수소 생산·저장 신기술 개발현황과 유통·활용 안전관리 강화 동향분석

 

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제조사: 지식산업정보원

규격: 618쪽 (A4)

ISBN: 9791158622237

 

 

 

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최근 기후변화가 심화하면서 수소경제 필요성이 강조되고 있다. 이에 선진국들은 2050년 탄소중립을 선언하고 2030년 탄소배출 목표도 강화했다. 우리나라도 2030년 탄소배출 목표를 2018년 배출량 7억 2760만t 대비 40% 줄인 4억 3660만t으로 강화했다. 지난 몇 년간 수소경제 활성화를 위한 노력을 지속해 온 결과, 국내 수소차 보급 약 2만 4,000대, 수소충전기 약 170대 등 수소인프라 보급을 달성했다. 또한, 청정수소 인증과 청정수소 발전 의무화제도(CHPS) 도입 등 수소경제 육성에 필수적인 내용이 담겨져 있는 수소법 개정안이 통과되어 국내 수소경제가 가속될 것으로 기대되고 있다. 수소산업 발전을 위한 정부와 민간의 노력이 지속되고 있지만 아직 국내 수소 산업은 해결해야 할 문제를 안고 있는 상황이다. 특히 수소충전소 적자 문제, 수소 인프라 보급 불균형 등 수소모빌리티와 관련한 문제들이 해결되어야 한다. 

 

우리나라는 수소 활용 산업, 특히 모빌리티나 수소연료전지 분야는 앞서가고 있다. SNE리서치에 의하면, 전 세계에서 `22년 1~8월 판매된 수소차는 총 1만 2407대로, 현대차는 7410대를 차지해 59.7%의 점유율을 나타냈다. 그러나 수소 산업 기반과 기술이 취약하다. 특히, 수소 생산의 경우 수전해 기술력과 산업 기반이 약하며, 저장이나 유통 분야도 선진국 대비 부족한 실정이다. 최근 생산된 수소를 효율적으로 해결하기 위한 방안으로 기존 배관 인프라에 천연가스와 수소를 일정 비율로 혼합하는 것인데, 국내 가스공사도 `26년까지 기존 도시가스 배관망에 최대 20% 수소 혼입을 실증한다는 목표를 세웠다. 또한 석유공사는 암모니아를 활용한 수소 인수기지 인프라를 개발 중인데, 현재 암모니아는 저장·운반·활용이 상용화돼 있어 수소가 에너지원으로 완전히 상용화되기 전까지 가교역할을 할 수 있다. 

 

이에 본원 R&D정보센터에서는 청정수소 생태계를 조성하여 수소강국에 도약하는데 기여하고자 관련 기관들의 분석 정보자료를 토대로 「수소 생산·저장 신기술 개발현황과 유통·활용 안전관리 강화 동향분석」을 발간하였다. 본서는 총 7장으로 구성되어 있으며, 국가별 수소경제 이행실적, 수소 생산·저장·운송·활용(충전·발전·모빌리티·수소도시)·안전관리 등 신기술 동향을 다루었다. 본서가 학계‧연구기관 및 관련 산업 분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다. 

 

 

 

 

 

 

