초록 ▼

빈산소 수괴는 부영양화 된 내만에서 수괴의 성층화와 유기물 분해 및 기타 화학적 요인들에 의해 용존산소의 농도가 2.5 mL/L이하로 낮아지는 현상이다. 현재 세계적으로 연안역에 빈산소 수괴가 발생하는 장소는 1960년대부터 지수적으로 증가하는 양상(연간 약 5.54%)을 보이고 있다. 국내 연안역의 경우도, 반폐쇄성 또는 폐쇄성 내만 해역의 수질 및 퇴적물 오염의 가속화가 진행 중이며, 수괴 내 빈산소 층의 형성으로 인한 저서환경 및 생태계의 훼손이 극심한 상황에 놓여 있다. 빈산소 수괴가 형성되면 저서생물이 사멸할 수 있으며 그

빈산소 수괴는 부영양화 된 내만에서 수괴의 성층화와 유기물 분해 및 기타 화학적 요인들에 의해 용존산소의 농도가 2.5 mL/L이하로 낮아지는 현상이다. 현재 세계적으로 연안역에 빈산소 수괴가 발생하는 장소는 1960년대부터 지수적으로 증가하는 양상(연간 약 5.54%)을 보이고 있다. 국내 연안역의 경우도, 반폐쇄성 또는 폐쇄성 내만 해역의 수질 및 퇴적물 오염의 가속화가 진행 중이며, 수괴 내 빈산소 층의 형성으로 인한 저서환경 및 생태계의 훼손이 극심한 상황에 놓여 있다. 빈산소 수괴가 형성되면 저서생물이 사멸할 수 있으며 그로 인한 저서생물군집의 구조가 단시간에 변화하기 때문에 연안 생태계에 치명적인 영향을 미치고, 근본적인 해결책 없이는 회복이 불가능하다. 따라서, 본 기획과제에서는 저서 퇴적환경의 개선 및 잘피장 조성으로 자연순환적, 생태적 선 순환을 유발하여 내만 빈산소 수괴를 해소할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다.
전문가 설문조사결과(5점 만점), 빈산소 수괴 해소 기술개발의 중요성이 4.4점, 시급성이 4.2점 그리고 필요성이 4.3점으로 나타나 빈산소 수괴 해소 기술의 개발이 반드시 필요한 것으로 평가되었다. 또한, 국가적인 연구와 기술개발의 지원이 있을 경우 빈산소 수괴 해소기술개발의 성공가능성이 비교적 높은 것으로 평가하였다. 전문가들은 본 기술의 개발로 인하여 경제적 피해 축소 및 친환경 소재의 활용과 산업폐기물의 재활용, 해양생태계의 안정으로 인한 지속적인 개발 가능성, 연안환경문제 해결, 피해보상액 감소로 인한 국가 예산절감, 국가 해양과학기술 발전의 기여 등과 같은 파급효과가 있을 것으로 전망하였다.

Abstract ▼

Hypoxia means a condition in which waters have a low concentration of dissolved oxygen less than 2.5mL/L. In most cases, hypoxia is associated with a semi-enclosed hydrogeomorphology that, combined with water-column stratification, restricts water exchange. Global systems affected by hypoxia have in

Hypoxia means a condition in which waters have a low concentration of dissolved oxygen less than 2.5mL/L. In most cases, hypoxia is associated with a semi-enclosed hydrogeomorphology that, combined with water-column stratification, restricts water exchange. Global systems affected by hypoxia have increased exponentially with the rate of 5.54% year over time. In domestic coastal water, water and sediment pollution along the closed and semi-closed bay is accelerated, and the benthic environment is in severly damaged conditions due to the occurrence of the hypoxia. The loss of benthic fauna as a result of hypoxia has profound change on the structure of benthic community in short periods. For solving the problem, we need the fundamental solution that is leading to ecosystem circulation by restoration of ecosystem with improvement of sediment environment and restoration of seagrass.
