◎ 도서소개

에너지 정책을 고려할 때는 에너지의 안정적인 공급, 경제성 확보(에너지 비용 억제), 환경과의 조화 방침이 중요하다.

이러한 상황에서, 2022년 2월에 시작된 러시아의 우크라이나 침공, 2023년 10월부터 시작된 이스라엘ㆍ팔레스타인의 정세 악화를 비롯하여 전 세계의 에너지 정세에 큰 영향을 미치는 사건들이 세계 각지에서 잇따라 발생했다. 에너지를 둘러싼 정세는 크게 변화하고 있으며, 점점 더 혼란스러워지고 있다.

오늘날의 이러한 상황으로 인해 에너지 정세에 대한 미래 전망을 예측하기가 한층 더 어려워지고 있어, 세계 각국에는 다양한 리스크 및 시나리오에 대비하면서 중장기적인 관점으로 에너지 시큐리티를 확보하기 위한 시책이 요구되고 있다.

이러한 정세 속에도, 세계적인 공통 목표인 ‘2050년 탄소 중립(carbon neutral) 달성’을 위하여 ‘무탄소 에너지(CFE, Carbon Free Energy)’에 대한 국제적 관심과 논의가 확대되고 있다.

무탄소 에너지(CFE)는 발전 과정에서 탄소를 배출하지 않는 에너지원ㆍ처리 방법을 말하며, 더 구체적으로는 신재생에너지, 원자력, 청정수소뿐만 아니라 탄소 포집ㆍ이용ㆍ저장(CCUS)을 포함한다.

이에 우리 정부는 선도적으로 ‘무탄소 에너지(CFE) 이니셔티브’로서 새로운 프레임을 제창하고, 구체적인 추진 계획도 공표했다.

윤석열 대통령이 제78회 국제연합 총회에서 기조연설한 ▲CFE의 국제적인 확대와 ▲‘탄소 프리(CF) 연합’의 달성이라는 시책을 기반으로, 구체적인 비전과 실천 내용을 담은 것이 ‘CFE 이니셔티브’다.

한편, 우리나라는 전통적으로 화석 연료(석유, 석탄, 가스)에 대한 의존도가 높으며, 지리적으로는 국토가 좁고, 에너지 자원이 부족하다는 태생적인 한계가 있다. 이에, 전통적인 에너지를 대부분 수입에 의존할 수밖에 없으며, 주로 중동과 중국, 북미 등으로부터 수입하고 있다. 또한 태양광 및 풍력 등 재생에너지도 대규모 개발을 하기 어렵고, 발전 비용이 비싸다. 따라서, 기업과 소비자 등 이용자의 입장에서 보면 비교적 비싼 에너지라고 인식할 수밖에 없는 실정이다.

2023년 1월에 공표된 ‘제10차 전력 수급 기본 계획’에 따르면, 2018년 시점의 재생에너지는 불과 6.2% 비중에 그쳤지만, 2036년까지 석탄ㆍLNG 비중을 크게 줄이고 재생에너지를 30.6%로 끌어올리겠다는 목표를 내걸었다.

또한, 원자력 발전도 2018년에 23.4%에서 2036년에는 34.6%로 끌어올리고, ‘CFE 이니셔티브’에서 중요시하는 수소ㆍ암모니아도 2036년에 7.1%까지 확대할 방침이다.

애초에 핵심이라 할 수 있는 원자력 발전의 활용은 국가마다 대응하는 자세가 확연히 다르다. 우리나라 정부는 높은 실현 가능성이 담보된 에너지 정책, 수출 촉진, 산업 정책을 추진하고자 한다. 원자력 발전의 활용을 그중 가장 중요하게 평가하고 있다.

한편, 첨단산업 발전과 탄소중립 달성을 병행 추진하고 있는 미국ㆍ영국ㆍ프랑스 등 주요 선진국들도 대규모 전력 수급을 위해 재생에너지ㆍ원전ㆍ수소 등 모든 무탄소 에너지를 조화롭게 확대하는 전략을 구사하고 있다.

이러한 정세 속에서, 무탄소 에너지 분야의 ‘신사업 기회 발굴’과 ‘글로벌 시장 창출’이라는 2가지 목표를 실현하기 위해서는 정부와 관련 기업의 노력이 중요하며, 이에 대한 성패는 앞으로의 구체적인 성과를 가시화할 수 있는지, 화석 연료에 대한 의존도가 높은 개발도상국을 포함하여 다양한 주체를 끌어들일 수 있는지에 달려 있다.

