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수소는 에너지를 만들어낼 때, 이산화탄소 등 배기가스를 발생시키지 않고 석유나 배터리에 비해 효율이 매우 높아 미래 에너지원으로서 잠재력이 크며, 신기후체제에 가장 적합한 차세대 에너지원으로 인식되고 있다. 이처럼 수소경제 사회가 도래할 것으로 예상됨에 따라 친환경 에너지원로서 수소가 새로운 시장을 창출하고 많은 일자리를 제공해 줄 수 있다는 점에서 주요국은 수소산업 육성 계획을 속속 발표하고 수소생산 기술개발에 박차를 가하고 있다. 우리나라는 세계 최고수준의 수소경제 국가로의 도약을 위해 2019년 1월 「수소경제 활성화를 위한 로드맵」을 발표하고, 수소차와 연료전지를 양대 축으로 하는 수소경제 육성 정책을 천명했다.

세계 각국은 기후위기에 대응함과 동시에 저탄소 경제 또는 탄소중립(net-zero) 사회로 전환을 위해 그린뉴딜 정책을 추진 중이다. 탈탄소 에너지 전환, 건강한 생태환경과 자원순환사회 구축, 미세먼지와 유해화학물질에 의한 환경위해성 저감 등 보다 적극적인 대응이 요구된다. 이에 대한 각국의 방식은 상이하나, 포스트 코로나 시대에 대비하고 친환경 및 지속가능한 성장을 도모하기 위한 정책을 마련하고 있다. 우리나라는 그린리모델링을 민간에 확산하고, 그린모빌리티･신재생에너지 보급을 가속화 등 탄소중립을 향한 녹색전환을 본격 실행한다.

이에, 본원 R&D정보센터에서는 신재생에너지의 중심에 있는 그린수소와 친환경 저탄소 경제로의 추진을 위한 산업 동향을 분석하고 글로벌 경쟁력 강화에 도움이 되고자, 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로 ｢차세대 그린수소 개발 동향과 녹색전환･녹색 산업 현황 분석｣를 발간하였다. 본서 제Ⅰ편에서는 수소경제 전망과 추진전략, 그린수소 생산기술 개발 동향을 수록하였으며, 제Ⅱ편에서는 주요국의 그린뉴딜 정책 동향, 녹색산업 현황 분석, 그린리모델링 제도 및 시장 동향, 친환경차 정책 동향과 전기개조차 튜닝 기술개발, 태양광･풍력발전 정책 및 기술 동향을 수록하였다. 아무쪼록 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제 Ⅰ편 그린수소(Green Hydrogen) 생산기술

제 1장 수소경제 전략과 수소 생산기술 동향

1. 수소경제 전망과 밸류체인(Value Chain) 현황

1) 수소경제 중요성 및 전망

(1) 수소경제 시대

(2) 수소경제의 중요성

가. 전후방 경제적･산업적 파급효과가 큰 미래 성장동력

나. 온실가스 감축 등 친환경 에너지로 에너지 자립에 기여

(3) 수소경제 전망과 한국의 위상

2) 수소경제 밸류체인(Value Chain) 현황

(1) 수소경제 공급/수요 측면 이슈

가. 수소경제 밸류체인

나. 수소경제 공급 측면

다. 수소경제 수요 측면

(2) 수소밸류체인별 시장 및 주요 기관

가. 수소밸류체인별 시장

나. 수소밸류체인별 주요 기관

3) 수소경제로의 이동 가속화

(1) 그린수소의 생산단가 하락

(2) 에너지의 효율적 활용도 제고

(3) 정부 차원의 투자 확대

(4) 상용차의 모빌리티 수소경제 선도

(5) 발전 및 건물용 연료전지 시장 확대

2. 수소경제의 주요 국가 전략 및 정책 현황

1) 글로벌 수소경제 주요 정책

(1) EU

(2) 미국

(3) 일본

(4) 중국

2) 국내 수소 정책 추진 현황 및 진단

(1) 수소 정책 현황

가. 수소경제 활성화 로드맵(2019년 1월)

나. 수소기술개발 로드맵(2019년 10월)

다. 수소경제 육성 및 수소 안전 관리법(2020년 1월)

라. 수소시범도시 추진전략 (’19년 10월)