제 1장 수소경제 이행을 위한 국가·기업별 추진사업과 전략

1. 수소경제로의 이행

1) 수소경제의 의미 및 수소의 종류

(1) 수소경제 의미

(2) 수소 종류

가. 추출 수소 생산량 확대에 대응하기 위한 개질 수소 생산 시스템 개발

나. 청색 수소 시장과 동반 성장하는 이산화탄소 포집·저장·활용 시장

다. 녹색 수소 활용에 필수적인 수전해 설비 시스템의 국산화

2) 수소경제의 비전과 비즈니스 기회

(1) 에너지안보

(2) 탄소중립

(3) 공급망 파급효과

가. 저장 : 수소 액화와 암모니아

A) 수소 액화 플랜트 건설 및 핵심 설비에 대한 국산화

B) 친환경 수소 저장 매체(Carrier)로서 블루, 그린 암모니아 활용

나. 운송 : 차세대 튜브트레일러와 액화수소 캐리어

A) 국내 운송 - 타입4(Type4) 수소 튜브트레일러 개발

B) 해외 운송 - 액화수소 전용 운반 선박 개발

다. 충전 : 수소 복합 충전소와 이동식 충전소

A) 기존 주유소·LPG 충전소의 수소 복합 충전소화

B) 이동식 수소 충전소 도입

라. 활용 : 수송·산업·건물·발전 분야

A) 수소를 활용한 상용차 시장

B) IMO 규정 충족을 위한 수소 연료 추진선 시장

C) 수소환원제철 시장

D) 고체산화물형 연료전지(SOFC) 시장

3) 국내외 수소경제 동향 및 정책대응

(1) 독일

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(2) 프랑스

(3) 영국

(4) 미국

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(5) 중국

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(6) 일본

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(7) 호주

가. 정책 동향

나. 시장 동향

(8) 한국

가. 국내 수소경제 시장 전망

나. 국내 정책적 대응 동향

다. 수소 전주기 안전관리 종합계획

2. 국내 주요 그룹사별 수소사업 추진현황 및 해외 진출전략

1) 국내 주요 그룹별 수소사업 추진 현황

(1) 현대자동차그룹

(2) 현대중공업

(3) SK그룹

(4) 효성그룹

(5) 두산그룹

(6) 한화그룹

(7) 포스코그룹

(8) 롯데그룹

(9) 한국전력

(10) 한국가스공사

2) 우리기업 해외 진출전략

(1) 국가별 동향 및 프로젝트 참여 기업 모니터링

가. 독일

나. 미국

다. 중국

라. 일본

마. 호주

(2) 얼라이언스 참여를 통한 기업 간 교류 강화

(3) 해외기업과의 합작법인(JV) 설립 등 전략적 제휴

3) 수소경제 시대를 선도하기 위한 기업의 전략방향

(1) 기업 R&D 및 정부 정책을 긴밀하게 연계

가. 기업의 실질적 경쟁력과 직결되는 산업 분야를 적극적으로 지원

나. 수소산업 기반 기술의 견고한 성장을 위한 중소기업·스타트업 육성

(2) 밸류체인 전 주기를 아우르는 수직적 통합(Vertical Integration) 추구

3. 수소 경제 시장 전망

1) 글로벌 청정 수소 시장

2) 수전해 시장

3) 연료전지 시장

4) 장기 시장 규모

 

제 2장 수소생산 관련 신기술 동향 -수전해/원자력 그린(청정)수소-

1. 수소생산 기술개발과 공급사업 동향

1) 수소 수요 증가와 생산 배경

2) 국내외 수소생산 기술개발 동향

(1) 연료이용 수소생산기술

가. 해외

나. 국내

(2) 바이오매스 및 폐자원 이용 수소생산기술

가. 해외

나. 국내

(3) 물분해(수전해) 수소생산기술

가. 해외

나. 국내

3) 수소생산 공급사업 현황

(1) 수소생산 공급사업

가. 전통적 수소생산공급 사업

A) 부생수소 공급사업

B) 수소생산기지 구축사업

나. 폐자원 및 바이오 수소생산공급 사업

A) 바이오가스 활용 수소생산사업

B) B2H 사업

C) 해양 미생물 활용 수소생산사업

D) 플라즈마 활용 탄소 자원화 기술개발사업

E) W2H 사업

F) 폐자원 활용 수소생산사업

다. 재생에너지 연계 수전해 수소생산 공급사업

A) 태양광 기반 수전해 수소생산사업

B) 풍력발전 활용 수소 발전시스템

C) P2G 실증사업

D) 해수 수전해 수소생산

(2) 암모니아 생산 및 전환사업

가. 암모니아 개질 수소생산 공급사업

A) 암모니아 개질 수소생산사업

B) 그린수소 생산 및 암모니아 제조 사업

C) 대규모 그린수소 및 암모니아 생산공장 구축사업

D) 그린수소 활용 암모니아 제조 플랜트 건설사업

E) 블루수소 생산사업(현대중공업-아람코 수소프로젝트)

