초록 ▼

연구개발목표 및 내용
최종 목표
○ 녹색건축 실현을 위한 고기능성 목질계 건축마감재 개발
· 흡/방습성, 항곰팡이성, 항균성, 흡음성 등이 개선된 건축마감용 기능성목질계 신소재 개발
○ 목재 및 목질계 소재의 우수성과 고기능성이 확보된 목질계 건축마감재의 상품화 및 산업화 실현
○ 선행연구결과 개발된 제품에 추가된 기능성 확보로 타재료제품보다 비교 우위의 신상품 산업화
○ 기능성 확보 : 흡/방습성, 항곰팡이성, 항균성, 흡음성, 방염성, 난연성, 오염물질방출, 가스유해성, 연기밀도, 라돈방사능 등

연구개발목표 및 내용
최종 목표
○ 녹색건축 실현을 위한 고기능성 목질계 건축마감재 개발
· 흡/방습성, 항곰팡이성, 항균성, 흡음성 등이 개선된 건축마감용 기능성목질계 신소재 개발
○ 목재 및 목질계 소재의 우수성과 고기능성이 확보된 목질계 건축마감재의 상품화 및 산업화 실현
○ 선행연구결과 개발된 제품에 추가된 기능성 확보로 타재료제품보다 비교 우위의 신상품 산업화
○ 기능성 확보 : 흡/방습성, 항곰팡이성, 항균성, 흡음성, 방염성, 난연성, 오염물질방출, 가스유해성, 연기밀도, 라돈방사능 등 관련법령 기준내 성능확보

전체 내용
○ 목재 및 목질재료의 흡습 및 방습성 개선을 위한 처리기술개발
· 물리적 및 화학적 처리방법 개발
○ 목재 및 목질재료의 항곰팡이성 및 흡음성 개선을 위한 처리기술개발
○ 흡습 및 방습에 따른 목재 및 목질재료의 치수안전성 개선방안 개발
○ 흡습과 방습을 위한 친환경(수용성) 흡/방습제 개발
○ 흡습과 방습에 따른 친환경(수용성) 곰팡이 방지 처리약제 개발
○ 적용 모델을 통한 처리효과 분석
○ 흡습 및 방습성, 항곰팡이성, 항균성, 흡음성 등 관련 공인시험 성적서 획득
○ 신상품화 및 신산업화를 위한 디자인, 상표, 특허 등 지식재산권 확보
○ 녹색기술, 녹색기술제품, 신기술 등 인증 획득
○ 관련 법령 및 기준에 적합한 기능성 목질계 건축마감재의 표준화 및 규격화 실현 : 제품설명서, 제품규격서 등 개발
○ 시제품 제조, 대량생산을 위한 제조공정 확립
○ 시공사례 작성, 조달등록, 매출발생 등
○ 기술이전을 통한 개발제품의 신상품화 및 신산업화 실현

연구개발성과
1. 흡/방습성, 흡음성, 항곰팡이성, 항균성 등 개선된 건축마감용 기능성 목질계 신소재 개발
1-1. 물리적/화학적 처리를 통한 목질계 마감재의 흡/방습성 개선 연구
- 표면타공(물리적 가공)과 자체개발한 흡/방습제(화학적 가공) 처리기술을 적용함으로써 목질 마감재는 수종에 관계없이 흡/방습 녹색기술기준(12시간, 85g/㎡ 이상)을 만족시킬 수 있음
- 본 연구과제를 통하여 국가녹색기술과 신기술(NET) 인증 획득하였음
- 녹색기술 기준(85g/㎡이상)과 건강친화형 주택건설 기준(65g/㎡이상)에 적합한 흡방습 기능성 건축자재 제조 가능성 확인함. (공인시험성적서 획득)
- 국가녹색기술 인증완료 : 흡/방습 기능을 가진 목질계 실내용 건축 마감재 및 제조방법 (제GT-21-01105호)

1-2. 무처리 목재의 수종별 장기간 흡/방습성
- 무처리 목재마감재는 12시간 동안 흡/방습 성능 목표치 도달이 어려움을 확인함.
- 본 연구에 사용된 목재는 시간 제약 없이 흡습조건(23℃, RH75%)에서 장기간 노출시, 호두나무와 삼나무를 제외한 전수종에서 기준치를 만족하는 것으로 나타남.
- 본 연구개발을 통하여 목질재료의 흡/방습 기능성 건축자재로 적용을 위한 단시간내(12시간) 흡/방습량과 흡/방습속도를 개선시킬 수 있는 기술을 개발 완료하였음.