이에, IRS글로벌은 무탄소 에너지의 주요 테마인 “신재생에너지”, “원자력”, “청정수소”, “CCUS”의 기술, 시장 동향과 연구개발 및 주요업체들의 사업전략뿐만 아니라, 세계 에너지 수급 동향까지 종합 정리하여 본서를 발간하게 되었으며, 모쪼록 무탄소 에너지 관련 분야에 관심이 있는 기관, 기업, 종사자분들께 조금이나마 도움이 되길 기대한다.

◎ 목차

Ⅰ. 무탄소 에너지(CFE) 이니셔티브 & 글로벌 에너지 수급 동향

1. 무탄소 에너지(CFE) 이니셔티브

  1-1. 탄소중립 개요

    1) 탄소중립 개념

      (1) 탄소중립, 기후중립, 넷제로(Net-Zero) 정의

      (2) RE100, CF100 정의

    2) 탄소중립 배경

    3) 탄소중립을 위한 에너지 믹스(MIX)

  1-2. 주요국 탄소중립 목표 및 주요 전략

    1) 미국

      (1) 탄소중립 목표

      (2) 탄소중립 주요 전략

    2) EU

      (1) 탄소중립 목표

      (2) 탄소중립 주요 전략

    3) 중국

      (1) 탄소중립 목표

      (2) 탄소중립 주요 전략

    4) 일본

      (1) 탄소중립 목표

      (2) 탄소중립 주요 전략

  1-3. 무탄소 에너지(CFE) 이니셔티브

    1) 무탄소 에너지(CFE, Carbon Free Energy)

    2) 활동 주체로서 ‘CF 연합’ 발족

    3) CFE 이니셔티브를 추진하는 이유

    4) CFE 이니셔티브의 의의를 국제적으로 홍보

    5) ‘실천’ 단계로 전환

2. 글로벌 에너지 수급 동향과 전망

  2-1. 에너지 공급의 불확실성과 각국의 대응 동향

    1) 러시아-우크라이나 전쟁

    2) 이스라엘ㆍ팔레스타인 정세(중동 정세)

    3) 파나마 운하의 가뭄ㆍ수위 저하

    4) 그 밖의 동향

    5) 화석 에너지 가격 동향

    6) 에너지 시큐리티 확보를 위한 대응

  2-2. 에너지 수급 개요

    1) 세계 에너지 소비 추이

    2) 1인당 명목 GDP & 1차 에너지 소비량

    3) 세계 에너지원별 소비 추이

    4) 세계 용도별 에너지 소비 추이

  2-3. 1차 에너지의 동향과 주요 이슈

    1) 석유

      (1) 소비 동향

      (2) 무역 동향

    2) 천연가스

      (1) 소비 동향

      (2) 무역 동향

    3) LP가스

      (1) 소비 동향

      (2) 무역 동향

    4) 석탄

      (1) 소비 동향

      (2) 무역 동향

  2-4. 2차 에너지의 동향과 주요 이슈

    1) 전력

      (1) 소비의 동향

      (2) 공급 동향

    2) 가스

    3) 열 공급

    4) 석유 제품

  2-5. 에너지 비용의 국제 비교

    1) 원유 수입 가격의 국제 비교

    2) 석유 제품 가격의 국제 비교

    3) 석탄 수입 가격의 국제 비교

    4) LNG 수입 가격의 국제 비교

    5) 가스 요금의 국제 비교

    6) 전기 요금의 국제 비교

  2-6. 에너지 전망

    1) 향후 주요 에너지 관련 동향과 과제

    2) 에너지 수요(공급) 전망

    3) 전력 전망

      (1) 전력 수요 전망

      (2) 전력 공급 전망

        ① 재생에너지

        ② 석탄

        ③ 천연가스

        ④ CCUS 화석연료, 수소ㆍ암모니아

        ⑤ 원자력 발전

      (3) 전력 부문의 CO2 배출량

  2-7. 국내 에너지 수급 계획

    1) 개요 및 추진 경과

    2) 전력수요 전망

      (1) 모형수요 : 2038년 128.9GW

      (2) 추가수요 : 2038년 16.7GW

      (3) 수요관리 : 2038년 16.3GW

    3) 전력공급 계획

      (1) 목표설비 : 2038년 157.8GW

      (2) 확정설비 : 2038년 147.2GW

      (3) 필요설비 : 2038년 10.6GW

    4) NDC 달성방안 및 발전량 전망

Ⅱ. 신재생에너지 기술개발 동향과 시장 전망

1. 신재생에너지 국내외 시장 동향과 전망

  1-1. 세계 신재생에너지 발전 동향

    1) 신재생에너지 관련 글로벌 동향과 이슈

      (1) 미국 : 인플레이션 감축법(IRA)

