초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제에서는 폐플라스틱을 전기에너지 저장장치용 전극물질로서 전환하는 것을 최종연구목표로 설정함. 플라스틱들을 활성탄소재로 전환하여 차세대 전기에너지 저장장치로 각광받고 있는 슈퍼커패시터용 전극물질로 적용하고자 함. 최종 연구 목표 달성을 위해 세 가지의 핵심 요구 기술(①탄화 기술, ②활성화 기술, ③전극 제조 기술)을 선정하고 핵심 요구 기술별 세부 연구목표를 단계적으로 달성하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구과제에서는 직접 탄화가 가능한 Polyethylene terephtha

□ 연구개요
본 연구과제에서는 폐플라스틱을 전기에너지 저장장치용 전극물질로서 전환하는 것을 최종연구목표로 설정함. 플라스틱들을 활성탄소재로 전환하여 차세대 전기에너지 저장장치로 각광받고 있는 슈퍼커패시터용 전극물질로 적용하고자 함. 최종 연구 목표 달성을 위해 세 가지의 핵심 요구 기술(①탄화 기술, ②활성화 기술, ③전극 제조 기술)을 선정하고 핵심 요구 기술별 세부 연구목표를 단계적으로 달성하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구과제에서는 직접 탄화가 가능한 Polyethylene terephthalate (PET)와 직접 탄화가 어려운 Polyethylene (PE)를 활용하여 활성탄소재료를 제조하는 데 성공함. PET를 사용하여 제조한 활성탄소재료는 상용 활성탄 대비 우수한 특성을 나타내는 것으로 확인됨. 슈퍼커패시터의 전극 물질로 적용하여 전기화학적 특성을 분석한 결과 우수한 성능을 보임. 이를 통해 PET 기반 활성탄소재료 제조 조건을 확립함. 또한, 직접 탄화가 불가능한 PE의 경우, 황산 처리를 통한 안정화 과정을 거친 후 탄화 및 활성화 공정을 진행함으로써 활성탄소재료를 제조함. 제조된 활성탄소재료는 슈퍼커패시터용 전극 물질로서 상용 활성탄 대비 우수한 전기화학적 성능을 보임. 플라스틱의 종류에 따라서 적절한 공정을 설계하여 활성탄소재료를 제조함. 연구를 통해 출발물질의 특성에 따른 활성탄소재료 제조 방법의 적절한 설계뿐만 아니라, 플라스틱 기반 탄소재료 제조 공정과 슈퍼커패시터 조립 공정의 최적화에도 성공함. 단일 공정 열처리법을 도입함으로 활성탄소재료의 수율을 효과적으로 증대시킴. 이는 폐플라스틱기반 활성탄소재료 제조 공정의 효율성에 큰 영향을 줄 수 있는 결과임. 종합적으로 플라스틱들을 활성탄소재료로 전환하여 슈퍼커패시터용 전극 물질로 적용에 성공하였으며, 핵심 요구 기술에 대한 세부 연구목표를 달성함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구과제에서는 폐플라스틱 처리 문제를 해결하고 슈퍼커패시터 기술의 성능 증대를 목표로, 폐플라스틱을 슈퍼커패시터용 전극 물질로 전환을 성공함. 이를 통해 전자기기, 전력저장 및 운영시스템, 전기자동차 등 다양한 분야에서의 산업적, 학문적 기여도가 높아질 것으로 기대됨. 특히 플라스틱 종류에 맞는 제조 공정 연구와 단일 공정 메커니즘에 대한 연구를 통해, 효율적으로 플라스틱 기반의 활성탄소재료를 제조함과 동시에 슈퍼커패시터의 전극 물질로서의 성능 향상을 진행함. 이 과정에서 활성탄소재료 제조 공정의 단순화는 공정 효율성을 개선시키는 중요한 요소로 작용함. 결론적으로, 본 연구를 통한 개발성과는 폐플라스틱의 고부가가치화와 슈퍼커패시터 기술 발전을 통해 환경 보호 및 자원 순환에 기여하며, 지속 가능한 환경 관리와 청정에너지 기술 발전이라는 두 가지 중요한 목표를 동시에 달성할 수 있어 우수한 연구결과로 볼 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 최종 목표 ... 4
• 1.2 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 1차년도 ... 5
• 2.2 2차년도 ... 7
• 2.3 3차년도 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 25