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2022년 환경부 예산과 기금규모가 2021년보다 630억원 가량(6.1%) 늘어난 11조8530억원으로 확정됐다. 산업단지가 밀집한 구미와 대구, 낙동강 주변의 먹는 물 안전성에 증액·신규 예산이 투입되었다. 또한 미세먼지 저감에 탁월하고 국민 수요가 높은 가정용 친환경(저녹스) 보일러 보급을 확대하고 소규모 사업장을 대상으로 연료전환 지원 사업을 신규로 추진하기로 하였다. 미세먼지로 인한 인체 유해성과 중국발 미세먼지로 인해 사회적 관심도가 높아지며, 현재 대기 환경설비의 시장규모가 7조원가량 형성되어 있다. 

 더불어 코로나바이러스와 같은 공기 오염물질로부터 호흡건강을 지킬 수 있는 실내공기정화 기술이라든지 개인이 착용하거나 휴대하면서 필요할 때 호흡 공기를 정화할 수 있는 개인용 공기정화 시장 또한 가파르게 성장하며 관련 연구개발이 진행 중이다. 한편, 국내 보건산업이 신종 코로나바이러스 감염증 유행 속에서도 강세를 보이고 있다. 국내 의약품 수출의 가장 많은 부분을 차지하는 바이오의약품은 최근 5년새 규모(38.8억달러→72.1억 달러)를 약 2배 키웠다. 미국과 유럽, 일본 등에서 매년 그 규모가 확대되는 추세이다. 

 방역품목 수출은 코로나19 이전 대비 큰 폭의 성장을 이어가고 있으며, 변이 바이러스 재출현 등으로 인하여 방역물품 수출은 당분간 지속될 것으로 보인다. 그러나 코로나19가 장기화되면서 매일 배출되는 마스크 쓰레기로 인한 환경오염 우려가 높아지고 있는 상황이다. 마스크 뿐 아니라 플라스틱 폐기물 문제가 심각해지면서 전 세계 기업들은 생분해 플라스틱 사업에 앞 다퉈 뛰어들고 있다. 시범 생산 단계에 있던 기업들은 본격적인 상업 생산을 서두르고, 일부 기업은 관련 기술을 보유한 외부 기업과 합작사를 세워 시장 진출을 준비하고 있다. 

 이에 본원 R&D정보센터에서는 환경보호와 국민생활 안전소재기술 개발동향을 파악하고 이에 대응하고자 「대기·환경/생활안전 소재별 실태분석 -정화/필터/생분해/진단/방역·의료/차폐-」을 발간하였다. 본서 1편은 청정대기와 공기정화를 위한 소재기술동향을 2편은 맑고 안전한 수질·토양환경을 위한 정화기술과 친환경소재 개발동향과 3편은 생활안전을 위한 진단·방역·차폐·식품소재 기술동향을 다루었다. 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다. 

제 Ⅰ편 청정대기·공기정화를 위한 소재기술

1장 대기오염물질 저감/제거 소재기술

1. 대기환경 규제동향과 미세먼지 정책현황

1) 국내 대기환경 규제동향

(1) 광역단위의 대기질 관리

(2) 총량관리 강화

(3) 배출허용기준 강화

(4) 대기오염물질 감시 강화 및 과학화

2) 주요국 미세먼지 정책 추진현황

(1) 주요국의 미세먼지 현황

가. 유럽

나. 미국

다. 일본

라. 중국

(2) 주요국의 미세먼지 정책 동향

가. 유럽

나. 미국

다. 일본

라. 중국

(3) 우리나라 미세먼지 현황 및 정책 동향

가. 현황

나. 정책 동향

3) 주요국 미세먼지 R&D 사업 추진 현황

(1) 유럽

(2) 미국

(3) 일본

(4) 중국

(5) 국내

2. 대기오염 물질 분리/흡착 기술개발 및 연구동향

1) 탈황 기술개발 동향

(1) 연소 전, 연소 중 탈황 기술

(2) 연소 후 탈황 기술

가. 연소 후 습식 탈황기술

나. 연소 후 건식 탈황기술

2) 초저배출 내연기관 차량을 위한 탈질 흡착제 적용기술

(1) 자동차에 적용되는 흡착 기반 질소산화물 저감 기술

가. 질소산화물 흡착-환원 촉매(NOx storage-reduction catalyst, NSR)

나. 선택적 촉매 환원(SCR)과 패시브 질소 산화물 흡착제(PNA)

