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에너지 전환의 정책적 제안과 무탄소 에너지원에 대한 수요로 인해 에너지 패러다임이 빠르게 변화하고 있다. 세일가스 혁명으로 저렴해진 가스발전과 재생에너지의 시장 참여가 확대되고 있는 가운데, 원자력 역시 경제성은 물론 안전성과 친환경성을 향상시키려는 노력이 지속되고 있다. 최근 탄소중립 정책이 본격화하는 상황에서 원자력발전은 탄소를 발생시키지 않는다는 새로운 장점이 부각되면서 석탄을 대체하는 빠르고 효과적인 대안으로 떠오르고 있다. 미국과 중국에 이어 유럽연합(EU)도 원자력발전을 그린에너지로 분류할 계획을 세워 친환경 녹색분류체계인 택소노미(Taxonomy)에 포함시켰다. 

 현재 전 세계 국가들은 그린에너지로의 전환을 선포하며, 인류가 사용하는 주 에너지원이 원유에서 친환경 전력으로 대체되고 있다. 태양광, 풍력, 수력과 같은 친환경적으로 무한하게 사용 가능한 재생에너지가 주 발전원이 될 것이나 수요 증가율 측면에서는 수소와 CCUS가 더 가파를 전망이다. 태양광과 풍력 수요의 2020~2050년 예상 CAGR은 각각 10.0%, 8.4%인 반면 수소와 CCUS는 각각 38.8%와 22.0%다. 태양광과 풍력발전은 20년 전부터 꾸준한 수요가 있었으나 수소와 CCUS는 재생에너지 확대에 따른 필요성이 급격히 부각되는 중이다.

 이에, 본원 R&D정보센터에서는 원전 활성화와 그린에너지 수출경쟁력 강화를 위해 주요 선진국 현황과 국내 동향을 분석하여 글로벌 시장 선점을 위한 경쟁력 강화에 도움이 되고자, 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로 정리하여 ｢원전산업 정책 및 해체 기술 전망과 그린에너지 산업분야 기술/시장분석｣ 발간하였다. 본서 제Ⅰ편에서는 원자력산업 현황과 소형모듈원전 개발 동향, 원전해체 기술 동향과 부지복원 및 재사용 기술 현황, 방사성폐기물 처리기술 및 관리 제도를 수록하였으며, 제Ⅱ편에서는 글로벌 수소전략과 수소경제 정책 및 연료전지 산업 동향, 태양광/풍력/수력발전의 시장 동향과 기술 전망을 수록하였다. 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제 Ⅰ편 원전 현황 및 원전해체 폐기물 처리기술

제 1장 원자력산업 현황과 SMR 개발 동향

1. 국내외 에너지 정세와 원자력 기술 활용

1) 국내외 에너지 동향

(1) 글로벌 에너지 시장 동향

(2) 국내 에너지 수급 동향    

가. 총에너지 소비

나. 최종에너지 소비

다. 에너지원별 수급

2) 원자력 기술과 활용

(1) 원자력 기술 개관

(2) 타 산업과 원자력기술

가. 우주분야 연구

나. 국방분야 연구

다. 해양분야 연구

(3) 4차 산업혁명과 사회문제 해결을 위한 원자력 기술

가. 4차 산업혁명과 원자력 기술

나. 사회문제해결을 위한 원자력 기술

2. 국내외 원자력산업 현황 및 정책 동향

1) 글로벌 원자력 현황 및 주요 정책

(1) 세계 원전 현황

가. 운영 현황

나. 건설 현황

다. 폐쇄 현황

(2) 북미

가. 미국

나. 캐나다

(3) 아시아 및 아프리카

가. 일본

나. 중국

다. 대만

라. 인도

마. 방글라데시

바. UAE    

사. 터키

아. 이집트

자. 남아프리카공화국

(4) 유럽

가. 영국

나. 프랑스

다. 러시아

라. 핀란드

마. 스웨덴

바. 체코

사. 폴란드

아. 루마니아

자. 네덜란드

차. 헝가리

카. 스페인

타. 스위스

파. 벨기에

하. 독일

2) 국내 원자력 현황과 유망 원자력 기술 조사

(1) 원자력 일반 동향

가. 국내 원자력산업 정책 방향

나. 국내 원자력 주요 동향

(2) 국내 원자력산업 현황 및 전망

가. 원전 운영 실적

나. 원전 정비 현황

다. 방사선 안전관리

라. 원전 건설 현황

마. 국내 원전연료 수급 현황

바. 원자력연료 설계･생산 및 기술개발

사. 원전 안전성 향상

(3) 유망 원자력 기술 조사    

가. 수출 주도형 SMR 개발

나. 방사선 신소재 개발

다. 원자력 전지 개발

라. 중성자빔 이용연구

마. 양성자/이온빔 이용 인프라 구축

바. 해체 기술 개발

사. 친환경 사용핵연료 안전관리기술 확립

3. 차세대 원전과 소형모듈원전(SMR) 개발 동향

1) 4세대 원자로(Gen-IV)