      (2) 미국 대선 영향

      (3) EU : 재생에너지 허가 패스트 트랙

      (4) EU : 에너지 위기 대응 ‘REPowerEU’ 계획

        ① 에너지 소비 절감

        ② 청정에너지 사용 확대

        ③ 에너지 공급원 다변화

        ④ 재원 조달

      (5) EU : 미국 IRA 대응 녹색산업 보호ㆍ활성화 계획(안)

      (6) 세계자원연구소(WRI) : 태양광 투자(2030년) 로드맵

      (7) 고유가로 인한 영향

    2) 세계 신재생에너지 분류별 현황

      (1) 태양광 발전

      (2) 풍력 발전

      (3) 바이오매스

      (4) 수력

      (5) 지열

      (6) 재생에너지 비용 동향

    3) 세계 신재생에너지 현황 및 전망

      (1) 세계 신재생에너지 시장 동향과 전망

      (2) 주요국별 신재생에너지 시장 동향

        ① 국가별 재생에너지 발전설비 현황

        ② 국가별 신규 재생에너지 설비 용량

      (3) 주요국별 신재생에너지 전망

        ① 중국

        ② 미국

        ③ EU

        ④ 인도

    4) 세계 신재생에너지 투자 동향

      (1) IEA, 2030년까지 청정에너지 투자 2조 달러 이상 증가 전망

      (2) 글로벌 인프라 펀드(칼라일, 맥쿼리) 재생에너지 사업 투자

      (3) 중국, 글로벌 재생에너지부문 43% 투자

  1-2. 국내 신재생에너지 보급 및 산업 동향

    1) 국내 신재생에너지 산업현황

      (1) 총괄

      (2) 국내 신재생에너지 업종별 현황

        ① 제조업

        ② 건설업

        ③ 발전 및 열공급업

        ④ 서비스업

    2) 국내 신재생에너지 보급 현황

      (1) 신재생에너지 생산량

        ① 총괄

        ② 생산실적

      (2) 신재생에너지 발전량 및 설비용량

        ① 총괄

        ② 발전실적

        ③ 설비용량

    3) 국내 신재생에너지 분야별 주요 이슈

      (1) 태양광

        ① ‘신재생에너지 공급 의무화 제도(RPS)’ 제도 정책

        ② 한국 태양광 발전 지원제도

      (2) 풍력

      (3) 바이오매스

  1-3. 국내외 재생에너지 정책 추진 동향

    1) 미국

    2) 중국

    3) 유럽

    4) 독일

    5) 일본

    6) 한국

      (1) 그간 추진 동향

        ① 관계부처 합동

        ② 산업통상자원부

        ③ 중소벤처기업부

      (2) 재생에너지 보급 확대 및 공급망 강화 전략

        ① 건강한 해상풍력 산업생태계 조성

        ② 질서 있는 태양광 확산

        ③ 새로운 시장에 맞는 제도 개편

        ④ 해외 시장 진출 지원

2. 주요국별 신재생에너지 동향과 전망

  2-1. 미국

    1) 재생에너지에 주력

    2) 태양광 확대

    3) 화력과 원자력의 발전량 감소

    4) 재생에너지의 도입 비용

    5) 인플레이션 억제법의 영향

  2-2. 중국

    1) 재생에너지 발전 설비 용량

    2) 지역별 재생에너지

    3) 재생에너지 발전 계획과 촉진 정책

  2-3. 독일

    1) 2023년 전력 소비량에서 재생에너지 비중

    2) 2024년 1분기 전력 소비량에서 재생에너지 비중

    3) 재생에너지, 이차전지, 수소의 가속화

      (1) 에너지 효율화와 에너지 절약으로 재생에너지 비중 증가

      (2) 재생에너지 중심의 전력 수입으로 화석연료 대체

      (3) 풍력, 태양광, 축전지, 수소의 도입 확대로 전력 탈탄소화

  2-4. 브라질

    1) 아마존강의 삼림 파괴를 제지

    2) 재생에너지 대국

    3) 재생에너지 시장 구조

      (1) 규제기관

      (2) 주요 발전업자

    4) 재생에너지 발전원별 생산 현황

      (1) 수력

      (2) 태양광

