초록 ▼

우리나라는 수소와 연료전지 분야를 주요 신성장동력 중의 하나로 선정하고 “저탄소 녹색성장(Low Carbon Green Growth)”의 핵심 분야로 중점 육성할 계획이다. 수소는 사용 시 환경오염을 발생시키지 않는 청정에너지로서 화석연료와 원자력, 바이오매스, 지열, 풍력, 태양에너지 등의 다양한 에너지원으로부터 얻을 수 있으며 연료전지를 통하여 사용할 경우 최종 소비단계에서 공해를 발생하지 않는 무공해 에너지로서 향후 화석에너지를 대체할 수 있는 유일한 대안으로 제시되고 있다.
이러한 지속가능한 친환경 수소경제시대를 앞당기

우리나라는 수소와 연료전지 분야를 주요 신성장동력 중의 하나로 선정하고 “저탄소 녹색성장(Low Carbon Green Growth)”의 핵심 분야로 중점 육성할 계획이다. 수소는 사용 시 환경오염을 발생시키지 않는 청정에너지로서 화석연료와 원자력, 바이오매스, 지열, 풍력, 태양에너지 등의 다양한 에너지원으로부터 얻을 수 있으며 연료전지를 통하여 사용할 경우 최종 소비단계에서 공해를 발생하지 않는 무공해 에너지로서 향후 화석에너지를 대체할 수 있는 유일한 대안으로 제시되고 있다.
이러한 지속가능한 친환경 수소경제시대를 앞당기기 위해 선진국들은 수소경제 기반구축 연구에 지속적인 투자를 하고 있다.
수소경제가 제대로 자리잡기 위한 중요한 과제는 핵심 이용기술인 연료전지 시스템의 경제성 확보와 비용효과적인 수소공급 인프라의 구축이다. 시스템 경제성 확보는 기술개발을 통한 비용저감과 함께 양산체제 구축을 통해 생산원가를 낮춤으로써 가능하고 이는 시범사업과 초기 안정적 시장창출을 통해 이룰 수 있다. 이와 더불어 최소한의 수소공급 인프라를 구축하는 것도 필요하며 비용 효과적 수소공급 인프라 구축의 전제조건으로 수소제조원의 최적믹스 도출에 대한 연구 또한 중요하다. 수소의 흐름은, 제조로부터 출발하여 저장, 운송의 단계를 거쳐 이용단계에 이르게 되는데 이 모든 과정을 시스템적인 관점에서 파악하여 비용효과적인 수소경제 인프라를 구축할 필요가 있다.

Abstract ▼

Recently, the Korean government has selected the hydrogen and fuel cell technology as a new growth engine and is fostering it as a core industry for “Low Carbon Green Growth.” Hydrogen is an energy carrier, and can be produced from a wide variety of energy sources such as fossil fuels, nuclear power

Recently, the Korean government has selected the hydrogen and fuel cell technology as a new growth engine and is fostering it as a core industry for “Low Carbon Green Growth.” Hydrogen is an energy carrier, and can be produced from a wide variety of energy sources such as fossil fuels, nuclear power, biomass, geothermal, wind, and solar energy, eventually replacing the current carbon economy which rests on overuse of fossil fuels as well as nuclear power. Accordingly, major industrial countries keep investing into R&D activities in anticipation of a hydrogen economy.
Major concerns in transition to a hydrogen economy include the economic feasibility of fuel cells in the practical application, the construction of a cost effective hydrogen infrastructure along with an optimal mix of feed stocks for hydrogen production. Economic feasibility can be enhanced through R&Ds and mass production which will lead to improved efficiency and reduced system costs. It also is recommended that the government start and build a minimum hydrogen supply infrastructure to initiate the head start in transition to the eventual hydrogen economy. A systemic approach is needed since hydrogen flows through multiple steps of production, storage, transportation, and conversion.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 2010년 경제·인문사회연구회 녹색성장 종합연구 총서 ... 2
• 요 약 ... 4
• ABSTRACT ... 17
• 제목 차례 ... 24
• 표 차례 ... 27
• 그림 차례 ... 32
• I. 서 론 ... 35
• 1. 연구배경 ... 35
• 2. 연구 범위 및 방법론 ... 36
• 3. 보고서 체계 ... 41
• II. 연료전지 보급전망 및 시장 추세 분석 ... 43
• 1. 가정ㆍ상업용 연료전지 ... 43
• 2. 발전용 연료전지 ... 55
• 3. 연료전지의 기술 및 가격 경쟁력 전망 및 시장 추세 분석 ... 58
• Ⅲ. 가정 상업용 연료전지 시스템 경제성 분석 ... 61
• 1. 경제성평가의 개요 ... 61
• 2. 가정·상업용 연료전지 시스템 경제성평가 입력자료 ... 66
• 3. 가정·상업용 연료전지 시스템 경제성 평가 결과 ... 83
• 4. 가정·상업용 연료전지 경제성평가 민감도 분석 ... 113
• Ⅳ. 발전용 연료전지 시스템 경제성 분석 ... 115
• 1. 경제성평가 개요 ... 115
• 2. 발전용 연료전지 시스템 경제성평가 입력자료 ... 120
• 3. 발전용 연료전지 시스템 경제성 평가 결과 ... 136
• 4. 발전용 연료전지 경제성평가 민감도 분석 ... 139
• 5. 경제성 평가결과 종합 ... 141
• Ⅴ. 수소 제조원의 최적믹스 도출 ... 143
• 1. BOCR-AHP 분석 방법론 ... 143
• 2. 평가 속성 선정 ... 158
• 3. 중요도 분석 결과 ... 164
• 4. 대안 분석 결과 ... 177
• Ⅵ. 가정·상업 및 발전 부문의 수소 공급 최적화 모형 개발 및 응용 ... 193
• 1. 네트워크 이론 ... 194
• 2. 정수 계획법 ... 202
• 3. 입력 자료 ... 208
• 4. 분석 결과 ... 227
• Ⅶ. 결론 및 정책건의 ... 238
• 1. 주요 발견사항 및 결론 ... 238
• 2. 정책건의 ... 242
• 3. 본 연구의 한계 및 향후 연구방향 ... 244
• 참 고 문 헌 ... 246
• <부 록> ... 254
• <부록 1> 가정·상업 및 발전부문의 수소공급 인프라구축의 촉진을 위한 법제도 정비방안 ... 254
• <부록 2> 수소 제조원의 최적믹스 도출을 위한 의사결정 요인의 상대적 중요도 비교 설문조사지 ... 326
• <부록 3> 수소 제조원의 최적믹스 도출을 위한 제조원별 평가 설문조사지 ... 340
• <부록 4> 수소 운송비용 및 변동비(Cij) ... 349
• <부록 5> 최적 수소 공급량(기준안, 2040년) ... 359
• <부록 6> 최적 수소 공급량(고수요안, 2040년) ... 369
• <부록 7> 최적 수소 공급량(저수요안, 2040년) ... 379