나. 그린 암모니아 생산 및 공급사업

A) 해상풍력을 활용한 그린수소-암모니아 플랫폼 구축사업

2. 그린수소 생산을 위한 수전해 기술과 연구동향

1) 수전해 기술

2) 차세대 그린수소 생산 기술

3) 수전해 그린수소 기술개발 동향

(1) 알칼라인 수전해(AEC) 기술

가. 현황

나. 해결해야 할 이슈

(2) 양이온 교환막(PEM) 수전해 기술

가. 현황

나. 해결해야할 이슈

(3) 음이온 교환막(AEM) 수전해 기술

가. 현황

나. 해결해야할 이슈

4) 수전해 그린수소 산업동향

(1) 국내외 기술 개발 동향

가. 해외 기술개발 동향

나. 국내 기술개발 동향

(2) 산업 동향

가. 해외 산업 동향

나. 국내 산업 동향

5) 수전해용 분리막 연구 개발동향

(1) 알칼라인 수전해용 분리막

(2) 고분자전해질막 수전해용 분리막

(3) 음이온교환막 수전해용 분리막

6) 녹색수소 생산기술 ‘수전해’ 특허출원 분석

3. 원자력 청정수소 기술 연구동향

1) 원자력 수소와 지속가능 수소 조건

2) 원자력 활용 수소 생산기술과 국내외 R&D 동향

(1) 국내외 동향

(2) INL의 수소 샷 이행 원자력 수소 연구 동향

3) 미국의 원자력 수소 정책동향

4) 국내 원자력 수소 타당성과 시사점

4. 수소 생성 및 그린수소 시장 현황과 전망

1) 수소 생성 시장

(1) 글로벌 전체 시장 규모

(2) 세부항목별 시장 규모

(3) 지역별 시장 규모

(4) 기업 동향

가. NEL Hydrogen

나. TM Power

다. Air Liquide

라. Cummins

마. Engie

2) 그린수소 에너지 시장

(1) 시장 규모

(2) 경쟁 현황

(3) 그린수소 에너지 분석

 

제 3장 수소 저장·운송 신기술 동향 -암모니아 추출/도시가스 수소혼입-

1. 암모니아 추출 수소 및 저장·운송 관련기술 동향

1) 그린 암모니아의 필요성

2) 암모니아 관련 주요국의 정책지원 현황

3) 암모니아 관련 산업 동향

(1) 암모니아 수소 캐리어 현황

(2) 암모니아 연료 산업 현황

(3) 그린 암모니아 생산 현황

4) 암모니아 기반 수소 추출 기술개발 동향

(1) 열화학적 암모니아 분해 기반 수소 추출 촉매 반응 기술

가. 열화학적 암모니아 분해 촉매 개발

나. 멤브레인 반응기 기반 고순도 수소 추출 기술

다. 고순도 수소 대량 추출 시스템 실용화 기술

(2) 암모니아로부터 높은 효율로 수소 생산해내는 촉매 공정 기술 개발

2. 기체수소 저장/운송(유통) 관련 기술동향

1) 수소의 저장과 운송

(1) 수소 기체/액체 운송

(2) 튜브 트레일러/배관 비교

(3) 파이프라인

2) 천연가스 인프라 활용 수소 운송 ‘도시가스 수소혼입’

(1) 기존 천연가스 인프라와 수소운송 핵심 역할

가. 천연가스 네트워크 100% 수소전환을 추진 중인 영국

나. 일본, 민간 협업으로 도시단위 수소 프로젝트 추진

다. 수소 이용분야 R&D 및 실증사업도 활발히 진행

라. 우리나라의 수소사업 전망과 기존 인프라의 활용 방안

(2) 국내, 도시가스에 수소혼입 실증 본격 추진

가. 도시가스 수소혼입

나. 기대효과

다. 실증 필요성

라. 해외 실증사례

마. 실증 계획

(3) 수소취성 해결 ‘관건’

