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우리나라는 2030년 배출전망치(BAU) 대비 37%를 줄이겠다고 2015년 6월 UN에 제출했다. 다시 말해 2030년 우리나라의 CO₂ 배출전망치를 8억5천만톤으로 봤을 때 3억1천만톤을 줄이겠다는 것이다. 지금까지 우리나라가 주로 생각했던 방법에는 저탄소 산업정책으로의 전환, 탄소배출권 거래제도 활성화 등이 있다. 그러나 여기서 빠져 있는 커다란 부분이 있다. 바로 우리나라 도시정책의 전환이다. 지구 전체에서 도시지역이 차지하는 비율은 단 2%에 지나지 않지만 CO₂ 배출량은 전세계 배출량의 75~80%에 달한다. 특히 우리나라 도시화율이 현재 90%에 이르고 있기 때문에 더욱 그렇다. 이러한 이유로 한국의 도시가 이번 기회에 스마트 그린시티(Smart Green City)로 변화되기를 제안한다.

 현재 우리나라의 도시 공간구조가 에너지 고소비형이고, 결과적으로 CO₂ 배출을 많이 하는 공간구조를 갖고 있다면, 우리가 먼저 할 수 있는 일은 이번 COP21 이후의 신 기후체제에 적극 대응하는 방법으로 우리 도시를 스마트 그린시티로 변화시키는 것이다. 저탄소·친환경 경제체제로의 전환과 경기부양을 동시에 달성하기 위해서 태양열, 풍력, 조력, 지열에너지, 바이오매스를 이용하는 방법을 추천하는 바이다. 더 나아가 효과적인 도시·공간·생활인프라 녹색 전환을 위해 그린 리모델링과 스마트 물관리가 필요하다.

이에 본원 R&D정보센터에서는  ICT 기술을 결합해 글로벌을 선도하는 스마트 그린 미래도시 기술개발에 도움이 되고자 관련기관들의 정보를 토대로 분석 정리하여 「그린도시 에너지시스템 구축 동향과 그린 리모델링 육성정책 활성화방안」을 발간하였다. 본서에서는 스마트 그린도시 산업 분야에서 크게 주목받고 있는 태양열·풍력·조력·지열에너지·바이오매스/그린 리모델링·스마트 물관리 산업의 기술 및 시장전망과 생산사례, 산업동향을 수록하였다. 본서가 학계·연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제Ⅰ편  스마트 그린도시 산업

제 1장 스마트 그린시티산업 구축 전략

1. 친환경 전환도시와 스마트시티 구축 동향 

1) 친환경·에너지 전환도시와 그린 뉴딜 동향

(1) 친환경·에너지 전환도시

가. 도시의 주요 패러다임

⒜ 친환경·에너지 패러다임(기후위기/생태 보호)