1-3. 흡음성능 개선을 위한 연구
- 목재의 흡음성 개선을 위한 물리적 가공 기술을 적용함으로써 흡음성 목질 마감재의 흡음계수 최소기준인 NRC=0.15(E등급) 이상으로 개선시킬 수 있음을 확인하였음.
- 본 연구개발 기술을 통하여 NRC가 무타공(약0.08) 대비 약 6배이상 흡음성 개선(NRC 0.58 ~ 0.69)이 가능함을 확인하였음. (그림 1-3, 성과증빙자료 참조)

1-4. 항균/항곰팡이성 개선을 위한 연구
(1) 항곰팡이성 시험 결과
- 목재 실내마감재의 곰팡이방지와 항균성 확보를 위하여 자체 약제를 개발하였음.
- 자체개발한 약제인 ‘ANTI200+’를 처리하여 개발한 목질계 실내마감재에 대하여 국가녹색기준 및 녹색기술제품 기술수준에서 제시하고 있는 기능성 건축자재의 항곰팡이성 시험을 관련 규정(ASTM G 21-15)에 의거하여 공인인증시험기관인 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 실시하였음.
- 본 연구에서 개발한 목질계 기능성 실내마감재는 곰팡이 저항성이 무처리 목재대비 우수한 것으로 확인되었으며, 항곰팡이성 최고등급인 ‘0’등급을 획득하였음. (성과증빙자료 참조)
(2) 항균성 시험 결과
- 자체개발약제 ‘ANTI200+’를 처리한 국산 낙엽송에 대하여 국가녹색기준 및 녹색기술제품 기술수준에서 제시하고 있는 기능성 건축자재의 항균성시험을 JIS Z 2801(2012)에 의거하여 공인인증시험기관인 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 실시하였음.
- 시험결과 항균활성치 로그값 5.8로 확인되어 항균 기능성 건축자재 품질 기준인 로그값 2.0 이상을 만족하는 것으로 확인함. (성과증빙자료 참조)

2. 화재안전성과 오염물질 방출문제 개선을 위한 연구
2-1. 화재 안전성 개선을 위한 연구
(1) 난연성 및 가스유해성 시험 결과
- 본 과제에서 자체개발한 난연약제인 ‘FP100’을 처리한 목질건축마감재에 대하여 난연과 준불연 재료의 성능시험방법(KSF ISO 5660-1, KSF 2271) 에 따라서 시험한 결과 난연 뿐만아니라 준불연 성능기준에도 만족할 수 있음이 확인되었으며, 방화상 유해인자(균열, 구멍 및 용융 등) 또한 없음을 확인함.(공인시험성적서 확보)
- 가스유해성 시험결과 흰쥐의 행동이 9분이 지난 후에도 계속됨으로써 가스 유해성 기준을 만족하는 것으로 확인되었음. (성과증빙자료 참조)
(2) 방염성 및 연기밀도 시험결과
- 자체개발하여 형식승인 및 약제등록 완료한 방염제 ‘FP1000+’를 처리한 목질계 건축마감재에 대하여 소방청고시 제2019-2호에 따라서 방염성 및 연기밀도를 시험한 결과 평균 탄화길이 8.57cm, 평균 탄화 면적 29.97㎠, 잔염시간 0초, 잔신시간 0초로 확인되어 방염성능기준에 합격할 수 있음을 확인하였음.
- 연기밀도 시험결과, 최대 연기밀도값 85.4로 측정되어 합격기준인 400이하를 나타내어 기준값의 대비 약 22% 이내로 성능을 만족하는 것을 확인하였음. (성과증빙자료 참조)

