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최근 미세플라스틱에 대해 국제사회의 관심이 고조되고 국내에서도 관련 보도가 지속되고 있으나, 오염실태나 인체 위해성 등은 명확하게 밝혀지지 않아 국민의 불안과 우려가 확산되고 있다. 플라스틱 쓰레기는 해양쓰레기의 60~80% 정도를 차지하며, 자연분해가 원활하지 않은 것으로 나타났다. 한국인 1인당 연간 플라스틱 소비량은 2006년 98.2kg, 2011년 111kg, 2015년 132.7kg으로 계속 증가하고 있다. 실제 최근 세계자연보호기금은 1인당 매주 평균 신용카드 1장 분량인 ‘5g’ 가량의 미세플라스틱을 섭취한다는 연구결과를 발표했다. 이에 정부 차원에서 선제적으로 대응한다는 전략을 세웠다. 플라스틱으로 인해 인체, 생태계, 산업계에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 대체물질 및 신소재 개발과 특히 사용 후 폐기했을 때 자연 상태에서 분해, 환경 문제를 완화하는 ‘생분해성 바이오플라스틱’을 개발해 상용화한다는 목표다. 

  또한 세계보건기구(WHO)가 1급 발암물질로 규정한 미세먼지의 주의‧경보 발령일수가 증가하면서 국민건강을 크게 위협하고 있다. 미세먼지는 50개가 넘는 화학성분들로 구성되어 있고 발생원에 따라 그 성분이 차이가 있다. 국내 연평균 미세먼지(PM 2.5) 농도는 2017년 기준 25μg/㎥ 인데 2019년 3월 초 최고농도는 150μg/㎥에 달했다. 연평균 기준으로는 국내원인이 70%, 고농도 미세먼지 발생의 경우에는 외부 유입 영향이 60%에 달한다. 문제 해결을 위해서는 우선 국내 배출 저감 후 중장기적으로 주변국들과의 협력을 통해 국외 유입분을 줄여 나가야한다. 최근 국내외 공기 질 규제 강화로 인해 공기정화기 및 에어가전, 필터 등 공기산업이 신산업으로 떠오르고 있다. 국내외적으로 강화되고 있는 공기 질 규제로 공기산업 시장은 2020년에 166조원의 시장규모가 형성될 것으로 전망되고 있다.

  이에 본원 R&D정보센터에서는 미세플라스틱과 미세먼지로 인한 인류의 위협에 능동적으로 대처하기 위하여 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로 「미세 플라스틱/미세먼지 최근이슈 대응 정책과 R&D전략 동향분석」을 발간하였다. 본서 제 1편에서는 국내외 미세플라스틱 분야의 주요 현황과 대체소재개발, 재활용 기술동향을 다루었고, 제 2편에서는 국내외 미세먼지 관련 측정/분석/집진/저감/관리 기술동향과 건강영향 평가 자료를 수록하였다. 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제 1편 미세플라스틱