3) 게르마닌 시트의 대기오염 기체 흡착 연구

(1) 연구 배경

(2) 실험

(3) 결과 및 고찰

가. Structures

나. Adsorption Energies

다. HOMO-LUMO Energy Gap

(4) 결론

4) 활성탄소 흡착 기술동향

(1) 기술범위 및 특징

(2) 국내외 기술 트렌드

가. 흡착제 개발

나. 대기환경 장비 및 설비

(3) 활성탄소 흡착기술 산업동향

가. 글로벌 산업동향

나. 국내 산업동향

5) 기체 분리용 금속-유기 골격체 분리막 개발 동향

(1) 연구 배경

(2) 기체 분리막 소재로서 금속-유기 골격체의 구조 및 물리 화학적 특성

(3) 금속-유기 골격체 분리막의 원리 및 연구 동향

(4) 결론

3. 대기오염 물질 촉매/분해 기술개발 동향

1) 촉매 컨버터 기술동향

(1) 기술범위 및 특징

(2) 국내외 기술 Trend

(3) 촉매 컨버터 산업동향

가. 글로벌 산업동향

나. 국내 산업동향

2) 질소산화물 제거를 위한 TiO₂-mayenite 제조 방법에 관한 연구

(1) 연구 배경

(2) 실험 방법

가. TiO₂ 광촉매의 합성

나. TiO₂-mayenite 합성

다. 특성 분석

라. 질소산화물 제거 테스트

(3) 결과 및 고찰

가. TiO₂의 특성 및 질소산화물 제거 반응실험

나. TiO₂-mayenite의 특성 및 질소산화물 제거 반응실험

(4) 결론

3) 선택적 촉매 환원(SCR)을 통한 질소산화물 저감 연구

(1) 연구 배경

(2) 실험

가. 촉매 제조방법

나. 실험장치 및 방법

다. 촉매 특성 분석

A) TEM/EDS

B) BET(Brunauer-Emmett-Teller)

C) H₂-TPR(temperature programmed reduction)

D) FT-IR(fourier transform infrared spectometer)

E) O₂-TPD(temperature programmed desorption)