가. 해외연구 사례

3) 수소 파이프라인 강재 기술개발 동향

(1) 수소 파이프라인

(2) 수소 파이프라인 현황

(3) 국내외 기술개발 동향

가. 국외 기술개발 동향

나. 국내 기술개발 동향

4) 수소환경 시험평가 및 표준화 동향

(1) 배경    

(2) 국내외 시험평가 기준 검토

가. 소재의 수소취성평가 관련 표준시험법

나. 소재의 수소취성 관련 국내외 산업표준

다. 수소환경 소재의 안전성 평가를 위한 국제 표준화 동향

(3) 국내외 수소환경 소재시험평가 기관 검토

가. 미국 Sandia 국립연구소(SNL)

나. 미국 Hydrogen Material Compatibility Consortium

다. 일본 HYDROGENIUS

라. 일본 NIMS의 CLean

마. 한국 표준과학연구원

바. 한국가스안전공사 에너지안전 실증연구센터

사. 대전 수소산업 전주기 제품 안전성 지원센터

(4) 국내 기술개발 동향

3. 액체·액상 수소 저장/운송(유통) 관련 기술동향

1) 액화수소의 물성 및 특성

2) 중소형 수소액화저장시스템 주요동향

(1) 정의 및 필요성

(2) 중소형 수소 액화 저장시스템의 주요 구성 요소기술

(3) 중소형 수소 액화 저장 시스템 기술 개발 동향

가. 기술개발 이슈

A) 중소형 수소액화저장시스템 관련 기술 동향

B) 액체수소 충전용 디스펜스

C) 액체수소용 방폭형 극저온 온도센서

D) 액체수소용 Flowmeter 개4

E) 액체수소용 극저온 유체 레벨게이지 개발

F) 액체수소용 극저온 밸브 개발

G) 액체수소 인프라 구축 경제성 확보

나. 생태계 기술 동향

A) 해외 동향

B) 국내 동향

C) 국내 기관 기술개발 동향

3) 물리적·화학적 수소 저장 기술동향

(1) 해외 개발동향

가. 물리적 수소저장기술

나. 화학적 수소저장기술

(2) 국내 개발동향

가. 물리적 수소저장기술

나. 화학적 수소저장기술

4) 액화수소 저장과 운송을 위한 진공기술

(1) 수소 운송의 문제점

가. 파이프라인과 튜브트레일러

나. 액상수소(LOHC와 암모니아)

다. 액화수소

(2) 수소 저장 및 저장탱크

(3) 액화수소 저장탱크

가. 글로벌 동향

나. 국내 동향

5) 액체수소 저장용 소재 기술개발 동향

(1) 액체수소 저장용 소재

(2) 수소액화 플랜트 현황

(3) 국내외 기술개발 동향

가. 국외 기술개발 동향

나. 국내 기술개발 동향

6) 수소 모빌리티용 수소저장 용기관련 시장전망

(1) 시장의 개요

(2) 시장 동향

가. 시장 규모 및 전망

나. 경쟁 현황

7) 국내, 전주기 액화수소산업 생태계 구축 위한 실증사업

8) 국내, 액화수소 안전기준 제·개정을 통한 수소산업 안전성

(1) 배경

(2) 액화수소 시설 구축 계획

(3) 국내 액화수소 안전기준 마련

가. 해외 액화수소 안전기준 현황

나. 국내 액화수소 안전기준 현황

(4) 국내 액화수소 주요 안전기준

가. 액화수소 일반제조(설치) 기준

나. 액화수소 저장탱크 제조 기준

다. 액화수소 탱크로리 제조 기준

라. 액화수소 안전밸브 제조 기준

마. 액화수소 긴급차단장치 제조 기준

바. 액화수소 운반 및 운반차량 등의 기준

사. 액화수소 저장식 수소자동차 충전 기준

아. 이동식 액화수소 충전 기준(선박용)