(1) 소듐 냉각로(SFR)

(2) 납냉각로(LFR)

(3) 용윰염로(MSR)

(4) 가스냉각로(GFR)

(5) 초고온로(VHTR/GCR)

(6) 초임계 가스로(SCFR)

2) 소형모듈원전(SMR) 시장 전망과 개발 동향

(1) SMR 개념 및 특징

(2) SMR 시장 전망

(3) 국내외 SMR 개발 동향

가. 미국

나. 캐나다

다. 중국

라. 러시아

마. 영국

바. 프랑스

사. 아르헨티나

아. 일본

자. 한국

제 2장 원전해체 및 부지복원 기술 전망

1. 원전해체 산업 현황 및 정책 동향

1) 원전해체의 개요

(1) 원전해체산업의 정의

(2) 원전해체 기술의 개요

2) 국내외 원전해체 산업 현황과 R&D 투자 동향

(1) 해외 원전 및 원전해체 산업 현황

가. 해외 원전 현황

나. 해외 원전해체산업 현황

(2) 국내 원전 및 원전해체 산업 현황

가. 국내 원전 현황

나. 국내 원전해체산업 현황

(3) 국내 원전해체 정부R&D 투자 동향

3) 국내외 원전해체 정책 동향과 육성 전략

(1) 국내외 원전해체 정책 동향

가. 해외 정책 동향

나. 국내 정책 동향

(2) 국내외 원전해체 산업 육성전략    

가. 해외 국가별 육성전략

나. 국내 원전해체산업 육성전략

2. 원전해체 기술개발 동향 및 특허 분석

1) 국내외 원전해체 기술개발 동향

(1) 해외 원전해체 기술개발 동향

가. 글로벌 기술 현황

나. 국가별 기술 현황

(2) 국내 기술개발 동향

2) 국내외 원전해체 혁신기술 개발 동향

(1) 해체 준비 기술

가. 해외 연구개발 동향

나. 국내 연구개발 동향

(2) 제염 기술

가. 해외 연구개발 동향

나. 국내 기술개발 동향

(3) 절단/철거기술

가. 해외 연구개발 동향

나. 국내 연구개발 동향

(4) 해체폐기물 처리

가. 해외 연구개발 동향

나. 국내 연구개발 동향

(5) 부지복원 기술

가. 해외 연구개발 동향

나. 국내 연구개발 동향

(6) 중수로 해체 특화기술

가. 해외 연구개발 동향

나. 국내 연구개발 동향

3) 원전해체 분야 특허 분석

(1) 분석 개요

(2) 주요 국가별 연도별 출원 동향

(3) 기술분야별 특허 동향

3. 원전해체 부지 복원 및 재사용을 위한 기술 전망

1) 원전해체 부지 복원 기술 현황 및 전망

(1) 원전해체 부지복원 개념

(2) 원전해체 부지복원을 위한 토양 정화 기술

(3) 국내외 원전해체 부지복원 사례 및 기술개발 동향

가. 해외 사례

나. 국내 사례

2) 원자력시설 해체 및 재이용 제도

(1) 해외 규제 체계

가. 미국    

나. 독일

다. 프랑스

라. 캐나다

(2) 국내 준비 현황

(3) 해체 프로젝트 관련 지역 현안

(4) 소결

제 3장 원자력발전소 폐기물 처리 현황

1. 방사성폐기물 처리 기술 및 관리제도 분석

1) 방사성폐기물 정의 및 분류

(1) 방사성물질과 방사선의 종류별 특징

(2) 방사성물질이 인체에 미치는 영향

(3) 방사성폐기물의 정의

(4) 방사성폐기물 등급 분류 및 처분방식

(5) 방사성폐기물 발생원별 분류

가. 발전시설(원자력발전소) 방사성폐기물

나. 비 발전시설 방사성폐기물