The result of expert questionnaire inquiry (EQI, the 5 scale) showed 4.4 of the importance of development of enhancement technology to decrease hypoxia phenomena (DETDHP) 3.6 of timeliness, 4.2 of necessity. According the results of EQI, DETDHP should be required. And experts pointed that success potential of technology development was high under the national support for the research and development. They predicted ripple effects of DETDHP, such as decreasing fishery economy losses and budget of compensation for it, increasing the fishery resource by stabilizing marine ecosystem, recycling of industry waste, solving the coastal environmental problem and contributing the development of National Marine Science and Technology.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 9
• 목 차 ... 11
• 표 목 차 ... 17
• 그 림 목 차 ... 19
• 제1장 연구개요 ... 23
• 제1절 추진배경 및 필요성 ... 25
• 1. 기획연구의 배경 ... 25
• 2. 기획연구의 필요성 ... 30
• 가. 기술적 필요성 ... 31
• 나. 경제·산업적 필요성 ... 33
• 다. 사회·문화적 필요성 ... 33
• 제2절 기획연구의 목표 및 내용 ... 35
• 1. 기획연구의 목표 ... 35
• 2. 기획연구의 내용 ... 35
• 가. 국내.외 관련 연구개발 동향 및 환경 분석 ... 35
• 나. 연구 목표 및 범위 설정 ... 36
• 다. 연구개발 추진 계획 수립 ... 36
• 라. 기술개발의 타당성 분석 ... 37
• 마. 사업화 가능성 및 추진전략 ... 37
• 바. 연구결과물의 활용 방안 및 기대효과 ... 37
• 사. 정책제언 및 RFP 작성 ... 37
• 제3절 추진방법 및 추진체계 ... 38
• 1. 연구 추진방법 ... 38
• 2. 연구 추진체계 ... 38
• 가. 연구 수행기관 ... 38
• 나. 연구자문단 운영 ... 41
• 제2장 국내외 연구개발 동향 및 환경분석 ... 43
• 제1절 빈산소 수괴 발생현황 ... 45
• 1. 국외 빈산소 발생현황 ... 45
• 2. 국내 빈산소 발생현황 ... 46
• 가. 진해만 ... 46
• 나. 가막만 ... 49
• 다. 천수만 ... 52
• 제2절 정책동향 및 제도 ... 53
• 1. 관련 정책 및 법령 ... 53
• 가. 해양환경종합계획-해양생태계 복원 사업의 확대 ... 53
• 나. 해양환경종합계획-해역별 관리기본계획 ... 54
• 다. 법제도 ... 57
• 제3절 연구개발 동향 및 전망 ... 62
• 1. 특허 동향 ... 62
• 가. 분석배경 및 목적 ... 62
• 나. 분석 범위 ... 62
• 다. 특허기술 Landscape ... 68
• 라. 경쟁자 Landscape ... 74
• 마. 세부기술별 동향 ... 78
• 바. 세부기술 구간별 점유증가율 분석 ... 85
• 사. 주요시장의 트렌드 기술 동향 분석 ... 86