      (3) 풍력

      (4) 수소

    5) 정부 정책 동향

  2-5. 인도

    1) 재생에너지 도입 확대의 배경

      (1) 에너지 수요 증가

      (2) 에너지 안전 보장

      (3) 기후변화와 대기오염

      (4) 경제 합리성

    2) 인도와 중국의 재생에너지 비교

    3) 재생에너지의 도입을 위한 정책

      (1) 국가 그린 수소 미션

      (2) 재생에너지 장치의 자국내 제조 촉진책

      (3) 옥상 태양광발전 설비의 설치 촉진책

    4) 재생에너지의 도입을 위한 이후 과제와 방향

  2-6. 일본

    1) 재생에너지 전력의 비율

    2) FIT 제도에 의한 재생에너지 도입 상황

3. 태양광/풍력/바이오매스 연구개발 동향과 향후 과제

  3-1. 태양광발전

    1) 개요

    2) 세부 분야별 주요 개발 동향

      (1) 도입 상황

      (2) 태양전지 모듈과 적용 용도

      (3) 열화 메커니즘

      (4) 신뢰성, 안전성

      (5) 운용, 보수

      (6) 전력 계통에 미치는 영향

    3) 신기술 개발 및 기술 토픽

      (1) PSC

      (2) 탄뎀형 태양전지

    4) 주목할 만한 주요 프로젝트

      (1) 미국

      (2) 유럽

      (3) 일본

    5) 핵심 과학기술 과제

    6) 기타 과제

    7) 주요국별 연구개발 현황 비교

      (1) 중국

      (2) 미국

      (3) 일본

      (4) 유럽

      (5) 한국

      (6) 기타 국가ㆍ지역

  3-2. 풍력발전

    1) 개요

    2) 세부 분야별 주요 개발 동향

    3) 신기술 개발 및 기술 토픽

      (1) 부유식 해상 풍력발전

      (2) 경질 해저 지반에서의 대직경 모노파일 기초 적용

      (3) 운전 보수(O&M)

    4) 주목할 만한 주요 프로젝트

      (1) 부유식 해상풍력 개발

      (2) 북해ㆍ발트해의 에너지섬 정비 계획(Energy Island Plan)

    5) 핵심 과학기술 과제

      (1) 공중 풍력발전(Airborne wind turbine)

    6) 기타 과제

    7) 주요국별 연구개발 현황 비교

      (1) 유럽

      (2) 미국

      (3) 중국

      (4) 일본

      (5) 한국

  3-3. 바이오매스

    1) 개요

    2) 세부 분야별 주요 개발 동향

    3) 신기술 개발 및 기술 토픽

    4) 주목할 만한 주요 프로젝트

    5) 핵심 과학기술 과제

      (1) 바이오 리파이너리

      (2) 폐기물계 바이오매스 제로에미션

      (3) CCU를 포함한 인공광합성

      (4) 카본 리사이클 기술과 고농도 CO2 이용에 의한 바이오매스 증산 기술 확립

      (5) 미세 조류 바이오연료 제조

        ① 평균 생산성 향상

        ② 부산물을 고려한 제조 흐름 설계

        ③ 생산의 표준화 및 지속 가능 평가의 국제 등록

    6) 주요국별 연구개발 현황 비교

      (1) 바이오매스 전반

        ① 미국

        ② 유럽

        ③ 일본

        ④ 중국

        ⑤ 한국

      (2) 미세 조류

        ① 미국

        ② 유럽

        ③ 일본

        ④ 중국

        ⑤ 한국

Ⅲ. 원자력 발전의 유망기술 개발동향과 시장 전망

1. 글로벌 원전산업 동향과 전망

  1-1. 원자력발전 개요와 발전 방향

    1) 원자력발전의 진화 방향

    2) 4세대 원전에 대한 기대

    3) SMR(소형모듈형원전) 개발 확대

  1-2. 세계 원자력발전소 현황과 실적

    1) 세계원자력협회(WNA)

      (1) 주요 이슈

      (2) 지역별 원자력 발전량 추이

      (3) 원자력 발전 설비 용량 추이

      (4) 원자로 건설 및 송전 현황

      (5) 원자로 폐쇄 현황

    2) 국제에너지기구(IEA)