마. 울산시 수소타운 운영 및 수소 그린모빌리티 특구사업 추진

(2) 한국형 수소경제 정책적 진단

가. 국내 수소경제 추진 추이

나. 한국형 수소경제 추진의 정책적 특징과 한계

다. 수소 산업 생태계 SWOT 진단

3) 수소경제를 둘러싼 쟁점과 과제 

(1) 쟁점 1 : 수소경제의 미래 성장가능성

(2) 쟁점 2 : 수소생산의 친환경성

(3) 쟁점 3 : 수소에너지의 경제성

(4) 쟁점 4 : 수소에너지의 안정성 및 주민수용성

3. 수소 생산기술 동향

1) 수소 생산기술의 정의 및 범위

2) 국내외 수소생산 기술 동향

(1) 해외 기술 동향

가. P2G 프로젝트

나. 알칼라인 수전해

다. 고분자전해질 수전해

라. 고체산화물 수전해

(2) 국내 기술 동향

가. 개질 수소

나. 수전해

3) 국내외 수소 산업 동향

(1) 글로벌 산업 동향

가. 개질 수소

나. 수전해

(2) 국내 산업 동향

가. 개질 수소

나. 수전해

4) 국내 수소 생산분야 R&D 투자 동향

(1) 수소 R&D 투자 동향

(2) 수소 생산분야 R&D 투자 동향 

(3) 연구개발단계 및 연구수행주체별 투자비중

(4) 부처별 투자비중

(5) 주요 R&D 사업 현황

제 2장 그린수소 생산 기술개발 동향

1. 그린수소 생산기술 연구개발 동향

1) 수전해 수소 생산기술

(1) 알카라인 수전해(AEL)

가. 개요

나. 국내외 기술개발 현황

(2) 고분자전해질막 수전해(PEMEL)

가. 개요

나. 고분자전해질막의 종류

다. 수전해용 전해질막 연구개발 동향

(3) 고체산화물 수전해(SOEL)

가. 개요

나. 고온수전해 연구 동향

(4) 수전해 수소 생산기술 개발에 대한 정부 지원 계획

2) 원자력 기반 수소 생산기술

(1) 원자력 수소생산 기술의 특성

가. 원자력에 의한 수소생산 기술 방법

나. 원자력에 의한 수소생산 기술의 특성

(2) 국내 원자력 수소생산 기술개발 현황 및 전략

가. 기술개발 개요

나. 수소생산용 초고온가스로 기술개발 현황

다. 수소생산용 초고온가스로 기술개발 전략

(3) 주요국 초고온가스로 수소 개발 현황

가. 미국

나. 일본

다. 중국

3) 수소 결합 화합물 분해를 통한 수소 생산기술

(1) 암모니아 분해를 통한 수소 생산방식

(2) 액체유기수소화합물(LOHC) 분해를 통한 수소생산 방식

4) 생물학적 수소 생산기술

(1) 광합성에 의한 수소생산 기술

(2) 광합성에 의존하지 않는 수소생산 기술

5) 광화학적 수소 생산기술

(1) 수분해 광촉매를 이용한 수소생산 기술

(2) 광전기화학전지 수소생산 기술

2. P2G(Power to Gas) 기술 및 산업 동향 분석

1) P2G 필요성

(1) P2G 도입의 필요성

(2) 재생에너지 확대가 전력계통 운영에 미치는 영향

가. 주파수 유지능력 하락

나. 전압 유지능력 하락

(3) 재생에너지 비중 증가에 따른 출력제한 발생

(4) 변동성에 대응하는 전력계통의 운영 현황

가. 관성 지원

나. 1차 예비력

다. 주파수 제어 예비력

라. 2차 예비력

마. 3차 예비력

2) P2G 기술 및 시장 동향

(1) P2G 부문 핵심기술

가. 수전해

나. 수소저장 기술 비교

(2) 해외 P2G 시장 동향

가. 최근 해외 주요 P2G 프로젝트 현황

나. 해외 주요 수소 엔지니어링 기업의 동향

(3) 국내 수전해 관련 기술개발 동향

가. AEL(알칼라인 수전해)

나. PEMEL(고분자전해질 수전해)

다. SOEL(고체산화물 수전해)