2) 방사성폐기물 처리 기술

(1) 방사성폐기물 처리 개요

(2) 기체 방사성폐기물 처리 기술

가. 방사성 먼지의 처리법

나. 방사성 불활성 기체의 처리법

다. 방사성 요오드 제거법

라. 삼중수소의 제거법

(3) 액체 방사성폐기물 처리 기술

가. 희석법

나. 농축법

(4) 고체 방사성폐기물 처리 기술

가. 압축처리법

나. 소각처리법

다. 고화처리법

(5) 사용후핵연료 처리 기술

가. 습식처리법

나. 건식처리법

다. 심층처리법

3) 국내외 방사성폐기물 처리 산업 현황과 기업 동향

(1) 국내외 방사성폐기물 산업 동향    

가. 국내외 방사성폐기물 처리 산업 현황

나. 국내외 방사성폐기물 처리산업 시장 동향

(2) 국내외 방사성폐기물 처리산업의 주요 기업 동향

가. 해외 기업 동향

나. 국내 기업 동향

4) 원전해체 폐기물 관리제도 분석

(1) 해외 원전해체 폐기물 관리제도 및 해체 사례

가. 일본

나. 미국

다. 독일

라. 기타

마. 소결

(2) 국내 원전해쳬 폐기물 법･제도적 현황

가. 방사성폐기물의 정의 및 분류체계

나. 자체처분 폐기물의 정의 및 관리

2. 사용후핵연료 관리 정책 및 기술개발 동향

1) 사용후핵연료의 발생 및 관리 현황

(1) 사용후핵연료의 개요

가. 정의

나. 사용후핵연료의 관리

다. 사용후핵연료의 관리기술

(2) 사용후핵연료 발생 현황

가. 글로벌 발생 현황

나. 국내 발생 현황

(3) 사용후핵연료 관리 현황

2) 사용후핵연료 관리 정책 및 기술 동향

(1) 사용후핵연료 관리 정책 동향

가. 미국

나. 핀란드

다. 스웨덴

라. 독일

마. 프랑스

바. 일본

사. 스위스

(2) 사용후핵연료 관리 기술 동향

가. 사용후핵연료 운반･저장시스템 기술

나. 사용후핵연료 심층처분시스템 기술

3) 사용후핵연료 운반용기 기술 동향

(1) 사용후핵연료의 특성

가. 사용후핵연료의 방사능

나. 사용후핵연료 건전성

다. 사용후핵연료집합체 손상검사

(2) 사용후핵연료 운반용기 및 건식저장

(3) 사용후핵연료 운반규정 및 물리적방호

가. 사용후핵연료 운반규정

나. 물리적 방호

(4) 결론

4) 사용후핵연료 저장시설의 안전설계 경향

(1) 국내 원전 사용후핵연료의 저장 관리 기술 현황

(2) 설계기준초과 사고에 대비한 사용후핵연료 저장시설 안전설계 경향    

가. 일본

나. 독일

다. 미국

5) 사용후핵연료관리핵심기술개발사업 현황

(1) 사업 개요

가. 사업 목적 및 범위

나. 추진근거

다. 사업기간 및 규모

라. 사업 추진체계

마. 사업 주요내용 

바. 주관연구기관

사. 사업성과 목표

(2) 기술개발 과제별 추진 현황

가. 저장분야 과제 개요

나. (저장분야 과제 1-1) 사용후핵연료 저장안전성 평가기술 개발

다. (저장분야 과제 1-2) 사용후핵연료 안전정보/장기저장 실증기술 개발

라. 처분분야 과제 개요

마. (처분분야 과제 2-1) 사용후핵연료 처분 부지 평가기술 및 안전성 입증체계 구축

바. (처분분야 과제 2-2) 심층처분시스템 종합성능평가체계 개발

사. (처분분야 과제 2-3) 심층처분시스템 성능실증 기반기술 개발

아. (규제분야 과제 개요) 