(3) 결과 및 고찰

가. Sb 첨가에 따른 VWSbTi 촉매의 물리⋅화학적 특성

나. Sb 첨가에 따른 VWSbTi 촉매의 탈질성능 영향

(4) 결론

4) 복합대기오염 저감 시스템을 위한 오존 고속산화 기반 고도산화공정 연구

(1) 연구 배경

(2) 오존산화 반응의 원리 및 활용 기술

(3) 반도체 공정에서의 복합오염물질 저감 기술

5) 배기가스 정화 촉매 시장 및 기업동향

(1) 배기가스 정화 촉매

(2) 시장 현황

(3) 시장 동향

가. 글로벌 전체 시장 규모

나. 세부항목별 시장 규모

다. 지역별 시장 규모

라. 우리나라 시장 규모

(4) 기업 동향

가. BASF Catalyst

나. Johnson Matthey

다. Umicore

라. Corning Incorporated

마. Solvay

4. 악취가스 및 휘발성 유기화합물 제거관련 연구동향

1) 악취성 VOCs 제거를 위한 전해 산화제 OCl-의 생산 최적화

(1) 실험 방법

가. 실험 장치 및 전극

A) 전기 분해 반응조 구성

B) 전극

나. 전해 산화제 OCl-의 생산 최적화

A) OCl-의 최적 생산에 대한 전극의 영향

B) OCl- 최적 생산에 대한 전해질의 영향

C) OCl-농도 및 소비 전력당 생산되는 OCl-에 전해질 농도 및 전류 밀도가 미치는 영향

다. 분석 방법

(2) 결과 및 고찰

가. OCl- 생산에 미치는 전극의 영향

나. OCl- 생산에 미치는 전해질의 영향

다. OCl- 생산에 미치는 전해질 농도와 전류 밀도의 영향

(3) 결론

2) 악취가스 및 휘발성 유기화합물 산화를 위한 백금계 촉매의 코팅방법 연구

(1) 실험

가. Pt/TiO₂ 분말 제조

나. 촉매 코팅 방법

다. 허니컴 코팅 촉매

라. 메탈폼 코팅 촉매

마. 실험장치 및 방법

바. 촉매 특성분석

(2) 결과 및 고찰

가. 코팅 방법에 따른 촉매의 코팅성 평가

나. 코팅 방법에 따른 촉매의 산화 성능

(3) 결론

3) 활성탄 흡착탑의 실용화를 위한 황화수소 포집능 향상 연구

(1) 실험 방법

가. 개질 활성탄 제조 및 실험 방법

A) 흡착소재 제조 방법

B) 흡착성능 실험 방법

나. 유동특성 평가 방법

다. 표면 분석

(2) 결과 및 고찰

가. 열처리 단계의 영향

나. 유동해석을 위한 활성탄 지지체의 압력손실 특성 비교

(3) 결론

2장 미세먼지 저감 및 공기질 정화 소재기술

1. 미세먼지 저감 필터소재 및 실내 공기질 관리 기술동향

1) 리그노셀룰로오스 섬유 기반 활성탄-첨가 섬유판 필터 연구

(1) 연구 배경

(2) 재료 및 방법

가. 공시 재료

나. 유해금속 및 휘발성 유기화합물 흡착능 평가 방법

다. 접착제 조제

라. 섬유판 필터의 제조 및 물성 평가

마. 섬유판 필터의 VOC 흡착능 측정

바. 섬유판 필터의 미세먼지 흡진능 평가

(3) 결과 및 고찰

가. 야자각 활성탄의 유해금속 흡착능

나. 목섬유 및 야자각 활성탄의 휘발성 유기화합물 흡착능 및 저감능

다. 섬유판 필터의 강도 및 통기성에 미치는 영향인자

라. 타공 섬유판 필터의 VOC 초기 흡착능 및 보지율

마. 타공 섬유판 필터의 미세먼지 흡진능

(4) 결론

2) 기능성 고분자 나노섬유 필터소재 기술동향

(1) 나노 섬유

가. 용융방사 나노섬유의 제조

나. 제타방사 나노섬유의 제조

다. 전기방사 나노섬유 제조

라. 나노섬유의 포집 메커니즘

(2) 공기 필터

가. 시판 공기 필터

A) 유리섬유 필터

B) 정전 필터

나. 기능성 고분자 필터

A) Dipole moment를 활용한 포집 효율 향상

B) 압력강하 저감을 위한 기능성 필터

C) 항균 필터

D) 난연 필터

(3) 결론

3) 자가세정형 전기식 필터 기술동향 

(1) 저온 플라즈마 기술

(2) 기술 개요

(3) 실험실 규모 연구

(4) Bench-scale 집진장치 제작 및 시험

(5) 결론

4) 실내공기질 관리 ‘공기정화’ 기술 산업동향

(1) 배경 기술

가. 실내공기질 관리의 중요성

나. 코로나 바이러스(COVID-19)의 주요 전파 경로

다. 실내 오염물질 종류 및 영향

라. 실내 오염물질 저감을 위한 다양한 공기정화 기술

(2) 친환경 공기정화 기술 및 스마트 자동제어 기술

가. 공기청정기 기술범위 및 특징

나. 재생 가능한 필터 기술의 개발

A) 광촉매 산화작용을 적용한 필터기술

B) 전기집진필터

C) 필터식 및 집진식 복합 필터

다. 공기정화 효능을 높인 필터 신소재

A) 극미세 마이크로 탄소섬유를 이용한 습식 공기정화 기술

B) 기능성 나노섬유 기반 초미세먼지 필터

라. 실내공기질 측정 기술

A) 실내공기질 스마트 측정 기술

B) 실내공기질 관리 관련 특허 동향

(3) 국내외 공기청정기술 트렌드

가. 정전분무방식 공기청정기술 개발

나. 무필터 공기청정기술 개발

다. X-ray 발생 장치를 응용한 공기 살균정화 장치 개발

라. 광촉매 기술을 활용한 공기청정 기술 개발

마. 탄소 포집 기술이 적용된 공기청정기 기술 개발

(4) 공기청정기 시장동향

가. 해외 시장 동향

나. 국내 시장 동향

(5) 국내외 기업동향

가. 해외 기업 동향

A) Dyson

B) Blueair

C) Xiaomi

D) Balmuda

E) Daikin Industries Ltd    

F) Sharp Corporation

G) Honeywell International Inc

H) Panasonic Corporation

나. 국내 기업 동향

A) LG전자(주)

B) 코웨이(주)

C) 에어비타

D) 지웰코리아

E) 아이엠헬스케어

F) 쓰리에이씨

G) 퓨리움

H) (주)이노필텍

I) (주)크린앤사이언스

J) (주)위닉스

5) 질소산화물 센서/가스 센서 기술산업 동향

(1) 질소산화물센서

(2) 가치사슬 및 용도별 분류

가. 가치사슬

나. 용도별 분류

(3) 산업 동향분석

가. 산업 동향

나. 시장 분석

A) 세계시장

B) 국내시장

(4) 기술 개발 동향

가. 관련 연구개발 추진 사례(NTIS)

나. 기술 개발 이슈

A) 해외 기술 개발 이슈

B) 국내 기술 개발 이슈

다. 생태계 기술 동향

A) 해외 플레이어 동향

B) 국내 플레이어 동향

2. 미세먼지 저감기술 관련 최신 특허동향

1) 질소산화물 센서 특허동향

(1) 해외 플레이어 특허 동향

가. 연도별 출원 동향

나. 국가별 출원 동향 (건수)

(2) 국내 플레이어 특허 동향

가. 연도별 출원 동향

나. 국가별 출원 동향 (건수)

2) 정보통신기술을 융합한 새로운 미세먼지 측정기술 특허출원

(1) 인공지능·빅데이터 활용 측정기술

(2) 사물인터넷 적용 실내외 측정기술

(3) 미세먼지와 생물 입자 동시 측정기술

3) 미세먼지 예방을 위한 타이어 내마모 기술관련 특허출원

4) 실내 항균·항바이러스 공기정화 특허출원

제 Ⅱ편 맑고 안전한 환경을 위한 정화·친환경 소재기술 

1장 토양/수질/지하수 환경정화 소재기술

1. 토양/지하수 환경정화 기술 주요동향

1) 토양정화 산업

(1) 토양정화 산업 개념 및 분류

(2) 토양정화 산업의 특성과 Value Chain

2) 토양/지하수 정화 기술 분석

(1) 토양정화 기술의 종류와 분류

(2) 토양정화의 핵심기술

가. 토양세정법(Soil Flushing)