제 Ⅱ편 녹색전환･녹색산업 현황

제 1장 그린뉴딜 정책과 녹색전환 전략

1. 그린뉴딜 관련 주요 분야별 동향 및 특징

1) 그린뉴딜(Green New Deal) 정의

2) 그린뉴딜 추진 가속화 배경

3) 그린뉴딜 관련 주요 분야별 특징

(1) 재생에너지

(2) 에너지효율

(3) 지속가능한 수송

가. 지속가능 연료 활용

나. 수송 인프라 개선

다. 배출기준 제도 강화

(4) 순환경제

2. 그린뉴딜 정책 주요 동향

1) 한국판 그린뉴딜 정책

(1) 코로나19로 인한 국내외 경제 변화

(2) 한국판 뉴딜

(3) 한국판 그린뉴딜 정책 분야

(4) 지자체 그린뉴딜 종합계획

가. 광주형 AI-그린뉴딜 종합계획

나. 인천형 뉴딜 종합계획 

다. 충남형 뉴딜 종합계획 

라. 화성형 그린뉴딜 종합계획

(5) 한국판 그린뉴딜 진단과 개선방향

가. 진단

나. 개선방향

2) 해외 주요국의 그린뉴딜 정책

(1) 미국

가. 현황

나. 중점 추진분야

다. 향후 전망

(2) EU

가. 현황 

나. 중점 추진분야

다. 향후 전망

(3) 독일 

가. 현황

나. 중점 추진분야

다. 향후 전망

(4) 영국 

가. 현황

나. 중점 추진분야

다. 향후 전망

(5) 중국

가. 현황

나. 중점 추진분야

다. 향후 전망

(6) 인도

가. 현황 

나. 중점 추진분야

다. 향후 전망

(7) 결론 및 시사점

3. 녹색전환을 위한 10대 환경전략

1) 녹색전환 환경전략의 필요성

(1) 녹색전환 동향과 전망

(2) 탈탄소 경제와 정의로운 전환

2) 녹색전환을 위한 10대 환경 전략

(1) 2050 탄소중립 이행 기반 및 거버넌스 구축

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(2) 에너지전환을 위한 가격체계와 전력시장 구조 개편

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(3) 친환경 산업구조 개편과 정의로운 전환 

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(4) 수소경제 선도를 위한 수소 밸류체인 기반 구축

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(5) 자원순환사회 조성과 순환경제로의 전환

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(6) 미세먼지, 유해화학물질 등 건강위해성 개선

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(7) 내연기관 자동차 퇴출과 녹색교통체계 구축

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(8) 하천의 자연성 회복과 기후위기 대응

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(9) 생태복원과 생태계서비스 확대 

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

(10) 한반도 환경공동체 구현

가. 배경 및 필요성

나. 주요 사업내용과 추진방향

제 2장 녹색산업 현황 및 활성화 방안 

1. 녹색산업 현황 분석

1) 녹색산업 분류 

(1) 국내외 녹색산업 분류

가. 국내 녹색산업 분류

나. 해외 녹색산업 분류

(2) 기존 녹색 관련 분류체계 검토

가. 환경산업특수분류체계 검토

나. 기후기술 분류체계 검토

다. 녹색기술센터(2015)의 분류체계 검토

라. 녹색금융

마. 검토 결과 요약 및 시사점

바. 전문가 의견을 통한 분류 조정

2) 녹색산업 정의 및 분류체계 구축

(1) 녹색산업 정의 및 유형화

가. 녹색산업 정의

나. 녹색산업 유형화

(2) 녹색산업 분류체계 구축

가. 분류체계 작성의 원칙 

나. 녹색산업 분류체계 도출

3) 국내외 녹색산업 현황 분석

(1) KSIC 5단위를 기준으로 분류된 국내 녹색산업 규모 추정

가. 분석 개요

나. 분석 결과

(2) 해외 주요국의 녹색산업 현황

가. 세계 녹색산업 분야 규모

나. 국가별 산업 현황

다. 선행연구 분석을 통해 시사점

2. 녹색산업 활성화를 위한 정책제언

1) 그린뉴딜 정책과 녹색산업 활성화

(1) 국내외 그린뉴딜 관련 논의

가. EU 그린딜(European Green Deal)