⒝ 포용성 패러다임

나. 친환경·에너지 전환도시 개념 도출

(2) 그린 뉴딜 개념과 동향

가. 개념

나. 동향

(3) 친환경·에너지 전환도시 구현에 대한 그린 뉴딜 유용성

2) 그린 인프라 구축 방안

(1) 그린 인프라 구축 방향

(2) 미세먼지 저감을 위한 그린 인프라 구축방안

가. 도시숲 등 그린 인프라의 체계적 확충

나. 목적형 도시숲 조성모델 개발･보급

다. 생활권 내 정원 인프라 확충

라. 도시숲을 산림복지서비스 및 관광자원으로 활용 확대

(3) 미세먼지 저감을 위한 도시숲 및 외곽 산림 관리 강화

가. 건강하고 생태적인 도시숲 관리

나. 도시 근교 산림의 기능별 산림 관리 집중

다. 도시 외곽 산림의 건강성 및 경관 유지･증진

(4) 지속가능한 도시숲 조성･관리 기반 구축

가. 시민주도 도시숲 조성･관리 체계 마련

나. 부처협업 및 지자체 역할 강화

다. 법령·제도 정비 및 통계기반 구축

(5) 추진일정

3) 스마트시티 플랫폼 산업과 기술 분석

(1) 산업 생태계 분석

가. 스마트시티 플랫폼의 정의

나. 플랫폼으로서 스마트시티의 구조

다. 산업특징 및 구조

(2) 국내외 시장 현황

가. 해외시장 현황

나. 국내시장 현황

(3) 업계 환경 분석

가. 해외업체 동향

⒜ 미국/Cisco

⒝ 미국/IBM

⒞ 독일/Siemens 

⒟ 프랑스/Dassault Systems

⒠ 미국/Microsoft

나. 국내업체 현황

⒜ SK텔레콤㈜

⒝ ㈜케이티

⒞ ㈜LG유플러스

⒟ ㈜LG CNS

⒠ ㈜한글과컴퓨터

⒡ ㈜포스코ICT

⒢ ㈜누리텔레콤

⒣ 옴니시스템㈜ 

⒤ ㈜그렉터

⒥ ㈜인콘

⒦ ㈜엔텔스

⒧ ㈜데일리블록체인

⒨ 메타빌드㈜

⒩ 이에스이㈜

(4) 기술 심층 분석

가. Massive IoT 네트워킹

나. 개방형 데이터허브 플랫폼

다. 디지털 트윈 플랫폼

라. 스마트시티의 5대 중점분야별 기술

마. 기술발전방향

2. 스마트 그린도시 추진전략과 적용실태

1) 스마트 그린도시 추진전략

(1) 추진필요

(2) 비전 및 목표

(3) 스마트 그린도시 사업모델

가. 사업유형

나. 스마트 그린도시 사업모델

⒜ 문제해결형 모델

⒝ 종합선도형 모델

2) 에너지 측면의 스마트 그린시티 계획기법에 관한 연구

(1) 스마트 그린시티의 에너지 계획기법

가. 스마트 그린시티의 에너지 부문 및 기본방향

나. 에너지 측면의 주요 계획기법 도출

⒜ 1차 계획기법 도출 : 선행연구 고찰

⒝ 계획기법의 검증 : 전문가 브레인스토밍

다. 최종 계획기법 도출

(2) 계획기법 적용 실태 분석 : 행복도시

가. 사례 선정 및 개요

나. 측면별 분석

⒜ 에너지 계획 및 관리

⒝ 에너지 공급

⒞ 에너지 수요

(3) 분석의 종합

제 2장 태양열 산업시스템 기술개발 현황

1. 태양광/태양열 산업과 기술 환경 분석

1) 산업 생태계 분석

(1) 태양광/태양열의 정의

(2) 태양광/태양열 산업의 범위

(3) 태양광/태양열의 산업특징 및 구조

(4) 태양열 기술 동향

2) 태양광/태양열 국내외 시장동향

(1) 태양광 시장 현황

가. 세계 태양광시장 동향

나. 태양광 제품 가격 및 기업실적 동향

⒜ 폴리실리콘

⒝ 태양전지

⒞ 태양광 모듈

⒟ 기업실적 동향

⒠ 태양광산업 주요 이슈

나. 국내 태양광산업 동향

(2) 태양열 시장현황

3) 태양광/태양열 업계 환경 분석

(1) 해외업체 동향

가. 태양광

나. 태양열

(2) 국내업체 현황

(3) 포트폴리오 분석

4) 태양광/태양열 기술 심층 분석

(1) 저가격 태양전지 양산기술

(2) 태양광 응용기술

(3) 집광형 태양열에너지 저장기술

(4) 기술발전방향

2. 태양열 발전시스템 기술개발 현황

1) 태양열 발전 기술의 동향과 전망

(1) CSP 기술 작동원리 및 장단점

(2) CSP 기술 종류

가. Dish/Stirling Engine

나. Parabolic Trough

다. Linear Fresnel

라. Solar Tower

(3) CSP 플랜트 전세계 설치현황

(4) CSP 전망

2) 태양열 화학적 에너지 생산을 위한 융합 공정 개발

(1) 태양열 저장 기반의 융합 발전 공정

가. 태양열 발전 공정

나. 태양열 저장 기반의 융합 발전 공정

다. 기술개발 동향

(2) 집광형 태양열 발전 시스템용 태양열 입자 흡열기 기술

가. 태양열 입자 흡수기

⒜ 직접 조사형 흡수기

⒝ 간접 조사형 흡수기

나. 흡수기 기술에서 해결해야할 과제 및 전략

⒜ 시스템 및 입자 설계

⒝ 하이브리드 시스템 적용

(3) 이중유동층 가스화 공정 기술 및 태양열 가스화 시스템에의 적용

가. 이중 유동층 가스화 공정 기술의 개요