      (1) 원자력 발전량 규모

      (2) 아시아가 원자력 발전 성장의 중심

2. 원자력 발전의 세부 분야별 기술 트렌드 및 정책 추진 동향

  2-1. 원전 설계

    1) 기술개발 트렌드

    2) 국내외 산업 생태계의 주요 이슈

      (1) 해외

      (2) 국내

    3) 정부의 정책, 투자 추진 동향

  2-2. 원전 제작ㆍ건설

    1) 기술개발 트렌드

    2) 국내외 산업 생태계의 주요 이슈

      (1) 해외

      (2) 국내

    3) 정부의 정책, 투자 추진 동향

  2-3. 원전 운영ㆍ유지보수

    1) 기술개발 트렌드

    2) 국내외 산업 생태계의 주요 이슈

      (1) 해외

      (2) 국내

    3) 정부의 정책, 투자 추진 동향

  2-4. 원전 해체

    1) 기술개발 트렌드

    2) 국내외 산업 생태계의 주요 이슈

      (1) 해외

      (2) 국내

    3) 정부의 정책, 투자 추진 동향

3. 주요국 원자력 발전 산업 동향과 전망

  3-1. 미국

    1) 원자력발전소 현황

      (1) 원전발전량은 2022년 사상 최저

      (2) 원전 폐쇄 다수 / 신규 가동 소수

      (3) 첨단 소형원전(SMR) 계획 좌초

    2) 원자력 산업 강화를 위한 시책

      (1) 고용을 유지하면서 기존의 원자력을 부활시켜 활성화

      (2) 新 원자력 기술의 실증과 전개

      (3) 원자력 관련 인허가 프로세스의 합리화

      (4) 공급망과 노동력 향상

    3) 원자력 여론 조사

      (1) 높은 원자력 지지율 유지

      (2) 원자력 지지자가 6배 많음

      (3) 원자력에 대해 아는 사람의 지지율이 높음

      (4) 원자력 지지자 격차

      (5) 원자력발전소의 안전성

      (6) 원자력 에너지의 유익한 특성

  3-2. 영국

    1) 2050년까지의 원자력 로드맵

      (1) 2050년까지의 대책

      (2) 대영원자력(Great British Nuclear, GBN)의 역할

      (3) 입지 및 토지 이용

      (4) 향후 원자력 발전의 규제 및 합리화

      (5) 자금 조달 및 자금 모델

      (6) 영국의 핵연료 사이클

      (7) 원자력 이노베이션 및 연구개발

      (8) 폐지 조치 및 폐기물 관리

      (9) 미래의 원자력 노동력

      (10) 원자력 공급망의 개발

      (11) 로드맵을 실현하기 위해

    2) 원자력 기능에 관한 국가 전략

      (1) 기능 계획 : 주요 테마

        ① 원자력 부문 전체가 협력

        ② 노동력 층을 심화

        ③ 기존 노동력에 투자

        ④ 장기적인 관점에서 리더를 육성

      (2) 기능 계획 : 주요 프로젝트

        ① 협력

        ② 심화

        ③ 투자

        ④ 리더 육성

  3-3. 폴란드

    1) 에너지ㆍ전력 현황과 에너지 정책

    2) 원자력 도입 관련 동향

      (1) 원자력 발전 도입의 의의

      (2) 원자력발전소의 입지 후보지

      (3) 소형 모듈 원자로(SMR)의 건설 관련 동향

      (4) 고온 가스로 관련 동향

      (5) 원자력 발전 프로그램 관련 주요 조직

      (6) 프로젝트의 자금 조달

      (7) 원자력 관련 주요 연구개발 기관

      (8) 폐기물 관리를 포함한 연료 사이클

      (9) 원자력 인재 육성

      (10) 폴란드의 원자력 산업 공급망

      (11) 원자력 국민 수용성

  3-4. 체코

    1) 원자력 발전 현황

    2) 원전 운영 현황

      (1) 두코바니(Dukovany) 원전

      (2) 테멜린(Temelin) 원전

    3) 원전 건설 계획

    4) 원자력 발전소 관련 업체

