CFC 대체물질 개발사업의 국내외 현황 및 향후전망

목차

[ 목 차 ]
1. 서 론

2. CFC와 환경파괴
2.1 CFC란 무엇인가?
2.2 CFC의 국내외 상황
2.3 CFC와 지구환경 파괴
2.4 CFC 규제와 오존층 파괴

3. CFC 대체물질 기술개발
3.1 CFC 대체물질 기술
3.2 오존층파괴와 지구온난화 영향력: 국내 CFC 화합물
3.3 CFC 대체물질 기술
(1) 대체냉매
(2) 대체세정제
(3) 대체발포제
(4) 대체분사제

4. 국내 CFC 대체물질 개발사업 현황
4.1 사업의 배경
4.2 CFC 대체물질 개발사업

5. CFC 대체기술 개발의 전망

참고자료

본문내용

지구온난화 영향을 고려한 제3세대 대체물질, 예로 불화에테르, 요오드화합물, CF3I 개발과 제1단계 개발사업에서 연구되지 않은 HFC-143a, C3계 HFC, c-C4F8 개발, 혼합냉매 개발, CFC 분해기술 개발 등 8개 과제가 추진되었다. 이 경우도 과학기술부와 산업자원부가 사업을 주도하며 KIST, 한국화학연구소, 울산화학(주) 부설연구소 등이 연구주체가 되어 연구를 수행하였다. 혼합냉매 개발을 제외한 대부분의 과제는 합성법과 정제법 개발, 제조공정 개발, 소형 pilot test, Pilot plant 기본설계를 완성함을 목표로 1996년 12월부터 2000년 10월까지 4년간 진행되었으며, 울산화학 주도의 HFC-143a 제조기술 개발을 3년간 진행되었다. 차세대 대체물질을 개발하는 제2단계 사업은 제1단계 사업의 HCFC나 HFC에 비하여 원료비용과 제조공정비용이 높고 용도가 범용으로 개발되어 있지 않으므로 제1단계 사업에 비해 상용화 연구보다 기초연구 성격이 많이 내포되어 있었다. 특히 제2단계 사업에서는 무수불산을 이용하는 불소화 촉매반응 이외의 다양한 반응기술들이 적용됨에 따라 국내의 불소화합물 제조 기초기술과 공정화기술의 수준을 향상시키는 역할을 하였고 이를 바탕으로 국내에서 다양한 기능성 불소화합물 제조연구를 활성화시키는 데에 기여하였다. 제2단계 CFC 대체물질 개발사업에서는 국내외 특허 33건이 출원 혹은 등록되었으며 80여편의 논문이 학회 및 저널에 발표되었고, 이와 관련된 내용으로 수 편의 논문과 특허가 후속적으로 제출되고 있다.
이 외 정밀화학공업진흥회를 통해 '특정물질 사용합리화 기금'을 '특정물질의 배출억제와 사용합리화를 위한 설비 개발 및 이용사업'에 융자해 줌으로써 국내 산업계의 자발적인 CFC 사용철폐와 대체기술 실용화를 유도하고 있다. 1992년부터 1998년 사이의 연도별 및 분야별 특정물질 사용합리화 융자사업을 지원함으로써 특정물질 4,281톤을 대체하는 효과를 거둔 것으로 평가되고 있다.
제3단계 CFC 대체물질 개발사업은 CFC 및 Halon의 생산과 사용에 대한 규제가 일정에 따라 지속적으로 강화되고 HCFC의 규제도 앞당겨질 것으로 예상됨에 따라 대체물질을 활용할 수 있는 기술의 국산화에 초점을 맞춰 2001년 10월부터 2004년까지 1차 3년간 추진하고, 이어서 상업화 사업에 대해 2년을 추가로 추진하는 방법으로 진행되고 있다. 즉 '1, 2단계 CFC대체물질 개발사업'에서 개발된 연구성과를 실용화, 상업화 할 수 있도록 CFC 관련산업체와 공동으로 '특정물질사용합리화 기금의 출연사업'으로 표 4.2와 같은 내용으로 'CFC대체물질 활용기술 개발사업'이 추진되고 있다. 제 3단계 사업에는 한국과학기술연구원, 한국소방검정공사, 중소기업 및 대학의 연구소들이 참여하고 있다.
