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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국재료연구원 Korea Institute of Materials Science |
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연구책임자 | 문병기 |
참여연구자 | 박성혁 , 김영순 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2021-06 |
과제시작연도 | 2021 |
주관부처 | 환경부 Ministry of Environment |
등록번호 | TRKO202200004643 |
과제고유번호 | 1485017727 |
사업명 | 글로벌탑환경기술개발사업(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-07-16 |
키워드 | 마그네슘.친환경.고부가가치.온실가스.재활용.magnesium.eco-friendly.high valuable.greenhouse gas.recycling. |
□ 연구의 목적 및 내용
최종목표: 마그네슘계 폐부품으로부터 친환경 공정을 활용한 고부가가치 유용자원 회수기술 개발
(1) 150톤/년 이상 규모의 마그네슘계 폐부품 재활용 설비 실증 및 최적 공정조건 확립
- 마그네슘 소재 회수율: 폐부품 내 마그네슘 함량의 90% 이상
- 재생재 내 비금속 개재물 함량: 40ppm 이하
(2) Ca, Y 등을 활용한 친환경 고부가가치 합금화 기술 개발
- 재활용 공정 중 GCI: 0.7kgCO2/kgMg 이하
- 폐부품
□ 연구의 목적 및 내용
최종목표: 마그네슘계 폐부품으로부터 친환경 공정을 활용한 고부가가치 유용자원 회수기술 개발
(1) 150톤/년 이상 규모의 마그네슘계 폐부품 재활용 설비 실증 및 최적 공정조건 확립
- 마그네슘 소재 회수율: 폐부품 내 마그네슘 함량의 90% 이상
- 재생재 내 비금속 개재물 함량: 40ppm 이하
(2) Ca, Y 등을 활용한 친환경 고부가가치 합금화 기술 개발
- 재활용 공정 중 GCI: 0.7kgCO2/kgMg 이하
- 폐부품 난연화 용탕을 이용한 고부가가치 신합금 개발: 150℃ 항복강도 130MPa이상, 150℃/50MPa 200시간 크리프 변형량 0.2% 이하
(3) 마그네슘계 폐부품 재활용 상용 플랜트 설계패키지 완성
- 3,000톤/년 이상 상용 플랜트 구축을 위한 설계안 완성
□ 연구개발성과
• 실증파일롯 설비 운용 결과 : GCI 0.58kgCO2/kgMg, 소재 회수율 91%, 비금속 개재물 함량 29~157ppm
• 고부가가치 신합금 개발 결과 : SET8_1 실증파일롯 재생재의 150℃ 항복강도 139MPa, 150℃/50MPa 200시간 크리프 변형량 0.16%
• 친환경 내열 마그네슘합금 최대 압출 속도 조건 2건 도출 및 상온/온간 굽힘성형성 최대 65% 향상
• 마그네슘합금 재활용공정에서 세계 최고 수준의 온실가스 사용량 저감기술확립(기존 재활용공정 대비 0.6~4.9% 수준)
• JCR 랭킹 상위 10% 이내 논문집에 7편의 논문(SCI) 게재
• 그 외 국제 논문 4건(SCI 3건), 국내 논문 1건 게재
• 마그네슘 스크랩의 재활용 기술 관련 국내특허 2건, 해외특허 1건 등록
• 국내특허 1건 출원
• 폐부품 재활용 기술 관련 저작권 6권 등록
• 관련 산업 국내 매출 306억원 달성
□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
• 본 과제에서 확보한 연산 3,000톤 규모의 상용 플랜트 설계안을 바탕으로, 산업통상자원부 또는 환경부의 지원을 통한 마그네슘 친환경 재활용 상용 설비 구축을 추진하고자 함.
• 자동차 스티어링휠 1차 공급사와의 협력 하에 친환경 난연 마그네슘합금의 스티어링휠 적용을 시도하고 있으며, 유사한 과정을 통하여 본 과제에서 개발한 기술을 바탕으로 한 친환경 마그네슘합금 재생재를 자동차 부품용 소재로 공급하기 위한 노력을 지속하고자 함.
• 난연성 마그네슘 압출재의 강도 및 성형성을 향상기술을 통해 공정 스크랩 또는 폐부품 스크랩 내 유용자원의 부가가치를 높이고, 철도, 자동차, 선박, 항공 등 수송기기 산업에서의 활용 가능 범위를 확대시키고자 함.
(출처 : 요약문 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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