    5) 원전 우선협상대상자로 선정

  3-5. 중국

    1) 원자력 발전 개발 추이와 전망

    2) 원자력 발전의 입지와 운전 현황

    3) 원자력 발전 개발 현황

  3-6. 대만

    1) 에너지ㆍ전력 현황과 에너지 정책

    2) 원자력 개발 이력과 현황

    3) 원자력 행정 체제

    4) 방사성 폐기물 관리

    5) 低레벨 방사성 폐기물의 현황

    6) 高레벨 방사성 폐기물의 현황

    7) 원자력발전소의 폐지 조치

    8) 핵 비확산과 보장 조치

4. 원전산업 유망 기술 분야 동향과 전망

  4-1. 글로벌 소형모듈형 원전(SMR) 시장 동향과 전망

    1) 소형모듈형 원전(SMR) 개요

      (1) 정의와 특징

      (2) SMR 적용 기술과 분류

        ① PWR

        ② MSR(Molten Salt Reactor, 용융염 원자로)

        ③ LFR(Lead-Cooled Fast Reactor, 납 냉각고속로)

        ④ SFR(Soduim-Cooled Fast Reactor, 소듐 냉각 고속로)

    2) 글로벌 SMR 개발 동향

      (1) 국내외 SMR 개발 현황

      (2) 해외 주요 기업 SMR 기술개발 및 사업화 동향

        ① Nuscale(미국)

        ② Xe-100(미국)

        ③ Terrapower(미국)

        ④ USNC(미국)

        ⑤ Westinghouse(미국)

        ④ Rolls-Royce(영국)

        ⑤ Moltex Energy(영국)

        ⑥ FLEXBLUE(프랑스)

        ⑦ TechnicAtome(프랑스)

        ⑧ Toshiba(일본)

        ⑨ JAEA(일본)

        ⑩ OKBM(러시아)

      (3) 국내 주요 기업 SMR 기술개발 및 사업화 동향

        ① 한국수력원자력

        ② 한국원자력연구원

        ③ 한전기술

        ④ KAIST

        ⑤ UNIST

      (4) 국내 업체 해외 투자와 협력 현황

    3) 국내외 SMR 정책동향과 시장 전망

      (1) 국내외 SMR 정책동향

      (2) 글로벌 SMR 시장 규모 전망

  4-2. 글로벌 원전 해체산업 동향과 전망

    1) 원전 해체산업 특성과 절차

      (1) 원전 해체산업 특성

      (2) 원전 해체 절차

    2) 국내외 원전 해체시장 현황 및 전망

      (1) 글로벌 원전 해체 현황

      (2) 글로벌 원전 해체 시장 동향

      (3) 국내 원전 해체 시장 및 경쟁력 분석

    3) 주요 국가별 원전 해체 관련 정책 추진 동향

      (1) 미국

      (2) 영국

      (3) 프랑스

      (4) 독일

      (5) 일본

    4) 국내 원전 해체 기술개발 동향

      (1) 원전 핵심설비 현장 측정기술 개발

      (2) 원격절단 시스템 디지털트윈 운영 플랫폼 구축을 위한 핵심기술

      (3) 원전 해체용 레이저 절단 안전특성 강화기술

      (4) 건식 변환·분리 기반 소각 대체 신기술 및 고형화 신매질

      (5) 격자/기공제어 기반 삼중수소 분리 신소재

      (6) 레이저 동위원소 분리기반 폐기물 처리 핵심기술

Ⅳ. 청정수소 & 수소발전 기술개발 동향과 시장 전망

1. 수소 전주기별 기술개발 동향과 시장 전망

  1-1. 글로벌 수소산업의 주요 이슈

    1) 그린 수소와 블루 수소가 중심

    2) 수소 생태계 구축 가속화

    3) 그린ㆍ블루 수소 제조

  1-2. 글로벌 수소 거래 흐름 현황과 전망

    1) 개요

      (1) 배경

      (2) 분석 개요

    2) 수급의 지역적인 미스매치

      (1) 수소 공급망

      (2) 청정 수소(Clean hydrogen)

