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최근 더욱 심각해지고 있는 기후위기 대응을 위하여 세계 주요 국가들은 탄소중립 선언을 하며 탈탄소화 목표를 발표하고 있는 상황에서, 올해와 2025년은 탄소중립에 있어 중요한 시기라고 할 수 있다. IPCC는 지구 평균기온 상승을 1.5℃ 이내로 억제하기 위해서는 즉시 또는 늦어도 2025년 이전에 온실가스 배출 정점이 이루어지고 2030년까지 43%가 감소해야 한다고 보고 있다. 우리나라의 온실가스 배출량 감소는 경기 둔화로 인한 생산량 감소 등의 외부 요인에 기인하고 있으므로, 혁신적인 기술개발을 통해 보다 적극적으로 탈탄소 전환을 추진할 필요가 있다.

최근 EU, 미국, 일본 등 주요국은 탄소중립/넷제로 목표와 산업부문의 탈탄소화를 달성하고자 녹색산업을 활성화하기 위한 정책적 노력을 강화하고 있다. 우리나라도 국제사회의 기후위기 대응에 동참하기 위하여 2020년 10월에 2050 탄소중립을 선언하고, 2030 온실가스 감축 목표(NDC)도 2030년 감축 목표를 기존 2018년 대비 26.3% 감축에서 40% 감축(총배출량 기준)으로 상향 조정하고, 이를 달성하기 위해 탄소중립 녹색기술 개발에 대한 투자를 확대하고 있다. 이를 위해 탄소중립 핵심 100대 기술을 선정하였으며, 연구개발 투자를 확대하고 탄소중립 기술혁신 전략 로드맵도 수립 중이다.

이에, 본원 R&D정보센터에서는 탄소중립 녹색기술 분야의 최신 기술 분석과 산업 전망을 분석하고 글로벌 시장 선점을 위한 경쟁력 강화에 도움이 되고자, 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로 ｢탄소중립 녹색산업 활성화 전략과 녹색기술 핵심 분야별 R&D 분석｣를 발간하였다. 본서 제Ⅰ편에서는 탄소중립 핵심기술 동향과 그린뉴딜전략의 주요 내용, 녹색산업 활성화 정책과 환경적 영향을 수록하였으며, 제Ⅱ편에서는 녹색기술 주요 분야인 수소에너지와 수전해 기술 개발 동향과 시장 전망, CCUS 기술의 프로젝트 추진 및 정책 동향, 제로에너지건축물의 시장 전망과 BEMS 기술 동향을 수록하였다. 아무쪼록 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제Ⅰ편 탄소중립 녹색산업 기술정책 동향