나. DFBG 정제 기술

다. 태양열 저장과의 융합 공정

라. 향후 전망

3) 태양열 시스템 기술연구개발 현황

(1) 태양복사 스펙트럼 분리를 이용한 하이브리드 발전시스템의 성능

가. 연구 방법

나. 결과 및 토의

다. 결론

(2) 온수 급탕 및 난방을 위한 히트 펌프 태양열 시스템의 성능 분석

가. 시스템 개요

⒜ 시스템 구성 및 유형

⒝ 설비 기술 사양

나. 시뮬레이션 방법

⒜ 시뮬레이션 개요

⒝ 운전 제어 조건

⒞ 기상 및 열부하 조건

다. 시스템 성능 분석

⒜ 시스템 운전 특성

⒝ 열성능 평형

⒞ 태양열 의존율

⒟ 온수급탕 및 난방 부하

⒠ 히트 펌프

라. 결론

(3) 두 종류 태양열 집열기를 이용하는 대규모 태양열시스템의 동작특성 분석

가. 태양열 시스템의 구성

⒜ 태양열 집열기

⒝ 계간축열조

⒞ 기타 기기

⒟ 제어방식

나. 측정 데이터 분석

⒜ 집열펌프 및 축열펌프의 동작

⒝ 집열량 및 축열량(생산열량)의 분석

⒞ 집열효율 및 생산효율

다. 결론

제 3장 풍력발전 산업시스템 기술현황

1. 육상풍력발전 산업과 기술동향

1) 기술적 입지조건 및 시장 잠재량

(1) 국내 풍력발전 현황

가. 국내 풍력발전 보급현황

나. 풍력발전 이용률 분석

(2) 국내 풍력발전 잠재량

2) 육상풍력발전의 국내외 시장 및 기술동향

(1) 해외 풍력발전 시장 동향

가. 세계 풍력시장 현황

나. 풍력발전의 위상

(2) 해외 풍력발전 기술 동향

가. 풍력발전의 역사

나. 세계 풍력발전 기술 현황

다. 유럽에서의 최신 기술 동향

(3) 국내 육상풍력 현황 및 과제

가. 국내 풍력발전 보급실적

나. 국내 풍력발전 기술 현황

2. 해상풍력발전 산업과 정책동향

1) 해상풍력발전 추진 현황

(1) 부유식 해상풍력발전 정의

(2) 국내외 부유식 해상풍력 추진 현황

(3) 우리나라 보급확대를 위한 선결요인 점검

2) 해상풍력 시장 전망과 전력망 현황

(1) 글로벌 풍력발전시장 동향

가. 2019년 신규 풍력발전 설치량은 4년만에 증가반전

나. 풍력발전 1위 시장 중국은 내년에도 호황 지속 전망

다. 풍력발전 2위 시장 미국은 최소 2024년까지 호황

(2) 해상풍력 시장 전망

가. 해상풍력 구축 현황

나. 해상풍력 시장 전망

다. 발전 비용 추이와 전망

(3) 해상풍력 지역별 동향 및 시장 전망

가. 유럽, 기술 선도

⒜ 영국, 2030년 국가 전력 40% 해상풍력 조달

⒝ 독일, 2030년 20GW로 목표 상향

⒞ 프랑스, 새로운 전기 마련

⒟ 덴마크, 선진 생태계 보유

나. 아시아, 성장 주도

⒜ 중국, 신규 설치 1위

⒝ 대만, 탈원전 신재생 확충 기조 실행

⒞ 한국, 2030년 12GW 목표

⒟ 일본, 정책 모멘텀 형성

⒠ 베트남, 전력난 심각, 해상풍력 유리

다. 북미, 높은 잠재력

(4) 해상풍력 전력망과 해저케이블

가. 해상풍력 전력망

나. 해저케이블

⒜ 해상풍력 1GW당 케이블 3.6억달러 소요

⒝ 업계 1위 Prysmian 수주잔고 증가

⒞ LS전선, 지난해부터 9,000억원대 수주

(5) 한국의 그린뉴딜과 풍력

가. 한국의 풍력발전 현황과 전망

나. 그린뉴딜과 풍력발전

⒜ 코로나19이후 중장기 설치목표 50% 상향

⒝ ‘한국판 뉴딜펀드’ 조성으로 그린뉴딜 사업 집중 지원계획

3) 해상풍력 발전 방안

(1) 해상풍력 추진현황

가. 글로벌 해상풍력 현황 및 전망

나. 국내 해상풍력 현황

(2) 그간 해상풍력 추진 어려움 원인분석

가. 입지개발 단계

나. 주민수용성 단계

다. 인허가 단계

라. 사업추진 단계

(3) 해상풍력 발전 방안

가. 정부주도 입지발굴 및 인허가 간소화

⒜ 계획적 입지발굴

⒝ 집적화단지 제도 도입

⒞ 인허가 절차 개선

나. 주민수용성과 환경성 강화

⒜ 주민들이 원하는 해상풍력

⒝ 주민 의견을 적극 수렴하는 해상풍력

⒞ 환경 친화적 해상풍력

다. 대규모 프로젝트와 연계된 산업경쟁력 강화

⒜ 대규모 프로젝트 조기착공

⒝ 선제적인 계통 구축

⒞ 산업경쟁력 강화 지원

⒟ 프로젝트 경제성 향상 지원

(4) 기대효과

4) 국내외 해상풍력 정책, 산업, 단지 주요 현황

(1) 주요국 해상풍력정책 동향

가. 영국

나. 독일

다. 덴마크

라. 네덜란드

마. 미국

바. 일본

사. 중국

(2) 국내외 해상풍력산업 현황

가. 국외

나. 국내

(3) 선진 해상풍력단지 현황

가. 100MW 이하 단지

나. 100 ~ 500MW 단지

다. 100MW 이하 단지

(4) 주요 해상풍력단지 Develope

(5) 해상풍력단지와 연관산업과의 연계사례

가. 항만 및 배후단지 연계 사례

⒜ 독일

⒝ 일본

⒞ 대만

나. 수산업 연계 사례

