[첨부1]

2022년 중소기업기술혁신개발사업 함께달리기 세부과제( RFP )

2022. 5.

	목 차

Ⅰ. 염·안료 ························································································· 1

Ⅱ. 수전해용 핵심소재 ······························································· 7

중기부 - 염·안료

관리번호

2022 - 중기부 -

기초화학 -  01

사업구분

중소기업기술혁신개발사업

산업기술분류1

대분류

화학

중분류

정밀화학

소분류

염/안료 및 중간체

산업기술분류2

대분류

화학

중분류

섬유제품

소분류

융합섬유제품

총괄과제명

미래산업 대응 고기능성 색소 및 응용기술 개발

세부과제명

(1세부) 고내구성 및 고시인성 자기조립 형광 색소 복합 섬유제품 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요)

- 시인성과 내구성이 우수한 형광 염료 및 염색 조제를 개량하고 이를 섬유에 복합화하는 공정을 개발하여 형광 색소를 포함하는 섬유를 제품화하는 기술

ㅇ (필요성)

- 세계적으로 관련 시장수요 및 고객 요구사항이 증가하고 있음에도, 고시인성 형광 소재를 섬유에 적용하는 기술은 색상 및 섬유소재별로 낮은 염착성과 견뢰도 저하 등으로 기술적 난이도가 높아서 개발의 여지가 많고, 제품화에 대한 부가가치가 높음

* 형광색소소재의 염색에서 환경 친화에 대한 요구로 중국 등의 저가 범용품 대산 환경인증을 받은 제품의 개발이 필요함

* 현재 Dayglo, Sinloihi, Dystar, Archroma, Huntsman 등에서 대부분 수입에 의존하고 있어 빠른 국산화가 필요함

ㅇ (기대효과)

- 고시인성 형광 색소 및 섬유 적용 기술의 국산화를 통한 관련 제품 수출 및 고부부가가치 시장 선점

- 섬유 적용기술을 개발을 기반으로 섬유 외에 플라스틱, 특수소재에 착색/코팅을 통한 제품화 등으로 용도 확대 가능

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 내구성 및 시인성이 우수한 자기조립 형광 색소가 복합된 섬유제품의 개발

( TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7 단계 )

- 섬유 염색 및 프린팅을 위한 고시인성 자기조립 형광 염료의 광학특성 및 분산성 향상

- 형광 염료의 염색 포화 농도, 염착속도 및 염착량 제어기술

- 섬유 소재별 균염/내구성 확보 및 후처리 기술 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	몰흡광계수	M-1cm-1	4.1x104 이상	4.0x104 이상	4.1(Swiss/Clariant)
2	분산성	급	3이상	3	4(Swiss/Clariant)
3	형광염료 나노구조 종횡비	-	1/100 이상	-	-
4	세탁견뢰도	급	4이상	4	4~5(Swiss/Clariant)
5	일광견뢰도	급	3이상	3	3~4(Swiss/Clariant)
6	마찰견뢰도	급	4이상	4	4~5(Swiss/Clariant)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2022 - 중기부 -

기초화학 -  03

사업구분

중소기업기술혁신개발사업

산업기술분류1

대분류

화학

중분류

정밀화학

소분류

염/안료 및 중간체

산업기술분류2

대분류

화학

중분류

섬유제품

소분류

융합섬유제품

총괄과제명

미래산업 대응 고기능성 색소 및 응용기술 개발

세부과제명

(3세부) 친환경 유무기 복합 잉크젯 잉크 제품화 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요)

- 기존 잉크젯 잉크의 물성개선이 가능한 친환경 잉크젯 잉크 소재 기술로, 유기 안료와 유무기 복합 세라믹 바인더를 사용한 수계 잉크젯 잉크 소재 개발 및 제품화 기술

ㅇ (필요성)