      (3) 수소 및 파생품의 지역별 수요와 미스매치

      (4) 수입과 자국내 생산의 비교

    3) 탈탄소화를 위한 효율적인 수소 무역

      (1) 주요 수소 산지와 비용

      (2) 청정수소 수송의 향후 거래 트렌드

        ① 2030년까지: 초기 무역 루트 확립

        ② 2050년까지: 광범위하고 깊은 무역 관계가 지구를 연결할 가능성

        ③ 2050년까지 전체 수소의 70%가 재생가능에너지원 공급에 의해 제조

        ④ 2050년까지의 해상 선박 및 파이프라인 수송 능력

    4) 세계의 수소 투자

      (1) 2030년 및 2050년 전망

      (2) 수소와 파생상품 무역을 통한 투자비용 절약

    5) 투자 시나리오 분석

      (1) 케이스별 시나리오 검증

      (2) 시나리오별 수소 무역 루트

      (3) 시나리오별 공급비용 예상

    6) 실현가능요소에 의한 시사점

      (1) 지역별 역할

      (2) 국경을 초월한 글로벌 수소 상품 시장

  1-3. 국내외 수소산업 시장 동향과 전망

    1) 세계 수소 및 수전해 시장 동향과 전망

      (1) 세계 수소 수급 동향과 전망

      (2) 세계 수전해 시장 현황과 전망

        ① 전해조 과잉 공급 전망

        ② 주요 업체 동향

      (3) 수소에너지 가능성

    2) 주요국별 수소 시장 동향과 전망

      (1) 미국

      (2) EU

      (3) 독일

      (4) 일본

      (5) 중국

      (6) 호주

    3) 세계 수소 프로젝트 현황

  1-4. 수소 밸류체인별 기술 동향

    1) 수소 제조 기술

      (1) 화석연료 개질

      (2) 수전해

      (3) 부생수소

      (4) 바이오매스

      (5) 물의 열분해

      (6) 메탄 열분해

      (7) 광촉매

    2) 암모니아 제조 기술

      (1) 하버-보쉬법

      (2) 암모니아 전해합성법

      (3) 광촉매

      (4) 금속 착체 촉매

      (5) 플라즈마법

    3) 수소 저장ㆍ수송ㆍ공급 기술

      (1) 압축수소

      (2) 액화수소

      (3) 수소 흡장 합금

      (4) 유기 하이드라이드

      (5) 메탄, 메탄올

      (6) 암모니아

    4) 수소 연소이용 기술

      (1) 연소이용 개요

      (2) 용적형 내연기관

      (3) 속도형 내연기관

      (4) 열원

    5) 연료전지 기술

      (1) 수소연료전지

      (2) 암모니아 연료전지

      (3) 연료전지 연구개발의 논점

        ① 고효율 발전 기술 개발

        ② 고부하 운전 개발

        ③ 고내구성 기동 정지 등 기술 개발

        ④ 극한환경하 열화방지 등 기술개발

2. 수소 발전 기술개발 동향과 시장 전망

  2-1. 수소연료전지 시장 동향과 전망

    1) 연료전지의 개념과 특성

      (1) 정의 및 시스템 구성

      (2) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류

        ① 알칼리 연료전지(AFC)

        ② 인산형 연료전지(PAFC)

        ③ 용융탄산염 연료전지(MCFC)

        ④ 고체 산화물 연료전지(SOFC)

        ⑤ 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)

        ⑥ 직접 메탄올 연료전지(DMFC)

    2) 국내외 연료전지 시장 동향과 주요 기업 사업 동향

      (1) 세계 연료전지 시장 동향

        ① 연료전지 시스템 시장 전망

        ② 연료전지 스택 시장 전망

      (2) 국내 연료전지 시장 동향

      (3) 연료전지 분야별 핵심 플레이어 동향

        ① 고정형 연료전지

        ② 이동형 연료전지

    3) 연료전지 산업 주요 이슈와 동향

      (1) 분산에너지법 제정에 따른 수소연료전지 활용 확대

      (2) 기존 주유소 활용 에너지슈퍼스테이션 구축

  2-2. 발전용 수소연료전지 시장 동향과 전망

    1) 발전용 수소연료전지 기술 개요

      (1) 개요

      (2) 활용

    2) 글로벌 발전용 연료전지 시장 전망

    3) 국내 연료전지 발전 동향 및 최근 이슈

      (1) 생산 실적

      (2) 발전량 및 설비용량

        ① 발전량

        ② 설비용량

      (3) 국내 주요 동향

      (4) 수소발전 입찰시장 개설

      (5) 청정수소 인증제

        ① 청정수소 인증 관련 국제 동향

        ② 주요 정책과제

  2-3. 수소·암모니아 발전 기술개발 동향

    1) 수소·암모니아 발전 기술 개요

    2) 글로벌 수소ㆍ암모니아 생산/수급 동향

      (1) 수소

      (2) 암모니아

    3) 수소ㆍ암모니아 가스터빈 발전 동향

    4) 수소ㆍ암모니아 혼소발전 기술 동향

  2-4. 발전용 수소엔진 기술개발 동향

    1) 소형 수소혼소식 가스엔진 발전기(350kW급 이하)