자. 액화수소 초저온용기 제조 기준

차. 액화수소 기화장치 제조/재검사 기준

카. 액화수소 저장시설 기준

타. 액화수소 용기부속품 제조/재검사 기준

파. 액화수소 방폭전기기기 관련 기준

(5) 액화수소 안전기준 제·개정 추진 계획

 

제 4장 수소 유통·공급 특허분석 및 수소충전 주요동향

1. 국내외 수소 유통업 사업내용

1) 수소 유통업(저장 및 이송서비스 제공)

(1) 튜브 트레일러 이송사업

(2) 파이프라인 구축사업

(3) 그린수소 수송 파이프라인 건설사업

(4) 부생수소 출하센터 구축사업

(5) 수소 수요-공급관리를 위한 수소 ESS 인프라 구축 및 실증사업

2) 액화수소 기반 수소 유통업

(1) 액화수소 기반 수소유통사업

가. 액화수소 플랜트 구축사업

나. 부생수소 활용 액화수소 플랜트 구축사업

다. LNG 냉열 활용 수소 제조 시스템사업

라. LNG 냉열 활용 액화수소 생산 및 공급시설 구축사업

마. 액화수소 저장 및 운송 실증사업

(2) 액화수소 기반 수소충전소 운영사업

가. 액화수소 메가스테이션 구축사업

나. LNG 냉열 활용 액화수소 메가스테이션 구축사업    

다. 액화수소 충전소 상용화 실증사업

라. 냉열 활용 물류센터 구축사업

마. 수소충전소 CO₂ 회수사업

3) 액화 및 액상수소 해상운송업

(1) 액화수소 기반 수소 해상운송업

가. 액화수소 공급망 실증사업

(2) LOHC 기반 수소 해상운송업

가. 유기 하이드라이드 공급망 구축 실증사업

나. LOHC 활용 수소 공급사업

(3) 암모니아 기반 수소 해상운송업

가. 수소 서플라이체인 구축사업(암모니아)

나. 그린 암모니아 저장 및 운송사업

다. 액상 암모니아 운송사업

라. 그린 암모니아 해상운송 및 벙커링 사업

2. 수소 공급 분야 특허 빅데이터 분석

1) 추진 배경

2) 분석 개요

(1) 분석 범위

(2) 기술 분류 체계

(3) 검색식

(4) 특허 분류

(5) 유효특허 선별(유효특허 총 6,999건; 중복분류 포함 7,544건)

3) 글로벌 특허 동향

(1) 수소 공급 분야 Landscape 분석

(2) 수소 생산 분야 Landscape 분석

(3) 수소 저장·운송 분야 Landscape 분석

4) 주요 출원인 분석

(1) 수소 생산

(2) 수소 저장·운송

3. 수소 충전 관련 기술 현황

1) 수소 충전 유형

2) 수소충전소 국내외 현황

(1) 수소충전소 일본 현황

(2) 수소충전소 미국 현황

(3) 수소충전소 유럽 현황

(4) 수소충전소 국내 현황

3) 수소충전소 운영사업 분석

(1) 단독 수소충전소 운영사업

가. 수소충전소 구축사업(튜브 트레일러 수소충전소 구축)

나. 이동식 수소충전소 구축사업

다. 수소 버스용 충전소 실증사업

라. 통합형 수소충전소 구축사업

마. 소형 모빌리티용 수소충전소 구축사업

(2) 융복합 수소충전소 운영사업

가. 배관방식 수소충전소 구축사업

나. 복합 수소충전소 구축사업(LPG)

다. 그린수소 활용 수소충전소 구축사업

라. 융복합 스테이션 구축사업

마. 바이오가스를 활용한 충주 바이오수소융복합충전소

바. 버스연계形 가포수소충전소

사. 도심 최초 융복합 충전소(서울 강동)