- 기존 유기물 아크릴릭 바인더를 사용하는 UV 경화형 타입 잉크젯 잉크의 낮은 내구성을 획기적으로 개선하여 내용제성, 내마모성 등 물성개선을 통한 제품 품질 향상 필요성 증대

- 종이 또는 면을 제외한 소수성 미디어에도 흡습성 바인더 코팅 없이 직접 인쇄가 가능하도록 잉크젯 잉크에 최적화된 첨가형 바인더를 개발할 필요성 증대

* 기존 잉크젯 잉크의 문제점인 VOC, 고독성 monomer등을 배제하여 제조 및 사용에서 친환경성을 증가 시키려는 소재 요구 증대

ㅇ (기대효과)

- 유무기 복합 재료를 사용함으로써, 디지털 프린팅 영역에서 새로운 기술 분야를 개척하고 다른 기술로의 파급효과를 기대함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 환경친화적 수계 바인더 기반 유무기 복합 잉크젯 잉크 제품화 기술 개발

( TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 7 단계 )

- Water based polymer의 형태의 수성 장기 보존성이 우수한 유무기 복합 세라믹 바인더 혼합물 제조

- 잉크젯 토출 안정성 확보를 위한 잉크 formulation 기술 개발

- 유리, 플라스틱, 세라믹 등의 다양한 인쇄 미디어에 대한 적용 성능 평가

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	VOC 함량 (톨루엔)	%	<1	-	-
2	안료 평균입도	nm	<150	150-200	<150(미국 HP)
3	바인더 질량농도	%	<5	>5	>5
4	경화온도	°C	<150	UV 경화	UV 경화
5	표면경도		>3	<3	<3

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2022 - 중기부 -

기초화학 - 04

사업구분

중소기업기술혁신개발사업

산업기술분류1

대분류

화학

중분류

정밀화학

소분류

염/안료 및 중간체

산업기술분류2

대분류

화학

중분류

섬유제품

소분류

융합섬유제품

총괄과제명

미래산업 대응 고기능성 색소 및 응용기술 개발

세부과제명

(4세부) 친환경 항균 무용제 잉크 소재 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요)

- 코로나 19 상황에 대비하기 위하여 소독제, 마스크 등 다양한 기능성 항균 소재를 이용한  제품들이 개발되고 있음. 이에 발맞추어 친환경 항균 무용제 잉크 소재 개발이 필요하며, 그 제품을 개발함으로써 인쇄 시장 활성화에 크게 이바지할 것으로 기대됨.

ㅇ (필요성)

- 인체에 유해한 중금속 및 유기 용제가 전혀 포함되지 않는 VOC zero의  항균 잉크 소재 개발이 요구됨

- 이를 이용하여 실생활에서 사용되는 모든 종이, 플라스틱, 패키지 등에 우수한 부착력, 내마모성을 지닌 인쇄잉크 및 코팅의 형태로 적용하여 사용되는 다양한 항균제품개발이 요구됨.

ㅇ (기대효과)

- 항균 소재 및 제품을 사용함으로써 대장균, 살모넬라균 등의 무수한 유해균이나 바이러스로부터 소비자의 건강을 보호할 수 있음.

- 인쇄잉크소재 국내시장 4000억 원(해외 3조 5천억원)의 5%이상 대체 가능함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 친환경 항균 무용제 잉크 소재 개발

( TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7 단계 )

- 중금속 및 유기 용제가 포함되지 않는 VOC zero의  항균 잉크 소재 개발

- 항균 잉크의 선명한 색상, 상도Layer로서의 투명성 및 옥외사용 안정성 확보

- 적은 함량에도 높은 항균성능이 확보

- 인쇄잉크 및 코팅의 형태로 적용하여 사용되는 다양한 항균제품개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	VOCs(KS M ISO 11890-1)	%	1미만	20이상	1미만
2	항균효과(KS K 0693:2016)	%	99.9미만	99미만	99.9미만
3	RoHS (IEC 62321)	-	N.D	N.D	N.D
4	부착성(KS M ISO 2409:2013)		1	2	1
5	국제표준색상(ISO2846-1)	△E	3이하	4이하	3이하