1장 플라스틱 폐기물 오염 실태

1. 국제사회 해양 플라스틱 쓰레기 현황

1) 해양 플라스틱 쓰레기 해결을 위한 논의

2) 해양쓰레기 현황

(1) 주요 쓰레기품목 및 발생경로

(2) 쓰레기 피해

(3) 도서지역 쓰레기 관리 필요

(4) 해양 플라스틱 쓰레기 시장성 부족

2. 국가별 해양쓰레기 대응정책 및 규제방안

1) 국가별 해양쓰레기 관리 및 대응조치

(1) 유럽연합 및 영국

(2) 일본

(3) 미국

가. 해양쓰레기법

나. 해양쓰레기 전략계획

다. 미국 해양쓰레기 관리 10년의 성과

라. MDP 2016년 주요 성과

(4) 한국

(5) 국제기구

가. 유엔 환경총회 결의

나. G7/G20 행동 계획

A) G20 해양쓰레기 문제 대응을 위한 실행계획 채택

B) G20 해양쓰레기 실행계획 채택의 의미와 우리나라의 대응

다. 해양쓰레기 대응을 위한 지구 플랫폼

2) 해양 플라스틱 쓰레기 재활용 정책

(1) 유럽

(2) 미국

(3) 일본

(4) 개발도상국

(5) 업사이클 기술

3) 국내 해양 쓰레기 재활용활성화

3. 플라스틱 폐기물 발생현황

1) 플라스틱 생산량

(1) 전 세계 플라스틱 생산현황

(2) 국내 플라스틱 생산 및 사용현황

2) 플라스틱 폐기물 발생현황

4. 플라스틱 및 미세플라스틱의 환경오염 실태

1) 개요

2) 국외 플라스틱 및 미세플라스틱의 오염실태

3) 국내 플라스틱 및 미세플라스틱의 오염실태

5. 주요국 플라스틱 사용·수입 규제동향

1) 국가별 사용규제 동향

(1) 미국

(2) EU

(3) 프랑스

(4) 스페인

(5) 독일

(6) 사우디아라비아

(7) 인도

(8) 대만

(9) 한국

(10) 기타

가. 호주

나. 방글라데시

다. 모로코

라. 르완다

마. 케냐

2) 국가별 수입규제 동향

(1) 중국의 폐플라스틱 수입금지

가. 글로벌 폐플라스틱 수출입 판도를 바꾼 중국의 폐플라스틱 수입금지

나. 중국의 폐플라스틱 수출입 동향과 금지조치 경과

(2) 주요국의 폐플라스틱 수입 금지 확대

2장 미세플라스틱 주요동향 

1. 미세플라스틱 환경·건강 영향과 위해성

1) 미세플라스틱의 종류와 정의

(1) 미세플라스틱

(2) 옥소(생)분해 플라스틱

2) 미세플라스틱의 환경 중 분포현황

3) 미세플라스틱 발생현황

4) 미세플라스틱의 생태계 영향

(1) 수생태계 영향

(2) 토양생태계 영향

5) 미세플라스틱의 독성 및 위해성 현황

(1) 해양 플라스틱 쓰레기의 종류 및 미세플라스틱 성분

(2) 해양 미세플라스틱의 생태계 위해성

(3) 미세플라스틱에 의한 생태계와 인간의 피해 상황

가. 물리적 피해

나. 화학적 피해

다. 수돗물과 생수 속의 미세플라스틱

라. 먹이 사슬 속의 미세플라스틱

마. 미세플라스틱의 인체 영향 분석

A) 국민 1인당 연간 미세플라스틱 섭취량 추정

B) 인체 건강에 미치는 영향 여부 검토

(4) 플라스틱 성분별 독성 및 위해성

가. 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)

나. 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)

다. 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 

라. 폴리우레탄(Polyurethane, PUR)

마. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)

바. 폴리스티렌(Polystyrene, PS)

사. ABS 수지(Acrylonitrile butadiene styrene, ABS)

아. 메타크릴수지(Polymethyl methacrylate, PMMA)

자. 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)

차. 발포성 폴리스티렌(Expanded polystyrene, EPS)

카. 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)

타. 폴리아미드(Polyamide, PA)

파. 에폭시(Epoxy)

하. 불포화 폴리에스테르(Unsaturated polyester, UP)

(5) 첨가제(additives)의 독성 및 위해성

가. 부틸 벤질 프탈레이트(Butyl benzyl phthalate, BBP)

나. 디에틸헥실 프탈레이트(Di(2-ethylhexyl) phthalate)

다. 디에틸 프탈레이트(Diethyl phthalate, DEP)

라. 디부틸 프탈레이트(Dibutyl phthalate, DBP)

마. 디이소부틸 프탈레이트(Diisobutyl phthalate, DIBP)

바. 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl phthalate, DIDP)

사. 디이소노닐 프탈레이트(Di-isononyl phthalate, DINP)

아. 디엔옥틸 프탈레이트(Di-n-octyl phthalate, DNOP)

자. 디메틸 프탈레이트(Dimethyl phthalate, DMP)

차. 브롬화 난연제(Brominated flame retardants, BFRs)

카. 비스페놀 A(Bisphenol A, BPA)

타. 노닐페놀(Nonylphenol)

(6) 흡착성 물질의 독성 및 위해성

가. 폴리염화비페닐(Polychlorinated biphenyl, PCB)

나. 디클로로디페닐디클로로에틸렌(Dichlorodiphenyldichloroethylene, DDE)

다. 아세나프텐(Acenaphthene)

라. 플루오렌(Fluorene)

마. 플루오란테인(Fluoranthene)

바. 안트라센(Anthracene) 

사. 크리센(Chrysene)

아. 벤조피렌(Benzo(a)pyrene, BP)

자. 벤즈안트라센(Benz(a )anthracene, BA)

차. 알드린(Aldrin)

카. 디엘드린(Dieldrin)

타. 퍼플루오로옥탄산염(Perfluorooctanoic acid, PFOA)

(7) 위해성 평가 연구동향

가. 네덜란드

A) 트램프

B) 기타 해외 연구

C) 국내 연구

(8) 미세플라스틱 검출 방법

가. Microscopy

나. Spectroscopy

다. Thermal analysis

2. 국내외 미세플라스틱 연구 및 관리동향

1) 연구동향

(1) 국가별 연구동향

가. 유럽연합

나. 유럽국가

다. 미국

라. 캐나다

(2) 연구 내용

2) 미세플라스틱·나노플라스틱 관리동향

(1) EU

가. 시장분석

나. 위해성 평가

다. 대체물질 분석

A) 개인케어용품

B) 페인트

C) 세정제

D) 연마제

E) 농업

라. 사회경제적 분석

(2) 미국

(3) 캐나다

가. 세면용품의 마이크로비즈 규정(Microbeads in Toiletries Regulations)

