사업화 유망기술

[바이오/뷰티·헬스케어] 방사선을 이용한 고흡수성 바이오매스 함유 하이드로겔

방사선을 이용한 고흡수성 바이오매스 함유 하이드로겔 및 그 제조 방법

본 기술은 흡수성 복합재 조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법 기술

보유기관 : 한국원자력연구원       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

고흡수성이면서도 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제조할 수 있는 생분해성 바이오매스 함유 흡수성 복합재조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법에 관한 기술
수팽윤 상태에서의 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제조

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
방사선을 이용한 고흡수성 바이오매스 함유 하이드로겔 및 그 제조 방법 10-2019-0113648

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술개요

- 본 기술은 고흡수성이면서도 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제조할 수 있는 생분해성 바이오매스 함유 흡수성 복합재조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법에 관한 기술임

- 수팽윤 상태에서의 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제조할 수 있음

대표도면

[그림] 본 기술에 따른 복합재의 압축 강도 우수 확인

기존기술 대비 개선점

- 방사선을 이용하여 높은 수팽윤도 및 고흡수성과수분 이내의 속팽윤성을 가짐

- 팽윤성 내지 흡수성이 우수하여 토양 첨가물 또는 토양 대체물로 사용될 수 있음

- 흡수성 복합재를 토양 첨가물로써 혼합하여 사용하여 침출수 흡착에 의해 환경 유출을 억제할 수 있음

기술 구현 내용

본 흡수성 복합재 조성물 제조방법은 다음과 같음

- 흡수성 복합재 조성물을 마련하는 단계

- 흡수성 복합재 조성물에 방사선 조사하여 1차 가교된 복합재를 제조하는 1차가교 단계

- 1차 가교된 복합재를 칼슘 이온이 포함된 용액에 침지하여 2차 가교된 복합재를 제조하는 2차 가교 단계

기술도입 기대효과

- 토양 첨가물 또는 토양 대체물로 활용 가능하며, 위생용품, 농업용 재료 등 다양한 분야 적용 가능

- 초고흡수성소재는 원료물질의 경제성이 확보되어 폐수처리 분야, 식품 포장산업, 농·축산업, 전기·전자 산업, 약물방출 제어분야 등의 다양한 산업분야에서도 수요가 증가

시장동향


- 흡수성 소재 산업의 고성장이 가대됨에 따라 이를 원료로 하는 아기·성인용 종이기저귀, 농업용 재료, 광케이블 제조 시장이 함께 성장이 예상됨

- 기존석유화학 사업의 경우 성숙기로 접어든 탓에 영업이익률이 2~3%인 제품이 대부분이고, 고부가 가치를 내는 제품도 7~8% 수준이지만 아크릴을 원료로 하는 제품은 영업 이익률이최소 10%대를 넘어서고 있어 성장 한계에 부딪힌 석유화학 업계로부터 각광받고 있음

- 환경규제강화 및 녹색기술 육성 정책에 부합하여 화학소재산업의 녹색화 추진이 빠르게 전개될 것으로 예상

- 토양 첨가물 또는 토양 대체물로 활용 가능하며, 위생용품, 농업용 재료 등 다양한 분야 적용 가능

[그림] 초고흡수성소재 국내 시장 현황 및 전망(좌), 초고흡수성소재 세계시장 현황 및 전망(우)

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