나. 토양세척법(Soil Washing)

다. 식물정화법(Phytoremediation)

라. 토양경작법(Land Farming)

마. 열탈착법(Thermal Desorption)

(3) 마이크로파를 활용한 유류오염 토양 정화 기술

가. 기술개발 배경

나. 개발기술 주요 내용

A) 마이크로파 열탈착 기술의 특징

B) 마이크로파 열탈착 기술 개발 현황

C) 마이크로파 열탈착 기술 평가

다. 개발기술 시장성 및 전망

(4) 방사능 물질에 오염된 토양과 지하수의 정화기술

가. 방사능 물질에 의한 토양오염과 지하수 오염

나. 방사능오염을 해결하는데 활용될 수 있는 기술

A) 지하수의 정화 : 생물학적 처리공정

B) 방사능 오염토의 정화

(5) 국내외 토양정화 기술 개발 동향

가. 국내

나. 해외

(6) 지하수오염 정화기술

3) 토양정화 산업동향

(1) 국내 토양정화 산업 정책적 이슈

(2) 토양정화 산업동향 및 시장구조

(3) 국내 토양정화 산업의 시장규모

(4) 토양정화 산업의 향후 전망

4) 토양/지하수 정화기술 주요기업 동향

(1) 국내

가. ㈜자연과 환경

나. 에이치플러스에코

다. 에스케이건설

라. 현대건설

마. 에코필

바. 신대양

사. 대일이앤씨

(2) 해외

2. 환경 센서/모니터링 관련분야 시장동향

1) 환경 센서 시장동향

(1) 환경 센서

(2) 환경 센서 시장 현황

(3) 환경 센서 시장 동향

가. 글로벌 전체 시장 규모

나. 세부기술별 시장 규모

다. 지역별 시장 규모

라. 우리나라 시장 규모

(4) 환경센서 주요기업 동향

가. Bosch Sensortech

나. Sensirion

다. ams AG

라. Honeywell

마. Siemens

2) 환경 모니터링 시장동향

(1) 환경 모니터링

(2) 환경 모니터링 시장 현황

(3) 환경 모니터링 시장 동향

가. 글로벌 전체 시장 규모

나. 세부기술별 시장 규모

다. 지역별 시장 규모

(4) 환경 모니터링 주요기업 동향

가. Agilent Technologies, Inc

나. Danaher Corporation

다. ThermoFisher Scientific

라. Shimadzu Corp.