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

중기부 - 수전해용 핵심소재

관리번호

2022 - 중기부 -

에너지 -  02

사업구분

중소기업기술혁신개발사업

산업기술분류1

대분류

에너지·자원

중분류

신재생에너지

소분류

연료전지

산업기술분류2

대분류

에너지·자원

중분류

신재생에너지

소분류

수소

총괄과제명

수전해전지 핵심 소재·부품 기술개발

세부과제명

(2세부) 알카리/PEM 수전해용 엔지니어링 플라스틱(polysulfone + glass fiber40%) 기반의 셀프레임 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요)

- 전기화학 반응이 일어나는 영역을 보호하는 프레임은 내부 반응물 및 생성물에 대한 내화학성 및 필요한 기계적 강도를 가져야 함

* 또한, 전기 비전도성, 열 절연성, 전류누설 최소화, 전기분해 차단 시 열 보존 기능을 가져야 함

- 대표적으로 알카라인과 PEM 수전해에 사용되는 프레임 물질은 polysulfone + glass fiber 40% 임

ㅇ (필요성)

- 세계적으로 전기화학 반응기는 대형화, 대용량화로 진행되고 있으며, 국내는 셀 프레임의 엔지니어링플라스틱 가공기술 수준이 낙후되어 있음

* 국내는 10 cm 수준(직경기준)의 가공기술은 있으나, 수전해 규모(100cm, 직경수준)의 1/10 수준임

* 현재 수전해에는 금속을 가공하여 적용하고 있어, 가격 경쟁력 및 안전문제가 상존하고 있음

ㅇ (기대효과)

- 수전해 스택의 가격 경쟁력 개선

* 수전해의 셀프레임 가격을 50% 이상 저감(현재 1MW당 셀프레임가격 4억에서 1.5억~2억 수준으로 개선)

- 수전해 스택의 안전성 개선

* 현재 수전해 스택의 셀프레임이 금속으로, 전기누설의 위험이 상존하고 있음

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 알카리/PEM 수전해용 직경 60cm 이상 polysulfone + glass fiber 40%

엔지니어링 플라스틱 셀프레임 개발

( TRL : [시작] 4 단계 ~ [종료] 6 단계 )

- 세부 기술개발 내용

내용 1. 셀프레임 구조 설계

* 유동해석과 실험을 통한 셀프레임 구조 개발

내용 2. 셀프레임 가공 기술 개발

* polysulfone+glass fiber 40%의 물성확인 및 가공조건 simulation

* polysulfone+glass fiber 40%의 가공조건 최적화

내용 3. 셀제작 및 운전

* 셀갯수 10내외에서 전해조 스택 제작 및 운전

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	프레임 가공 직경	cm	60 이상	10	유럽, Nel
2	프레임 두께	mm	3	10	유럽, Nel
3	셀내부 압력	bar	40	10	유럽, Nel

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2022 - 중기부 -

에너지 -  03

사업구분

중소기업기술혁신개발사업

산업기술분류1

대분류

에너지·자원

중분류

신재생에너지

소분류

연료전지

산업기술분류2

대분류

에너지·자원

중분류

신재생에너지

소분류

수소

총괄과제명

수전해전지 핵심 소재·부품 기술개발

세부과제명

(3세부) PEM 수전해용 고활성 이리듐 촉매 생산기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요) PEM 수전해는 넓은 운전범위, 빠른 응답특성, 컴팩트한 디자인 등의 장점으로 인하여 그린수소 생산 기술로 각광 받고 있음. 산소발생전극에서는 산소발생 활성을 가지면서 가혹한 산화환경에서 견디는 이리듐 촉매가 사용되고 있으며 대체 촉매를 찾기가 어려움 실정임.