표 4.2. 제3단계 CFC대체물질 활용기술 개발사업
분 야
연구 내용
대체냉각시스템 개발
중저온용 CFC 대체 냉매 활용 시스템 개발
저온용 10RT급 대체 냉각 시스템 개발
대체소화시스템 개발
대체소화시스템 부품 개발
대체 소화약제 및 소화시스템 설계 기술 개발
소화시스템 평가기술 개발
대체발포시스템 개발
폴리올레핀 발포시스템 개발
CFC 대체 발포제를 이용한 LNG 저장탱크용
폴리우레탄 시스템 개발
대체물질제조 상용공정
개발
차세대 신물질 제조공정 개발
RC318 제조상용공정 개발
5. CFC 대체기술 개발의 전망
우리나라의 CFC 대체기술 개발사업은 기술 내용에 따라 선진국에 비하여 10년 이상 30년 정도까지 뒤늦게 시작되었다. 따라서 제2세대 CFC 대체물질은 선진국의 경우 이미 상용화되어 대부분이 제품으로 생산되고 있다. 국내에서도 그간의 연구결과를 활용하여 몇몇의 HCFC를 자체기술로 생산하고 있으나 아직 기존 CFC의 생산과 사용이 가능하므로 이들의 사용량이 현격하게 증가하지 않고 있다. 향후 CFC 전폐와 함께 대체물질 사용량이 증가하면 경제성 측면에서 국내기술의 국산화를 실현시킬 여지가 있을 것으로 기대되며, 이 경우 경쟁력 있는 제조공장을 건설하기 위하여는 각 공정에 사용되는 촉매의 특성개선 및 대량생산 기술이 확립되어 있어야 한다. 따라서 불소화촉매의 개량 연구와 성과가 국산기술의 상용화를 앞당기는 계기가 될 것이며 국산기술의 경쟁력을 강화시키는 조건이 될 것으로 예측된다. 특히 HCFC와 HFC의 생산은 미국, 일본, 유럽 등의 선진공업국에서의 대량생산 뿐만 아니라 중국에서도 국가적으로 적극 지원하고 있으므로 시장경쟁은 더욱 치열하여질 전망이다. 현재 중국은 풍부한 노동력과 거대한 중국 내수시장을 바탕으로 선진 외국기업과 joint venture를 맺음으로써 선진기술과 자본을 유입하는 데에 성공하고 있고, 자국 내의 거대 수요를 기반으로 자체적으로 개발한 기술을 상용화로 실현시키는 기회를 많이 갖고 있다. 따라서 선진기술 유입에 따른 기술향상과 자체기술의 축적 효과를 보고 있어서 우리나라 시장을 공략할 수 있는 강력한 경쟁상대로 부상하고 있다.
제3세대 CFC를 위시한 차세대 CFC 대체물질 개발은 선진국에서도 여전히 연구단계에 있는 것으로서 제조방법 및 공정최적화와 용도개발 연구가 활발하게 진행되고 있다. 차세대 CFC 대체물질들의 제조기술 개발은 계속 진행되고 있으나 아직까지 HCFC나 HFC에 비하여 원료비용과 제조공정비용이 높으며 용도개발이 적게 되어있는 이유로 상용화 단계에는 도달하지 못하고 있다. 비록 국내에서의 대체물질 개발 연구가 상업화된 예가 아직 많지는 않으나 정부와 산업계가 지속적으로 지원하고 있으므로 성공적인 기술 국산화가 이뤄질 수 있을 것으로 기대한다. 아울러, 향후 선진기술국과의 기술교류와 제품 및 기술 수입에서 협상력을 높이기 위해서는 경제성을 고려하기 이른 부분이 있다 하더라도 차세대 CFC 대체물질에 대한 지속적인 연구와 지원이 있어야 한다.
참고자료
http://www.e-refrigeration.co.kr/kshvac/stud/ozon/ozon.html#first
http://www.eduez.co.kr/school/chemistry/content6/study4.htm

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