(4) 영국

(5) 뉴질랜드

(6) 호주

(7) 한국

3) 옥소플라스틱 관리동향

(1) EU

가. 관리 동향

나. 옥소분해 플라스틱의 생분해성과 관련된 이슈

A) 개방 환경에서 파편화와 생분해

B) 퇴비화

C) 매립지에서 파편화와 생분해

D) 해양 환경에서의 파편화와 생분해

E) 통제되지 않는 조건에서 옥소분해 플라스틱의 생분해와 퇴비화에 대한 결론

다. 무단투기와 관련한 이슈

A) 산화첨가제의 잠재적인 독성 영향

B) 무단투기의 잠재적인 증가

C) 해양 투기

라. 재활용 과정과 관련한 이슈

A) 옥소분해 플라스틱의 식별

B) 재활용품의 품질 이슈 및 시장성

(2) 프랑스

(3) 스페인 및 네덜란드

4) 하수처리시설 미세플라스틱 배출특성 및 관리방안

(1) 하수처리시설에서 미세플라스틱의 배출경로 및 물질수지

(2) 하수 미세플라스틱 분석방법 및 하수 처리시설 미세플라스틱 검출 현황

가. 국내･외 하･폐수 중 미세플라스틱 시료채취 및 분석방법

나. 국내･외 하･폐수 처리시설에서 미세플라스틱 검출현황

(3) 하수처리시설 미세플라스틱의 수계 영향 및 위해성

가. 하수처리시설 방류수의 미세플라스틱 방류수역 영향

나. 미세플라스틱에 의한 수생태계 영향 및 위해성 고찰

(4) 국내･외 하수처리시설 미세플라스틱 관리방안 고찰

3. 미세플라스틱 저감활동 및 규제동향

1) 국제기구

(1) UNEP

(2) OECD

(3) WHO

2) 산업계

(1) 플라스틱 사용 저감활동

가. 화장품업계의 마이크로비즈 사용 중지

나. 의류업계의 미세섬유 저감 노력

다. 플라스틱 제조업계의 미세플라스틱 저감 노력

라. 기타 산업계의 미세플라스틱 저감 노력

(2) 미세플라스틱 대체 노력

가. 화장품업계의 마이크로비즈 대체 노력

나. 섬유업체의 미세섬유 대체 노력

다. 기타 산업계의 대체 노력

3) NGO

(1) 국제단체(연합체)의 플라스틱 저감활동

가. Break Free From Plastic 운동

나. Beat the Microbead

(2) 지역 NGO 및 소비자 단체의 플라스틱 저감활동

가. Zero Waste Europe

나. Greenpeace

다. Sierra Club

라. Trash Free Water (EPA 프로젝트)

(3) 국내 NGO 및 소비자 단체의 플라스틱 저감활동

가. 여성환경연대

나. 기타 국내 NGO 활동

4) 국가별 마이크로비즈 규제동향

(1) 배경

(2) 마이크로비즈 규제 사례

가. 미국

나. 프랑스

다. 캐나다

라. 한국

마. 대만

A) 「미세플라스틱 함유 화장품 및 개인 세정용품 제조, 수입, 판매 제한」 (‘17.8.3)

B) 「해양폐기물 처리 행동방안」발표 (‘18.2.13)

C) 「일회용 플라스틱 빨대 사용제한 대상, 시행방식, 시행일자」초안 발표 (‘18.6.8)

바. 규제 추진 중인 사례

3장 플라스틱 대체소재 개발현황

1. 폐플라스틱 발생 및 처리현황

1) 개요

2) 폐플라스틱의 발생 및 처리 현황

2. 플라스틱 대체소재 개발 및 산업현황

1) 분해성 플라스틱

(1) 생분해성 플라스틱

가. 천연고분자계 생분해성 고분자

나. 미생물생산 생고분자

A) PHB

B) Polysaccharide 종류

다. 생화학적 고분자

(2) 생붕괴성 플라스틱

(3) 실용화 단계의 분해성 플라스틱

가. 바이오 기반 분해성 플라스틱

A) PLA

B) PHA

C) PBS

나. 석유화학 기반 분해성 플라스틱

A) PCL

(4) 국내외 분해성 플라스틱의 기술 개발 동향

가. 국외 분해성 플라스틱의 기술개발 동향

A) 유럽의 생분해성 플라스틱 처리 현황

나. 국내 분해성 플라스틱의 기술개발 동향

(5) 플라스틱 분해 미생물 균주 및 효소의 개발현황

가. 플라스틱 분해 미생물 균주

A) 플라스틱 분해 세균

B) 플라스틱 분해 방선균

C) 플라스틱 분해 진균

D) 플라스틱 분해 해양미생물

E) 생분해성 플라스틱을 분해하는 미생물

나. 플라스틱 분해 효소

A) 플라스틱 분해 효소 개요

B) 플라스틱 분해 효소 및 생물학적 분해

C) Carbon-carbon backbone을 가진 플라스틱의 효소에 의한 분해

D) PUR의 효소에 의한 분해

E) PET의 효소에 의한 분해

F) 기존의 IsPETase보다 PET 분해능이 뛰어난 IsPETase의 개발

G) Pseudomonas sp. 유래의 플라스틱 분해 효소

2) 친환경 소재

(1) 셀룰로오스

가. 셀룰로오스의 기계적 강도

나. 셀룰로오스의 배리어 성질과 패키징 응용

다. 셀룰로오스의 광학적 성질

라. 셀룰로오스의 압전 성질

(2) 멜라닌

가. 멜라닌의 자외선 차단 성질과 그 응용

나. 멜라닌의 금속이온 킬레이션 성질과 배터리로써의 활용

다. 멜라닌의 열적 안정성과 복합재 적용

(3) 그 밖에 생분해성 고분자

가. Poly(lactic acid)(PLA)