나. 미국 민주당 그린뉴딜 

다. 국내 그린뉴딜 관련 논의

(2) 국내 녹색산업 활성화에 대한 시사점

2) 녹색산업 활성화 방안

(1) 녹색산업통계의 활용도 제고

(2) 연관 통계조사와의 독립성 확보 방안

제 3장 그린리모델링 제도･정책 및 시장 동향

1. 건축물 리모델링 시장 전망과 주요 정책 

1) 건축물 리모델링의 개념과 주요 정책

(1) 개념과 범위

가. 리모델링의 법률적 개념

나. 리모델링의 시장적 개념과 범위

(2) 건축물 리모델링 관련 정책 및 제도 현황

가. 건축물 리모델링 정책 목표

나. 건축물 리모델링 관련 주요 제도 및 정책

(3) 시사점

2) 건축물 유지･보수 및 리모델링 시장 동향

(1) 건축물 유지･보수 시장

(2) 건축물 리모델링 시장

가. 시장 동향 분석 방법

나. 건축물 리모델링 시장 동향

다. 주거용 및 비주거용 리모델링 비중

(3) 건축물 리모델링 시장의 세부 동향

가. 주거용 리모델링 시장

나. 비주거용 리모델링 시장

3) 건축물 유지･보수 및 리모델링 시장 전망과 활성화 주요 과제

(1) 건축물 유지･보수 및 리모델링 시장 전망

가. 건축물 유지･보수 시장

나. 건축물 리모델링 시장 

다. 건축물 유지･보수 및 리모델링 시장 전망

(2) 건축물 리모델링 활성화를 위한 주요 과제

가. 건축물 안전성 강화 : 내진설계 지원

나. 주차장 규제 완화

다. 에너지 고효율화 등 환경친화적 리모델링 추진시 정부 지원 확대

라. 주택 리모델링 활성화를 위한 대책 마련

2. 그린리모델링 관련 정책･제도 및 시장 동향

1) 해외 그린리모델링 관련 제도 및 정책

(1) 해외 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

(5) 주요국의 그린리모델링 정책 동향

가. 프랑스

나. 독일 

다. 캐나다 토론토

라. 미국 시카고

마. 중국 칭다오

2) 국내 그린리모델링 관련 제도 및 정책

(1) 기존 건축물의 그린리모델링 관련 법 동향

가. 그린리모델링 관련법

나. 그린리모델링의 법적 정의

다. 그린리모델링의 대상 및 공사 범위

(2) 기존 건축물의 그린리모델링 관련 제도 동향

가. 녹색건축인증제도에서의 그린리모델링 실태

나. 건축물에너지효율등급제도에서의 그린리모델링 평가

다. 그린리모델링지원사업제도와 그린리모델링 녹색인증과의 차이

라. 녹색건축물전환제도와 그린리모델링의 관계

3) 국내 그린리모델링 관련 시장 동향

(1) 국가 통계데이터에 의한 기존 건축물의 건설실적

(2) 기존 건축물의 노후화에 따른 그린리모델링 시장 예측

가. 건축물 에너지절약 설계기준에 따른 기존 건축물의 에너지성능 예측

나. 건축물 에너지절약 설계기준에 따른 기존 건축물의 에너지성능 예측

제 4장 그린모빌리티 정책 및 기술 동향

1. 전기･수소자동차 정책 및 기술 동향

1) 친환경자동차 정책 및 시장 동향

(1) 친환경자동차의 정의 및 종류별 특징

(2) 주요국의 LEDS 교통 부문 목표와 주요 친환경자동차 정책

가. EU 

나. 노르웨이

다. 미국

라. 일본

마. 한국

바. 결론 및 시사점

(3) 글로벌 친환경자동차 시장 동향

2) 전기차 시장 현황 및 전망

(1) 전기차의 개념

가. 전기차

나. 플러그인하이브리드차

(2) 전기차 수요 동향

(3) 글로벌 전기차 시장 현황

(4) 지역별 전기차 보급 현황

가. 유럽 

나. 중국

다. 미국

라. 기타 

(5) 정부･민간부문에서의 전기차 관련 지출액 현황

(6) 모드별 현황

(7) 전기차 배터리 현황

가. 시장규모

나. 생산 능력

다. 수요 

(8) 전기차 충전인프라 현황

3) 수소전기차 산업 및 기술개발 현황

(1) 수소전기차의 개념

(2) 수소전기차 수요 동향 

(3) 국내외 수소전기차 기술개발 현황

가. 해외 기술개발 현황

나. 국내 기술개발 현황

2. 내연기관차의 전기차 개조 기술 동향과 환경･경제성 분석 

1) 내연기관차의 전기차 개조 시장 및 기술 동향

(1) 전기차 개조의 개요

가. 정의

나. 개조의 유형

다. 개조 시 주요 고려사항

(2) 국내외 내연기관차의 전기차 개조 시장 현황

가. 시장 개요

나. 해외 주요국 전기전환차 관련 시장 동향

다. 국내 전기전환차 관련 시장 동향

(3) 국내외 전기차 개조 관련 업체 동향

가. 미국

나. 유럽

다. 일본

라. 국내

(4) 내연기관차의 전기차 개조 관련 기술 동향

가. 전용 플랫폼