제1장 탄소중립 R&D 현황과 그린뉴딜전략

1. 탄소중립 핵심기술 동향과 R&D 현황

1) 탄소중립 관련 현황

(1) 온실가스 발생 현황

가. 국가 전체 발생

나. 지자체 발생량

다. 부문별 발생량 2020년 배출량 확정

라. 부문별 발생량 2021년 잠정배출량

마. 분야별 온실가스 배출량

(2) 탄소중립 관련 정책 및 관리체계

가. 국내 관련 정책

나. 주요국 탄소중립 목표 법제화 여부

(3) 한국형 탄소중립 100대 핵심기술

2) 탄소중립 핵심기술 분과별 동향

(1) CCUS 분과 동향

가. CCUS 기술 동향

나. 흡수량 증대 기술 동향

다. 산업 및 시장 동향

라. 시사점

(2) 산업 분과 동향

가. 배출량 감축 기술 동향

나. 산업 및 시장 동향

다. 시사점

(3) 건물 분과 동향

가. 배출량 감축 기술 동향

나. 산업 및 시장 동향

다. 시사점

(4) 에너지전환 분과 동향

가. 배출량 감축 기술 동향

나. 산업 및 시장 동향

다. 시사점

(5) 환경 분과 동향

가. 바이오플라스틱 기술 동향

나. 산업 및 시장 동향

다. 시사점

(6) 수송 분과 동향

가. 배출량 감축 기술 동향

나. 산업 및 시장 동향

다. 시사점

3) 탄소중립 과학기술 국제협력 R&D 현황

(1) 개요

가. 탄소중립 분야 글로벌 기술패권 경쟁의 심화

나. 국내 탄소중립 과학기술 국제협력 논의의 필요

(2) 탄소중립 과학기술 국제협력 R&D 투자현황

(3) 탄소중립 과학기술 국제협력 R&D 협력동향

가. 탄소중립 탄소중립 과학기술 국제협력 R&D 협력형태

나. 탄소중립 과학기술 국제협력 R&D 해외 공동위탁연구 현황

4) 기술선도국의 탄소중립 R&D 투자 현황

(1) 대내외 환경변화

가. 저성장 시대 극복 전략으로서 탄소중립･녹색성장

나. 전략기술 확보와 디지털 전환의 중요성 확대

(2) 주요국 동향

가. 미국

나. 영국

다. 독일

라. 프랑스

마. 일본

2. 주요국의 그린뉴딜 전략 주요 내용

1) 그린뉴딜 정책 추진 배경

2) 해외 그린뉴딜 전략

(1) 미국

(2) EU

(3) 영국

(4) 프랑스

(5) 독일

(6) 덴마크

(7) 중국

(8) 일본    

3) 한국판 그린뉴딜 정책

(1) 코로나19로 인한 국내외 경제 변화

(2) 한국판 뉴딜

(3) 한국판 그린뉴딜 계획

(4) 그린뉴딜의 개념과 의의

가. 그린뉴딜과 녹색성장의 유사점

나. 한국판 그린뉴딜 계획의 한계

제2장 녹색산업 활성화 정책과 그린성장전략

1. 녹색산업 활성화 정책 동향과 환경적 영향

1) 글로벌 녹색산업 동향

(1) 개요

(2) 글로벌 녹색산업 시장 현황

가. 녹색경제 규모 및 전망

나. 국가간 교역 특징

2) 주요국의 녹색산업 활성화 정책 특징

(1) 녹색기술 지원 확대 및 생산기반 구축

가. EU

나. 미국

다. 일본

라. 프랑스, 캐나다

마. 한국

(2) 환경과 자원 효율성을 고려한 제품 생산

가. EU

나. 미국

다. 영국

라. 캐나다

마. 한국

(3) 친환경 인증제도 강화

가. EU

나. 미국

다. 호주, 베트남

라. 한국

(4) 녹색공공조달 시장 확대와 다자협력

가. 미국

나. EU

다. 베트남

라. 다자기구

마. 한국

3) 녹색기술의 환경적 영향 

(1) 연구 배경 및 방법

가. 연구배경

나. 연구 방법 및 절차

(2) 탄소중립 녹색기술의 환경적 영향 사례

(3) 탄소중립 녹색기술의 환경적 영향 미래모습

가. 미래이슈 및 대응방안 도출

나. 시나리오 작성을 위한 기본구조

다. 시나리오 스토리 작성

라. 시나리오와 미래이슈 간의 연관성 평가

(4) 설문조사 결과분석

가. 조사 개요

나. 미래이슈에 대한 분석 결과

다. 대응방안에 대한 우선순위

(5) 결론 및 향후 과제

2. 주요국의 그린성장전략 특징과 주요 정책 수단

1) EU

(1) Fit for 55: 탄소가격제, 온실가스 감축, 규제강화

가. 탄소가격제

나. 온실가스감축

다. 규제강화

(2) 에너지전환

가. 에너지시스템 통합전략

나. 수소전략

다. 해상재생에너지전략

(3) 투자

가. 투자

나. 혁신기금

(4) 연구개발 및 혁신

2) 미국

(1) 배경

(2) 바이든 행정부의 그린성장전략

(3) 미국 의회 입법 동향

3) 중국

(1) 그린성장전략

(2) 탄소중립전략 추진 방향 및 체계

(3) 주요 정책 수단

가. 14차 5개년 발전규획

나. 탄소 배출 정점 및 탄소중립 달성 업무 의견

다. 예산

4) 일본

(1) 2050년 탄소중립 실현 로드맵

(2) 14대 중점분야: 기술개발･상용화

(3) 주요 정책수단

가. 예산

나. 세제지원

다. 금융

라. 탄소가격제

5) 소결

(1) EU

(2) 미국

(3) 중국

(4) 일본

제Ⅱ편 녹색기술 분야별 기술 전망

제1장 수소에너지 및 수전해 기술

1. 주요국 수소경제 정책과 프로젝트 동향

1) 수소에너지 시장 및 기술 동향

(1) 정의 및 분류

가. 정의

나. 분류

다. 수소 밸류체인(Value Chain)

