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출품기술

다단 용매 추출 모니터링 시스템
분야
에너지/자원

다단 용매 추출 모니터링 시스템

보유기관 및 연구자 : 한국지질자원연구원 김홍인

개발상태
5/9

기술완성도

TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
특허정보
  • 다단 용매 추출 모니터링 시스템 (No : 10-2112573)

거래 조건 :
별도협의
상담신청 기술문의

기술개요

- 다단 용매 추출 공정의 농도와 pH를 실시간으로 분석하여 모니터링 할 수 있는 기술

기술활용분야

- 희토류 용매 추출

- 전기 및 하이브리드 자동차, 풍력발전

- 태양열 발전

기존 문제점

- 용매 추출 공정에는 대표적으로 혼합 침강형 추출기 사용
① 용매추출 공정 전 조건 확립을 위한 용액 분석
② 용매추출 공정 중 불순물 제어를 위한 공정 분석
③ 과도한 세정공정으로 용액 중 농도 저하 및 생산성 저하
→ 공정 분석 및 운전 자동화로 고순도 고효율 생산공정 필요

- 희토류 농도 분석 장비
· (IPC) 고가의 장비, 소형화 또는 단순화로 현장 설치 어렵고, 별도의 희석 공정 요구
· (XRF 및 UV-VIS) 정확성은 높으나, 연속 측정 시스템을 구성하는 과정에서 용액의 이송과 세척 등에 문제점 존재

기술 특장점

- 용매 추출 공정 Online 분석으로 안정적인 시스템 운영
· 자동화 시스템을 통해 실시간으로 농도, pH 모니터링 가능
· 금속이온의 불순물 최소화 및 생산성 극대화 가능

- 스마트 제련기술 적용을 통한 고효율 용매추출 공정기술 개발
· Online 공정 분석으로 오류 사전 인지 및 선제적 조치 가능
· 기존 운용 DATA 분석을 통한 효율적 조절 시스템 구축 가능

- AI기술(Deep learning, Machine learning) 적용 가능성 검토
· 모니터링을 통한 운전 DATA 축적으로 인공지능형 제어시스템 적용
· 이미지(색상) 인식기술을 통한 용매추출기 자동 운전기술 적용

기술구현

- UV/VIS 분광 광도계
· 용액(Nb(네오디움), Sm(사마리움 )의 검출 파장을 상기 플로우 셀을 이용하여 검출

- PLC 제어부
· 플로우 셀에 공급되는 용액 유량 제어

- 모니터링부
· UV/VIS 분광 광도계에 의해 분석된 데이터 모니터링

시장동향

- 세계 희토류 금속 시장 규모는 연평균 성장률 12.5%로 ‘21년 55.7억 달러 → ‘26년 100.3억 달러에 이를 것으로 전망
· 전기 및 하이브리드 자동차, 풍력발전, 태양열 발전 등 21세기 저탄소 녹색성장에 필수적인 영구자석 제작에 꼭 필요한 물질

시장동향

- 세계 하이브리드 자동차 시장 규모는 연평균 성장률 27.2%로 ‘21년 35.1백억 달러 → ‘26년 116.7백억 달러에 이를 것으로 전망
· 잔류성 및 높은 보자력을 가진 영구 자석에서 가장 많이 발견되며, 기존 차량과 전기 자동차 금속 채택 증가로 시장 성장 촉진

- 세계 광섬유 시장 규모는 연평균 성장률 11.5%로 ‘21년 54.4억 달러 → ‘26년 93.6억 달러에 이를 것으로 전망
· IT산업(LCD, LED, 스마트 폰 등), 전자제품(카메라, 컴퓨터 등), 형광체(CRT, 형광램프 등), 광섬유 등에 희토류 금속은 필수적인 요소