마. PerkinElmer Corporation

3. 수질 정화 및 수처리 관련분야 주요동향

1) 수처리 산업

(1) 산업 생태계 분석

가. 수처리 패러다임의 변화

나. 막여과 폐수처리의 정의와 분류

다. 산업 특징

(2) 주요 산업 이슈

가. 글로벌 화두, ESG

나. 방류수 수질 규제에 따른 폐수처리 산업 고도화 추세

2) 막여과 폐수처리

(1) 핵심 요소기술

가. 운전방식

나. 설치방식

다. 모듈구성

라. 폐수처리 공법 : MBR법

마. 폐수처리 공법 : SMAS법

바. 폐수처리 공법 : HANT법

(2) 발전 방향 및 개발 트렌드

가. 다시 쓰는 수처리 분리막

나. 고성능화를 통한 적용분야 확대

다. 신소재 개발

(3) 시장 전망

가. 성장 전망

나. 국내외 시장규모

(4) 역삼투막 시장현황 및 전망

가. 시장 현황

나. 글로벌 전체 시장 규모

다. 세부항목별 시장 규모

라. 지역별 시장 규모

마. 우리나라 시장 규모

바. 기업 동향

A) DuPont

B) Hydranautics

C) Toray

D) LG Chem

E) SUEZ

(5) 막여과 수처리 관련 주요업체 동향

3) 흡착/응집 원리를 이용한 수질정화 최신연구 동향    

(1) 스코리아/활성탄의 혼합 충전탑에서의 중금속 및 유기물의 흡착 연구

가. 연구 배경

나. 실험

다. 결과 및 고찰

A) 스코리아의 물리화학적 특성

B) 혼합 충전탑에서의 중금속 및 유기물의 흡착

C) 스코리아의 관능기 분석

라. 결론

(2) 키토산을 이용한 탄진수 응집제 개발 연구

가. 연구 배경

나. 실험

A) 시약 및 재료

B) 키토산 용액 제조

C) 키토산 용액의 탄진수 응집 최적 농도 확립

D) 응집제 처리 후 탄진수의 투과도 변화 측정

E) 응집제 처리 후 탄진수의 부유물질 제거효율

F) 응집제 처리 후 탄진수의 pH의 변화 측정

G) 응집제 키토산 독성 평가

다. 결과 및 토론

A) 응집제의 탄진수 응집 효과 및 최적 농도 확립

B) 탄진 응집시간에 따른 투과도 평가 및 pH 변화 측정

C) 응집제 처리 후 탄진수의 부유물질 제거효율 및 독성평가

라. 결론

4) 수질 정화제 시장동향

(1) 수질 정화제 기술

(2) 시장 현황

(3) 시장 동향

가. 글로벌 전체 시장 규모

나. 세부기술별 시장 규모

(4) 지역별 시장 규모

(5) 우리나라의 시장 규모

(6) 주요기업 동향

가. BASF SE

나. KEMIRA

다. SNF Floerger

라. SOLENIS

5) 바이러스 전파를 막기 위한 폐수 처리 연구

(1) 연구 배경

(2) 코로나 바이러스(SARS-CoVs)

가. 폐수에서의 SARS-CoVs

나. SARS-CoVs의 검출 및 전염성

다. 수계에서의 SARS-CoVs의 생존

(3) 하수 시스템으로부터 SARS-CoVs의 전파

가. 관개농업(irrigated agriculture)에서의 SARS-CoV의 확산

나. 폐수 에어로졸과 SARS-CoV의 노출

다. 지표수와 지하수를 통한 전파

(4) 바이러스 전파를 막기 위한 폐수 처리

가. 바이러스 전파 방지를 위한 막여과 기술

2장 복합소재 재활용 동향과 분해가능 친환경 소재기술

1. 플라스틱 오염 위기에 대한 정책과 기업의 대응

1) 플라스틱 오염 위기의 원인

(1) 생태적 한계를 넘어가는 폭발적인 발생량

(2) 어려운 재활용

2) 플라스틱 오염 위기에 대한 정책

(1) EU

(2) 중국

(3) 미국

(4) 한국

3) 플라스틱 오염 위기에 대한 기업의 대응

(1) 플라스틱 사용 부문

(2) 플라스틱 공급 부문

2. 복합소재 재활용 기술현황 및 사례

1) 폐플라스틱 리싸이클링 현황

(1) 폐플라스틱 현황 및 리싸이클링

가. 플라스틱(합성수지) 통계 현황

나. 폐기물의 분류 및 발생 현황

(2) 폐플라스틱 리싸이클링 기술

가. 폐플라스틱 리싸이클링

나. 폐플라스틱 리싸이클링 R&D 현황

(3) 기술개발 방향

가. 폐플라스틱 수거체계 구축 연구

나. 폐플라스틱 재질별 분리선별 기술 연구

다. 폐플라스틱 화학적 리싸이클링 연구

(4) 플라스틱 단일 소재화 기술 개발

2) 탄소섬유강화 복합소재의 친환경 재활용 기술

(1) 열분해 방법

(2) 유동상식 소각 분해법

(3) 에스터 결합의 Alcoholysis 반응을 이용한 화학적 분해방법

(4) 과산화수소를 이용한 화학적 분해방법

(5) 물을 이용한 화학적 분해방법

3) 자원순환 화학재생 섬유 기술동향

(1) 자원순환 화학재생 섬유

(2) 재생섬유 기술발전 방향

가. 온실가스 배출로 인한 기후변화 심화 영향으로 탄소배출권 강화

나. 현재 재활용 공정 수준

다. 화학적 재활용기술 이용 화학재생 섬유공정(해중합-단량체 분리-재중합, 방사기술 등)

라. 화학재생 섬유 제조기술 실증

(3) 자원순환 소재 글로벌 기술동향

가. 폴리에스터 재활용 기술 개발 동향

A) 물리적 재활용

B) 화학적 재활용

나. 나일론 재활용 기술개발 동향

A) 물리적 재활용

B) 화학적 재활용

(4) 화학적 재활용 기술 분석

4) 무기계 건설폐기물을 이용한 친환경 재생시멘트 개발동향

(1) 건설폐기물 종류 및 발생 추이 분석

(2) 무기계 건설폐기물을 이용한 친환경 재생시멘트의 배합설계

가. 건설폐기물 화학성분 분석

나. 무기계 건설폐기물의 화학성분 분석 및 조합

다. 예측식을 통한 광물조성 성분분석

3. 친환경 분해가능한 고분자 연구 개발동향

1) 친환경 분해성 고분자 주요동향

(1) 친환경 분해성 고분자

(2) 친환경 분해성 고분자 분류

가. 생분해성 플라스틱

나. 산화 생분해성 플라스틱

다. 바이오베이스 플라스틱

(3) 친환경 분해성 고분자 시장동향

가. 세계 시장

나. 국내 시장

(4) 친환경 분해성 고분자 산업동향

가. 세계적 바이오플라스틱 산업의 성장

나. 바이오 플라스틱 활용 범위 확대

다. 화이트바이오 산업 육성

라. 제품별 산업 동향

A) 난분해 플라스틱 (바이오 기반 플라스틱)