제 4장 해양에너지 조력발전 기술개발 현황

1. 해양에너지 잠재력과 기술개발 동향

1) 에너지전환과 해양재생에너지

(1) 세계 각국의 에너지전환 동향

(2) 해양재생에너지의 개발 및 지원 가속화

(3) 해양에너지의 잠재력과 보급확대 방안

가. 해양에너지의 특징 및 세계 동향

나. 국내 현황 및 잠재력

다. 국내 해양에너지 보급확대 방안

2) 해양에너지 상용화 기술개발과 정책 현황

(1) 신재생에너지 대폭 확대 추진

(2) 바다는 신재생에너지의 새로운 무대

(3) 세계는 해양에너지 상용화 기술개발 및 실증시험 추진

(4) 우리나라도 해양에너지 선도 가능성 충분

(5) 해양에너지 보급 확대를 위해서는 정책적 뒷받침이 필요

3) 해양에너지 분야 활성화 방안 연구

(1) 연구방법

(2) 태양광에너지 사업과 비교･분석을 통한 시사점 도출

(3) 산업발전단계분석을 통한 시사점 도출

(4) SWOT 정리에 근거한 결론 도출

2. 국내외 조력발전 환경 현황

1) 국내외 조력발전소 현황

(1) 조력발전의 정의와 현황

가. 조력발전의 정의

나. 조력발전의 종류

다. 국내외 조력발전소 현황

(2) 국내 조력발전소 현황

가. 가로림만 조력발전

나. 강화 조력발전소

(3) 해외 조력발전소 현황

가. 랑스 조력발전소

나. 키슬라야 조력발전소

다. 아나폴리스 조력발전소

라. 지양샤 조력발전소

(4) 시화 조력발전소

2) 조력발전소의 환경 영향

(1) 조력발전소의 해양생태계 피해 항목

가. 생태계의 훼손

나. 수질오염

다. 갯벌면적 감소

라. 해수면 높이 변화

(2) 조력발전소의 해양생태계 환경영향의 상호 연계성

(3) 서해안 연안의 환경과 시화호 환경의 비교

가. 수질

나. 저서생물

3. 조류발전 기술개발과 시스템 현황

1) 조류에너지의 이용기술

(1) 조류발전 기술동향

(2) 국내 기술 동향 및 수준

(3) 조류에너지 실해역 실증시험장

2) 조류발전 기술개발 국제동향

(1) 배경

(2) KIOST 관련 연구사업 소개

가. 필요성

나. 주요내용

(3) 국제동향

(4) 결론 및 정책 제언

3) 조류발전 지지구조시스템 설계 및 성능평가

(1) 대상해역 환경조건 검토

가. 해수유동 수치해석

⒜ 설치위치 검토

⒝ 설계 조류속 검토

나. 파랑 수치해석

⒜ 설계해상풍 산정

⒝ SWAN 모형실험

⒞ ACES 모형실험

⒟ 설계파 산정

(2) 조류발전 지지구조물 선정

(3) 지지구조물 안정성 검토

가. 통합하중 해석

⒜ 통합하중해석 조건

⒝ 설계하중케이스(DLC)

나. 지지구조물 안정성 검토

⒜ 활동

⒝ 전도

⒞ 지지구조물 안정검토

제 5장 지열에너지 산업시스템 기술 분석

1. 지열발전 산업과 기술 현황

1) 지열발전 산업 개요

(1) 지열, 고갈되지 않는 재생 가능 에너지

(2) 지열발전의 종류 및 특징

(3) 비화산지대의 지열발전

(4) 우리나라의 지열에너지 활용현황

(5) 관련기업: 이더블유케이(258610), 지엔씨에너지(119850)

2) 지열에너지 산업 개발 현황

(1) 지열에너지 직·간접 이용 분석

가. 지열의 직접이용

⒜ 밀폐형 vs. 개방형 시스템

⒝ 심부지열 개발기술의 중요성

나. 지열의 간접이용(지열발전)

(2) 시추기술, 지열개발 사업의 경제성을 좌우

(3) 국내 지열산업의 현황과 전망

가. 지열의 직접이용 시장

나. 지열발전

(4) 지열발전에 대한 과감한 투자가 시급

2. 지열냉난방시스템 경제성 분석과 산출량 연구 현황

1) 지열냉난방시스템의 경제성 분석 

(1) 지열냉난방시스템에 대한 선행연구

(2) 지열냉난방시스템에 대한 경제성 분석의 전제 조건

가. 경제성분석의 대상

나. 경제성분석 대상 지열냉난방시스템 기술

(3) 지열냉난방시스템에 대한 경제성분석의 방법론

가. 생애주기비용 분석법

나. 생애주기비용 분석의 전제조건

다. 지열냉난방시스템의 초기투자와 시설교체비용

라. 지열냉난방시스템의 에너지비용

마. 지열냉난방시스템의 유지관리비용

바. 대안시스템의 초기투자와 시설교체비용

사. 대안시스템의 에너지비용

아. 대안시스템의 유지관리비용

(4) 지열냉난방시스템에 대한 경제성분석 결과

가. 지열냉난방시스템의 현금흐름과 현재가치

나. 대안시스템의 현금흐름과 현재가치

다. 지열냉난방시스템과 대안시스템의 비교 분석

(5) 시사점

2) 지열발전 에너지 기술동향

(1) 지열발전 에너지 발전소 기술 동향

가. 직접 건조 증기 발전소 (Direct Steam Plant)

나. 더블 플래시 발전소 (Double Flash Plant)

다. 바이너리 발전소 (Binary Plant)

라. 하이브리드 발전소 (Enhanced Hybrid Plant)