• 아. 세부 기술별 IP-History 및 핵심특허 분석 ... 88
• 자. OS-Matrix 분석 ... 97
• 2. 연구개발 동향 ... 105
• 3. 국내 기술개발 동향 ... 108
• 가. 퇴적물 개선제 개발 동향 ... 108
• 나. 잘피 이식 기술 ... 114
• 다. 산소생산 미생물 ... 118
• 4. 선도기업 현황 및 제품개발 동향 ... 118
• 가. 퇴적물 개선제 ... 118
• 나. 잘피장 조성 ... 119
• 다. 산소생산 미생물 ... 122
• 제4절 국내 기술수준 및 기술개발 역량 ... 123
• 1. 국내 기술개발 수준 ... 123
• 가. 전문가 설문에 의한 기술개발 수준평가 ... 123
• 나. 기술준비수준 평가 ... 125
• 2. 국내 기술개발 역량 ... 127
• 제5절 산업 및 시장동향 분석 ... 129
• 1. 빈산소 수괴 해소기술 시장 동향 및 전망 ... 129
• 2. 퇴적물 개선제 시장동향 및 전망 ... 130
• 3. 잘피장 조성 기술의 시장동향 및 전망 ... 132
• 4. 산소생산 미생물 기술의 시장동향 및 전망 ... 132
• 제6절 전문가 의견 분석(Needs 분석) ... 133
• 1. 전문가 설문조사 개요 ... 133
• 2. 전문가 설문조사 결과 ... 133
• 가. 기술개발의 중요성 ... 133
• 나. 기술개발의 시급성 ... 134
• 다. 기술개발의 필요성 ... 134
• 라. 기술개발의 성공가능성 ... 136
• 마. 기술개발의 파급효과 ... 136
• 바. 최고기술 수준에 대한 정의 ... 138
• 제7절 환경 분석결과 요약 및 시사점 ... 139
• 1. 환경분석 결과 요약 ... 139
• 가. 빈산소 수괴 발생현황 ... 139
• 나. 정책 동향 ... 139
• 다. 특허 동향 ... 139
• 라. 연구개발 동향 ... 144
• 마. 기술개발 동향 ... 144
• 바. 국내 기술개발 수준 ... 145
• 사. 국내 기술개발 역량 ... 146
• 아. 시장 동향 및 전망 ... 146
• 자. 선도기업 현황 및 제품개발 동향 ... 146
• 카. 빈산소 수괴 해소기술에 대한 전문가 설문 조사 결과 ... 147
• 2. 시사점 ... 147
• 가. 빈산소 수괴 발생 현황 ... 147
• 나. 정책 동향 ... 148
• 다. 특허 동향 ... 148
• 라. 연구개발 동향 ... 151
• 마. 기술개발 동향 ... 152
• 바. 국내 기술개발 수준 및 기술개발 역량분석 ... 152
• 사. 시장 동향 및 전망 ... 153
• 아. 선도기업 현황 및 제품개발 동향 ... 153
• 자. 빈산소 수괴 해소기술에 대한 전문가 설문 조사 결과 ... 153
• 제3장 연구목표 및 범위 설정 ... 155
• 제1절 빈산소 수괴 해소를 위한 핵심기술 ... 157
• 제2절 빈산소 수괴 해소기술의 구성 ... 160
• 1. 퇴적물 개선제 제작기술 ... 160
• 2. 잘피장 조성 기술 ... 161
• 3. 산소생산 미생물 ... 161
• 4. 개선효과검증/평가(빈산소 수괴의 생태계 복원과정/모니터링) ... 162
• 제3절 개발기술의 범위설정 ... 163
• 1. 세부기술 개발 범위 ... 163
• 2. 연구개발 최종 목표설정 시나리오 ... 165
• 제4절 연구개발 최종목표 및 최종성과물 ... 168
• 1. 연구개발 최종목표 ... 168
• 2. 우선순위 도출 ... 170
• 3. 연구개발 최종성과물 ... 171
• 제4장 연구개발 추진계획 ... 173
• 제1절 연구개발 추진체계/추진전략 ... 175
• 1. 연구개발 추진체계 ... 175
• 2. 연구개발 추진전략 ... 177
• 가. 퇴적물 개선제(석탄회 Beads) ... 179
• 나. 잘피장 조성 ... 180