나. Polyhydroxyalkanoates(PHAs)

다. Polybutylene adipate terephthalate(PBAT)

라. Polycaprolactone(PCL)

마. Polybutylene succinate(PBS)

(4) 그 밖에 대체물질

3) 바이오 플라스틱

(1) 정의 및 응용분야

가. 바이오 플라스틱의 정의 및 특성

나. 바이오플라스틱의 응용 분야

A) 포장재 분야

B) 의료 부품 분야

(2) 바이오플라스틱 제품 개발 및 기술 동향

가. 해외 기술 동향

A) Easy2cool(독일) : 2014년 설립

B) 레고(Lego)

C) 이케아(IKEA)

D) 쉘워크

E) 크루즈폼

F) 쿠안텍

나. 국내 기술 동향

(3) DB 내 바이오 플라스틱 소재 구축현황

(4) 국내외 바이오 플라스틱 식별 표시 및 인증라벨

가. 국내외 생분해 플라스틱의 식별표시 제도 및 인증라벨

나. 국내외 산화생분해 플라스틱의 식별표시 제도 및 인증라벨

다. 국내외 바이오 베이스 플라스틱의 식별표시 제도 및 인증라벨

라. 국내외 바이오 플라스틱 규제현황

(5) 바이오플라스틱 시장동향과 전망

가. 해외 시장 동향

A) 세계 생산용량

B) 응용분야

C) 주요 기업

나. 국내 시장 동향

다. 자동차 산업 사용사례

4장 플라스틱 재활용 현황 

1. 폐플라스틱 재활용 현황

2. 플라스틱 재활용

1) 플라스틱 재활용 방법

2) 물질회수 재활용(Material Recycle)

(1) 우리나라의 물질회수

가. 플라스틱 용기 재활용(일명 물랭이 재활용)

나. 기타 생활용 플라스틱 재활용(일명 딱딱 재활용)

다. 농촌의 폐비닐 재활용

라. 스치로폼 재활용

마. PET 병

바. 프레스를 이용한 압축성형

(2) 일본의 물질회수

(3) 서유럽의 물질회수 재활용

3) 연료화(Thermal Recycle)

(1) 직접연소

(2) 고형연료화(RDF : Refuse Derrived Fuel)

가. RDF의 공정

나. RDF의 용도

다. RDF 특성

(3) 우리나라의 에너지회수 재활용

(4) 일본에서의 에너지 재활용

(5) EU 지역의 에너지회수 재활용

4) 유화(Chemical Recycle)

(1) 독일의 Chemical Recycle

가. 바스프- 켐사이클링(ChemCycling)제품 생산

A) 켐사이클링을 위한 최적의 환경을 제공하는 바스프 페어분트 시스템

B) 기술 및 법적 문제

C) 책임감 있는 폐플라스틱 처리의 중요성

(2) 일본의 Chemical Recycle

(3) 우리나라의 Chemical Recycle

가. 에코크레이션- 폐플라스틱 촉매 열분해 플랜트

A) 기업 소개

B) 보유 기술

(4) 제철 고로환원제로 이용

5) 재활용제도와 플라스틱 재활용

(1) 국가별 현황

(2) 종류별 현황

가. 폴리에틸렌

나. 폴리프로필렌

다. 발포 스티렌수지

라. PET 용기

마. 열경화성 수지

3. 국가별 폐플라스틱 재활용시스템 및 관련 서비스실태

1) 유럽

(1) 순환경제에서의 플라스틱을 위한 유럽전략

가. 주요 문제점

나. 유럽의 새로운 플라스틱 경제를 위한 비전

다. 향후 계획

A) 플라스틱 재활용의 경제성 및 품질 향상

B) 플라스틱 폐기물 발생 억제

C) 순환 솔루션으로의 혁신과 투자 유도

D) 글로벌 액션 활용

(2) 독일 폐플라스틱 수집·재활용 시스템 및 실태

가. 개요

나. 폐플라스틱 등 포장재의 수집·재활용 시스템

A) 회수·재활용 시스템

B) 회수 대상 및 운영 방식

C) 회수·재활용 목표 및 실적

다. 폐플라스틱 재활용 실태

A) 회수·선별·재활용의 흐름

B) DSD사의 재활용 실태 및 사양

라. 향후 전망

2) 미국

(1) 도입

(2) 주요 결과

(3) 권고 사항

가. 시장 발전 및 인프라 확장: 2017년 발간된 국내 폴리에틸렌

나. 재활용을 위한 교육 및 디자인

3) 호주

(1) 개요

(2) 유연성 플라스틱(flexible plastic)

(3) 프로젝트 결과

가. 프로젝트 전(pre-project)

나. 프로젝트 후(post-project)

