| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 미생물과 이온성 액체를 이용하여 폐촉매로부터 백금족원소(Platinum Group Metals, PGMs)를 회수 가능한 새로운 친환경 복합공정을 개발 ◼ 전체 내용 • 미생물을 이용한 PGMs의 생물학적 회분식 침출 연구: 고체-액체간의 물질 이동 • 새로운 친환경시약인 이온성 용액을 이용한 PGMs의 회분식 분리 연구: 액체-액체간의 물질이동 • 폐촉매 내 PGMs의 회수 복합 연속공정 수립 • 기술 특허화를 위한 기초 자료 조사 ◼ 1단계 ❏ 목표 • 폐촉매 내 PGMs의 생물학적 침출을 위한 최초 생물환원 전처리 공정 확립 • 전처리 시료로부터 PGMs의 새로운 분리 공정 확립: 고체-액체 물질이동 기작의 심층연구 기반 생물학적 침출 • 친환경 이온화 용액을 사용하여 PGMs의 수용액에서 유기상으로의 회수 공정 확립: 액체-액체 물질이동 기작을 통한 Pt, Pd 및 Rh 의 분리 회수 • Up-scaling을 통한 컬럼형 연속식 복합 공정 확립 및 PGMs 90% 회수율 달성 ❏ 내용 - 백금족원소 전처리(생물환원)를 위한 기초연구 (시료 수집, 물리/화학적 특성 평가, 미생물 배양) - 전처리 시료의 표면 형상, 백금족원소의 상변화 및 산화수 변화 관찰 - 전처리 된 시료로부터 PGMs의 생물학적 침출 및 조건 최적화 연구 - PGMs 침출 후 시료의 표면 형상, 상변화 관찰 및 PGMs 침출액 확보 - 생물학적 침출 용액으로부터 PGMs의 액체-액체 물질전달을 위한 이온성 액체의 선정 및 적합성, 적용성 평가 - 친환경 시약의 재사용성을 위한 이온성 액체의 물리/화학적 변화 관찰 및 기초 데이터 수집 - 생물학적 침출액으로부터 PGMs (Pt, Pd, Rh)의 분리 (금속의 개별 회수 가능한 적절한 이온성 액체 적용) - 분리된 비혼화 용액으로부터 역 물질전달 기작을 통한 PGMs 수용액 회수 - PGMs의 전처리(생물환원), 생물학적 침출 및 이온성 액체를 통한 PGMs의 분리, 부가가치화 복합 연속공정 수행 - Semi-industrial scale의 컬럼형 연속식 복합 공정으로의 up-scaling 및 폐촉매 내 PGMs의 90% 회수율 달성 □ 연구개발성과 - 국제 학술지 16건 발표 (SCIE 12건, 비SCIE 4건) - 지식재산권 2건 출원 및 등록 - 저역서 12건 - 학술대회 논문발표 17건 (국내 8건, 국제 9건) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 폐자원 재활용 기술 선점을 통한 국내 독자적 자원 확보 가능 - 미래지향적 친환경 복합 기술 개발을 통한 자원회수 산업 경쟁력 강화 및 순환경제 선도 - UN 지속가능개발의 16가지 목표 하에 새로운 친환경 공정 설계를 위한 가이드라인으로의 사용 - 확보된 특허를 톨해 더 높은 규모로 상향 조정하여, 전체 프로세스의 상업성 분석 - 비용편익분석과 사업성을 바탕으로 관련 기업으로의 시연 및 기술이전 가능 - 친환경 기술에 주목하는 산업 파트너와의 공동작업 및 기술 이전 기대 - 신기술의 파급효과에 따른 한국 자동차, 석유화학, 전자산업에 바이오 순환경제 구축 (출처 : 요약문 2p) |