      (1) 해외 개발 사례

        ① 대형 가스터빈 분야

        ② 중형 가스터빈 분야

        ③ 암모니아 가스터빈

      (2) 국내 개발 사례

        ① 한화임팩트

        ② 두산에너빌리티

        ③ 한국남부발전(주)

        ④ 녹색에너지연구원

        ⑤ 한국기계연구원

    2) 초소형 보조발전용 8kW급 수소엔진

      (1) 해외 개발 사례

        ① 델타호크엔진(미국)

        ② 가와사키모터스, 스즈키, 혼다, 야마하(일본)

        ③ 고출력 수소 엔진

      (2) 국내 개발 사례

        ① 현대중공업그룹

        ② 효성중공업

        ③ 현대두산인프라코어

        ④ HD현대인프라코어

        ⑤ 한국기계연구소

Ⅴ. 탄소포집·활용·저장(CCUS) 기술개발 동향과 시장 전망

1. 탄소포집·활용·저장(CCUS) 시장 전망과 정책 추진 동향

  1-1. CCUS 국내외 시장 동향과 전망

    1) 글로벌 시장 동향과 전망

      (1) 연도별 시장

      (2) 분야별 시장

      (3) 지역별 시장

      (4) 최종 사용자 산업별 시장

      (5) CCS 프로젝트 동향

      (6) CCS 포집 비용 동향

      (7) CCS 프로젝트 투자 동향

      (8) 세계 탄소배출권 거래 현황

    2) 국가별/제품별 기술 수준 평가

      (1) 국가별

      (2) 제품군별

    3) 국내 시장 동향과 전망

      (1) 시장 규모 전망

      (2) 탄소배출권 시장

      (3) 국내 산업계별 대응 동향

  1-2. 주요국별 CCUS 관련 정책 추진 동향

    1) 미국

    2) 유럽

    3) 중국

    4) 일본

    5) 동남아시아

    6) 한국

      (1) 정책 추진 동향

      (2) K-CCUS 추진단

      (3) CCUS 기술 관련 지원 및 정책

      (4) CCS 유망 저장소 발표

      (5) CCUS 관련 법률안 국회 통과

2. CCU / CCU 분야별 연구개발 동향과 향후 과제

  2-1. 이산화탄소(CO2) 포집ㆍ저장(CCS)

    1) 개요

    2) 세부 분야별 주요 개발 동향

      (1) CO2 분리 포집 기술

      (2) CO2 저장 기술

    3) 신기술 개발 및 기술 토픽

      (1) CO2 분리 포집 기술

      (2) CO2 저장 기술

        ① 마이크로 버블 CO2 압입 기술

        ② 광섬유 방식 CO2 모니터링

    4) 주목할 만한 주요 프로젝트

      (1) CO2 분리 포집 기술

      (2) CO2 저장 기술

    5) 핵심 과학기술 과제

      (1) CO2 분리 포집 기술

      (2) CO2 저장 기술

    6) 기타 과제

      (1) CO2 분리 포집 기술

      (2) CO2 저장 기술

    7) 주요국별 연구개발 현황 비교

      (1) CO2 분리 포집 기술

        ① 일본

        ② 미국

        ③ 유럽

        ④ 중국

        ⑤ 한국

        ⑥ 기타 국가ㆍ지역

    (2) CO2 저장 기술

        ① 일본

        ② 미국

        ③ 유럽

        ④ 중국

        ⑤ 한국

        ⑥ 기타 국가ㆍ지역

  2-2. 이산화탄소(CO2) 활용(CCU)

    1) 개요

    2) 세부 분야별 주요 개발 동향

      (1) CO2 포집 기술

      (2) 고체 촉매에 의한 CO2 전환 기술

      (3) CO2RR

      (4) 인공 광합성(광촉매)

      (5) 생체 촉매

    3) 신기술 개발 및 기술 토픽

      (1) 고체 촉매

      (2) 전기화학 반응

      (3) 인공 광합성

      (4) 생체 촉매

    4) 주목할 만한 주요 프로젝트

    5) 핵심 과학기술 과제

    6) 기타 과제

    7) 주요국별 연구개발 현황 비교

      (1) 일본

      (2) 미국

      (3) 유럽

      (4) 중국

      (5) 한국