B) 생분해 플라스틱 (화석연료/생분해 & 바이오매스/생분해)

(5) 친환경 분해성 고분자 주요기업 동향

가. 해외 기업 개발 동향

A) 개발 트렌드

B) 해외 기업 동향

나. 국내 기업 개발 동향

A) 개발 트렌드

B) 국내 기업 동향

(6) 친환경 분해성 고분자 특허분석

가. 연도별 출원동향

나. 국가별 출원현황

다. 주요 출원인 분석

2) 미생물을 활용한 플라스틱 생물학적 분해 연구동향

(1) 비생물학적 플라스틱 분해 기술

가. 광분해 (Photodegradation)

나. 열산화 분해 (thermo-oxidative degradation)

다. 가수분해 (hydrolytic degradation)

(2) 플라스틱 생분해 기술 및 동향

가. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)

나. 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)

다. 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC)

라. 폴리스티렌(Polystyrene, PS)

마. 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)

바. 폴리우레탄 (Polyurethane, PU)

(3) 플라스틱 6배 빨리 분해하는 ‘슈퍼 효소’    

3) 분해가능한 고분자 연구 개발동향

(1) 분해가능한 열경화성 고분자

가. 분해성 기능기의 종류

A) Ester 결합

B) Silyl Ether 결합

C) Sulfur를 포함한 결합

D) Nitrogen을 포함한 결합

나. 분해가능한 열경화성 고분자의 응용

A) 고분자 복합체

B) 접착제

C) 3D 프린팅 절삭가공용 소재

D) 기타 응용

(2) 지속가능한 친환경 분리막 제조기술 연구동향

가. 연구 배경

나. 친환경 분리막 제조기술 연구동향

A) 친환경 용매 개발

B) 석유유래 고분자 대체 및 생분해성 분리막 개발

C) 지속가능한 분리막 제조공정 개발

4) 바이오매스 기반 엔지니어링 플라스틱 연구 동향

(1) 폴리에스터 기반 범용 바이오플라스틱

(2) 바이오매스 기반 고내열 폴리에스터/폴리카보네이트

(3) 바이오매스 기반 폴리아미드

(4) 바이오매스 기반 비결정성 슈퍼엔지니어링 플라스틱

(5) 자연계 나노섬유를 이용한 나노복합체

5) PLA 기반 생분해성 복합소재의 연구동향

(1) 첨가제를 이용한 PLA 기반 생분해성 복합소재 연구

가. 가소화 효과를 통한 PLA 연구

나. 반응형 개질제(Reactive Modifier)를 통한 PLA 개질 연구

(2) 타 고분자와의 블렌딩을 통한 PLA 기반 복합소재 연구

가. PBAT와의 블렌딩 연구 동향

나. PBS와의 블렌딩 연구 동향

다. 전분(Starch)과의 블렌딩 연구 동향

라. PHA와의 블렌딩 연구 동향

6) 천연나노섬유-바이오고분자 복합체 연구동향

(1) 셀룰로오스와 키틴

(2) 나노 셀룰로오스 및 나노 키틴의 종류

(3) 나노 셀룰로오스 및 나노 키틴의 재분산

(4) 나노 셀룰로오스를 적용한 나노 복합체

(5) 나노 키틴 연구

제 Ⅲ편 국민 생활 안전을 위한 진단·방역·차폐 소재기술

1장 감염병 진단 분야 소재기술 -바이오진단/POCT/센서-

1. 감염병 검사를 위한 바이오 진단 기술의 연구동향

1) 현장진단검사(Point of care testing) 연구 및 적용분야

(1) POCT의 분류

(2) POCT의 측정 원리

가. 광학적 측정

나. 전기화학적 측정

다. 면역학적 측정

(3) POCT의 응용 분야

가. 식품 분야

나. 의료 분야

다. 농축산업 분야

2) 면역진단과 분자진단 기술 비교

3) 면역진단 기술의 연구동향

(1) 심근경색 위험도 조기 진단 시스템 개발

(2) 암 및 만성질환 스크리닝용 자동 신속면역진단시스템 개발

(3) 급성/만성 신부전증 조기 진단 기술 개발

(4) 고감도 형광 자동면역진단의 고위험군 선별 시스템 제품 개발

