| 과제목적분류 |
산업생산 및 기술 |
소속 |
자원활용연구본부 -
자원소재연구센터 |
| 과제명 |
국문 |
유동 공정 기반 폐흑연의 고효율 정제/고부가 나노소재 제조 연구 |
| 영문 |
A study on the manufacture of high-efficiency refining/high-value nanomaterials of waste graphite based on a fluidic process |
| 연구기간 |
2023.03.01 ~ 2028.02.29 |
| 연구비 |
594,125,000원 |
| 연구책임자 |
정재민 |
| 연구내용 |
연구목표 |
본 제안서에서는 열/물질전달이 우수한 유체 흐름의 유동을 기반으로 폐흑연자원을 대상으로 고효율 친환경 정제 및 고부가 나노시트 소재화 공정을 개발하고자 함. 또한, 나노시트 용액의 연속 생산(> 5 kg/h)이 가능한 고효율 유동 시스템(1 L 급)을 개발하여 이의 에너지 저장소자 응용연구를 수행함으로써 나노소재기반 연구의 상용화 능력과 한정된 유체역학 응용 분야의 확대 기반을 구축하고자 함. |
| 연구내용 |
❍ 본 연구진은 성공적인 연구성과를 위하여 크게 3단계로 나눠서 진행하고자 함. 1단계(1-2차년도): 유동 반응 기반 폐흑연자원의 고효율 정제/소재화 공정기술 개발, 2단계(3-4차년도): 리터급 반응기 스케일 업 및 연속식 정제/소재화 공정기술 최적화, 3단계(5차년도): 제조 나노시트 용액기반 에너지 저장소자 전극 제조 및 응용. 순차적 진행 |
| 기대성과 |
❍ 유동 반응 기반의 폐흑연원료의 고효율 정제/나노소재화 공정기술은 전량 매립되어 환경오염의 주범이 되는 폐기물로부터 전량 수입에 의존하는 고순도 흑연 및 그래핀을 제조하는 기술임. 본 연구에서 제안하는 전략은 국내외적으로 최초로 시도되는 방법이며 흑연 소재 관련 산업(에너지저장장치, 센서, 촉매, 페인트, 코팅) 등에 활용되어 실용화될 가능성이 큼.
❍ 기존 초음파, 볼 밀, 믹서 등을 이용한 나노시트 소재화 방법들과는 크게 차별되는 유체의 기계적 힘을 이용하는 방법으로 더욱 빠르고 간편한 양산공정이 가능한 방법임. 이는 실험실 수준에서만 재현되던 나노과학기술과 나노소재를 산업적으로 연결해 줄 수 있는 나노소재 공정 모듈이 될 수 있음.
❍ 기존 수입 천연‧인조흑연 대비 높은 가격 경쟁력과 더불어 ESG, 탄소중립에 매우 적합한 국산화 기술로 소재 제조 산업의 새로운 시장 창출이 가능하고 핵심 소재로 사용 가능함.
❍ 본 연구는 화공, 기계, 소재, 화학 등 다양한 분야의 학제 간 연구를 근간으로 하여 새로운 융합 학문개발이 가능하고 기존 및 신산업 분야의 중추적인 역할을 담당할 전문 인력양성 및 일자리 창출에 크게 기여할 것으로 기대함. |
| 연구성과 |
논문(0건) |
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| 특허(1건) |
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| 보고서(0건) |
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