과제 상세정보의 과제목적분류, 소속, 과제명(국문, 영문), 연구기간, 연구비, 연구책임자, 연구내용(연구목표, 연구내용, 기대성과), 연구성과(논문, 특허, 보고서)의 항목에 관한 표입니다.
과제목적분류 환경보전 소속 자원활용연구본부 -
자원회수연구센터
과제명 국문 희소금속원료 회수를 위한 바이오 융복합 제련기술 글로벌 융합클러스터
영문 Bio-convergent hydrometallurgy cluster to recover rare metals
연구기간 2018.04.01 ~ 2018.12.31
연구비 38,000,000원
연구책임자 신도연
연구내용 연구목표 바이오 기반 희소금속 회수 연구주제 발굴
연구내용 o 한국생명공학연구원에서는 기존 바이오 제련에 이용되어 온 균주 및 유전자 자원에서부터 금속 회수 관련 미생물 및 유전자 정보를 총망라하는 데이터베이스를 구축하여 희소금속을 회수할 수 있는 가능성이 있는 균주를 확보할 것임. 또한 유기 침출제 생산 대사경로를 분석하고 균주를 탐색하여 대용량 고성능 저비용 유기 침출제 생산 공정을 설계할 수 있는 기반기술을 확보, 공정의 경제성에 기여하고자 함.
o 한국지질자원연구원과 애리조나대학교에서는 리티아운모, 모나자이트, 폐리튬이온전지 등 희소금속을 함유하고 있으나 기존 바이오 기술로 처리 불가능했던 난처리성 금속자원을 탐색하여 금속 회수 가능성을 도출하고 전처리 공정을 포함한 융합 공정도를 설계하여 희소금속 회수를 위한 최적 선광-건식-습식-바이오 융합 공정을 도출하고자 함. 특히 애리조나대학교에서는 최근 희소금속 관련 세계적 제련 기술 동향을 제공할 것이며 세계적 광업 회사들과 접촉을 통해 희소금속 제련 기술 수요를 탐색할 것임.
o 셀룰로오즈, 키토산, 리그닌 등 자연계에 풍부하며 값이 매우 저렴한 친환경 바이오소재를 탐색하여 금속 폐액 및 침출액 내 저농도로 존재하는 희소금속이온을 회수할 수 있는 기반기술을 확보하고자 함. 한국생명공학연구원에서 다양한 자연 유래 바이오소재에 대한 정보를 제공하면, 한국지질자원연구원과 전북대학교에서 바이오소재의 유기화학적 특성, 금속 선택성 리간드, 바이오소재 형상제어 관련 연구를 조사하고 희소금속 회수를 위한 최적 바이오소재 설계 기술을 도출하고자 함.
기대성과 o 전세계적으로 인구 증가와 전자/정보 산업이 빠르게 발전하면서 희소금속 수요가 증가하고 있으나, 기존 건/습식 공정 금속회수기술은 기술적 환경적으로 한계가 있음
o 특히 본 과제를 바탕으로 개발할 기술을 통해 확보된 자원은 미래에너지첨단산업의 핵심 역할을 수행하므로 국가 경쟁력 확보에 부가적인 장점임
o 특히, 기존의 생물학적 금속 회수 기술과 건/습식 제련 기술의 장점만을 결합한 융합 제련기술의 개발은 이 분야에서 최초로 시도되는 기술로서, 환경친화적 고효율 제련 기술이 될 수 있음.
o 본 연구과제를 통해 금속 회수 관련 미생물 균주, 바이오 소재, 유전자 빅데이터 등을 포함하는 바이오 자원 데이터베이스 구축, 희소금속 별 건식-습식-바이오 융복합 제련 공정도 등의 연구성과를 얻을 계획임.
o 이후 국가과학기술연구회 선행융합연구사업으로 연계, 생명공학 기술을 활용한 기존 제련기술의 한계 극복 가능 여부를 입증할 것임.
o 이후 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업으로 연계, 난처리성 자원으로부터 희소금속원료소재 확보 기술을 개발할 것이며, Scale-up study를 통한 실용화 가능성을 확인할 것임.
o 희소금속 회수를 위한 바이오 융합 금속 제련 원천 기술 확보 후 BHP Billition, Newmont Mining Corporation, Freeport-McMoRan Copper & Gold 등의 세계적인 마이닝 회사와 공동 개발을 통해 상용화 공정을 확립할 수 있을 것임 (기술이전 금액으로 약 100억 이상).
o 바이오 융합 상용화 공정 확립 시 희소금속 생산-소재산업 통합 생태계 육성, 국가 경쟁력 강화, 지속가능한 자원순환형 사회 구축 등의 연계 효과 기대
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