ㅇ (필요성) PEM 수전해의 핵심 소재임에도 불구하고 국내에서 생산하는 PEM수전해용 이리듐 촉매 제품이 없음. 또한 최근 1년 동안 이리듐 가격의 급격한 가격 상승과 더불어 전 세계적인 이리듐 채굴량 문제로 인하여 적은 양의 이리듐을 사용하고도 동일한 성능을 내는 이리듐 촉매에 대한 필요성이 대두되고 있음.

ㅇ (기대효과) PEM 수전해용 이리듐 촉매의 국산화

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : PEM 수전해용 고활성 이리듐 촉매 생산기술 개발

( TRL :  [시작] 3 단계 ~ [종료] 6 단계 )

- 이리듐 이용율이 증대된 PEM 수전해용 담지 촉매 개발

- 신뢰성이 확보된 PEM 수전해용 이리듐 촉매 생산 기술 개발

- 수전해 셀에 적용하여 성능 및 내구성 검증

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	셀 성능 (@ 1.8 V)	A/cm2	2.0	-	2.01)
2	셀 내구성	%/1000시간	0.2	-	0.22)
3	생산량	g/month	500	-	(일본, 다나카 귀금속)
4	이리듐 사용량	mg/cm2	2.0	-	2.04)

1)-4 )KPI of Addendum to the Multi-annual work plan 2014-2020, EU FCH2JU, 2018.

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2022 - 중기부 -

에너지 -  04

사업구분

중소기업기술혁신개발사업

산업기술분류1

대분류

에너지·자원

중분류

신재생에너지

소분류

연료전지

산업기술분류2

대분류

에너지·자원

중분류

신재생에너지

소분류

수소

총괄과제명

수전해전지 핵심 소재·부품 기술개발

세부과제명

(4세부) 데칼 공정을 이용한 PEM 수전해용 대면적 (1,000cm2) MEA 제작 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요) PEM 수전해는 넓은 운전범위, 빠른 응답특성, 컴팩트한 디자인 등의 장점으로 인하여 그린수소 생산 기술로 각광 받고 있음. 막-전극 접합체 (MEA)는 PEM 수전해 단위 셀의 가장 핵심적인 부품으로 이리듐 촉매 전극, 백금 촉매전극, 전해질막으로 구성되어 있으며 물이 산소와 수소이온으로 분해되고 수소이온이 이동하여 수소가 발생하는 반응을 일어남. 각 소재들이 모두 확보되더라도 각 소재들의 성능을 발현하여 PEM 수전해의 성능과 내구성이 확보되는 대면적 MEA의 양산 기술이 필요함.

ㅇ (필요성) MEA는 핵심 부품임에도 불구하고 국내에 PEM 수전해용 대면적 MEA의 양산 기술 없음.

ㅇ (기대효과) PEM 수전해용 MEA 양산 기술의 국산화

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 데칼 공정을 이용한 PEM 수전해용 대면적 MEA 제작기술 개발

( TRL :  [시작] 3 단계 ~ [종료] 6 단계 )

- 고분산 전극 슬러리 제조 기술 개발

- 대면적 전극 코팅 및 압착을 통한 MEA 제작 기술 개발

- MEA 성능 측정 및 신뢰성 향상 기술 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	셀성능 (@ 1.8 V)	A/cm2	1.8	-	2.01) (독일, 지멘스)
2	셀 내구성	%/1000시간	0.2	-	0.22) (독일, 지멘스)
3	전극 면적	cm2	1,000	-	1,000 (독일, 지멘스)
4	이리듐 사용량	mg/cm2	2.0	-	2.03) (독일, 지멘스)

1)-4) KPI of Addendum to the Multi-annual work plan 2014-2020, EU FCH2JU, 2018.

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 24개월 이내 (1차년도 : 12개월 이내)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 6억원 이내 (1차년도 : 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수