초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
본 과제의 개발 목표는 미세먼지의 전구물질인 질소산화물, 황산화물, 암모니아, VOCs를 저감할 수 있는 광촉매 콘크리트 마감 판재를 개발하는 것이다. 즉 KS F 4735 (압출성형 콘크리트 패널) 기준과 KS F 4001 (보도용 콘크리트판) 기준에 준하는 기본 물성, 역학적 성능 및 사용성능을 만족하는 De-NOx용 콘크리트 광촉매 건축 마감 판재를 개발하고 여기에 열섬현상 저감 기능을 부여하는 것이다.
- KS F 4735 (압출성형 콘크리트 패널) 기준, KS F 4001

3. 개발결과 요약

최종목표
본 과제의 개발 목표는 미세먼지의 전구물질인 질소산화물, 황산화물, 암모니아, VOCs를 저감할 수 있는 광촉매 콘크리트 마감 판재를 개발하는 것이다. 즉 KS F 4735 (압출성형 콘크리트 패널) 기준과 KS F 4001 (보도용 콘크리트판) 기준에 준하는 기본 물성, 역학적 성능 및 사용성능을 만족하는 De-NOx용 콘크리트 광촉매 건축 마감 판재를 개발하고 여기에 열섬현상 저감 기능을 부여하는 것이다.
- KS F 4735 (압출성형 콘크리트 패널) 기준, KS F 4001 (보도용 콘크리트판) 기준 만족: 휨강도, 압축강도, 내동결융해성
- De-NOx용 콘크리트 광촉매 건축 마감 판재 개발: 질소산화물 제거 효과 (1.3μmol/50㎠·5h), 현장 질소산화물 제거 효과 (10% 이상)
- 열섬현상 저감 기능 구현: 빛 반사율(60% 이상), 실내온도 저감 (4℃ 이상)

개발내용 및 결과
본 과제는 건축 마감 판재에 광촉매를 적용하여 이 광촉매의 효과에 의하여 공기 중의 질소산화물을 제거할 수 있도록 하고 이와 더불어 반사율을 높여 열섬현상을 저감하는 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.
본 과제의 수행 결과, 과제 목표 대비 5배 이상의 우수한 질소산화물 제거 효과를 확보하였고 높은 반사율로 현장 적용 시 건축물의 내부온도가 4℃ 이상의 저감되는 효과를 확인하였다. 또한 경제성 평가를 통하여 사업화가 가능한 것으로 판단하였다.

기술개발 배경
미세먼지를 저감하기 위한 다양한 대책들이 제시되고 있으나 대부분 배출 오염원을 규제하는 방법이다. 오염원을 규제하는 방법은 경제적 활동을 저해하는 것으로 미세먼지를 저감하는데 한계가 있으며, 외부에서 유입되는 미세먼지에 대응하기에는 매우 미흡하다.
따라서 미세먼지 배출원의 규제와 함께 대기 중의 미세먼지를 제거하기 위한 적극적인 대책이 필요하며, 이 대책은 지속적이고 경제적이어야 적용이 가능하다.
미세먼지를 저감하는 방법은 대부분 공공적인 필요성은 충분하나 민간에서 적용하기 위해서는 경제적인 이익의 확보가 필요하다. 따라서 일반적으로 기존 제품보다 높은 제품 가격을 가지는 환경 기능성 제품들은 정부의 적극적인 의지가 없이는 보급이 어려운 측면이 있으나 공공의 이익과 더불어 적용 당사자의 이익을 확보한다면 기술의 확대가 용이할 것으로 보인다.
미세먼지 제거를 위한 질소산화물의 제거는 기술을 적용한 개인의 경제적인 이익을 확보해 주지 못하나 열섬현상을 저감하는 기능은 개인의 냉방비를 절감하는 효과를 얻을 수 있으므로 기술의 사업화에 유리하다.

핵심개발 기술의 의의
광촉매가 질소산화물을 제거하는 기능을 가지고 있음은 오래전부터 알려져 있으며, 이 기술을 활용한 해외적용 사례들이 많이 있다. 하지만 국내에서는 이를 현장에 적용하기 위한 구체적인 기술 개발이나 제품 개발은 이루어지지 않고 있었다. 해외의 건축물과 국내의 건축물이 차이가 있으며, 관련 규정 및 법규도 차이가 있다. 또한 실제적으로 광촉매의 적용 기술이 부족한 상태이다.
본 과제에서는 기존의 기계적인 물성을 만족하면서 질소산화물을 제거하고 빛반사율을 향상한 제품 제조 기술을 확립하였으며, 이를 현장에 적용하여 충분한 효과를 확보할 수 있음을 입증하였다.

적용 분야
본 과제를 통하여 개발되는 콘크리트 광촉매 건축 마감 판재는 공공재 성격이 강하다. 공기 중에 미세먼지를 유발하는 질소산화물을 제거하기 위하여 기존 제품보다 높은 값을 지불하고 건물을 짓는 건축주를 찾기는 어렵다. 따라서 정부나 지자체가 대기질 개선 사업의 일환으로 개발 제품을 활용하거나 이러한 기술을 적용하는 건축주에게 인센티브를 제공하는 방안을 제시하여야 한다.
질소산화물 제거 성능을 부각하여 정부와 지자체의 구매를 이끌어 낼 수 있으며, 미세먼지 저감 대책의 일환으로 본 제품을 선정하여 다양한 용도로 사용이 가능하다.
최근 건축을 준비하는 아파트들은 단지 형태로 입주하게 되고 이러한 형태로 인하여 아파트 단지 내의 공기는 유동이 제한되고 있다. 민간건설사들도 입주자들이 공기질에 대하여 민감하게 반응함에 따라 아파트 차별화 차원에서 다양한 공기질 개선 기술을 적용하는 추세이다.
열섬현상 저감 기능은 정부, 지자체, 민간 건설사 등 대부분의 소비자들이 관심을 갖는 부분이다. 콘크리트 광촉매 마감 판재의 적용은 크게는 도심이 열섬 현상을 저감하는 기능을 갖게 되지만 국부적으로 건물의 온도를 낮추어 냉방비를 저감하는 효과를 얻을 수 있기 때문이다.
따라서 민간 수요자를 대상으로 진행하는 경우에는 열반사 효과를 극대화하여 적용하는 부분도 필요하다.

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 14
• 목차 ... 18
• 제 1 장 서론 ... 19
• 제 1 절 과제의 개요 ... 19
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 24
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 24
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 27
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 35
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 36
• 제 3 장 결과 ... 37
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 37
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 112
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 113
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 114
• 제 4 장 사업화 계획 ... 117
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 117
• 제 2 절 사업화 계획 ... 122
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 126
• 끝페이지 ... 126