(5) 성매개 질환의 조기진단을 위한 전처리 겸용 자동 진단기기 개발

(6) 고감도 고밀도 알레르기 다중 진단을 위한 3차원 형광 단백질칩

(7) 시분해 형광 기술을 이용한 급성심근경색 진단 기술 개발

4) 분자진단 기술의 연구동향

(1) 분자진단용 형광 원천소재 및 응용기술 개발

(2) 세균성 중증감염질환 신속 진단 기술 개발

(3) 인플루엔자 바이러스 검출을 위한 고민감 Portable PCR system 개발

(4) 개인용 및 네트워크 시스템 적용을 위한 초소형 스마트 qPCR 시스템 개발

(5) 전처리 통합형 디지털 분석 기반 신속 체외 분자진단 키트 및 기기 개발

(6) 차세대 Real-time PCR 기반 분자진단 시스템 개발

(7) 혈중 유방암 세포를 이용한 암 모니터링 시스템 개발

5) 진단 플랫폼 기술

6) 진단 성능평가 기술

7) 코로나19 진단기술 특허출원

(1) 특허동향 분석

(2) 코로나19 긴급승인 및 수출허가 현황

8) POC 진단 및 신속진단 분야 시장동향

9) 국내외 기업동향

(1) 해외 기업 동향

(2) 국내 기업 동향

2. 감염병 진단 바이오소재 및 검출센서 시장동향

1) 세라믹 소재와 단일도메인항체의 융합과 진단 기술

(1) 단일도메인항체 (Single Domain Antibody)

(2) 초상자성 세라믹 자성소재

(3) 자성 진단키트

(4) 세라믹소재와 단일도메인항체 융합기술

가. 정밀 설계성 기반 고집적화 기술

나. 기술적 필요성

(5) 신속검출키트와 단일도메인항체

가. 신속검출키트 현황

(6) 단일도메인항체 유전자원의 국내 자원화

(7) 단일도메인항체 광범위 항체집합체 개발

2) 폴리다이아세틸렌 기반 색변이 센서키트 개발

(1) 연구 배경

(2) 센서키트의 중요성

(3) PDA 센서키트의 개발 동향

가. 고분자 필름기반 센서키트

나. 종이기반 센서키트

다. 3차원 구조(3D) 센서키트

3) 바이오 센서 시장동향

(1) 바이오 센서 기술

(2) 시장동향

가. 글로벌 전체 시장 규모

나. 세부기술별 시장 규모

(3) 지역별 시장 규모

(4) 기업 동향

가. Roche

나. Abbott Point of Care Inc.

다. Medtronic

라. LifeScan

마. Universal Biosensors

2장 방역·의료 분야 소재기술 -필터/항균/항바이러스/병원체제거- 

1. 차세대 마스크필터 소재 및 방역섬유 기술개발 동향

1) 차세대 마스크

2) 차세대 마스크 필터 연구개발 동향

(1) 생분해성 고분자 필터

가. 국내 동향

나. 해외 동향

(2) 항균·항바이러스 필터 개발

가. 국내 동향

나. 해외 동향

(3) 차세대 전기방사 필터 개발

가. 국내 동향

나. 해외 동향

(4) 재사용 마스크 필터

가. 국내 동향

나. 해외 동향

(5) 투명 마스크

가. 국내 연구 동향

나. 해외 동향

(6) 국내 산업 및 시장동향

가. 시장규모 및 전망

나. 기업 현황

A) 웰킵스

B) 도레이첨단소재

C) 톱텍(Toptec)

(7) 해외 산업 및 시장동향

가. 시장규모 및 전망

나. 기업 현황

A) 3M

B) Honeywell International Inc.

C) Mine Safety Appliances

3) 고분자 나노섬유 기반 에어 필터의 표면처리 기술

(1) 마스크 핵심소재 : 멜트블로운 부직포 vs 고분자 나노섬유

(2) 고분자 나노섬유 표면처리 기술

4) 방역용 섬유소재 산업동향

(1) 방역용 섬유소재

(2) 방역용 섬유소재 시장동향

가. 글로벌 방역용 부직포 산업 시장동향

나. 국내 방역용 부직포 산업 시장동향

(3) 방역용 섬유제품 기술동향

가. 방역용 보호복 기술동향

나. 방역용 마스크 기술동향

5) 환경오염 방지를 위한 마스크 관련 기술 특허출원

2. 방역·의료용 항균/항바이러스 소재기술 연구동향

1) 항균 금속소재 연구개발 동향

(1) 구리(Cu)

(2) 은(Ag)

