제 47회 국제환경산업기술&그린에너지전에서 5월 20~22일까지 진행되는 박람회에 참가하는 상장된 기업을 중심으로 분석하였다.
[시노펙스]- IT 경영/ 멤브레인 수처리 및 반도체 필터, 마스크 필터 등
나노기술을 적용한 고성능 필터를 개발 및 공급하고 있는 시노펙스는 국내외 주요 반도체 및 LCD 생산라인용 수처리필터를 개발하여 공급하고 있다.
• 멤브레인 분야:
나노복합분리막은 기공크기에 따라 정밀여과(Microfiltration, MF), 한외여과(Ultrafiltration, UF), 나노여과(Nanofiltration, NF), 역삼투(Revere osmosis, RO) 막으로 구분된다.
- 정밀여과 (Micro-Filtration : MF ) : 10-4mm = 0.1 ㎛
- 한외여과 (Ultra-Filtration : UF) : 10-5mm = 0.01 ㎛
- 나노여과 (Nano-Filtration : NF) : 10-6mm = 0.001 ㎛
- 역삼투 (Reverse Osmosis : RO) : 10-7 mm = 0.0001㎛
• 한외여과(UF) 각 시장 규모(자료: 환경부 2017 세계물의 날 자료집)
(단위:억원)
| 분야 | 2013년 | 2051년 (예상) |
| 수자원 | 27,693 | 34,602 |
| 상수도 | 68,116 | 89,226 |
| 하수도 | 73,112 | 146,459 |
| 정수기 | 18,000 | 38,406 |
| 먹는샘물 | 5,199 | 27,099 |
| 해수담수화 | 550 | 707 |
| 공업용수 | 10,030 | 23,303 |
•Water System 분야: 대규모 해수담수화나 하수 재이용 등에 쓰이는 중공사막 기술이 주축이며 전 세계적인 물 부족과 ESG 경영 강화로 물을 재이용하는 산업이 커지고 있다. 시노펙스는 여과 효율이 높은 막 분리 기술을 통해 환경 에너지를 절감하는 솔루션을 제공한다.
-해수담수화: 염분을 포함하고 있는 해수에서 음료수나 기타용도로 이용할 수 있도록 염분을 제거하여 담수를 얻는 것으로 Cl- , Na+ 뿐만 아니라 다수의 무기염류가 제거된다.
-하/폐수 처리/재이용: 각종 폐수를 막분리 공정을 통해 공업용수 이상의 수준으로 효율적으로 처리하여 방류 및 재이용함으로써, 폐수 발생량을 감소시키고, 공업용수 사용량을 획기적으로 줄일 수 있으며 정부의 저탄소 녹색성장의 실현이 가능한 시스템이다.
-순수: 순수, 초순수란 1차 처리된 원수(Feed Water)를 이온교환수지, R/O(Reverse Osmosis)막, 살균 등의 고도정수처리방법으로 수중의 무기염류, 유기물, 미생물, 용존가스 등을 제거한 거의 순수한 물을 말한다.
• 반도체 필터 분야: 반도체 공정이 5nm이하로 미세화되면서 하이엔드 필터의 수요가 폭발하고 있다. 시노펙스는 특히 노광 공정용 포토레지스트(PR)필터처럼 가장 까다로운 영역까지 제품군을 확대하고 있다.
반도체 공정에 사용 되는 초순수는 반도체 웨이퍼 세정 공정의 ‘세제’ 역할을 한다. 반도체 회로가 나노 단위로 미세해지면서 아주 작은 불순물만 있어도 단락이 발생하기 때문에 초순수의 품질이 곧 반도체의 수율이 된다.
[에어레인] - ccus 탄소 포집 기술
국내 최초로 온실가스 배출 감소를 위해 기체 분리막을 상용화한 기업
• ccus란 무엇인가
CCS (Carbon Capture & Storage): 탄소를 포집해서 지하 깊숙한 곳(폐유전, 가스전 등)에 영구히 묻어버리는 기술이다.
CCU (Carbon Capture & Utilization): 포집한 탄소를 화학 제품, 건축 자재, 연료 등으로 재활용하는 기술이다. 쓰레기를 재활용해서 새 제품을 만든다는 개념이다.