4) 수소충전 장비/부품 및 안전관련 기술개발 주요동향

(1) 수소충전용 장비 및 부품 관련 주요동향

가. 범위 및 분류

A) 가치사슬

B) 용도별 분류

C) 기술별 분류

나. 시장 분석

A) 세계시장

B) 국내시장

다. 기술개발 이슈

A) 수소가스 압축기술 및 액화수소기술

B) 수소 충전용 장비/자재 개발(피팅류, 밸브류, 펌프류, 파이프 등)

C) 액체수소 저장탱크 개발

라. 생태계 기술 동향

A) 해외 플레이어 동향

B) 국내 플레이어 동향

C) 국내 기관 기술개발 동향

마. 수소충전소 특허출원 동향

(2) 수소충전 방호·안전

가. 수소충전소 운영과 문제점

나. 수소충전소 이슈 및 해결 방향

다. 수소 관련 방호·안전 기술개발 동향

라. 수소 안전·환경·인프라 국가별 동향

A) 해외

B) 국내

마. 국내 수소충전소 안전 모니터링 시스템 운영

바. 국내 수소충전소 맞춤형 안전관리

A) 개별 수소충전소 특성을 고려한 맞춤형 안전관리

B) 수소충전소 특성을 고려한 안전관리 실시

(3) 수소충전소 전략적 배치계획(2021-2025)    

가. 추진 배경

나. 전략적 배치방안

A) 기본 방향

B) 배치 방법

C) 전국 지역별 배치(안)

다. 향후 활용 방안

5) 수소충전소 내 연료전지용 수소연료 품질 관리 및 표준화 동향

(1) 수소연료 품질에 관한 표준(ISO 14687:2019)

(2) 수소충전소 내 수소 품질 보증 및 관리에 관한 표준(ISO 19880-8:2019)

(3) 수소 품질 관리를 위한 분석법 검증에 관한 표준(ISO 21087:2019)

(4) 수소연료 품질 현장 진단 의의

 

제 5장 수소연료전지 개발동향과 혼소발전 분야 실증사례

1. 수소경제 시대 가속화와 수소연료전지 주요동향

1) 수소 활용

(1) 수송용 수소활용

(2) 산업용 수소활용

(3) 건물용 수소활용

(4) 발전용 수소활용

2) 수소경제와 연료전지

3) 연료전지 구성과 기술

(1) 고분자전해질 연료전지(PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

가. PEMFC 기술이슈

나. PEMFC 기술 적용 시장현황

(2) 고체산화물 연료전지(SOFC, Solid oxide fuel cell)