나. 파워트레인 패키지

다. 전기차 개조 kit

라. 하이브리드 개조

마. 야드 트랙터 개조

바. 전기차 개조의 한계

2) 국내외 내연기관차의 전기차 개조 관련 정책 현황

(1) 내연기관차의 전기차 개조 관련 보조금 정책 현황

가. 캘리포니아주

나. 뉴욕주

(2) 내연기관차의 전기차 개조 관련 법‧제도 현황

가. 미국

나. 국내

3) 내연기관차의 전기차 개조 환경성‧경제성 분석

(1) 내연기관차의 전기차 개조 환경성 분석 

가. 환경개선 효과 산출 기준

나. 온실가스 저감 효과

다. 미세먼지 저감 효과

라. 개조차의 환경개선 효과

(2) 내연기관차의 전기차 개조 경제성 분석 

가. B/C 분석

나. LCC 분석

(3) 보조금 지원의 실효성 분석

4) 소형화물차의 전기하이브리드 전환 기술

(1) 국내외 노후차량 전환 기술 동향

가. 해외 주요 기술 동향

나. 국내 주요 기술 동향

(2) 국내 소형화물차 시장 현황

(3) 국내 소형화물차의 친환경화 지원 정책 

(4) 소형화물차의 전기화(Electrification) 기술

가. 주요 기술개발 사례

나. 소형화물차 운행환경 분석기술 

다. 하이브리드 경유-전기 동력계 

라. 하이브리드 경유-전기 전력전자체계 

마. 하이브리드 경유-전기 구동계 제어 

(5) 하이브리드 경유-전기 소형화물차 개조 기술

가. 하이브리드 경유-전기 소형화물차 변경 기술

나. 하이브리드 경유-전기 소형화물차 실용화 기술

(6) 향후 과제

3. 수송부문 온실가스 감축이행 정책 평가

1) 수송부문 온실가스 배출 현황

(1) 우리나라 온실가스 배출량

(2) 수송부문 에너지 소비 현황

(3) 수송부문 온실가스 배출 현황

(4) 수송부문 온실가스 관련 관리체계

가. 배출권거래제(ETS)

나. 온실가스･에너지 목표관리제

다. 녹색물류인증사업

라. 시사점

2) 수송부문 온실가스 감축로드맵

(1) 2030 온실가스 감축로드맵

가. 개요 

나. 수송부문 온실가스 배출량 BAU

다. 수송부문 온실가스 목표배출량 

(2) 수송부문 주요 온실가스 감축수단

가. 수송부문 감축계획별 주요 감축수단

나. 기술적 감축수단

다. 정책적 감축수단

3) 수송부문 온실가스 감축정책 평가

(1) 친환경차 보급을 포함한 자동차 평균 연비 개선

(2) 도로 부분 바이오디젤 혼합

(3) 대중교통 운영 확대 및 교통 수요관리 강화

(4) 녹색물류 효율화

(5) 친환경선박 보급을 통한 해운 부문 에너지 효율 개선

(6) 항공운송 배출권거래제 도입 및 운영효율 개선

제 5장 태양광･풍력발전 정책 및 기술 동향

1. 재생에너지 정책 동향

1) 해외 재생에너지 정책 동향

(1) 세계 재생에너지 정책 동향

(2) 해외 주요국 재생에너지 정책 동향

가. 미국 

나. 독일 

다. 영국 

라. 일본 

마. 중국

바. 인도 

2) 국내 신재생에너지 정책 동향

(1) 2020년 ｢신･재생에너지 기술개발 및 이용･보급 실행계획｣ 확정･공고

(2) 한국형 ‘그린뉴딜’ 정책

(3) 2019년 6월 발표한 제3차 에너지기본계획

2. 태양광 발전 시장 및 기술 동향

1) 태양광 발전 개요

(1) 태양광 발전 개념 및 종류

가. 태양광 발전의 개념

나. 태양광 발전의 특징

다. 태양전지의 작동원리와 종류

(2) 최근 이슈

가. 급격한 태양광 보급 확대로 인한 시장 성장

나. 재생에너지 3020 및 2050 탄소중립의 핵심 요소

다. 글로벌 시장에서의 가격 경쟁 심화

2) 국내외 태양광 시장 동향

(1) 세계 시장 동향

(2) 국내 시장 동향

3) 국내외 태양전지 기술개발 동향 

(1) 태양전지 종류별 효율 및 특징

(2) 결정질 실리콘 태양전지 개발 동향

(3) 박막 태양전지 개발 동향

(4) 페로브스카이트 기반 이중접합 태양전지

3. 풍력발전 시장 및 기술 동향

1) 육상풍력 발전 시장 및 기술 동향

(1) 해외 풍력발전 시장 동향

가. 글로벌 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 시장 및 기술 현황 

가. 국내 풍력발전 보급실적 

나. 국내 풍력발전 기술 현황

(4) 향후 전망

2) 해상풍력 발전 시장 및 기술 동향

(1) 해외 해상풍력 현황

가. 글로벌 해상풍력 현황

나. 해외 해상풍력 기술 현황

(2) 국내 해상풍력 산업 및 기술 현황

가. 국내 해상풍력 현황

나. 국내 해상풍력 기술 현황

(3) 향후 전망