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신소재/부품 나노기술 동향(환경ㆍ에너지 분야)

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2018-03-08 11:04:00
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○ 지속가능한 사회를 실현하기 위해 3E(Energy/Environment/Economy) + S (Safety)라는 관점에서 균형 잡힌 노력이 세계적으로 요구되고 있음. 특히, 에너지 자원이 부족한 우리나라는 태양광 발전이나 풍력 발전과 같은 신ㆍ재생에너지의 이용확대를 촉진하여 에너지 자급율을 높이고 비효율적인 에너지 대량소비를 근본적으로 되돌아봐야 할 때임.

○ 환경/에너지 관련 나노 기술/재료분야는 재생가능 에너지의 고효율 이용, 효율적인 에너지 축적/변환, CO2 배출량 절감 등을 가능하게 하는 재료기술, 디바이스 기술, 프로세스 기술을 제공하는 것임. 중요한 연구개발 영역으로는 태양전지, 인공광합성, 연료전지, 열전변환, 축전 디바이스, 파워 반도체, 그린 촉매, 분리 기술이 주목 받고 있음.

○ 태양전지 및 인공 광합성은 재생가능 에너지 중 하나인 태양광 에너지를 전기 에너지 또는 화학 에너지로 변환하기 위한 것으로 새로운 물리적/화학적 현상의 탐색이나 새로운 반도체 재료나 촉매재료의 개발, 소자 구조의 혁신 등으로 인해 변환 효율 향상, 내구성 향상이나 비용 절감 등을 진행 중임.

○ 연료전지 및 열전변환은 화학 에너지 또는 열에너지를 전기 에너지로 변환하는 것으로 새로운 촉매 재료나 열전변환재료의 개발로 변환효율 향상, 비용절감 등을 진행 중임. 축전 디바이스는 전기 에너지를 축적하여 필요에 따라 방전하는 것으로 새로운 전극 재료나 전해질 개발 등으로 대용량화, 고출력화, 내구성 향상 등을 진행 중임.

○ 파워 반도체는 전기 온/오프, 승압/강압, 직류/교류 변환 등에 이용되는 것으로 새로운 반도체(와이드 갭 반도체) 이용 및 소자구조 혁신으로 동작 시 전력손실 억제, 파워 반도체를 이용한 전력제어 장치의 소형화/경량화를 진행 중임.

○ 그린 촉매는 화성품 합성이나 파인 케미칼 합성의 제조 프로세스에 이용되는 것으로 새로운 촉매재료의 개발로 다단계 반응을 1단계로 줄이는 등 프로세스 단축, 정밀 합성, 환경부하 저감 등을 진행 중임.

○ 분리 기술은 온난화 가스(CO2)나 대기오염 물질의 분리/회수, 화석자원 채굴 시의 수반수/폐수 처리나 해수의 담수화, 바이오 연료 정제 시의 탈수 분리, 수소 분리, 세포나 단백질 등 생체 물질 분리 등에 다양하게 쓰이고 있음. 복수 물질 혼합 상태의 혼합물로부터 원하는 물질만을 추출하거나 불필요한 물질을 제거하는 등의 분리 조작을 기존보다 훨씬 적은 에너지로 정확하게 하기 위한 연구개발 분야로 분리 프로세스를 분자 레벨로 이해하고 기체/액체의 흡착 분리/막분리/흡수분리, 광물자원/고체의 리사이클 제련/금속제련 등을 위한 신기술이나 신재료의 연구개발이 진행 중임.

 

출처 : http://www.irsglobal.com/shop_goods/goods_view.htm?category=04000000&goods_idx=81873&goods_bu_id=

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