• 다. 산소생산 미생물 ... 185
• 제2절 연차별 기술로드맵 ... 187
• 1. 적지선정 ... 188
• 2. 퇴적물 개선제(석탄회 Beads) ... 188
• 3. 잘피장 조성 ... 188
• 4. 효과분석(빈산소 수괴 생태계의 복원과정/모니터링) ... 188
• 가. 화학환경 ... 189
• 나. 저서생물환경 ... 190
• 5. 잘피장 조성 효과분석 ... 190
• 6. 산소생산 미생물 ... 191
• 7. 정책/홍보/국제공동연구추진 ... 191
• 제3절 소요예산/예산투자 계획 ... 198
• 제4절 소요인력 ... 202
• 제5절 성과지표/성과목표치/평가방법 ... 203
• 1. 연구개발 최종결과물에 대한 일반성과지표/목표치/평가방법 ... 203
• 2. 핵심기술에 대한 달성 가능한 기술수준 ... 204
• 3. 퇴적물 개선제 제작 기술/적지선정/화학환경/저서생물환경의 표준성과지표 ... 206
• 4. 잘피장 조성 기술/효과분석의 표준성과지표 ... 206
• 5. 산소생산 미생물의 표준성과지표 ... 207
• 6. 정책/홍보의 표준성과지표 ... 207
• 제5장 기술개발 타당성분석 ... 209
• 제1절 정책적 타당성 검토 ... 211
• 1. 상위계획과의 관련성 ... 211
• 2. 정부지원의 필요성 ... 219
• 가. 빈산소 수괴 해소 기술개발의 공익성 ... 219
• 나. 국가 지원 필요성 ... 220
• 제2절 기술적 타당성 검토 ... 221
• 1. 기술수준 및 기술개발 성공가능성 ... 221
• 가. 국내외 기술수준 분석 ... 221
• 나. 국내외 동 사업 관련 연구 ... 221
• 다. 기술의 혁신성과 독창성 ... 223
• 라. 실용화 성공 가능성 ... 224
• 2. 과학기술 파급효과 ... 225
• 가. 동 산업에 미치는 파급효과 ... 225
• 나. 타 산업에 미치는 파급효과 ... 225
• 3. 기존사업과의 중복성 검토 ... 225
• 4. 외국기술과의 차별성/국내자체 개발의 타당성 ... 226
• 제3절 경제적 타당성 검토 ... 228
• 1. 분석 방법론 ... 228
• 가. 분석 방법론 ... 228
• 나. 경제성 분석 방법론 ... 228
• 다. 경제사회적 파급효과 분석 방법론 ... 231
• 2. 경제성 분석 ... 234
• 가. 수요 예측 ... 234
• 나. 연구비용의 추정 ... 238
• 다. 경제성 분석 ... 241
• 3. 경제적 파급효과 분석 ... 248
• 가. 투자 내역 ... 248
• 나. 생산유발효과 ... 249
• 다. 지역파급효과 ... 250
• 라. 경제적 총효과 ... 251
• 제6장 사업화 가능성 및 추진전략 ... 253
• 1. 빈산소 수괴 해소 기술의 사업화 전략의 필요성 ... 255
• 2. 기술개발을 통한 시장 진입 성공사례 ... 255
• 가. 퇴적물 개선제 ... 255
• 나. 잘피장 조성 ... 256
• 3. 기술개발 성과의 상업화 가능성 검토 ... 257
• 가. 퇴적물 개선제 ... 257
• 나. 잘피장 조성 ... 258
• 4. 빈산소 수괴 해소 기술의 사업화 전략 ... 259
• 가. 퇴적물 개선제 ... 260
• 나. 잘피장 조성 ... 260
• 제7장 연구결과물의 활용방안 및 기대효과 ... 263
• 1. 연구결과물의 활용방안 ... 265
• 2. 연구결과물의 기대효과 ... 265
• 제8장 정책제언 ... 267
• 제9장 참고문헌 ... 275
• 부록 ... 277
• 부록 1. 과제 제안요구서(RFP) ... 279
• 부록 2. 빈산소 해소 기술의 IP History/핵심특허분석결과 ... 287
• 부록 3. 빈산소 해소 기술 전문가 설문조사 설문지 ... 441