보고서 정보
주관연구기관 |
한밭대학교 Hanbat University |
연구책임자 |
이상수
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2021-03 |
과제시작연도 |
2020 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO202100017749 |
과제고유번호 |
1711114812 |
사업명 |
개인기초연구(과기정통부)(R&D) |
DB 구축일자 |
2022-03-19
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키워드 |
미세먼지.초미세먼지.공기질개선.흡착.실내마감재.Fine dust.Fine particulate matter.Air quality improvement.Adsorption.Interior finishing materials.
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초록
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□ 연구개요
미세먼지는 대부분 연료 연소에 의해 발생되며, 보일러나 자동차, 발전시설 등의 배출물질이 주요 발생원이다. 장시간 미세먼지를 흡입할 경우, 폐포까지 직접 침투하여 천식, 폐질환, 조기 사망률 증가 등에 영향을 미친다. 이에 따라, 정부는 2016년 “미세먼지 관리 특별대책” 의 수립·추진을 통해 미세먼지 30% 감축 목표달성을 위한 특단의 감축조치 도입과 위해성 측면에서 국민건강 피해 예방대책 강화에 중점을 두어 단기적으로는 응급 감축조치와 선제적 국민건강보호대책을, 중장기적으로 배출원별 집중 감축과 국제협력을 통
□ 연구개요
미세먼지는 대부분 연료 연소에 의해 발생되며, 보일러나 자동차, 발전시설 등의 배출물질이 주요 발생원이다. 장시간 미세먼지를 흡입할 경우, 폐포까지 직접 침투하여 천식, 폐질환, 조기 사망률 증가 등에 영향을 미친다. 이에 따라, 정부는 2016년 “미세먼지 관리 특별대책” 의 수립·추진을 통해 미세먼지 30% 감축 목표달성을 위한 특단의 감축조치 도입과 위해성 측면에서 국민건강 피해 예방대책 강화에 중점을 두어 단기적으로는 응급 감축조치와 선제적 국민건강보호대책을, 중장기적으로 배출원별 집중 감축과 국제협력을 통한 근본적인 문제를 해결하고자 하는 실정이다. 따라서, 본 연구에서 개발하고자 하는 흡착형 건축 마감재용 보드는 고기능 및 고차원화된 실내 마감재로, 흡착재를 사용하여 최근 사회적으로 문제가 되고 있는 미세먼지와 실내 공기질을 개선시키고자 한다.
□ 연구 목표대비 연구결과
미세먼지 흡착형 건축 마감재용 보드의 제조기법 및 제품개발 연구의 정량적 지표 수준을 만족하기 위한 실험을 진행하였다. 평가항목으로 함수율, 휨파괴 하중(길이 방향, 너비 방향), 연소 성능, 친환경성(라돈가스, CO₂, HCHO, PM 2.5, PM 10)이다. 함수율, 휨파괴 하중, 연소 성능은 성능 평가를 위해 ‘KS F 3504(석고 보드 제품)’에 의거하여 공인인증 시험기관에 의뢰하고자 하였지만, COVID-19로 인한 공인시험 기관의 인력 난 및 일정 조정 등의 사정으로 성능 평가를 제대로 실시하지 못하게 되어 자체평가로 실시하였다. 또한, 친환경성 평가항목은 명확한 국내 기준(KS 규격)이 규정되어 있지 않으므로 성능 기준을 새로이 제시하였다. 이에 따라, 본 연구에서 보드 두께는 9.5, 12.5, 15.0 (T) 세 가지 수준으로 선정하여 실험을 진행하였으며 최종 개발 목표치로 함수율은 3% 이하, 휨파괴 하중은 길이 방향 9.5T에서 360N, 12.5T에서 500N, 15.0T에서 650N 이상이며 너비 방향 9.5T에서 140N, 12.5T에서 180T, 15.0T에서 220T 이상이고 연소 성능은 9.5T에서 준불연재료 12.5T에서 불연재료, 15.0T 불연재료이다. 친환경성 항목은 라돈가스가 148 Bq/m³ 이하, CO₂는 200PPM이하, HCHO는 150PPM 이하, PM 2.5와 PM10은 100ug/m³ 이하이다. 따라서, 본 연구의 결과는 휨파괴 하중이 재령 28일 기준일 때 길이 방향 9.5T에서 400N, 12.5T에서 560N, 15.0T에서 760N이며 너비 방향은 9.5T에서 220N, 12.5T에서 340N, 15.0T에서 510N이다. 또한, 연소 성능은 9.5T, 12.5T, 15.0T 모두 불연재료의 성능을 만족하였다. 보드 두께에 따른 친환경성(라돈가스, CO₂, HCHO PM2.5, PM 10) 측정결과, 라돈가스가 70Bq/m³, CO₂는 0.7PPM, HCHO는 55PPM, PM 2.5와 PM10은 0ug/m³이다. 그리고 COVID-19로 인해 공인인증 시험을 받지 못하였기 때문에 이를 보완하고자 시멘트 기반의 보드 자체평가를 실시하였지만 추가적으로 지오폴리머(무시멘트) 기반으로 하여 규조토 치환율에 따른 경화체를 제작하여 성능 평가를 실시하였다. 본 연구는 시멘트를 기반으로 보드를 제작하였지만 지오폴리머(무시멘트)기반인 경화체의 친환경성은 시멘트 기반 보드보다 우수하였다. 그러나, 강도가 시멘트 기반으로 한 보드보다 현저히 낮기 때문에 이를 보완한다면 보드로써 사용이 가능하다고 판단된다.
□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
국내의 경우 미세먼지 농도가 주요 선진국의 도시와 비교해 보면 여전히 높은 수준에 있다. 현재 미세먼지에 대한 위험성이 상당히 높은 수준에 있으며 실내의 미세먼지를 제거하기 위한 기술로는 공기청정기의 필터 및 차단 설비와 같은 부분에서의 기술 및 연구개발이 대부분이다. 근본적인 미세먼지 흡착 및 제거를 하는 경우는 미비한 실정이면서 국내 시장에 있는 건축 마감재 중에는 미세먼지를 흡착하는 마감재가 전무한 상태이다. 본 연구개발은 미세먼지(PM2.5, PM10)의 흡착 성능을 갖는 건축용 마감재의 개발이다. 본 연구 개발의 성과는 이에 따른 유해물질 흡착 분야에 기여할 뿐만 아니라 사용화를 통해 국내 뿐만 아니라 해외 진출에서의 발판이 될 것이다. 또한, 발암물질 및 유해물질 흡착, 습기제거를 할 수 있고 단열성까지 우수한 건축용 마감재를 제조할 수 있다.
(출처 : 연구결과 요약문 2p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 연구결과 요약문 ... 2
- 목차 ... 3
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
- 가. 연구의 필요성 ... 4
- 나. 연구의 목적 ... 4
- 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
- 가. 이론적·실험적 접근방법 ... 4
- 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
- 가. 1차년도 (2018.03.01~2019.02.28) ... 5
- 나. 2차년도 (2019.03.01~2020.02.29) ... 9
- 다. 3차년도 (2020.03.01.~2021.02.28.) ... 14
- 4) 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
- 가. 기술적 측면 ... 18
- 나. 경제적 측면 ... 18
- 다. 사회 및 환경적 측면 ... 18
- 5) 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
- 가. 연구개발성과의 관리 계획 ... 18
- 나. 사업화 추진방안 ... 18
- 6) 참고문헌 ... 18
- [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
- [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 25
- 끝페이지 ... 40
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