CCUS (Carbon Capture, Utilization & Storage): 위 두 가지(CCS + CCU)를 모두 합친 통칭이다. 최근 산업계에서는 탄소를 그냥 묻기만 하는 것보다 경제적 가치를 만드는 것이 중요해졌기 때문에 CCUS라는 용어를 훨씬 더 많이 쓰는 경향이 있다.
•[파트너쉽]
멤브레인을 통해 포집한 이산화탄소를 고순도화 후 액화하여 현재 롯데케미칼에 CO2 포집설비를 공급, 운영중에 있으며,
발전사, 제철소(포스코), 석유화학공장 등 주요 이산화탄소 배출업체로 사업을 확장해가고 있다.
• [멤브레인 기술 원리]
혼합기체가 중공사(여러 종류의 기체혼합물이 통과할 수 있는 미세한 중공사 형태를 갖춤)를 통과할 때 중공사 내부의 분리막에서는 흡수-확산 메커니즘에 따른 선택적 투과 현상으로 기체가 분리된다.
높은 기체 투과도를 갖는 기체(빠른 기체 H2O, H2, He, CO2, O2 등)는 낮은 기체 투과도의 기체(느린 기체 N2,CH4,CO)보다 분리막을 빠르게 투과하는 특성이 있는데 이는 기체와 분리막을 구성하는 고분자 물질 사이의 용해도 차이 및 확산속도 차이에 의해 결정된다.
분리막을 빠르게 투과한 기체는 중공사의 외벽에 투과기체(Permeate)로 분리되며, 반면 투과하지 못한 기체는 중공사의 내부를 통과하여 잔류기체(Retentate)로 따로 분리되게 되므로, 원하는 기체의 종류에 따라서 투과기체와 잔류기체 모두 유용하게 사용가능하다.
예를 들어
1. 바이오가스는 일반적으로 60%의 메탄과 40%의 이산화탄소로 구성되어 있으며, 정제시에는 기체분리막을 통하여 상대적으로 투과성능이 높은 이산화탄소가 분리막을 통과하여 투과기체가 되고 메탄은 잔류기체로 분리되어 순도 97%이상의 메탄을 얻을 수 있다. 이를 통해 바이오메탄으로 고질화를 하여 CNG 차량에 사용가능하다.
2. 산업현장의 다수 설비에서 수증기는 악영향을 미치게 되며, 제조공정의 습기제거는 필수적이다. 따라서 기체분리막을 이용한 제습장치는 투과기체인 수증기(H2O)가 빠르게 투과하여 습기를 제거할 수 있다.
• [이산화탄소 분리방식]
1. 아민이나 암모니아 같은 액체 흡수제를 통한 습식 포집 방식
2. 고체 흡수제를 통한 건식 포집 방식
3. 멤브레인을 통한 분리막 방식
이산화탄소 농도가 높은 경우 분리막 방식, 낮은 경우 습식 방식이 유리하다.
아민을 이용한 습식방식은 높은 크기의 흡수탑이 필요하고 제한된 면적의 부지에 설치가 어려운 단점이 있다.
분리막 방식은 다른 포집방식에 비해 1/6정도의 면적이면 충분하고, 주민수용성이나 법적인 규제에 유리하다.
[파인텍]- 플리즈마 클리닝을 활용하는 디스플레이 및 이차전지 장비 전문 기업
•[친환경적인 공정기술]
플리즈마 클리닝은 화학적인 세정제를 사용하지 않는 빠르고 효율적인 표면 세정 기술
O2 가스를 활용한 유기오염물질 제거
위의 사진은 플리즈마를 이용하여 압착면의 유기물을 세정하는 장비
COG/COF/COP BONDING
대기압 플라즈마 처리로 압착면 활성화 및 유기물 제거 후 ACF(Anisotropic conductive film, 이방성도전필름)를 이용하여 패널의 전극과 Chip 또는 TAB의 전극을 압착하는 설비
- · COG : Chip on glass
- · COF : Chip on film
- · COP : Chip on plastic panel
• 과거에는 금속이나 디스플레이 표면의 기름기(유기물)를 닦기 위해 강한 화학 용제나 염소계 세정제를 썼다. 이는 수질 오염과 작업자 건강에 치명적이다. 반면, 플라즈마 세정은 공기나 가스를 이온화해 오염물을 태워버리는 건식 세정이라 폐수가 전혀 발생하지 않으므로 에너지 소비와 탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있다.