(3) 비정질 합금

(4) 금속표면 변화

2) 항바이러스 금속소재 연구개발 동향

3) 항바이러스·항균 금속 소재 산업동향

(1) 선도 연구 기관

(2) 산업동향

4) 항균펩타이드 활용 항균코팅제 개발 연구동향

(1) 연구 배경

(2) Grafting from

(3) Silane anchor 이용한 코팅

(4) Catechol anchor 이용한 코팅

(5) Layer-by-layer(LBL) deposition 방법

(6) Microgel-based coating

(7) 생분해성 폴리머인 poly(ε-caprolactone) (PCL) 이용

5) 금속이중층수산화물의 메모리효과를 이용한 항균소재의 개발

(1) 연구 배경

(2) 재료 및 방법

가. 재료 및 시약

나. 추출물의 항균성 평가

다. 수열합성을 통한 금속이중층수산화물 전구체 및 금속산화물 중간체 합성

라. 목단피-금속이중층수산화물과 백작약-금속 이중층수산화물 하이브리드 합성

마. 추출물-금속이중층수산화물 내 추출물 함량 결정

바. 추출물-금속이중층수산화물의 특성화

사. 추출물과 추출물-금속이중층수산화물 하이브리드의 항균성 평가

(3) 결과 및 고찰

(4) 결론

3. 병원체 제거 소재기술 연구동향

1) 기술 개요

(1) 자외선

(2) 광촉매

(3) 필터

(4) 광플라즈마

(5) 대기압 플라즈마

2) 병원체 제거 소재 기술 주요동향

(1) 국내 연구개발 동향

(2) 해외 연구개발 동향

가. 미국

나. 일본

다. 유럽

라. 중국

(3) 국내외 선도기관

(4) 국내 산업동향

가. 시장규모 및 전망

나. 기업 현황

(5) 세계 산업동향

가. 시장규모 및 전망

나. 기업 현황

3) 바이오의약품 제조공정의 분리막 역할과 바이러스 필터동향

(1) 연구 배경

(2) 바이오의약품 생산 공정

(3) 바이오의약품 공정에서 분리막의 역할

(4) 바이러스 제거

가. 바이오의약품 공정에서의 순도 조건

나. 바이오의약품 공정에서의 바이러스 제거 지침

다. 바이러스 제거 방법

(5) 바이러스 필터

가. 바이러스 유형에 따른 여과 특성

나. 바이러스 필터 유형

다. 바이러스 필터 주요 제조사 및 제품

A) Asahi Kasei Corporation

B) Pall Corporation

C) Millipore Corporation

D) Sartorius

(6) 바이러스 필터 검증

가. 완전성 검증

A) 버블포인트(bouble point)

B) 기체 확산(gas diffusion)

나. 침출물 검증

(7) 최근 연구동향

4. 비대면(언택트) 환경관련 특허출원 동향

1) 코로나19 감염 방지, 테이블 칸막이 관련 특허출원

2) 생활 방역용품 특허출원

3) 바이러스 전파 차단 기술이 접목된 엘리베이터 특허출원

3장 생활 안전 관련 소재기술 -전자파 차폐/식품 안전-

1. 전자파 차폐 기술개발 산업동향

1) 전자파 차폐 개요

(1) 전자파 차폐소재 원리

(2) 전자파 차폐소재 요구특성

(3) 전자파 차폐용 탄소소재

2) 탄소소재 전자파 차폐 산업 시장동향

(1) 국외동향

가. CHOMERICS

나. LAIRD

다. PPG INDUSTRIES

라. HENKEL

마. RTP COMPANY

(2) 국내동향

3) 탄소소재 기반 차폐소재 제조공정

4) 탄소소재 전자파 차폐 기술동향

(1) 탄소소재 전자파 차폐 기술

(2) 고효율 전자파 차폐를 위한 이종금속 코팅 탄소섬유 개발

가. 연구 배경

나. 실험

A) Cu 또는 Cu-Ni이 코팅된 탄소섬유 제조

B) 습식(Wet-laid) 공정을 이용한 금속 코팅 탄소섬유(MNP-CF) 시트 제작

C) 평가 방법

다. 실험 결과 및 고찰

A) MNP-CF 시트의 표면 구조

B) MNP-CF 시트의 표면저항

C) 전자파 차폐 효율

D) 전자파 차폐소재의 내식성 및 내습성

E) 열화 가속 시험 통한 수명 예측

라. 결론

2. 식품 안전관리 분야 연구 개발동향

1) 스마트 식품 안전관리 추진현황

(1) 스마트 식품 안전관리의 정의 및 범위

(2) 스마트 식품 안전관리에 적용되는 4차 산업혁명 주요 핵심기술

가. 사물인터넷

나. 인공지능

다. 로봇

라. 블록체인

마. 증강현실과 가상현실

(3) 국내외 스마트 식품안전관리 적용 현황 및 추진계획

가. 미국 FDA ‘New Era of Smarter Food Safety’

나. EU EFSA ‘Food Safety Regulatory Research Needs 2030’

다. 국내 스마트 식품 안전관리 추진동향

2) 식품 환경오염 미세플라스틱의 인체 영향과 위해평가 연구동향

(1) 미세플라스틱의 식품 환경오염

(2) 미세플라스틱의 위해성 및 인체영향

(3) 미세플라스틱 위해평가 연구

3) 초음파를 활용한 식품 살균 기술의 연구 현황

(1) 초음파 살균 기술의 원리

(2) 초음파 병행 살균 기술의 연구 현황

가. 가열 기술

나. 고압 처리 기술

다. 화학적 처리

라. 기타 신공정 기술

(3) 초음파 살균 기술의 한계 및 향후 연구 방향

4) 식품 위해인자 신속 검출시스템 기술 주요기업 동향

(1) 해외 기업 동향

(2) 국내 기업 동향

(3) 국내 기관 기술개발 동향