(2) 지열발전 에너지 가격 동향

(3) 지열에너지 시장 접근을 위한 기회와 걸림돌

가. 인공저류층 지열 시스템

나. 초임계 지열시스템

다. 공동생산 자원

3) 지열냉난방시스템의 신재생에너지 산출량 연구

(1) 지열냉난방시스템에 대한 선행연구

(2) 지열냉난방시스템에 대한 신재생에너지 산출분석의 전제 조건

가. 신재생에너지 산출분석의 대상

나. 신재생에너지 산출분석 대상 히트펌프의 기술과 성능

(3) 지열냉난방시스템의 신재생에너지 산출 분석

가. 신재생에너지 산출 분석의 방법 

나. 실측 자료에 의한 신재생에너지 생산량

(4) 시사점

제 6장 바이오매스 발전활용 기술개발 동향

1. 바이오매스 산업과 기술 동향

1) 바이오매스 활용 및 시장 동향

(1) 국외 바이오매스 시장규모 및 전망

가. 국외 바이오매스관련 시장규모

나. 국외 바이오매스 에너지화 관련 시장 동향

다. 주요 국가별 시장현황

⒜ EU

⒝ 미주

⒞ 아시아

(2) 국내 바이오매스 시장규모 및 전망

가. 국내 바이오매스 자원량 및 활용

나. 국내 바이오매스 시장의 특성

다. 국내 바이오매스 관련 시장규모

라. 국내 바이오매스 에너지화관련 시장 동향

2) 바이오매스 관련 기술개발 동향

(1) 국외 연구 및 기술동향 

가. 국외 바이오매스 전환관련 기술개발 동향

나. 주요 국가별 기술개발 동향

⒜ 미국

⒝  EU

⒞ 일본 

(2) 국내 연구 및 기술동향

가. 국내 바이오매스 전환관련 기술개발 동향

나. 국내 주요 기술개발 동향

(3) 기업 동향

3) 바이오매스 에너지화 동향

(1) 바이오매스의 고형연료화 기술

가. 발전용 고형연료화 기술 개요

나. 바이오매스 고형연료의 종류별 특성비교

다. 고형연료화 기술의 현 기술 수준

라. 지역단위 고형연료화 시설 운영 시스템 방안

마. 지역단위 고형연료화 시스템의 수요처

(2) 바이오매스를 이용한 바이오알코올 생산 기술

가. 바이오알코올 생산기술 개요

나. 수송용 바이오알코올 관련 의무 혼합 제도 현황 및 기술개발

다. 바이오알코올 산업 현황

(3) 바이오매스 열분해를 통한 바이오-오일 생산 기술

가. 열분해(Pyrolysis)를 통한 바이오매스 전환

⒜ 목질계 바이오매스의 급속열분해 기술 개요

⒝ 급속열분해(Fast pyrolysis) 기술의 활용한 바이오-오일 생산

⒞ 바이오매스 급속 열분해 시스템

나. 바이오매스 열분해를 통해 생산된 바이오-오일의 특성

다. 바이오매스 열분해 생성물의 활용

라. 바이오-오일 생산 기술개발 동향

⒜ 국외 기술개발 동향

⒝ 국내 기술개발 동향

(4) 바이오매스 가스화 기술

가. 바이오매스 가스화 기술 개요

나. 바이오매스 가스화 공정

다. 바이오매스 가스화 시스템

⒜ 가스화 시스템 종류

⒝ 가스화 시스템의 종류별 특징

라. 바이오매스 가스화 기술개발 동향

⒜ 국외 기술개발 동향

⒝ 국내 기술개발 동향

2. 바이오매스 발전 증가와 보조 현황

1) 국내 바이오매스 발전 현황

(1) 바이오매스 발전의 현황 및 증가 추세

(2) 바이오매스 연료 수입 현황

(3) 국내 바이오매스 발전설비 현황

(4) 국내 바이오매스 발전소 건설 계획

(5) 전세계 바이오매스 발전 현황

2) RPS 및 REC 제도를 통한 바이오매스 발전 보조

(1) RPS 제도 개관

(2) 바이오매스 발전에 대한 REC 가중치 정책

(3) REC를 활용한 바이오매스 발전 보조 현황

3) REC 발급을 통한 바이오매스 발전 보조의 문제점

(1) 타 재생에너지 사업에 부정적 영향

(2) 바이오매스 발전은 생산지의 환경 파괴

(3) 바이오매스 발전은 오히려 온실가스 배출량 증가

(4) 바이오매스 발전은 대기오염 감소 안 됨

4) 해결방안

3. 에너지/발전용 바이오매스 활용 및 연구 현황

1) 에너지용 바이오매스활용을 위한 농업 잠재 에너지량 연구동향

(1) 연구 방법

가. 에너지용 바이오매스 활용을 위한 농작물 선정

⒜ 국내 농업부산물 발생현황

⒝ 벼 부산물

⒞ 과수 전정지

⒟ 밭작물

⒠ 에너지용 바이오매스활용을 위한 농작물 선정

나. 농업부산물 잠재량 및 잠재에너지량

⒜ 농업부산물 잠재량 산정

⒝ 농업부산물 잠재 에너지량 산정

다. 한국형 수거모델

라. 농업부산물의 수거형태

마. 기존 수거사업

(2) 결과 및 고찰

가. 농업부산물 잠재량

나. 농업부산물 잠재 에너지량

다. 한국형 농업부산물 수거모델

⒜ 수거모델 개요

⒝ 대규모 농가

⒞ 소규모 농가

(3) 결론

2) 발전용 바이오매스 연료의 반탄화 및 염소 방출 특성 연구

(1) 실험 방법

가. 시료 

나. 반탄화(torrefaction)