2-2. 오염물질 방출 개선을 위한 연구
(1) 건축자재 오염물질 방출 시험 결과
- 실내공기질 관리법 시행규칙(환경부령 제728호)에 따라서 시험방법 KS M
1988(건축자재 오염물질 방출 시험)에 의거하여 본 연구에서 개발한 목질계 건축마감재를 시험한 결과 총휘발성유기화합물 0.027, 톨루엔 0.001, 폼알데하이드 0.002 로 확인되어 합격(성능)기준 모두 만족하는 것으로 확인됨.

3. 정량적 성과목표 달성 (관련 공인시험성적서 획득)

4. 기타 성과
- 국내특허 출원/등록(2/1건), 국제특허(PCT)출원(1건), 실용신안 출원(1건), 상표 출원/등록(2건/1건) 디자인 출원/등록(15/10건), 화합물 등록(5건)
- 논문 게재 (SCIE 2건, SCUPUS 3건), 국내·국제 학술회의 발표(8건)
- 신기술 획득(1건), 혁신제품 인증(1건), 녹색기술 인증(1건)
- 탄소저장량 인증 7건, 고용실적 17명, 인력양성 석사 2명
- 기술이전 (4건, 정액기술료 73,700,000원, 경상기술료 매출액의 1.5% )
- 사업화 매출액 2,897,349,000 원
- 홍보 실적 38 건 등

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 지식재산권 및 기술 노하우 획득
○ 참여기업 또는 관련기업으로의 기술이전을 통한 기업의 경쟁력 제고
○ 관련 법령 및 기준에 적합한 기능성 목질계 건축마감재의 표준화 및 규격화
○ 합성수지계, 금속계, 무기질계(석고, 세멘트 등) 건축마감재를 대체할 수 있는 친환경 목질계 기능성 마감재의 신상품화 및 신산업화 추진
○ 관련산업 및 기업의 매출증대, 고용창출, 실내건축 환경개선 등에 기여
○ 목질계 소재의 우수성과 기능성이 확보된 신개발 제품을 활용한 건축재료시장에서의 우위성과 점유율 확대로 목재와 목질재료 산업발전에 기여
○ 기능성 목재 및 목제품의 고부가가치화, 이용도 제고로 탄소중립에 기여하는 지속가능한 친환경 목조건축 문화에 기여

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1-1. 연구 개발의 개요 ... 9
• 2. 연구개발과제의 수행과정 및 수행내용 ... 12
• 2-1. 관련 법령, 기준, 시험방법 등 자료 조사 ... 12
• 2-2. 목재의 물리적 성질 및 흡/방습 기능성 목질재료 개발을 위한 연구 ... 18
• 2-3. 흡/방습제 및 항균/항곰팡이제 약제개발 연구 ... 33
• 2-4. 기능성과 장식성 개선을 위한 실내마감재 디자인 개발 ... 34
• 2-5. 흡/방습제, 항균/항곰팡이제 처리를 위한 시스템 개발 ... 35
• 2-6. 흡/방습성, 항균/항곰팡이성, 흡음성 등 개선된 기능성 목질계 마감재 개발 ... 36
• 2-7. 고기능성 목질계 건축마감재의 상품화 및 산업화 추진 ... 69
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 103
• 3-1. 연구수행 결과 ... 103
• 3-2. 목표 달성 수준 ... 145
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 147
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 147
• 5-1. 목재 및 목제품 산업 기여 ... 147
• 5-2. 환경과 국민의 삶의 질 향상 ... 150
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 150
• 6-1. 연구 개발 성과의 활용 방안 ... 150
• 6-2. 기대효과 (기술적 측면, 경제적·산업적 측면, 사회적 측면 등) ... 152
• 끝페이지 ... 156