4. 폐플라스틱 재생자원화 활성화방안 및 환경부하 삭감효과분석

1) 폐플라스틱의 재생자원화 및 시장 활성화

(1) 개요

(2) 자동차 및 일용품 중심의 폐플라스틱의 재생자원화

가. 재생자원화

나. 자동차부품 원료로서 요구되는 물성

A) 지표

B) 물성값의 범위

C) 이용이 기대되는 부품

D) 재생자원의 유래

E) 기타 수요 개척에 관한 유의 사항

다. 일용품 원료로서 요구되는 물성

라. 재생자원 시장 확대

A) 재생자원 이용확대·판매확대를 목적으로 사업자간 목표값 활용

B) 품질의 안정성·안전성을 확보하는 체제 구축

C) 공급 안정성을 확보하는 체제 구축

(3) 향후 전망

2) 플라스틱제 용기 포장의 재상품화에 따른 환경 부하 삭감 효과

(1) 개요

(2) 검토배경

(3) 환경 부하 감소를 위한 검토 테마 설정

(4) 생활주기 목록(LCI, Life Cycle Inventory) 데이터 수집 및 정비

가. 포장 품질 설정

나. 각 재상품화 수법의 환경 부하

(5) 환경부하 분석 실시

가. 현행 용기포장 재활용 제도에 대해서 소비자의 의문에 답변할 검토 주제

나. 쓰레기 배출측의 대응에 따른 환경부하 변화 가능성에 대한 검토 주제

다. 플라스틱 재활용 제도 전반에 관한 향후 논의에 관한 검토 주제

(6) 향후과제

5. 폐기물 재활용 관련 특허분석 및 시장동향

1) 폐비닐, 플라스틱 재활용 기술 특허분석

2) 폐기물 재활용 시장 동향

(1) 시장 규모 및 전망

(2) 지역별 시장 점유율

(3) 플라스틱 폐기물 시장 전망

가. 시장 트렌드

A) 해양에 플라스틱 제품 투기 증가

B) 비생분해성 플라스틱을 인수하는 바이오 플라스틱

C) 유럽 전역의 플라스틱 및 플라스틱 폐기물 재활용 전략

D) 지속 가능한 포장

E) 중국의 플라스틱 폐기물 수입금지

F) 일회용 플라스틱 사용 금지

나. 시장 규모 및 전망

(4) 지역별 시장 규모 및 전망

3) 도시 고형 폐기물(MSW) 시장

(1) 도시 고형 폐기물 시장 전망

가. 중국의 외국 쓰레기 수입금지

나. 도시 폐기물 문제에 대처할 수 있는 스마트 쓰레기통

다. 폐기물 수집용 전기차의 증가

라. 에너지 시장에서 인도 폐기물의 급속한 성장

마. 폐기물 수거를 위한 혁신적인 비즈니스 모델

바. 매립지의 에너지

(2) 시장 규모 및 전망

(3) 지역별 시장 규모 및 전망

가. 유럽 지역

나. 미국 지역

다. 중동-아프리카 지역

라. 아시아-태평양 지역

(4) 중국의 주요 법안 및 규제

제 2편 미세먼지 

1장 국내외 미세먼지 주요동향

1. 미세먼지 발생원인 및 대응정책 이슈

1) 서론

2) 미세먼지 현황 및 발생원인 분석

(1) 미세먼지 현황 및 관심도

(2) 국내 미세먼지 발생원인 분석

가. 중국 발 황사와 대기오염물질 이슈

나. 국내 발 미세먼지 이슈

3) 미세먼지 대응정책

(1) 한국의 미세먼지 대응 이슈

가. 정책의 초점

나. Action plan

(2) 중국의 미세먼지 대응 이슈

가. 정책의 초점

나. Action plan

4) 시사점 및 제언

(1) 시사점

(2) 제언

2. 과학기술기반 미세먼지 대응 산업기술 경쟁력 분석

1) 현황 및 쟁점

(1) 연구배경

(2) 분석의 개념 및 방법

2) 기술동향

(1) 주요국 출원동향

(2) 기술변화의 주기

3) 기술경쟁력 분석

(1) 기술경쟁구조 분석

가. 대기오염 저감장치

나. 대기오염 측정장치

(2) 기술수준 분석

가. 국내 기업이 활동하는 기술 분야 도출

나. 산업 관련 집진기술 기술수준과 주요활동

다. 주거 관련 집진기술 기술수준과 주요활동

라. 차량용 배기장치 관련 집진기술 기술수준과 주요활동

마. 대기오염 샘플러 관련 집진기술 기술수준과 주요활동

바. 입자계수기 관련 집진기술 기술수준과 주요활동

사. 국내 기업이 활동하는 분야의 선도 기업과 중국 출원인 정리

3. 미세먼지 관련분야 국내외 시장동향 분석

1) 미세먼지 시장환경

(1) 시장변화 동인 및 제약사항

가. 대기오염 저감장치

나. 대기오염 측정장치

다. 기회요인

A) 대기오염 저감장치

B) 대기오염 측정장치

라. 시장 경쟁 환경

A) 대기오염 저감장치

B) 대기오염 측정장치

마. 선도 기업 경쟁 전략

A) 대기오염 저감장치 : M&A, 파트너십, 기술개발, 신흥시장 공략

B) 대기오염 측정장치

(2) 시장전망

가. 지역별 전망

나. 제품별 전망

다. 제품별 전망

라. 용도별

2) 공기 정화 시스템 시장

(1) 개요

가. 기술 개요

나. 시장 현황

다. 시장 특성

A) 가치 사슬(Value-Chain)

B) 시장 원동력

C) 산업 환경 분석-5 Forces 분석

(2) 시장 동향

가. 글로벌 전체 시장 규모

나. 세부기술별 시장 규모

다. 지역별 시장 규모

라. 우리나라의 시장 규모

(3) 기업 동향

가. 경쟁 환경

나. 주요 기업 동향

A) Honeywell International Inc.