자. (규제분야 과제 3-1) 심층처분시스템 규제요소 개발

차. (규제분야 과제 3-2) 심층처분시스템 안전성 검증기술 개발

(3) 결론 및 시사점

3. 원전해체 콘크리트 폐기물 처리 기술 현황

1) 원전해체 콘크리트 폐기물의 처분 현황

(1) 방사성 폐기물의 분류 기준 및 처분 방식

(2) IAEA의 방사성 폐기물 처분 가이드라인

(3) 해외 처분 사례

(4) 국내 콘크리트 폐기물량 예측

2) 원전해체 콘크리트 폐기물 제염, 부피감용 및 안정화 방안 및 연구 동향

(1) 콘크리트 폐기물의 특성

(2) 방사성 콘크리트 폐기물의 제염

3) 원전해체 콘크리트 폐기물의 감용 및 재활용 기술 현황

(1) 원전 콘크리트 폐기물 관련 규정 및 기술 개발 배경

가. 원전 콘크리트 폐기물 관련 규정

나. 감용 및 재활용 기술 개발 배경    

(2) 해외 기술 현황

가. 유럽

나. 일본

(3) 국내 기술 현황

가. 한국원자력연구원

나. 한국건설기술연구원

제 Ⅱ편 그린에너지 시장 및 기술 전망

제 1장 수소에너지와 연료전지 시장 전망 

1. 수소경제 전망과 정책 동향

1) 국내외 수소경제 비전 및 동향

(1) 수소에너지의 종류 및 활용부문    

가. 수소에너지의 필요성과 종류

나. 수소연료의 주요 활용부문

(2) 수소경제의 개념

(3) 수소경제의 비전

가. 에너지안보

나. 탄소중립

다. 공급망 파급효과

(4) 국내외 수소경제 동향

가. 글로벌 동향

나. 국내 동향

2) 해외 주요국 수소경제 정책 및 시장 동향

(1) 독일

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(2) 미국

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(3) 중국

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(4) 일본

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(5) 호주

가. 정책 동향

나. 시장 동향

3) 국내 수소경제 정책 및 현황 평가

(1) 국내 수소경제 정책 동향

가. 수소경제 활성화 로드맵 발표(2019년 1월)

나. 수소경제 육성 및 수소 안전관리법 제정(2020년 2월)

다. 수소경제위원회 출범(2020년 7월)

라. 한국판 뉴딜 정책 발표(2020년 7월)

(2) 국내 수소경제 현황 및 평가

가. 수소경제 현황 및 성과

나. 수소경제 평가

4) 국내외 수소밸류체인별 시장 및 주요 기관

(1) 국내외 수소밸류체인별 시장

가. 수소 생산시장 현황

나. 수소 저장/유통 시장 현황

다. 수소 활용 시장 현황

(2) 국내외 수소밸류체인별 주요 기관

가. 해외 주요 기관

나. 국내 주요 기관

2. 주요국의 수소전략과 글로벌 수소 수급 현황

1) 주요 국가별 수소전략

(1) EU

(2) 일본

(3) 독일

(4) 미국

2) 글로벌 수소 수급 현황 및 잠재력

(1) 글로벌 수소 수급 현황

가. 생산원별 수소 생산 및 기술

나. 세계 수소 이용 구조

(2) 글로벌 수소 생산에 따른 CO2 배출 및 처리(CCS)

