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2021년 산학연계 프로젝트
  • 글쓴이 관리자
  • 작성일 2022-01-18 16:52:44
  • 조회수 61

구분

프로젝트명

참여기업

프로젝트 내용

기 간

참여인원

1

고부가 의약품 대상의 미세 플라스틱 및 독성 불순물 분리 제거 공정 개발

에스티팜

 

고부가 성분들의 분리와 플라스틱 성분 제거를 위한 흡착분리공정 원리 고찰

해양바이오매스 기반의 고부가 성분과 플라스틱 성분 각각의 분리에 효과적인 흡착제의 선정

상기 선정된 흡착제상에서의 고부가 성분 및 플라스틱 성분 기초 파라미터 (흡착계수, 물질전달계수)의 예측 및 모델 시뮬레이션 기반 검증

상기 예측된 기초파라미터를 바탕으로 고부가 성분의 연속분리와 플라스틱 성분의 연속제거에 가장 적합한 연속흡착분리공정 구조의 선정

상기 결정된 연속흡착분리공정 구조 하에서 각 성분의 순도 및 수율이 최대로 근접할 수 있게 해주는 공정 최적설계 수행

상기 최적 설계된 연속흡착분리공정 내 각 성분들의 동적 거동 및 분리 거동에 대한 시뮬레이션 진행

상기 획득한 시뮬레이션 결과를 바탕으로 최적 설계된 연속흡착분리공정의 성능에 대한 검증 수행

 

2021.03~2021.11

5

2

목질계 바이오매스로부터 바이오플라스틱 전구체 생산 기술 개발

삼원산업

 

국내외 바이오플라스틱 시장 현황 조사

국내외 바이오플라스틱 전구체 생산 관련 문헌조사(논문/특허)

반응 시스템과 생성물 분석 프로토콜 확립

높은 활성과 선택성의 비금속 촉매 설계 및 합성

주요 반응(탈수, 산화 등)에서의 촉매 스크리닝 및 최적화

표면 분석(XRD, XPS, H2-TPR, CO2-NH3-TPD, SEM, TEM )을 통한 촉매의 물리화학적 특성 및 활성점 등 세부적인 촉매 특성 분석

수성 및 유기 용매의 다양한 조합 및 비율 탐구를 통한 Solvent 스크리닝

랩스케일에서의 바이오플라스틱 전구체 생산 촉매반응 운전

 

2021.03~2021.11

4

3

바이오 기반의 단량체 합성 공정기술 개발

코오롱 미래기술원

목표 수율 이상의 FDCA 합성 공정을 개발하기 위해 첫 번째로는 최적 중간체 선정을 위한 연구를 진행

산화 반응을 통해 FDCA를 합성하고자 CMF를 반응물로 이용할 경우, 중간체로 MMF, AMF, DFF 그리고 HMF를 이용할 수 있는데 그 중 FDCA 합성 반응에 가장 적합한 중간체를 탐색

이후, 중간체 선정이 끝나면 산화 반응에 가장 적합한 촉매와 용매를 선정하는 연구를 진행

이후, 중간체/용매/촉매 선정이 끝나게 되면, Batch & Continuous 반응기에서 반응 조건 및 scheme를 선정하고 조건을 최적화하는 연구를 진행

2021.03~2021.11

5

4

석유계 자원 대체 플라스틱 단량체 합성용 촉매 개발

LG화학

아세톤을 원료로 하여 목표로 하고 있는 알켄 계열의 단량체를 만드는 것이 목적이며, 이를 위한 고선택도 생성물 합성을 위한 촉매 및 공정 기술 개발을 목표로 함

원료의 선택적 반응을 통해 생성물을 합성하는 과정에서 반응 후 부산물 (byproduct)이 생성되는 현상이 발생

따라서 부산물은 줄이고 생성물의 선택도를 높이기 위하여 기존 사용 촉매의 특성을 분석 후 조정하는 것이 연구 개발의 핵심이라고 판단 됨

또한 LG화학에서 사용하고 있는 fixed-bed 형태의 반응기를 참고하여 최대한 유사한 실제 반응시스템을 제작하여 실제 공정에서 반응할 때와 비슷하게 하여 실제 효율을 높이기 위한 연구를 진행할 예정

2021.03~2021.11

5

5

전기 방사를 이용한 분해성 고분자 nanofiber 제조

엔투셀

현재 COVID-19의 여파로 인하여 대량의 일회용 마스크가 생산되고 사용됨으로서 대기와 토양 오염의 주범이 되고 있음

특히 마스크의 MB 필터는 폴리프로필렌으로 만들어져 분해하기 어려운 단점이 있음

셀룰로스는 식물 세포벽의 기본 구조 성분으로 지구상에서 가장 흔한 유기 화합물로 자연에서 100% 분해되는 친환경 소재임

본 연구에서는 나노섬유를 만드는 기술 중 하나인 전기방사를 사용하여 나노섬유를 제조할 예정

Cellulose acetate 또는 ethyl cellulose 와 같은 biopolymer를 이용해 기능성 nanofiber를 합성하여 이를 마스크, 의복 등에 응용하는 기술을 개발할 예정