다. 특성 분석

⒜ 발열량 분석

⒝ 질량 수율･에너지 수율

⒞ 공업분석

⒟ 염소 방출(Cl release) 특성

(2) 결과 및 고찰

가. 시료별 반탄화 전후 특성 변화

나. 반탄화 전후 발열량 변화

다. 최적의 반탄화 온도

라. 반탄화 전후 공업 분석

마. 반탄화 전후 염소 함량 변화

(3) 결론

3) 오일팜 바이오매스의 자원화 연구

(1) 재료 및 방법

가. 공시재료

나. 오일팜 바이오매스를 이용한 펠릿 제조

다. 오일팜 바이오매스로 제조한 펠릿의 반탄화 처리

라. 반탄화 펠릿의 품질 특성 분석

마. 펠릿의 내구성 분석

바. 반탄화 펠릿의 질량수율, 에너지수율, 그리고 에너지 밀도 분석

(2) 결과 및 고찰

가. 반탄화 처리된 오일팜 바이오매스를 이용한 펠릿 성형

나. 오일팜 바이오매스로 제조된 펠릿의 반탄화 처리

다. 반탄화된 오일팜 바이오매스 펠릿의 품질특성 비교

라. 오일팜 바이오매스로 제조된 반탄화 펠릿의열분해 특성 분석

마. 오일팜 바이오매스로 제조된 반탄화 펠릿의에너지 효율 비교

바. 반탄화 펠릿의 경제성

(3) 결론

4) 해조류 바이오매스로부터 바이오슈거 생산

(1) 재료 및 방법

가. 실험재료

나. 꼬시레기 전처리

⒜ 열수 전처리

⒝ 동결 전처리

⒞ 효소 가수분해

다. 분석방법

(2) 결과

가. 열수 전처리의 영향

나. 냉동 전처리의 영향

5) 시멘트 기반 바이오매스 플라이애시 치환율에 따른 경화체의 물리적 특성

(1) 실험계획 및 방법

(2) 실험결과 분석

가. 유동성

나. 공기량

(3) 결론

제 Ⅱ편  도시·공간·생활 인프라 녹색 전환 산업

제 1장 그린리모델링 산업정책 활성화 방안

1. 그린리모델링 산업과 국내외 제도 동향

1) 그린리모델링 시장동향

(1) 기존 건축물의 건설 실적

(2) 그린리모델링 시장 예측

2) 국내 그린리모델링 관련 제도 동향

(1) 녹색건축인증제도에서의 그린리모델링 실태

(2) 지원사업제도와 녹색인증과의 차이

가. 공공 그린리모델링 지원사업

나. 그린리모델링 이자지원사업

다. 그린리모델링 녹색건축 인증과의 차이

(3) 녹색건축물전환제도와 그린리모델링의 관계

3) 국외 기존 건축물의 그린리모델링관련 제도

(1) 국외 그린리모델링 인증관련 제도 조사

가. 미국 LEED

나. 영국 BREEAM

다. 일본 CASBEE

(2) 기타 녹색건축 인증제도

가. 미국 Built Green

나. 미국 NGBS Certification

(3) 에너지효율 개선 건축물 인증제도

가. 독일 EnerPHit

나. 미국 IHP Certificate

(4) 건축물 에너지성능 인증제도

가. 영국 EPC

나. 프랑스 DPE

다. 미국 ECAD

2. 그린리모델링 지원사업과 정책 현황

1) 그린리모델링 이자지원 사업

(1) 그린리모델링 민간이자지원사업 

가. 사업개요

나. 지원실적

(2) 이자지원사업 적용기술 

가. 필수대상

나. 병행가능기술

(3) 민간이자지원 사업자 선정 및 관리

가. 사업자 선정

나. 사업자 관리

2) 그린리모델링 정책 제안 세부 현황

(1) 우수 그린리모델링사업자 육성

(2) 공공기관 평가에 그린리모델링 시행사항 반영

가. 기본법 정비 1

나. 기본법 정비 2

다. 예산 및 기금운용계획집행지침 정비

(3) 녹색성장 기본계획을 통한 평가방법

(4) 통합 이행계획서를 통한 그린리모델링 실적 평가방안

(5) 그린리모델링 시행을 위한 민간자금 지원

가. 민간자금 차입에 대한 법적 근거 마련

나. 민간자금 상환에 대한 법적 근거 마련

다. 민간자금 활용 발주방식에 대한 법적 근거 마련

라. 민자유치사업 활용방안 제안

(6) 에너지 성능정보 공개

가. 국내현황

나. 국외현황

(7) 그린리모델링 프리미엄의 가치평가 반영

(8) 건축기준 완화

(9) 조세혜택 부여

(10) 금융비용 지원 및 기타 비용 경감 방안