가. 수소 생산과 CO2배출

나. 세계 CCS 프로젝트 추진 현황

다. 수소 생산 목적 CCS 프로젝트 추진 현황

라. CCS 기반 수소 생산 시설의 총 수소 생산 능력

(3) 수소 생산･공급 잠재력    

가. 수소 생산･공급 전망

나. 블루수소 생산･공급 확대 전망

다. 그린수소 생산･공급 능력 전망

3. 수소 핵심기술 및 생산기술 동향

1) 수소 분야별 주요기술

(1) 기술범위 및 특징

(2) 수소 분야별 주요기술

가. 생산 및 제조분야

나. 저장 및 운송분야

다. 응용 및 활용 분야

라. 안전･환경･인프라 분야

2) 국내외 수소 생산기술 동향

(1) 수소 생산기술의 정의 및 범위

(2) 국내외 수소생산 기술 동향

가. 해외 기술 동향

나. 국내 기술 동향

(3) 국내외 수소 산업 동향    

가. 글로벌 산업 동향

나. 국내 산업 동향

(4) 국내 수소 생산분야 R&D 투자 동향

가. 수소 R&D 투자 동향

나. 수소 생산분야 R&D 투자 동향

다. 연구개발단계 및 연구수행주체별 투자비중

라. 부처별 투자비중

마. 주요 R&D 사업 현황

4. 연료전지 정책 및 의무화제도 도입 동향

1) 연료전지 원리 및 활용분야

(1) 연료전지 개요

(2) 연료전지의 원리 및 구성

(3) 연료전지의 종류

(4) 연료전지의 활용분야

가. 휴대형 연료전지

나. 수송형 연료전지

다. 고정형 연료전지

2) 연료전지 산업 및 정책 동향

(1) 국내외 연료전지 산업 동향

가. 시장 전망

나. 해외 산업 동향

다. 국내 산업 동향

(2) 국내외 정책 동향

가. 해외 정책 동향

나. 국내 정책 동향

(3) 국내외 연료전지 분야 R&D 동향

가. 해외 주요 R&D 정책 동향

나. 국내 R&D 동향

3) 수소발전 의무화제도 도입 동향

(1) 수소발전 의무화제도의 배경 및 추진 현황

(2) 수소발전 의무화제도의 주요 내용 및 도입 효과

가. HPS 제도의 의무이행 주체

나. HPS 의무 부과 단위와 연도별 의무량

다. HPS 대상 기술, 인증서와 가중치 활용 여부 및 관리 기관

라. HPS 기술･규모별 입찰시장 및 제도 안정성

마. HPS 제도 도입 효과

제 2장 태양광/풍력/수력발전 개발 동향

1. 태양광발전 시장 및 기술 동향

1) 국내외 태양광발전 시장 동향과 보급 현황

(1) 국내외 태양광발전 시장 동향

가. 글로벌 시장 동향

나. 국내 시장 동향

(2) 국내외 태양광발전 보급 현황

가. 해외 보급 현황

나. 국내 보급 현황

(3) 태양광 산업 수출입 현황

가. 수출 현황

나. 수입현황

2) 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

2. 육상･해상 풍력발전 시장 및 기술 동향

1) 풍력발전 개요 및 밸류체인

(1) 풍력발전 개요

가. 정의

나. 구성

다. 원리

라. 해상풍력발전

(2) 풍력발전 밸류체인(Value Chain)

2) 육상풍력발전 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

3) 해상풍력발전 시장 및 기술 동향

(1) 국내외 해상풍력 시장 및 정책 동향

가. 글로벌 시장 및 정책 동향

나. 국내 시장 동향

다. 해상풍력단지 주요 구성요소 시장

(2) 고정식 해상풍력 보급 전망

(3) 부유식 해상풍력 시장 전망과 기술 동향

가. 해상풍력발전 개요

나. 부유식 해상풍력 시장 특성

다. 부유식 해상풍력 시장 전망

라. 해외 부유식 해상풍력 기술개발 동향

마. 국내 부유식 해상풍력 기술개발 동향

(4) 에너지섬 기술 동향

(5) P2G 기술 동향

(6) 한국의 해상풍력 산업 진단

(7) 해상풍력 발전단지 O&M 기술의 디지털화 사례

가. 해상풍력 발전단지 O&M에 대한 디지털화 진행

나. 미래 풍력발전의 디지털화 기술 사례

(8) 해외 주요국 해상풍력 배후항만    

가. 덴마크(에스비에르)

나. 독일(브레머하펜)

다. 일본(기타큐슈)

3. 수력발전 시장 및 기술 동향

1) 수력발전 구성요소 및 특징

(1) 개념

(2) 구성요소

(3) 수력발전 특징

가. 청정에너지

나. 반영구적 에너지 자원

다. 전력공급량 조정기능

라. 발전단가 장기 안정성

(4) 수력발전 입지조건

(5) 소수력발전의 종류

가. 하천수 이용

나. 농업용수 이용

다. 상･하수도, 공장 냉각수 이용

라. 기타    

2) 국내외 수력발전 추진 현황

(1) 해외 동향

가. 추진 현황

나. 신설 용량

(2) 국내 동향

가. 개발 여건

나. 추진 현황

다. 정책 및 제도 현황

3) 국내외 수력발전 보급 현황

(1) 해외 보급 현황

가. 수력발전소 현황

나. 소수력발전소 현황

(2) 국내 시장 및 보급 현황

가. 수력 시장수요

나. 보급 현황

4) 국내외 수력발전 기술개발 현황

(1) 해외 기술개발 현황

가. 기술개발 배경

나. 해외 개발 현황

(2) 국내 기술개발 현황

가. 기술개발 배경

나. 개발 현황

다. 기술개발 절차

5) 국내외 수력발전 향후 전망

(1) 해외 수력개발 향후 전망

(2) 국내 수력개발 향후 전망

통계(도표) 목차