가. SOFC 기술 이슈

나. SOFC 기술 적용 시장동향

4) 고효율 양방향 세라믹연료전지 기술개발 동향

(1) 고효율 양방향 세라믹연료전지 특성 및 기술범위

가. 세라믹연료전지

나. 고온수전해(SOEC)와 탄소중립을 위한 양방향 세라믹연료전지 기술

다. 양방향 세라믹 연료전지 기술의 우주 개척시대 활용

(2) 고효율 양방향 세라믹 연료전지의 주요 소재·부품 기술 이슈

가. ESC & ACS: 전해질 두께에 따른 제품 기술

나. 고성능 이온전도성 전해질 소재 기술

다. 양방향 세라믹 연료전지를 위한 고신뢰성 세라믹 전극 소재기술

라. 단위전지/스택 제조 기술의 고도화 및 자동화 기술

5) 국내외 연료전지 산업기술동향

(1) 국내

(2) 해외

가. 미국    

나. 일본

다. 중국

(3) 산업 동향

6) 수소연료전지 시장동향 및 규제현황

(1) 수소연료전지 시장 동향 및 전망

가. 시장 규모

나. 경쟁 현황

(2) 국가별 연료전지 정책동향 및 규제현황

가. 글로벌 정책 동향

나. 글로벌 주요 R&D 정책 동향

다. 국내 정책 동향

7) 수소 연료전지시스템 특허동향과 기술경쟁력 분석

(1) 특허동향 분석

가. 연도별 출원동향

나. 국가별 내·외국인 출원현황

다. 주요 출원인 분석

라. 해외 주요출원인 주요 특허 분석

마. 국내 주요출원인 주요 특허 분석

(2) 연료전지 국가별 경쟁력

2. 수소·암모니아 발전(發電) 기술동향과 전망

1) 탄소 중립을 위한 무탄소 발전의 활용

2) 수소·암모니아 발전 기술 글로벌 동향

(1) 발전 개요

(2) 수소·암모니아 글로벌 동향

가. 암모니아 수급

나. 지정학적 리스크 측면

다. 경제적 측면

라. 정책적 측면

(3) 수소·암모니아 가스터빈 기술 동향 및 전망

(4) 국내, 수소·암모니아 발전 실증사업

가. 민관합동 ｢수소·암모니아 발전 실증 추진단｣ 발족

A) 해외 사례

B) 수소·암모니아 혼소·전소 발전 상용화 계획

나. `22년 ｢수소·암모니아 발전 로드맵｣ 마련

3. 수소활용 발전사업 현황과 관련기술 동향

1) 수소연료전지 발전 현황

2) 수소 발전관련 추진사업 현황

(1) 연료전지 기반 사업

가. 연료전지 발전사업

A) 연료전지 발전사업

B) 연료전지발전용 그린수소 생산사업

C) 부생수소 활용 연료전지 발전사업

D) 주유소 내 연료전지 구축사업

나. 연료전지 기반 기타사업

A) 연료전지 활용 스마트팜 사업

B) 가정건물용 수소연료전지 발전시스템 실증사업

C) IoT 기반 전원 독립형 하이브리드 발전시스템

D) 소규모 그린수소 생산 공급사업

(2) 수소 기반 발전사업

가. 수소혼소 발전사업

나. 수소가스터빈 발전사업

3) 수소터빈/융·복합 발전 관련 기술개발

(1) 해외

가. 수소터빈

나. 융·복합 발전

(2) 국내

 

제 6장 수소 산업분야 활용과 수소 모빌리티 신기술 동향

1. 산업분야 수소활용 기술개발 현황

1) 수소 기반 환원 제철 공정과 전환 기술동향

(1) 고로 환원 반응과 제선 기술 특징

가. 탄소 및 수소에 의한 철광석 환원

A) 일산화탄소(CO)에 의한 환원 반응

B) 수소(H₂)에 의한 환원 반응

나. 탄소계 고로 기반 공정 특성

다. 고로기반 CO₂ 저감형 Hybrid 제철기술개발(`17~`24년)

라. 수소환원 제철 공정 기술

A) 수소환원 제철 공정 특성

B) EU의 수소 환원 신제철 기술 개발

C) 수소 환원 기반 일관제철소의 전환에 따른 에너지공급 체계의 변화

2) 건설·산업기계용 수소엔진 기술동향

(1) 수소엔진의 개념 및 특징

(2) 수소엔진 기술 개발 동향

(3) 수소엔진 시장 현황 및 전망

2. 수소모빌리티 기술개발과 보급현황

1) 수소자동차의 기술 현황

(1) 수소전기차의 구동 원리 및 구조

(2) 수소전기차의 기술개발 방향

(3) 수소차의 주요 특성

(4) 수소차의 연비 경쟁력

2) 수소자동차 보급 정책분석

(1) 수소자동차 보급 현황

(2) 수소차 보급 목표

(3) 수소충전소 현황 및 개선사항

3) 수소차의 글로벌 기술전략과 기능부품 기술개발

(1) 수소모빌리티의 글로벌 기술 선도 전력과 비전

가. 현대자동차 ‘스택 고도화 기술’

나. 포스코 ‘고성능 분리판 개발’

다. 동양피스톤 ‘패키징 부품 경량화·소형화’

라. 한양대학교 ‘단위셀 핵심기술’

마. 현대로템 ‘수소전기트램 연료전지시스템 개발’

바. 한국자동차연구원 ‘수소전기트램용 연료전지요소 부품 및 시스템 개발’