2021.03~2021.11

4

6

생분해성 플라스틱 혐기발효 분해 기술

산수음료

1.호기성 미생물을 이용한 생분해성 플라스틱 분해

1)퇴비화 조건에서 생분해성 플라스틱의 호기성 생분해도 측정

- 방출된 이산화탄소의 분석

2)활성슬러지를 이용한 생분해성 플라스틱의 호기성 생분해도 측정

- 플라스틱의 무게 변화 관찰

2.혐기성 미생물을 이용한 생분해성 플라스틱 분해

1)고온 혐기 발효 분해를 통한 생분해성 플라스틱의 혐기성 생분해도 측정

- 발생한 바이오가스와 중간산물 분석, 혐기 발효 전후 무게 변화 관찰

2)중온 혐기 발효 분해를 통한 생분해성 플라스틱의 혐기성 생분해도 측정

- 발생한 바이오가스와 중간산물 분석, 혐기 발효 전후 무게 변화 관찰

2021.03~2021.11

5

7

개질한 활성탄과 플라스틱의 복합소재로서의 필름 제조

동구밭

먼저 질산과 수산화나트륨으로 활성탄을 산 처리를 하여 개질시켜 준 다음 개질된 활성탄을 중금속에 흡착 시킴

활성탄 표면의 화학적 산화는 표면 산성 작용기를 증가시키고 산성 작용기가 증가함에 따라 중금속 흡착 효율을 증대시킬 수 있음

그 이후 이를 셀룰로오스에 전기 방사하여 혼합 형태의 플라스틱 필름을 제조

그렇게 되면 플라스틱과 활성탄이 혼합된 형태의 필름이기에 기존 플라스틱을 감량할 수 있게 됨

또한 활성탄은 내 고온, 무독, 무미한 친환경적인 소재라는 장점도 있음

합성된 플라스틱 필름은 비누나 화장품 포장재로 활용이 가능하게 됨

이 경우 습도 조절과 방부의 효과가 있고 강도 지수가 향상돼 제품 보호에 적합

먼저 개질 활성탄의 흡착 능 평가부터 진행한 다음 전기방사를 통한 필름 제조의 실험을 할 예정이며 이에 대한 물성 평가도 할 계획

2021.03~2021.11

3

8

Hollow silica nanoparticles를 활용한 anti-reflective film 제조

아이컴포넌트

2019년 한국 연평균 미세먼지 농도는 24.8/에 비해 증가함

이에 따라 국가별 초미세먼지 오염 순위도 27위에서 26위로 올랐음

미세먼지 농도가 높아지면 태양광 모듈에 도달하는 일사량이 감소해 태양광 발전량을 감소시킴

이렇듯 미세먼지가 태양전지의 효율 증대에 미치는 문제점을 개선시키기 위해서 합리적 비용의 hollow silica nanoparticles를 여러 고분자에 분산시켜 spin coating process를 활용하여 thin film을 제조

이때 제조된 filmanti-reflection 뿐만 아니라 메시먼지에 대응하기 위한 self cleaning super-hydrophobic property 를 지니도록 하고, 최종적으로 투과율 97% 이상의 film을 제조하는 것이 이 연구의 목표

2021.03~2021.11

3

9

폐글리세롤을 활용한 생분해성 플라스틱 소재 개발

이맥솔루션

바이오디젤 생산 부산물인 폐글리세롤을 이용하여 Caproiciproducens galactitolivorans 로부터 Medium Chain Carboxylic acids 생산

80%, 60% 정제된 폐글리세롤을 탄소원으로 하여 Medium Chain Carboxylic acids 생산량 확인

비이온 계면활성제(Tween 80)를 사용하여 생산량에 미치는 영향 확인

부티르산(Butyrate)의 농도를 조절하여 생산량 증대 확인

유기산을 활용한 생분해성 고분자 합성

바이오디젤 생산 부산물인 폐글리세롤을 이용하여 Komagataeibacter sucrofermentans LMG 18788(DSM15973)로부터 Bacterial cellulose 생산

다양한 탄소원을 이용하여 Bacterial cellulose 생산량 비교

80%, 60% 정제된 폐글리세롤을 탄소원으로 하여 Bacterial cellulose 생산량 확인

폐글리세롤을 탄소원으로 하여 생산된 Bacterial cellulose의 물성 확인

생분해성, 가벼운 무게가 장점인 Bacterial cellulose를 다양한 산업 분야에 응용

2021.03~2021.11

5

10

폐글리세롤 활용한 박테리아 셀룰로오즈 생산과 이를 활용한 탄소소재 개발

이맥솔루션

바이오디젤 부산물인 폐글리세롤을 이용한 bacterial cellulose (BC) 생산

80% 농도의 폐글리세롤을 탄소원으로 한 Komagataeibacter sucrofermentans LMG 18788 (DSM15973) 균주로부터의 Bacterial cellulose (BC) 생산

탄소 소재의 원료로써 BC의 기계적 및 물리적 특성 연구

BC를 전극용 탄소 소재로 전환하는 기술개발

고온(800 또는 그 이상)에서의 탄소화 과정을 통한 BC의 탄소로의 전환

형성된 탄소의 특정 분야 (Electrode 및 배터리 소재)에서의 이용 가능성 연구

효율적인 탄소 소재로서의 활용을 위한 관련 특성 향상 연구

탄소의 공극률 및 전도도 등의 소재 관련 특성 분석

2021.03~2021.11

6

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