사업화 유망기술

혼합 폐플라스틱을 포함하는 그래핀 복합소재 제조기술

혼합 폐플라스틱을 포함하는 그래핀 복합소재 제조기술

재활용 플라스틱을 그래핀과 혼합하여 인장강도와 같은 기계적 물성이 향상되고 열전도도와 같은 기능적 특성을 갖는 그래핀 복합소재를 제조함

보유기관 : 한국생산기술연구원       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

재활용 플라스틱을 그래핀과 혼합하여 인장강도와 같은 기계적 물성이 향상되고 열전도도와 같은 기능적 특성을 갖는 그래핀 복합소재를 제조함

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
혼합 폐플라스틱을 포함하는 그래핀 복합소재의 제조방법 10-2020-0176121
다종 폐플라스틱을 포함하는 복합소재의 제조방법 10-2020-0176120

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

기존 기술의 문제점

- 포장재 또는 플라스틱은 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 알루미늄 및 폴리에틸렌 등 다층 구조를 형성하며 저급 플라스틱 제품으로 일부 재활용 되거나 또는 소각, 매립을 통해 폐기 처분됨

- 재활용재 적용제품은 품질에 대한 신뢰도가 낮고 판매 가격이 낮아 수익성이 낮음

- 재활용 폐기물의 확보 가격 대비 낮은 판매 단가로 인하여 산업적 경쟁력의 악화 및 재활용 산업의 활성화 저해로 이어지는 악순환이 반복됨

기존 기술과의 차별성(기술의 특장점 또는 효과 등)

- 자원의 순환고리를 강화함으로써 자원 고갈을 억제하고 에너지 및 공해물질의 배출을 저감할 수 있어 친환경적임

- 폐소재자원에 대해 고부가가치를 창출할 수 있는 신기술을 부가함에 따라 다기능·복합화된 고부가가치의 소재가 재탄생됨

- 공공 선별장에 반입되는 소재자원에 대해 선별부터 재생원료화 공정까지를 현행법 기준에 대응되는 설비 시설로 운영이 가능함

주요기술구성(상세설명 등)

- 그래핀 표면 개질(reforming)을 통해 혼합 효율을 개선하고 분산성 증대 공정 단계 및 재활용 소재 컴파운딩 공정 단계를 거침으로써 폐플라스틱을 포함하는 그래핀 복합소재를 제조함

- 재활용 PET가 혼합된 플라스틱에 그래핀, 무수말레인산 또는 반응형 중합제를 첨가하여 컴파운딩 공정 단계를 수행함

적용분야 및 적용제품

- 화학제품 제조업, 폐화학제품 수거산업, 음식료, 자동차, 건축/토목 전기 전자 및 에너지 분야
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