라. 필요성

(2) 국내외 수소 시장 현황 및 전망

가. 시장 현황

나. 시장 동향 분석

(3) 수소 밸류체인별 기술 현황

가. 수소 생산 기술

나. 수소 저장 기술

다. 수소 운송 기술

라. 수소 활용 기술

마. 수소 인프라 기술

2) 국내외 주요국 수소 정책 동향

(1) 해외 정책 동향

가. EU

나. 중국

다. 일본

라. 캐나다

마. 미국

바. 호주

(2) 국내 정책 동향

가. 수소경제 활성화 로드맵

나. 수소경제 육성 및 수소 안전거리에 관한 법률

다. 수소 기술개발 로드맵

라. 제1차 수소경제 이행 기본계획

마. 제5차 수소경제위원회

3) 국내외 수소 프로젝트 동향

(1) 국가별 수소 프로젝트

가. EU

나. 중국

다. 캐나다

라. 중동

(2) 수소기술 분야별 프로젝트

가. 수소 생산 기술

나. 수소 저장･운송 기술

다. 수소 활용 기술

2. 수소기술 주요 분야별 시장 전망과 정책추진 동향    

1) 수소 생산 기술

(1) 정의

가. 수소 생산

나. 수전해

(2) 수소 생산 시장 동향

가. 수소 생산의 개요

나. 시장 전망

(3) 해외 주요국 정책 추진동향

가. 독일

나. 미국

다. 일본

라. 중국

마. 호주

(4) 국내 정책 추진동향

2) 수소 저장･운송 기술

(1) 정의

가. 수소 저장

나. 수소 운송

(2) 수소 저장･운송 시장 동향

가. 수소 저장･운송 개요

나. 시장 전망

(3) 해외 주요국 정책추진 동향

가. 독일

나. 미국

다. 일본

라. 호주

마. 중국

(4) 국내 정책추진 동향

3) 수소 활용 기술

(1) 정의

가. 수소 모빌리티

나. 수소 발전

(2) 수소 활용 시장 동향

가. 수소 활용 개요

나. 시장 전망

(3) 해외 주요국 정책추진 동향

가. 독일

나. 미국

다. 일본

라. 중국

(4) 국내 정책 추진동향

가. 수송수단

나. 발전

다. 산업

4) 수소기술 관련 특허 추이

(1) 분석 배경

(2) 수소 관련 특허 추이

가. 국가별 추이

나. 분야별 추이

(3) 수소 관련 특허 분석의 함의

3. 수전해 기술개발 동향과 수소 생산 비용

1) 수전해 산업 및 개발 이슈

(1) 정의 및 분류

가. 정의

나. 중요성

다. 온도에 따른 수전해법의 분류

(2) 수전해 산업 분석

(3) 수전해 기술개발 동향

가. 기술개발 이슈

나. 관련 연구개발 추진 사례

다. 국내외 주요 플레이어 동향

2) 수전해 그린수소 기술 및 산업 동향

(1) 그린수소 생산 기술 개요

가. 그린수소 생산의 필요성

나. 그린수소 생산을 위한 수전해 기술

다. 차세대 그린수소 생산 기술

(2) 수전해 기술별 기술 동향

가. 알칼라인 수전해(AEC) 기술

나. 양이온 교환막(PEM) 수전해 기술

다. 음이온 교환막(AEM) 수전해 기술

(3) 국내외 수전해 기술개발 동향

가. 해외 기술개발 동향

나. 국내 기술개발 동향

(4) 국내외 수전해 그린수소 산업 동향

가. 해외 산업 동향

나. 국내 산업 동향

3) 재생에너지 활용 P2G 그린수소 생산 기술 동향

(1) P2G 기술 정의

(2) 국내외 P2G 실증 사례    

가. 해외 P2G 실증 사례

나. 국내 P2G 실증 사례

(3) 국내외 업체별 기술 동향

가. 해외 동향

나. 국내 플레이어 동향

다. 국내 중소･중견기업

(4) 국내 연구개발 기관 및 동향

가. 연구개발 기관

나. 기관 기술개발 동향

4) 원자력 수소 기술 및 정책 동향

(1) 원자력 수소 기술 개요

(2) 원자력을 활용한 수소생산 기술

가. 원전의 전기 + 저온수전해(알카라인 또는 PEM)