B) 3M Company

C) Sharp Corporation

D) Daikin Industries, Ltd.

E) Air Products and Chemicals, Inc.

3) 실내공기 청정기술 시장

(1) 개요

가. 실내 공기 정화

나. 세계 시장 동향

A) 북미

B) 유럽

C) 아시아-태평양

D) 시장 규모와 잠재력

(2) 기술 동향

가. 실내공기 청정 기술동향

A) 메카니컬 필터링(Mechanical Filtration)

B) 이온화(Ionization)

C) 자외선 세균 살균(UVG I: Ultraviolet Germicidal Irradiation)

D) 광촉매 산화물(PCO : Photocatalytic Oxidation)

E) 오존 발생기(Ozone Generation)

F) 편광 미디어 전자 클리닝(Polarized Media Electronic Cleaning)

G) 열역학적 살균(TSS: Thermodynamic Sterillization)

H) 흡착(Adsorption)

(3) 주요 기업 활동

가. 복합공기정화 기술 분야

A) 미국의 아키다 홀딩스(Akida Holdings LLC)

B) 영국의 헤븐 프레쉬(Heaven Fresh)

C) 일본의 샤프(Sharp)

나. 저가 및 자율 공기청정기 분야

A) 인도의 마드라스 공과 대학교(IIT: India Institute of Technology Madras)

B) 프랑스의 파트너링 로보틱스(Patrnering Robotics)

C) 중국의 스마트 에어 필터(Smart Air Filters, Inc.)

다. 살균 시스템과 결합한 공기 정화 분야

A) 포르투칼의 에어프리(Airfree)

B) 러시아의 티오크래프트(TIOKRAFT)

C) 말레이시아의 메이에어(MayAir)

라. 흡착제를 이용한 공기 정화 분야

A) 미국의 엔베리드 시스템즈(enVerid Systems)

B) 스위스의 스테들러 폼(Stadler Form)

C) 미국의 퓨르고(PURGGO)

마. 아시아 시장의 주요 기업

A) 중국의 자오퉁대학교(Jiao Tong University)

B) 싱가포르의 아이라이저 테크놀러지(AiRazor Technologies)

C) 일본의 파나소닉(Panasonic)

(4) 결론

가. 수요 측면의 기회

4. 국내 미세먼지 대응 R&D 현황

1) 정부 R&D 투자

2) SCI 논문

(1) 국가

(2) 연구 기관

(3) 분야

(4) 국가·분야

3) 연구 네트워크

(1) 국가

(2) 연구기관

4) 연구 토픽

5. 미세먼지 저감 대응 정부 R&D 추진 방향

1) 미세먼지 대응 기술 개념 및 분류체계

2) 부문별 추진전략 설정

(1) 현상규명 및 예측 – 원인규명 연구

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(2) 현상규명 및 예측 – 현상진단 및 측정·조사

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(3) 현상규명 및 예측 – 대기질 모델링

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(4) 미세먼지 배출저감 – 고정오염원 배출저감

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(5) 미세먼지 배출저감 –도로 이동오염원 배출저감

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(6) 미세먼지 배출저감 – 비도로 이동오염원 배출저감

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(7) 미세먼지 배출저감 – 비산먼지 저감

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(8) 국민생활보호 – 건강영향평가

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(9) 국민생활보호 – 미세먼지 노출 저감기술

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

(10) 국민생활보호 - 정책 및 정보 서비스

가. 주요 현황

나. 전문가 평가

다. 추진 방향(안)

3) 미세먼지 대응 주요 융합 핵심과제 발굴

(1) 지역환경 특성에 따른 미세먼지 오염원 규명

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(2) 화학적‧생물학적 지문을 이용한 동아시아 미세먼지 정밀 추적 및 노출 평가

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(3) 저감 대책 수립을 위한 미세먼지 이차생성 규명 및 유해성 평가

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(4) 다중 시공간 대기질 진단 및 예보모델 플랫폼 개발

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(5) 사업장 맞춤 저비용 고효율 원천기술 및 스마트 제어기술 개발

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(6) 도로변, 항구 등 우려지역 내 민감․취약계층 미세먼지 노출 저감 방안 연구

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(7) 고농도 미세먼지 발생 시 건강영향 평가 및 피해저감 방안 연구

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(8) 다중이용시설에서 인공지능을 이용한 미세먼지 농도 예측 및 최적제어 실증