(11) 공동주택의 장기수선계획을 그린리모델링 중심으로 조정

3. 그린리모델링 사례연구 현황

1) 에너지 효율 향상 및 환경 개선 프로젝트 수행사례 연구

(1) 연구 목적과 방법

(2) 분석 대상

가. 건축 개요

나. 그린리모델링 이전 건축물 에너지 분석

(3) 설계 목표

가. 에너지 절감률

나. 녹색건축인증

다. LEED 인증

라. BREEAM 인증

마. CPTED와 BF

(4) 주요 적용 친환경 요소 및 시스템

가. 일조·일사

나. 자연환기

다. 단열·결로

라. 기전설비

(5) 그린리모델링 적용 전후 종합비교

(6) 결론

2) 기존 비주거용 건축물의 그린리모델링 실증 분석

(1) 그린리모델링을 위한 방법론

가. 그린리모델링 프로세스

나. 그린리모델링 인증기준(G-SEED GR)

⒜ 에너지 및 환경오염

⒝ 재료 및 자원

⒞ 물순환 관리

⒟ 유지관리

⒠ 실내환경

(2) H 공공기관의 그린리모델링 계획

가. 사전조사

나. 기획 및 계획

다. 샘플시공

(3) H 공공기관의 그린리모델링 결과 분석

가. 에너지성능평가

나. 온열환경

다. 음환경

라. 빛환경

마. G-SEED GR

⒜ 에너지 및 환경오염

⒝ 재료 및 자원

⒞ 물순환 관리

⒟ 유지관리

⒠ 실내환경

(4) 거주후평가(POE)

3) 그린리모델링의 단열, 기밀, 축열 효과에 대한 실험 연구

(1) 연구 목적과 방법

가. 연구의 목적 및 배경

나. 선행 연구 조사

다. 연구의 방법

(2) 실험 계획 및 개요

가. 베이스라인 실험체 및 그린리모델링 실험체 설계

나. 단열 계획

다. 기밀 계획

라. 축열 계획

(3) 모니터링 및 결과 분석 

가. 단열 시공 후 온열환경 분석

다. 창호, 단열, 기밀 시공 후 온열환경 분석

다. 창호, 단열, 기밀, 축열재 시공 후 온열환경 분석

라. 종합 분석

(4) 결론

제 2장 스마트 도시 물관리 산업 기술현황

1. 물관리 기술 발전과 추진전략

1) 물관리 기술 혁신 역량 강화

(1) 지속가능한 물관리기술 확보

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 통합물관리 등 유망기술 발굴

⒝ 국가 물관리기술 개발 투자 확대

⒞ 국제공동연구 활성화

(2) 혁신기술 성능확인 및 실적확보 지원

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 성능확인을 위한 실증화시설 제공

⒝ 분산형 실증화시설 개방

⒞ 혁신형 물기업 지정 및 기술개발 지원

(3) 우수제품 사업화 및 이용·보급 촉진

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 물산업 우수제품 공공조달 확대

⒝ 혁신 물기술 시범사업

⒞ 우수제품 보급 촉진을 위한 표준화 기반 조성

2) 新시장 확대 및 해외진출 활성화

(1) 유망 융복합 물산업 육성

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ ICT 기반 스마트 물관리

⒝ 해수담수화, 물재이용 활성화

⒞ 수열산업 및 물-에너지-자원 넥서스 산업 육성

(2) 물기업 해외진출 진입장벽 해소 

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 맞춤형 권역별 해외시장 정보 수집·제공

⒝ 해외 인‧검증 취득 지원

(3) 글로벌 네트워크 구축·활용

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 다자·양자협력을 통한 해외사업 진출 기반 마련

⒝ ODA, 물펀드를 활용한 해외투자

⒞ 민-관 협력체계(KWP) 구축 및 해외동반 진출

3) 물관리 전문인력 양성 및 일자리 창출

(1) 현장 중심의 수요 맞춤형 인력 양성

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 물산업클러스터를 활용한 산학 인턴십 프로그램 개발

