초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
ㆍ 최종 목표, 전체 내용
◦ 화재에 취약한 마감재는 연소 시 발생하는 독성가스로 인한 질식 등의 빈번한 인명피해 발생으로 안전에 대한 국민의 관심이 높아지고 있다. 정부에서도 가연성 마감재료 사용을 제한하고 난연재료 이상의 성능을 갖춘 재료 사용을 법제화하여 화재 발생 시 인명피해를 최대한 줄이고자 노력하고 있다.
◦ 건축 단열재로 흔히 사용되는 우레탄 폼이나 내부 마감용 유기 페인트는 연소 시 시안화수소(HCN)라는 맹독성 가스를 발생시킨다. 시안화수소(HCN)은 0.3%의 적은 농도로

□ 연구개발 목표 및 내용
ㆍ 최종 목표, 전체 내용
◦ 화재에 취약한 마감재는 연소 시 발생하는 독성가스로 인한 질식 등의 빈번한 인명피해 발생으로 안전에 대한 국민의 관심이 높아지고 있다. 정부에서도 가연성 마감재료 사용을 제한하고 난연재료 이상의 성능을 갖춘 재료 사용을 법제화하여 화재 발생 시 인명피해를 최대한 줄이고자 노력하고 있다.
◦ 건축 단열재로 흔히 사용되는 우레탄 폼이나 내부 마감용 유기 페인트는 연소 시 시안화수소(HCN)라는 맹독성 가스를 발생시킨다. 시안화수소(HCN)은 0.3%의 적은 농도로도 사망에 이르게 할 수 있다. 우레탄 폼 100g 연소 시 농도 420ppm의 시안화수소(HCN)가 발생하며 이는 5분 이내로 사람이 질식하거나 사망할 수 있는 수준이다.
◦ 한미르(주)는 에너지와 열을 전문으로 기능성 코팅제를 개발하는 업체이다. 기존의 세라믹 불연코팅제와 합판/목재용 방염도료를 제작하는 기술력으로 기능성 접착제와 무기 불연코팅제를 개발함으로써 화재 사고 등의 재난으로부터 인명 및 재산피해를 최소화하고자 한다.
◦ 불연코팅제는 실라잔과 실리카 등을 졸겔법을 이용한 반응을 통해 Binder소재를 얻고, 불연접착제 제조에는 이산화규소와 금속산화물로 화학반응을 진행하여 낮은 생산단가의 소재를 만들고자 한다.
◦ 가연성 소재는 화재가 발생하면 소재를 구성하고 있는 고분자 사슬이 열에 의해 끊어지고 이로 인해 가연성 가스와 고온의 반응열을 방출하는 연쇄반응이 일어난다. 이는 막대한 재산 손실과 인명피해를 발생시킨다.
◦ 편리한 시공성으로 건축용 단열재의 80%가량을 차지하고 있는 유기화합물들은 가연성 소재이다. 가연성 소재는 연소가 시작되면 빠른 속도로 내구성이 손상되며, 시안화수소(HCN)와 같은 유독성 가스가 발생하여 인체에 치명적인 영향을 끼친다.
◦ 여러 차례 발생한 대형 화재의 인명피해가 유기 페인트 등의 유기화합물과 연관성 있음이 확인되었으나 아직까지 대응 방안이 현저히 미비한 상황이다. 원전 재난 대피소의 경우 어떤 상황에도 마지막까지 견디는 마감재/마감 도료가 필요하며 이 필요성을 기능성 도료에 기대할 수 있다.
◦ “원전 재난 대응 대피 시설용 방염/내화성능이 대폭 향상된 기능성 접착불연코팅제”는 다음 항목이 필수불가결적으로 충족되어야 한다.
1) 기능성 도료 개발에서 가장 기초적인 성질은 부착성이다. 유기물질인 폴리우레탄에 화학 반응에 의해 균열 및 변형이 일어나지 않으면서 유기 피도체와 도료의 밀착성 및 부착성이 유지되는 물성(KS M ISO 2409, 코팅두께 60마이크로미터 이하, 1미리미터 간격 크로스컷)의 Binder를 개발하는 것이 기본 목표이다.
2) 불연코팅제의 물성으로 750℃이상 나아가 1,000℃이상의 내열성 (KS M 5000 이상) 확보와 질량감소율 30% 이내에서 유지되고 가스유해성에서 시험용 쥐의 평균 행동정지 시간이 9분 이상 가능한 불연재료의 성능이 나타낼 수 있는 도료제조 시스템 구축을 목표로 한다.
3) 화재 및 재난상황 발생시 대피로 안내와 소화전 위치 파악을 위해 불연성능과 형광기능을 갖도록 한다.
4) 불연코팅제 표면은 화재나 기타 유사상황에 방염성 단열층을 형성하여 화염이 번지거나 열전달이 되지 않도록 하여 유독가스 발생을 제재할 수 있도록 적합한 기능성 탄화제와 발포제를 선정하며 이를 제품화하는 기술개발에 중점을 두어 가스유해성(KS F 2271) 검사에서 9분 이상 가능하도록 하는 것이 목표이다.
5) 불연성을 가진 무기세라믹 바인더 제조법은 Methoxysilane(메톡시실란) 40~45(중량%)에 Isopropyl alcohol(IPA) 25~35(중량%)를 첨가 후 10분정도 교반하여 용액을 만들고 여기에 산촉매를 dropping하며 10분정도 교반하여 1액을 제조한다. 추가로 실리카(실리카졸) 10~15(중량%)에 증류수 8~15(중량%)를 투입하여 교반하여 2액을 제조하고 1액에 2액을 30~60분간 교반하며 천천히 투입하고 이 용
액이 반응발열 후 상온까지 냉각될 때까지 교반을 진행한다. 상온까지 냉각된 후 안정화 단계를 거치고 여기에 무기첨가제들을 투입하며 교반하는 단계로 진행한다.
ㆍ 1단계
∘ 목표
① 1차년도 신뢰성평가 : KOLAS 인증기관 등의 신뢰성 평가
∘ 내용
① 1차년도 신뢰성평가 : KOLAS 인증기관 등의 평가지표 신뢰성 평가
ㆍ 1단계
∘ 목표
② 2차년도 수요기업 평가 : 예상 수요처 평가협의 및 샘플제공
∘ 내용
② 2차년도 수요기업 평가 : 예상 수요처 평가협의 및 샘플제공