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(9) 동북아 기후 및 대기오염 연구 협력 강화

가. 개요

나. 주요 연구 내용

(10) 미세먼지 문제해결을 위한 정책 결정 및 소통 지원 시스템 개발

가. 개요

나. 주요 연구 내용

4) 미세먼지 대응 기술관리 강화

(1) PTR 활용

(2) PTR 관리

(3) 「범부처 미세먼지 R&D 협의체」운영을 통한 협업 체계 마련

(4) 기대효과

2장 미세먼지 관련분야 기술동향-측정/분석·검출/집진·저감/관리-

1. 미세먼지 측정기술 개발동향

1) 미세먼지 측정시스템

(1) 정의 및 필요성

(2) 범위

가. 제품분류 관점

나. 공급망 관점

2) 산업 환경

(1) 산업 특징

(2) 산업 구조

3) 시장 환경

(1) 세계시장

(2) 국내시장

(3) 무역 현황

4) 가스센서 기술 및 업체동향

(1) 가스센서용 소자의 구분

가. 전기화학식 가스센서(Electrochemical type)

나. 접촉연소식 가스센서(Catalytic Combustion type)

다. 반도체식 가스센서 (Semiconductor type)

라. 광학식(적외선식) 센서

A) 비분산 적외선 방식 가스센서 (NDIR, Non-dispersive Infrared type)

(2) 이차원 소재기반 가스센서 연구 현황

가. 이차원 물질 기반 가스센서 작동 원리

나. 이차원 물질 표면 및 구조에 따른 가스센서 특성

다. 표면 처리를 통한 이차원 물질 가스 센싱 성능 향상

라. 이차원 물질을 이용한 투명 유연 기능 가스 센서 연구

마. 가스분자들의 선택적인 센싱 성능 연구 및 이차원 물질 이종 접합구조 가스센서

(3) 자동차 배기가스용 온도센서 개발 동향

가. 배기 후처리 장치

나. 온도센서

다. 국내외 기술개발 동향

(4) 가스센서 시장동향

가. 기술구분에 따른 시장동향

나. 주요지역별 시장동향

(5) 가스센서 주요국가별 정책 및 연구동향

가. 미국

나. 일본

다. 유럽

라. 국내 정책 및 연구동향

(6) 국내외 가스센서 주요업체 현황

가. 해외 주요업체 현황

A) 미국

B) 일본

C) 유럽

나. 국내 주요업체 현황

(7) 미세먼지 관련 센서 기업 분석

가. 주요기업 비교

나. 해외업체동향

다. 국내업체동향

5) 정지궤도 환경위성 개발동향

(1) 배경 및 목적

(2) 사업 개요

(3) 업무 추진 경과

(4) 향후 계획

2. 미세먼지 분석/검출 기술개발 동향

1) 미세먼지 분석 기술 동향

(1) 연속식(반연속식) 미세먼지 분석기술

가. 미세먼지 질량농도 분석

A) 수동방식(로우볼륨 에어 샘플러법)

B) 자동방식(베타선법)

C) 자동방식(TEOM법)

나. 입경, 흡습성, 휘발성, 화학성분 동시분석

다. 유기 및 원소탄소 농도 분석법

라. 화학원소 및 금속성분 분석법

A) 레이저유도 플라즈마 분광(LIBS)분석법

B) 엑스레이 형광 분광분석(XRF)법

마. 이온농도 분석법

바. PAH(Polynuclear Aromatic Hydrocarbon) 분석법

사. AMS(Aerosol Mass Spectrometry) 분석법

(2) Bulk시료 상 미세먼지 분석기술

가. 미세먼지 농도 분석법(중량법 : Gravimetric method)

나. 형태, 원소성분 및 금속농도 분석법

다. 이온농도 분석법

A) 전처리

B) 분석

C) 음이온 표준물질

D) NH4+ 표준물질

라. 유기 및 원소탄소 농도 분석법

A) 열산화법

B) 열광학반사도볍 및 열광학적 투과도법

마. 금속성분 농도 분석법

바. 중금속농도 분석법

사. PAH(Polynuclear Aromatic Hydrocarbon) 분석법

A) 시료 채취

B) PAH 추출 및 전처리 방법

C) GC/MS를 이용한 PAH 분석방법

2) 미세먼지 관련 검출/측정 신기술 개발동향

(1) 공기 중에 떠돌아다니는 유해생물 측정기술(ADD)