사. 한국철도기술연구원 ‘수소트램의 안전성 기준 마련’

(2) 수소상용차를 위한 고압・대유량 수소저장시스템의 기능부품 기술개발

가. 요소부품 국산화와 대형 상용차 시장 경쟁력

나. 요소부품 R&D 개발현황 글로벌 경쟁력

(3) 수소전기차 vs 전기차 판매실적

4) 수소트램 조기 상용화

(1) 수소트램 특징 및 현황    

(2) 사업 내용 및 향후 계획

가. “수소트램 시스템 통합․검증기술” 분야

나. “수소트램전용 수소연료전지 및 요소부품기술” 분야

다. “수소트램 기술기준 및 주행성능평가기술” 분야

라. “수소트램 실주행 환경 실증 및 운영기술” 분야

5) 수소선박 개발현황과 산업전망

(1) 수소선박 구성

가. 수소선박

나. 수소선박의 구성

A) 연료 저장·공급 시스템

B) 연료전지시스템

C) 전기 추진·제어시스템

(2) 해외 수소선박 개발 현황

가. 미국

나. 노르웨이

다. 독일

라. 네덜란드

마. 스위스와 캐나다

바. 영국

사. 일본

(3) 국내 수소선박 개발 현황

가. 기업 수소선박 개발

나. 지자체 수소선박 개발

6) 수소 모빌리티 관련 사업현황

(1) 수소 모빌리티 사업

가. 수소차 카쉐어링 사업

나. 수소 버스 실증사업

다. 수소 택시 실증사업

라. 수소전기트램 실증사업

마. 수소 선박 실증사업

바. 수소 선박 벙커링 사업

(2) 액화수소 기반 수소 모빌리티 사업

가. 수소 모빌리티(액화수소) 상용화 실증사업

(3) 수소 모빌리티 임대사업

가. 수소 트럭 PPU(Pay Per USE)사업

나. 수소 모빌리티 임대사업

다. 수소공급 대리점 사업

 

제 7장 국내외 수소도시 사업모델 및 안전관리

1. 국내외 수소도시 실증사례 현황

1) 국내 수소도시 개념과 추진현황

(1) 수소도시 개념과 역할

(2) 국내 수소도시 추진동향

가. 울산

A) 울산 수소타운

B) 울산 수소시범도시 사업

나. 안산 수소시범도시 사업

다. 전주·완주 수소시범도시 사업

라. 삼척 수소R&D 특화도시 사업

마. 시사점

2) 수소도시 관련 해외 동향

(1) 일본 동향

가. 기타큐슈 수소 타운

나. 고베 수소 스마트 시티 계획

다. 도쿄 올림픽 선수촌 정비사업(신재생에너지 정비계획)

라. 환경성 수소사회 모델

마. 수소 고속도로

(2) 유럽 동향

가. 독일

다. 영국

다. 덴마크 

라. 네덜란드 

(3) 호주 동향

(4) 시사점

2. 수소도시내 수소인프라 시설의 위험성 검토(가스누출, 화재, 폭발)

1) 수소 관련 기술동향 및 안전사고 사례 분석

(1) 국내 현황

(2) 국외 현황

2) 수소안전 분야 산업동향

(1) 국외 동향

(2) 국내 동향

3) 수소안전 분야 기준 개정 동향

(1) 국외 동향

(2) 국내 동향

4) 수소시범도시 안전성 강화방안

(1) 기술 분야

(2) 환경 분야

(3) 사회 분야

(4) 안전 분야

(5) 경제 분야

(6) 사업화 분야

3. 수소 기반 건축물 구축 및 운영사업 현황

1) 수소 교통복합기지 사업

2) 수소 도시 시범사업

3) 수소복합단지 구축사업

4) 수소 전용 항만 구축사업

5) 수소 주택 구축사업

6) 수소도시 타운하우스형 주거모델 실증사업

7) 수소연료전지를 활용한 에너지 주거플랫폼 사업