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과제목적분류 환경보전 소속 자원활용연구본부 -
탄소자원화연구실
과제명 국문 알칼린계 산업부산물의 광물탄산화 연구
영문 Study on the mineral carbonation of alkaline industrial products
연구기간 2015.01.01 ~ 2017.12.31
연구비 2,620,000,000원
연구책임자 이승우
연구내용 연구목표 산업부산물 (슬래그, 제지 슬러지) 및 자연산 광물로부터 알칼리 토금속 고효율 추출기술 개발 및 CO2 전환 탄산염 광물의 고부가가치화 기술 개발
- 산업부산물 (슬래그 또는 제지슬러지 등) 및 자연산 광물의 전처리 기술개발 (파쇄, 분리정제 등)
- 산업부산물 및 자연산 광물로부터 알칼리 토금속 (Ca, Mg 등) 추출 고효율 기술 개발
- 추출된 알칼리 토금속과 이산화탄소를 이용한 탄산화공정 기술 개발 및 최적화
- 추출제 재활용을 통한 경제적인 이산화탄소 저장 기술 개발
- 부산물 및 생성물의 품위 향상 및 고부가가치화 원천기술 개발
연구내용 1차년도
-산업부산물 및 자연산 광물로부터 칼슘, 마그네슘 추출률 향상 기술 개발: 세계최고수준 90% 달성 (슬래그 기준)
-추출 용매 선정 및 특성평가
-부산물 및 생성물 특성평가

2차년
-산업부산물 및 자연산 광물로부터 칼슘, 마그네슘 추출률 향상 기술 개발: 세계최고수준 95% 달성 (슬래그 기준)
-추출 용매 회수기술 개발: 30 vol.%
-대면적 탄산칼슘 합성 기술 개발: 10*10 cm

3차년
-산업부산물 및 자연산 광물로부터 칼슘, 마그네슘 추출률 향상 기술 개발: 세계최고수준 100% 달성 (슬래그 기준)
-추출 용매 회수 기술 개발: 50 vol.%
-산업부산물 이용 태양전지/소재 융합 원천기술 확보
기대성과 -기술적 측면
@ 미국을 중심으로 한 기술선진국은 자연산 광물로서 olivine, serpentine 및 wollastonite 등은 물론 산업부산물인 슬래그 및 폐시멘트 등을 원료로 이용한 이산화탄소 처리 연구를 폭 넓게 수행하고 있음
@ 국내에서는 한국지질자원연구원을 중심으로 광물탄산화 연구가 진행되었으며, 자연산 광물로부터 칼슘 및 마그네슘의 고효율 추출방법 및 탄산화반응을 통해 얻어진 부산물의 적용범위 등이 경제성을 좌우하는 요소로 작용함
@ 광물탄산화 연구는 이산화탄소 포집 및 저장 기술에 비해 단기간에 핵심기술의 확보가 가능한 분야로서 한국지질자원연구원 광물탄산화 연구팀의 기술적 우위를 확보할 수 있는 분야임

-경제·산업적 측면
@ 이산화탄소 처리기술 시장은 2015년부터 최기 시장이 형성될 것으로 예상되며 2020년 이후에 관련 설비의 보급이 본격적으로 이루어질 것으로 전망됨
@ 이산화탄소 감축 정책과 더불어 저비용, 고효율, 친환경적 관련 기술의 개발이 시급히 요구되는 시점에서 관련 산업의 경쟁력 제고를 위한 비용절감과 더불어 잠재적 환경오염원을 원천적으로 제거함으로써 환경개선 효과 유도

-정책적 측면
@ 산업부산물 및 자연산 광물을 이용한 탄산화 연구는 기후변화 대응 온실가스 감축을 유도하는 정부정책을 견인할 수 있는 기술임
@ 본 연구를 통해 얻어진 고효율 농축기술과 탄산화 유용물질은 담수화 및 에너지 분야와의 융합연구가 가능한 분야로서 경제적 시너지를 유도할 수 있음
연구성과 논문(8건)
논문 목록
논문명 저자
괴재 및 전로슬래그를 이용한 CO2 저감 및 칼슘 추출 후 슬래그 활용 유영석
Leaching of Metal Ions from Blast Furnace Slag by Using Aqua Regia for CO2 Mineralization 방준환
Behavior and characteristics of amorphous calcium carbonate and calcite using CaCO3 film synthesis 이승우
CO2 sequestration technology through mineral carbonation: an extraction and carbonation of blast slag 이승우
Application of Ca-doped mesoporous silica to well-grouting cement for enhancement of self-healing capacity 이승우
Direct Aqueous Mineral Carbonation of Waste Slate Using Ammonium Salt Solutions 조환주
Effects of CO2 bubble size, CO2 flow rate and calcium source on the size and specific surface area of CaCO3 particles 방준환
Polymorphs of pure calcium carbonate prepared by the mineral carbonation of flue gas desulfurization gypsum 송경선
특허(10건)
특허 목록
특허명 발명자
탄산칼슘 막 코팅방법 이승우
이산화탄소 제거용 하이드로젤 조성물 및 그 제조방법 방준환
마그네슘 탄산화 방법 이승우
슬래그로부터 유용금속 및 비정질실리카 회수방법 방준환
탄산칼슘 막 코팅방법 이승우
폐광 갱도를 대상으로 하는 이산화탄소 저장장치 및 이를 이용한 이산화탄소 저장방법 최병영
수중성장을 통한 탄산칼슘 박막 형성방법 및 이에 따라 제조된 탄산칼슘 박막 이승우
슬래그를 이용한 광물탄산화 및 건축용 패널 제조방법 이승우
탄산염 제조 및 이산화탄소의 저감을 위한 해수담수화 시스템 방준환
탄산칼슘 결정의 제어방법 송경선
보고서(2건)
보고서 목록
보고서명 저자 원문보기
알칼린계 산업부산물의 광물탄산화 연구 [2015] 이승우 원문보기
알칼린계 산업부산물의 광물탄산화 연구 [2016] 이승우 원문보기