⒝ 물산업 프로젝트 매니저(PM) 양성사업 개선

⒞ 물산업 글로벌 인재 양성

(2) 물산업 인적자원 활용 및 관리

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 공공인력 글로벌 교류 및 연수

⒝ 개도국 초청 교육 프로그램

⒞ 해외 우수인력 유치 및 활용

(3) 물산업 혁신 창업 생태계 조성

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 스타트업 발굴·육성

⒝ 창업 기업 성장 지원

⒞ 창업펀드 조성 및 활성화

4) 물산업 진흥 전략 체계 마련

(1) 법/제도/인프라 개선

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 지속가능한 물인프라 운영 기반 조성

⒝ 물기술‧산업 분류체계 개편 및 물산업 실태조사 개선

⒞ 물기술종합정보시스템 구축·운영

(2) 물산업클러스터를 물산업 허브로 구축

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 기술개발 및 해외진출 원스톱 지원

⒝ 개방형 기술혁신 생태계 조성

⒞ 해외진출 플랫폼 구축 및 국제브랜드화

(3) 협력 및 소통 강화

가. 현황 및 필요성

나. 추진계획

⒜ 범부처 협력체계 구축

⒝ 지자체 물산업 진흥 역량 강화

⒞ 산-학-관 물기술산업 포럼 운영

2. 스마트 물관리 정책과 스마트 워터그리드 기술동향

1) 스마트 물 관리를 위한 기술적 및 정책적 이슈

(1) 스마트 물 관리 기술적 이슈

가. 개요

나. SWM의 추진배경

다. SWM의 적용분야

라. SWM의 파급효과

(2) 통합 물 관리 정책적 이슈

가. 국내 통합 물 관리 환경

⒜ 강수량과 수질관리 측면

⒝ 통합 물 관리 수준 측면

나. 국내외 IWRM 정책 및 선진 사례

⒜ 국내외 IWRM 정책

⒝ IWRM 선진 사례

(3) 통합 물 관리 정책동향 및 시장성

가. 국내외 통합 물 관리 정책동향

⒜ 한국

⒝ 국외

나. 통합 물 관리 기술의 시장성

2) 스마트 워터 그리드(SWG) 및 인공지능 기반 물 관리 기술동향

(1) SWG 개념, 문제점 및 적용방안 

가. SWG의 개념

나. SWG 문제점 및 해결방안

다. SWG 적용방안

(2) SWG 개발동향

가. 기술개발 및 표준화동향

나. SWG 구현방안

(3) SWG 시장성 분석

(4) 기술 분야별 글로벌 시장규모

(5) 국내 SWG 사업화동향 

(6) 시사점

3. 도시 물 관리 시스템 국내외 적용사례 및 시사점

1) 도시 물 관리 개념과 최근 이슈

(1) 도시 물 관리 개념

(2) 최근 물 관리 시스템 관련 기술 및 정책 동향

2) 국내외 적용 사례

(1) 도시 물공급 관련

가. PFS(Precipitation Forecasting System, K-water)

나. RWSS(Reservoir Water Supply System, K-water)

다. 물수지분석 시스템(한강홍수통제소)

라. 아리수통합정보센터(서울특별시)

마. Smart Water Grid

⒜ 국내

⒝ 미국

⒞ 호주

⒟ 유럽

⒠ 싱가포르

⒡ 이스라엘

(2) 도시 물재해 관련

가. 국내 

⒜ 통합홍수예보시스템(한강홍수통제소)

⒝ FAS(Flood Analysis System, K-water) 

⒞ 재난관리시스템(국립재난안전연구원)

⒟ 국가가뭄정보분석 시스템

나. 국외

(3) 도시 물환경 관련

가. 국내

⒜ 수질TMS(Tele-Monitering System)

⒝ 국가수질자동측정망

⒞ SURIAN(SUpercom based RIver Analysis Network)

⒟ 수질오염원 조사자료 입력 및 관리시스템 

나. 국외

⒜ REON(River and Estuary Observatory Network), 미국

⒝ NWIS(National Water Information System), 미국

⒞ CSOnet, 미국

⒟ 하천관리시스템, 미국

⒠ 오염사고 위기경보 및 방지 시스템, 유럽 

(4) 정보제공 시스템

3) 국내 도시 물 관리 시스템의 한계 및 결언

(1) 한계 및 시사점

(2) 결언

4) 여건변화에 대응한 도시 물관리 정책방향

(1) 현황 및 문제점

(2) 여건변화 전망과 정책방향

(3) 주요 정책방안

가. 자연환경변화에 적응

나. 시대적 요구변화에 대응

다. 지역특성과 여건변화 고려

라. 안정적 물관리 기반의 구축 및 활용

4. 상·하수도 혁신 기술개발 사업현황

1) 상·하수도의 개요

(1) 상·하수도의 정의

가. 상수도의 정의

나. 하수도의 정의

(2) 상·하수도의 구성

가. 상수도의 구성

나. 하수도의 구성

(3) 상·하수 처리

가. 상수 처리

나. 하수 처리

2) 국내외 상·하수도 현황 및 정책

(1) 국내 상·하수도 현황 및 정책

가. 상수도 현황 및 정책

⒜ 상수도 현황

⒝ 상수도 정책

나. 하수도 현황 및 정책

⒜ 하수도 현황

⒝ 하수도의 보급 및 시설 현황

⒞ 하수도 정책

다. 국내 동 사업 분야 R&D 투자 현황

⒜ 국가 연구개발활동 현황 (2015년 기준)

⒝ 정부 연구개발비 집행 현황 (2016년 기준)

(2) 해외 상·하수도 현황 및 정책

가. 해외 상수도 현황 및 정책

⒜ 미국

⒝ EU

⒞ 일본

나. 해외 하수도 현황 및 정책

⒜ 미국

⒝ EU

⒞ 일본

3) 국내외 상·하수도 시장

(1) 국내 상·하수도 시장 전망

가. 상수도 시장

나. 하수도 시장

(2) 해외 상·하수도 시장 전망

가. 상수도 시장

나. 하수도 시장

다. 상·하수도 지능형 관리 시장

라. 상·하수도 기자재 시장

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