□ 연구개발성과
[기술적 성과]
1. 불연성 : 세라믹 원료 Silica, Silazane, SiO2를 적용하여 1,000℃의 불연성능 확보
2. 친환경성 : 유기물질 사용을 제외하여 인체에 무해한 친환경성을 확보
3. 가스유해성 : 세라믹원료로 제품전체를 구성으로 화재 및 유사시 유해가스 발생억제
4. 내수성 : 내화성능과 더불어 습기에 강한 내수성능도 추가 확보
5. 기능성 : 유사시 원전대피소의 불연기능성코팅 및 불연기능성접착제, 대피로 소화전 불연기능과 더불어 형광기능 및 방오기능 등의 기능성 구현
6. 기타 적용편리성, 사용경제성, 물질내구성, 뛰어난 접착성 등의 기술인 우위 확보

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
※ 선진국 대비 기술수준, 국산화율
1. 현재 선진국 대비 70% 수준인 기술력을 110% 초과달성
2. 기존 도료회사들의 기술 사각지대인 불연기능성도료, 불연기능성접착제 개발
* 내열성2, 1000℃ 테스트는 수요자사양으로 KCL 테스트
[사업적 성과]
매출액, 수출 및 수입대체효과, 고용창출, 관련산업 기여도
1. 매출액 증대 : 개발연도 32백만 / 1차년도 100백만 / 2차년도 200백만원 예상
2. 수출증대효과 : 개발연도 0 / 1차년도 10 / 2차년도 20 백만원 예상
3. 수입대체효과 : 개발연도 0 / 1차년도 10 / 2차년도 20 백만원 달성
4. 고용창출 : 2021년 3명, 2022년 5명, 2023년 5명, 2024년 10명
5. 관련산업 기여도 : 원전 대피로 및 건축재 산업, 산업계 불연접착제 수요 충족 전방효과 후방효과 다수

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 2-2. 추가 연구진행 내용 ... 10
• 2-3. 연구개발과제 수행일정 및 주요 결과물 ... 34
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 50
• 1) 연구수행 결과 ... 50
• 2) 목표 달성 수준 ... 57
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 57
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 57
• 2) 자체 보완활동 ... 58
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 58
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 58
• 가. 과제이후 사업화 로드맵 ... 58
• 나. 사업화를 위한 추가적인 강구 방안들 ... 59
• 5-1) 연구개발비 사용실적 ... 59
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 60
• 끝페이지 ... 63