초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 국내 석탄재를 활용한 제올라이트 합성을 통하여 CO₂ 흡착 소재를 개발하고 이를 활용한 『시멘트계 2차 제품의 CO₂ 흡착 성능을 평가』 하는 것을 최종 목표로 함.
합성:국내 석탄재 기반 제올라이트 합성 방법 도출
소재개발：합성 제올라이트 활용 시멘트계 CO₂ 흡착 소재 개발
흡착성능 평가:합성 제올라이트 활용 시멘트계 2차 제품의 CO₂ 흡착 성능 평가

□ 연구 목표대비 연구결과
합성한 C

□ 연구개요
본 연구는 국내 석탄재를 활용한 제올라이트 합성을 통하여 CO₂ 흡착 소재를 개발하고 이를 활용한 『시멘트계 2차 제품의 CO₂ 흡착 성능을 평가』 하는 것을 최종 목표로 함.
합성:국내 석탄재 기반 제올라이트 합성 방법 도출
소재개발：합성 제올라이트 활용 시멘트계 CO₂ 흡착 소재 개발
흡착성능 평가:합성 제올라이트 활용 시멘트계 2차 제품의 CO₂ 흡착 성능 평가

□ 연구 목표대비 연구결과
합성한 CO₂ 흡착소재로 γ-C₂S 샘플 S1_CaO, S1_Ca(OH)2, S1_CaCO₃의 순도 평가 결과에 따르면 동일한 실험 조건에서 Ca(OH)₂ 분말을 사용하여 합성한 γ-C₂S 샘플의 최대 순도는 94.9%로 나타났다. CaCO₃ 분말을 사용하여 합성된 샘플도 77.7%의 순도를 나타냄
CaCO₃ 분말을 사용한 대량 합성한 γ-C₂S 샘플 S2_CaCO₃의 순도는 90.4%로 비교적 높게 나타났으며 S1_CaCO₃와 비교하면 순도는 상당히 향상됨
시멘트 경화체의 CO₂ 흡수량을 산정하기 위해서는 탄산화된 시멘트 경화체 체적 내 흡수 가능한 CO₂의 몰농도(콘크리트 내 이산화탄소와 반응하는 물질 농도의 합과 동일), 시멘트 경화체 의 대기 노출면적과 탄산화 깊이, CO₂의 분자량을 통하여 시멘트 경화체 가 흡수한 CO₂의 흡착량을 산출
탄산화 가능한 물질의 몰 농도 산정은 CO2와 반응을 하는 각 시멘트 내 수화생성물의 몰 농도 계수의 합 ([Ca(OH)₂] +3[CSH]+3[C₃S] + 2[C₂S] :
[CO₂])이 시멘트 경화체가 흡수할 수 있는 CO₂의 몰 농도와 같아 시멘트 경화체의 경년변화에 따른 탄산화가 가능한 각 물질의 몰 농도를 CO₂ 흡착 농도로 산정하여, 시멘트 경화체의 CO₂ 흡수 몰 농도를 산출
80년 경과 후 시멘트 경화체 1m³가 약 3,575mol의 CO₂가 흡수

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
경제․산업적 측면: 1.국내 발전사의 석탄재 재활용에 따른 매립 처리 비용 절감 및 환경적 문제 해결, 2.산업부산물 재활용으로 순환자원 의미뿐만 아니라 고부가가치화를 통한 경제적 이득, 3.CO₂ 흡착, 향균, 단열성 등 기능성 新건축 소재 개발
정부 정책과의 부합성 : 방사능, 폐기물 수입 등 정부의 일본 석탄재 수입 규제, 국내 폐기물 저감 및 산업부산물의 재활용을 통한 자원 절감 등 정부 정책 부합성이 매우 큼
신규시장 개척: 제올라이트의 기능을 건축 소재로 활용하여 고단열, CO₂ 흡착, 제습, 향균, 미세먼지 저감 등 고기능성을 부여한 새로운 건축 자재 시장 선점 가능
국가 성장동력 창출기여 : 산업부산물의 고부가가치 재활용 방안을 도출함으로써 신기능성 소재로의 탈바꿈을 통하여 소재 산업 육성 및 국산화로 국가에 기여가 가능함
합성 제올라이트 시장 현황 및 전망 :1.기술 제품에 해당하는 합성 제올라이트가 약 180만 톤 규모로 약 40%를 차지하고 있으며, 천연 제올라이트가 나머지 60%를 점유하며 합성 제올라이트 시장 규모는 증가할 것으로 전망, 2.특히, 탄소중립 2050, 제2차 기후변화대응 기본계획 등 정부 정책과 맞물려 미래 흡착재로 유망한 합성 제올라이트를 활용하여 건축소재 분야에서 CO₂ 흡착 소재로 활용이 유망할 것으로 판단되며 더욱이 건설 산업 부산물을 활용한 고부가가치 업사이클링 기술의 중요성은 더욱 커질 것으로 판단됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 23