사업화 유망기술
기능성 나노 분말 합성기술
기능성 나노 분말 합성기술
보유기관 : 한국재료연구원 거래조건 : 별도 협의
기술완성도
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TRL01
기초 이론/
실험- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
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TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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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
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TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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TRL05
시제품 제작/
성능평가- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL08
시작품 인증/
표준화- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
기술의 필요성
- 다공성 금속 산화물 분말을 합성법은 균일한 형상 제어와 금속 원소 조성 조절이 어려움
- 다공성 금속 산화물을 합성하기 위해서는 템플릿 또는 계면활성제 등의 사용으로 합성 과정이 복잡해지는 문제가 있어, 균일한 형상 및 조성 제어를 위한 효율적 합성법이 요구됨
- 다공성 금속 산화물을 합성하기 위해서는 템플릿 또는 계면활성제 등의 사용으로 합성 과정이 복잡해지는 문제가 있어, 균일한 형상 및 조성 제어를 위한 효율적 합성법이 요구됨
기술의 차별성
● 초고비표면적, 고선택성의 MOF 개발을 통한 탄소중립 실현
● 단성분, 다성분계 금속산화물 및 금속탄화물 합성 기술
● 전자파 흡수 및 차폐 제어용 자성 소재 합성을 통한 자율주행 및 무선통신 적용
● 다양한 표면에 금속 유기 복합체, 금속산화물, 금속탄화물 및 탄소 코팅 기술
● 중공형 및 비중공형 금속산화물 합성 기술
● 단성분, 다성분계 금속산화물 및 금속탄화물 합성 기술
● 전자파 흡수 및 차폐 제어용 자성 소재 합성을 통한 자율주행 및 무선통신 적용
● 다양한 표면에 금속 유기 복합체, 금속산화물, 금속탄화물 및 탄소 코팅 기술
● 중공형 및 비중공형 금속산화물 합성 기술
기술구현방법
- 지르코늄계 금속 유기 복합체로부터 유래한 이트리아 안정화 지르코니아 나노스피어는 제어된 이트리아 함량, 균일한 크기 및 모양을 가지며, 이트리아 함량과 크기, 모양의 균일도를 용이하게 제어할 수 있는 메조기공이 형성된 이트리아 안정화 지르코니아 나노스피어를 높은 제조 수율 및 낮은 비용으로 제조할 수 있음
- 화학적 기계적 연마(CMP)용 고성능 연마제, 치과용 소재, 촉매 담체 등으로 활용할 수 있도록 응용 분야에 최적화된 이트리아 안정화 지르코니아 나노스피어를 제공함
- 지르코니아는 상온에서 우수한 유전성, 압전성 및 이온 전도성의 특성을 지닌 단사정계 결정 구조를 가지며, 이러한 특성을 통해 이트리아 안정화 지르코니아 나노스피어는 산소 센서, 압전소자 및 음파탐지기 등으로 활용할 수 있음
- 화학적 기계적 연마(CMP)용 고성능 연마제, 치과용 소재, 촉매 담체 등으로 활용할 수 있도록 응용 분야에 최적화된 이트리아 안정화 지르코니아 나노스피어를 제공함
- 지르코니아는 상온에서 우수한 유전성, 압전성 및 이온 전도성의 특성을 지닌 단사정계 결정 구조를 가지며, 이러한 특성을 통해 이트리아 안정화 지르코니아 나노스피어는 산소 센서, 압전소자 및 음파탐지기 등으로 활용할 수 있음
응용분야
- 고성능 흡착제 및 촉매
- 전기전자 및 CMP 연마제
- 치과용 소재
- 5G, 6G, 무선통신, 자율주행
- 전기전자 및 CMP 연마제
- 치과용 소재
- 5G, 6G, 무선통신, 자율주행
기술동향
(미국) 분자가 비교적 약한 결합인 비공유 결합으로 결합하더라도 서로 붙을 수 있을 만큼 강한 상태를 유지하는 2D 나노시트를 개발했으며, 액체에 결정체를 매달아 초음파를 통해 시트를 제작한 결과 각각의 시트는 연결된 별들의 층으로 이뤄져 적층된 형태가 되었으며, 해당 시트는 공유 결합으로 제작한 시트처럼 시트 간 결합이 약해 박리하는 것도 가능함
(유럽) 나노와이어를 사용하여 전력이 필요 없는 초고속 주파수 튜닝 방법을 개발, 기타의 현처럼 미리 정해진 주파수에서 공명하는 칼코겐 유리 기반 진동 나노현을 제작
(중국) 공기 중에 있는 물 분자를 포획 및 저장하면서도 표면 활성은 잃지 않는 수동 제습용 흡습성 나노겔(N-MAG)을 개발하였으며, N-MAG는 흡습성을 지닌 염화리튬(LiCl)과 친수성 생물고분자로부터 파생된 나노섬유소(NFC)가 그물 구조 안에 채워진 다공성 구조체이며, N-MAG 속의 서로 연결된 NFC는 포획한 물 분자를 방대한 N-MAG 내부 공간으로 옮겨 물 분자들의 응집을 막는 방법으로 연속적이고 빠른 흡습을 실현함
(일본) 후루야금속은 PEM 수전해 수소 제조 시 사용할 수 있는 희소 금속 사용량 저감·고성능화를 동시에 달성할 수 있는 다원소 나노합금 촉매를 개발하였으며, 수전해에 사용되는 희소 금속의 재활용기술도 개발하여 지역 자원 순환에 공헌할 예정임
(유럽) 나노와이어를 사용하여 전력이 필요 없는 초고속 주파수 튜닝 방법을 개발, 기타의 현처럼 미리 정해진 주파수에서 공명하는 칼코겐 유리 기반 진동 나노현을 제작
(중국) 공기 중에 있는 물 분자를 포획 및 저장하면서도 표면 활성은 잃지 않는 수동 제습용 흡습성 나노겔(N-MAG)을 개발하였으며, N-MAG는 흡습성을 지닌 염화리튬(LiCl)과 친수성 생물고분자로부터 파생된 나노섬유소(NFC)가 그물 구조 안에 채워진 다공성 구조체이며, N-MAG 속의 서로 연결된 NFC는 포획한 물 분자를 방대한 N-MAG 내부 공간으로 옮겨 물 분자들의 응집을 막는 방법으로 연속적이고 빠른 흡습을 실현함
(일본) 후루야금속은 PEM 수전해 수소 제조 시 사용할 수 있는 희소 금속 사용량 저감·고성능화를 동시에 달성할 수 있는 다원소 나노합금 촉매를 개발하였으며, 수전해에 사용되는 희소 금속의 재활용기술도 개발하여 지역 자원 순환에 공헌할 예정임
시장규모
- 전 세계 나노 복합재 시장 규모 : 103억 달러(2024년 기준)
- 국내 나노 복합재 시장 규모 : 2억 4천만 달러(2024년 기준)
- 국내 나노 복합재 시장 규모 : 2억 4천만 달러(2024년 기준)
시장동향
- 전 세계 나노 복합재 시장은 2016년 18억 8천만 달러에서 연평균 성장률 23.66%로 증가하여 2024년에는 103억 달러에 달할 것으로 전망됨
- 국내 나노 복합재 시장은 2016년 1억 2천만 달러에서 연평균 성장률 15.0%로 증가하여 2024년에는 2억 4천만 달러에 달할 것으로 전망됨
- 국내 나노 복합재 시장은 2016년 1억 2천만 달러에서 연평균 성장률 15.0%로 증가하여 2024년에는 2억 4천만 달러에 달할 것으로 전망됨