나. 원전의 열･전기 + 고온수전해(SOEC)

다. 원전의 열(초고온가스로) + S1 열화학공정

라. 원전의 열 + 천연가스 개질(블루수소)

(3) 원자력 수소 정책 및 산업 동향

5) 청정수소(clean hydrogen) 생산비용

(1) 블루수소

(2) 중･장기 청정 수소 생산비용

(3) 그린수소 생산비용 전망

(4) 그린수소 LCOH2 전망의 변화

제2장 탄소 포집･활용･저장(CCUS)

1. CCUS 시장 및 기업 동향

1) CCUS 정의 및 필요성

(1) 정의 및 단계별 적용 기술

가. 정의

나. 구분

다. 단계별 적용 기술

(2) 필요성

가. 지구온난화의 해결책 CCUS 기술

나. CCUS의 탄소 감축 기여 전망

다. 탄소배출권거래제와 탄소시장의 도입

2) 탄소중립 달성을 위한 CCUS 역할

(1) 탄소중립 현황 및 CCUS의 역할

(2) 탄소중립 이행에 따른 국내 산업의 영향 및 대응

가. 산업 영향

나. 대응방안

3) 국내외 CCUS 시장 현황 및 전망

(1) 글로벌 시장규모 및 전망

가. CCUS 전체 시장

나. CCUS 분야별 시장

다. CCUS 지역별 시장

라. CCUS 최종 사용자 산업별 시장

마. 탄소배출권 시장

(2) 국내 시장 현황 및 전망

4) 국내외 CCUS 기업 동향

(1) 해외 주요 기업 동향

가. 주요 기업 동향

나. 정유 및 철강 산업의 참여

다. 순수 CCUS 기업들

(2) 국내 기업 동향

가. CCUS 기술 확대에 따른 국내 산업계 현황

나. 국내 산업계별 CCUS 기술 대응 현황

2. CCUS 기술 및 표준화(규제) 동향

1) 국내외 CCUS 주요 기술 동향

(1) 국내외 기술개발 동향

가. 글로벌 기술 현황

나. 국내 기술 동향

(2) 국내외 주요 플레이어 동향

가. 해외 현황

나. 국내 동향

다. CCUS 국내 스타트업

2) CO2 포집･전환 시스템 기술개발 동향

(1) 중･소형 CO2 포집 시스템

가. 정의

나. 분류

다. 산업 동향 분석

라. 국내외 기술개발 동향

(2) CO2 화학 전환 시스템    

가. 정의

나. 필요성

다. 용도별 분류

라. 산업 동향 분석

마. 국내외 기술개발 동향

(3) CO2 광물 탄산화 시스템

가. 정의

나. 필요성

다. 분류

라. 산업 동향 분석

마. 국내외 기술개발 동향

3) 국내외 CCUS 프로젝트 추진 동향

(1) CCS 분야 프로젝트 추진 동향

가. 포집분야

나. 저장분야

(2) CCU 분야 프로젝트 추진 동향

가. 주요국 CCU 기술개발 동향

나. CCU 기술별 추진 동향

(3) 국내 CCUS 동향

4) 국내외 CCUS 표준화(규제) 동향

(1) 국제 표준화 현황

(2) ISO/TC265(CCS) 작업 범위

(3) 국제표준 개발현황

(4) 국내 표준화 현황

3. CCUS 관련 정책 동향

1) 해외 주요국 CCUS 관련 정책 동향

(1) 미국

(2) 중국

(3) 일본

(4) 유럽

가. 독일

나. 프랑스

다. 이탈리아

라. 노르웨이

(5) 동남아시아

2) 국내 CCUS 관련 정책 동향

(1) 국내 정책 동향

가. 탄소중립 시나리오(2021.10)

나. 탄소중립 기술혁신 추진전략(2021.3)

다. CCU 기술혁신 로드맵(2021.6)

(2) K-CCUS 추진단

(3) CCUS 기술 관련 지원 및 정책

(4) CCS 유망 저장소 발표    

제3장 제로에너지건축물(ZEB)