(2) Cr6+ 이온의 선택적 비색 검출법 개발 기술

(3) 국내 중소기업 미세먼지 측정시스템 개발사례

3) 관련기술 특허동향

(1) 미세먼지 측정 시스템 특허 상 주요 기술

(2) 세부 분야별 특허동향

가. 주요 기술별 국가별 특허동향

나. 주요 기술별 출원인 동향

A) 감지기술 주요 출원인 동향

B) 분석 기술 주요 출원인 동향

C) 모니터링 기술 주요 출원인 동향

다. 미세먼지 측정 시스템 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

라. 최신 국내 특허기술 동향

마. 중소기업 특허전략 수립 방향 및 시사점

3. 미세먼지 집진/저감기술 주요동향

1) 국내외 미세먼지 기술동향

(1) 국내 미세먼지 기술동향

가. 고정오염원 배출저감

나. 이동오염원 배출저감

다. 노출 저감

(2) 국외 미세먼지 기술동향

(3) 특허분석을 통한 미세먼지 연구개발 동향

(4) 미세먼지 관련 주요 기업 및 연구기관

(5) 분야별 미세먼지 관련 주요 기업/기관의 R&D방향

가. 미세먼지 측정분야

나. 미세먼지 저감분야

다. 미세먼지 치료분야

(6) 미세먼지 관련 산·학·연 공동연구 현황

2) 국내외 미세먼지 업체동향

(1) 국내 미세먼지 업체동향

(2) 국외 미세먼지 업체동향

4. 플라즈마 기술을 활용한 미세먼지 저감기술 동향

1) 플라즈마 기술

2) 미세먼지 및 미세먼지 저감기술

3) 플라즈마를 활용한 유해가스 처리기술

(1) 저온 플라즈마를 활용한 SOx 및 NOx 동시 처리기술

(2) 유전체 장벽방전 플라즈마를 활용한 자동차 NOx 저감기술

(3) 회전 아크 플라즈마를 활용한 유해가스처리 기술

가. 회전 글라이딩 아크 플라즈마

(4) 회전 아크를 이용한 디젤차 배기정화 기술

5. 빅데이터 기반 지능형 미세먼지 관리기술

1) 미세먼지 빅데이터

2) 데이터 기반 미세먼지 관리

(1) 빅데이터 활용 서비스

가. 미세먼지 문제 인식

나. 빅데이터 활용 서비스 제공방향

(2) 지하철 미세먼지 관리

가. 스마트한 대응필요

나. 스마트 미세먼지 관리시스템

3장 미세먼지 저감사례와 건강영향 평가 

1. 미세먼지 저감을 위한 사례 및 적정기술

1) 산업분야 미세먼지 저감

(1) 미세먼지 저감 기술

가. 저NOx버너

나. 집진장치

다. 독일 Chimney Top

라. 독일 Purge Air

마. 독일 Double Pipe

바. 독일 금속형 망세정

사. VOC Rotor 응축기

아. 흡수 필터

자. 촉매산화방식

차. 연소방식

카. 세정방식

타. 백필터 방식

(2) 산업분야 미세먼지 적정기술과 실행방안

가. 소형, 적정기술 저감장치

나. 산업분야 적정기술 실행 방안

2) 생활분야 미세먼지 저감

(1) 미세먼지 저감 사례

가. 고기구이집 배기정화

나. 난로/보일러

다. 화실개선

라. 화실급기 장치

마. 연통

바. 소형 집진

사. 고효율 바이오매스 보일러

아. 국내보급 고효율 난로/보일러

자. 나무가스화 장치

차. 축열식 화목난방

카. 중소형 바이오가스 설비

타. 농업부산물 보일러

(2) 생활분야 적정기술 실행방안

가. 알프스 마을

A) 알프스 마을의 정의

B) 알프스 마을 조성의 필요성

C) 알프스 마을 사업 추진 시 주의점

D) 알프스 마을 사업 활성화 방안

나. 화목보일러와 난로

A) 사업 제안의 배경

B) 화목난방 워크숍과 효율화 가이드

C) 적정기술 청정연소 키트 개발 보급

3) 교통분야 미세먼지 저감

(1) 미세먼지 저감 사례

가. 대만 카오슝(Kaohsiung)

나. 콜롬비아 메데인(Medellin)

다. 네덜란드 흐로닝언(Groningen)

라. 독일 베를린(Berlin)

마. 중국

A) 중국 상하이(Shanghai)

B) 중국 항저우(Hangzhou)

바. 대만 타이페이(Taipei)

사. 미국의 자전거 친화기업 인증제도 BFB

(2) 교통분야 미세먼지 적정기술과 실행방안

가. 교통분야 적정기술 선정 및 제안

A) GPS 자전거 추적기

B) 스마트 자전거 보관함 

C) P2P 자전거 공유시스템

D) 폐자전거 재활용 실용자전거

E) E-Bike

나. 교통분야 적정기술 실행방안

A) 실용자전거 활성화 방안

B) 자전거 도로정책의 전환

4) 미세먼지 저감을 위한 도시 내 바람길 도입사례

(1) 미세먼지의 현황과 새로운 대책의 필요성

(2) 바람길의 개념 및 대기질 개선 사례

가. 독일 슈투트가르트의 바람길 조성

나. 홍콩의 도시계획 지침 및 평가방법론 개발

다. 유럽 도심 내 그린인프라 시설 도입

(3) 바람길 관련 제도적 실태

(4) 바람길 도입을 위한 정책제언

2. 미세먼지 인체 독성 및 인체노출 건강영향 평가

1) 기후변화와 미세먼지

2) 미세먼지 노출에 따른 건강 영향

(1) 건강영향 평가

(2) 노출 평가

(3) 건강 영향

가. 암

나. 호흡기계질환

다. 심뇌혈관계질환

라. 신경정신계질환

(4) 건강영향 저감

가. 마스크

나. 공기청정기

3) 초미세먼지가 건강에 미치는 영향

4) 의료이용행태의 변화

통계(도표) 목차