1. 녹색건축 관련 제도 및 성장 가능성

1) 2050 건축물 탄소배출 감축 목표 및 시나리오

(1) 2050 탄소중립 시나리오 및 온실가스 감축 목표 내용

(2) 건물부문 탄소배출 현황과 탄소중립 시나리오의 세부 내용

가. 건물부문 탄소배출 현황

나. 건물부문 탄소중립 시나리오의 세부 내용

2) 탄소배출 감축을 위한 녹색건축 관련 제도 및 추진 현황

(1) 녹색건축물 관련 제도 현황

(2) 제로에너지 건축물 인증제도와 추진 현황

가. 제로에너지건축물 인증제도 개요

나. 제로에너지건축물 인증제도 추진 현황

(3) 그린리모델링 제도와 추진 현황    

가. 그린리모델링 제도 개요

나. 그린리모델링 추진 현황

3) 중장기 녹색건축 시장의 성장 가능성 전망

(1) 개요

(2) 제로에너지건축물 시장의 성장 가능성 전망

가. 현재 기준 제로에너지건축물 시장 규모 추정

나. 2030년 기준 제로에너지건축물 시장의 성장 가능성 전망

다. 2050년 기준 제로에너지건축물 시장의 성장 가능성 전망

(3) 그린리모델링 시장의 성장 가능성 전망

가. 기존 건축물 현황

나. 그린리모델링 공사비, 대상 건축물, 신축 건축물 증가율 등 기본 가정

다. 그린리모델링 시장 규모 추정

2. 제로에너지건축물 주요 경쟁기업 및 사례

1) 제로에너지건축물 개요    

(1) 정의    

(2) 제로에너지건축물 주요 기술 개요

가. 대분류

나. 주요 기술

2) 국내외 제로에너지건축물 시장 동향

(1) 글로벌 시장 동향

가. 시장규모 기준

나. HVAC 시스템

다. 에너지효율화 조명

라. 태양광 발전 시스템

마. 태양열 시스템

바. 에너지 관리 시스템

사. 건물 외피 원자재

(2) 국내 시장 전망

3) 국내외 제로에너지건축물 기업 동향

(1) 해외 기업 동향

가. HVAC 시스템

나. 에너지효율화 조명

다. 태양광 발전 시스템

라. 태양열 시스템

마. 에너지 관리 시스템

바. 외피 원자재

(2) 국내 기업 동향

4) 국내외 제로에너지건축물 사례

(1) 해외 제로에너지건축물 사례

가. 연구지원시설(미국 콜로라도)

나. 윈저공원 넷제로 하우스(캐나다 알버타)

다. 슈로벤하우젠 중학교(독일 슈로벤하우젠)

라. 인디라 파리야바란 바완(인도 뉴델리)

마. 픽셀(호주 멜버른)

바. SDE4(싱가포르)

사. 중국 건축과학연구원 제로에너지건물(중국 베이징)

(2) 국내 제로에너지건축물 사례

가. 판교 제2테크노밸리 기업지원허브(성남시)

나. 아산중앙도서관(아산시)

다. 서울에너지드림센터(서울시)

라. 경기도신청사(수원시)

3. 제로에너지건축물 관리시스템 기술개발 동향

1) 제로에너지 BEMS 정의 및 분류

(1) 정의

(2) 필요성

(3) 가치사슬

(4) 용도별 분류

2) 제로에너지 BEMS 정책 및 시장 분석

(1) BEMS 산업 동향

(2) 국내외 정책적 지원 강화

가. 해외 동향

나. 국내 동향

(3) 국내외 BEMS 관련 시장 현황 및 전망

가. 글로벌 시장 동향

나. 국내 시장 동향

3) 국내외 제로에너지 BEMS 기술개발 동향

(1) 기술개발 이슈

가. 빅데이터 기반 에너지관리시스템

나. 플러스에너지 건물

다. 건물 중심 에너지 커뮤니티

라. 건물 유형 기반 에너지최적화 솔루션

마. 건축물 인공지능 에너지 관리

바. 서울형 에너지관리시스템

(2) 국내외 주요 플레이어 동향

가. 해외 플레이어 동향

나. 국내 플레이어 동향

(3) 국내 연구개발 기관

가. 대표 연구개발 기관

나. 기관 기술개발 동향

다. 선행연구 사례

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