초록 ▼

제1장 기술의 정의 및 필요성

1절 기술의 정의 및 분류체계

1. 기술의 개요

◦ 「신재생에너지개발 및 이용보급 촉진법 제2조 」에 따라 신재생에너지란 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스가 아닌 에너지로 11개 분야를 지정하였고 재생에너지 8개분야(태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지)와 신에너지 3개분야(연료전지, 석탄액화․가스화, 수소에너지)로 세분할 수 있음.

◦ 신재생에너지 가운데 외부로부터 전력을 공급받지 않고 독립적으로 철도차량의

제1장 기술의 정의 및 필요성

1절 기술의 정의 및 분류체계

1. 기술의 개요

◦ 「신재생에너지개발 및 이용보급 촉진법 제2조 」에 따라 신재생에너지란 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스가 아닌 에너지로 11개 분야를 지정하였고 재생에너지 8개분야(태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지)와 신에너지 3개분야(연료전지, 석탄액화․가스화, 수소에너지)로 세분할 수 있음.

◦ 신재생에너지 가운데 외부로부터 전력을 공급받지 않고 독립적으로 철도차량의 추진동력을 발생시키기 위해 적합한 에너지원으로서는 철도차량의 제한된 공간 및 중량, 연료공급의 용이성 및 안정성 등을 고려해보면, 바이오 디젤, 수소에너지, 연료전지 등이 적합하다고 분석되었으나 바이오 디젤은 환경과 품질에 대한 문제점(경유대비 NOx배출량 22% 증가 및 연비 8% 수준)과 공급 안정성 문제 등에 의해 친환경을 요구하는 대중교통 등에 적용하기는 어려움.

◦ 신재생에너지를 통해 발생이 가능한 수소를 적용한 연료전지는 자동차 및 버스등의 수송용 전원으로서 이미 상용화되어 있고 미국, 일본, 중국을 비롯한 유럽에서 철도차량의 수송용 전원으로 적용하려는 연구 및 실용화가 빠르게 진행되고 있음.

◦ 수소연료전지를 이용한 수송용 전원은 기존 에너지 효율이 30%인 내연기관보다 높은 50%이상의 효율을 나타내고 공해배출이 전혀 없는 친환경 전원으로서 수소연료전지와 배터리를 조합한 하이브리드 기술을 적용하면 화물 또는 승객 수송용 철도차량에서 요구하는 부하조건하에서 1회 수소충전시 주행거리를 충족시킬 수 있을 것으로 기대됨.

◦ 수소연료전지를 철도차량에 적용하기 위해서는 수소연료전지 및 주변장치를 구성하기 위한 비용의 저감, 1회 수소충전시 만족할 만한 수준의 주행거리를 확보하기 위한 수소탱크 고압화, 회생에너지의 효율적 사용 및 전력변환장치의 최적화 운용에 따른 수소연료전지의 장수명화 등에 대한 기술개발이 선행되어야 하고 더불어 수소사용에 따른 안전성 확보를 위한 법제도 및 관련 기술기준의 정비 등이 요구됨.

(출처 : 기술의 정의 및 필요성 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 5
• 그림목차 ... 9
• 제1장 기술의 정의 및 필요성 ... 15
• 1절 기술의 정의 및 분류체계 ... 15
• 1. 기술의 개요 ... 15
• 2. 기술의 정의 ... 17
• 3. 기술 분류체계 ... 18
• 4. 세부 기술내용 ... 19
• 2절 기술개발의 필요성 ... 22
• 1. 수소연료전지 철도차량의 필요성 ... 22
• 2. 기술 미개발시 예상되는 문제점 ... 27
• 제2장 국내외 동향 및 환경분석 ... 29
• 1절 국내외 정책동향 ... 29
• 1. 국외 정책동향 ... 29
• 2. 국내 정책동향 ... 38
• 3. 결론 ... 49
• 2절 국내외 시장동향 및 전망 ... 50
• 1. 국외 시장동향 및 전망 ... 50
• 2. 국내 시장동향 및 전망 ... 70
• 3. 결론 ... 80
• 3절 기술(특허, 논문 등) 동향 ... 84
• 1. 특허동향 ... 84
• 2. 논문동향 ... 96
• 3. 수소연료전지관련 국내 연구개발 동향 ... 99
• 4. 기술동향 분석 결론 및 시사점 ... 101
• 4절 기술수준 분석 및 수요조사 ... 102
• 1. 관련요소기술 조사 결과 ... 102
• 2. 기술수요조사 ... 139
• 3. 기술수준분석 ... 145
• 4. 우선순위조사 ... 154
• 5절 유사과제분석 및 기존기술(연구)와의 차별성 ... 159
• 1. 유사과제분석 ... 159
• 2. 기존기술(연구)와의 차별성 ... 177
• 6절 국내 연구개발 인프라 분석 ... 179
• 1. 기술개발 SWOT 분석 ... 179
• 2. 연구진의 연구개발 역량 ... 180
• 3. 인프라 설비 ... 182
• 7절 활용가능성 ... 189
• 8절 연구성과 실용화를 위한 관련법령 검토 결과 ... 191
• 1. 고압가스 저장 및 사용의 시설, 기술 기준 시행령 ... 191
• 2. 수소저장탱크 안전성 시험 ... 194
• 3. 수소연료전지자동차 안전성 시험 ... 199
• 4. 수소 충전소관련 규정 ... 201
• 제3장 연구개발과제 구성 및 추진전략 ... 204
• 1절 비전 및 목표 ... 204
• 1. 비전 및 목표 ... 204
• 2절 기술개발에 따른 미래상 ... 208
• 1. 적용에 따른 미래상 ... 208
• 2. 세부 기술별 미래상 ... 209
• 3절 연구개발 과제 구성 ... 212
• 4절 세부과제별 주요내용 및 추진전략 ... 214
• 1. 세부과제별 주요내용 ... 214
• 2. 추진전략 ... 222
• 5절 연구추진체계 ... 224
• 1. 연구추진체계 검토 ... 224
• 2. 연구추진체계 구성 ... 225
• 3. 연구추진체계간 고려사항 ... 227
• 6절 기술/성과 로드맵 ... 228
• 1. 세부 과제별 연차별 기술로드맵 ... 228
• 2. 세부과제별 성과목표 ... 232
• 3. 성과목표 및 지표 ... 234
• 4. 성과물 검증방안 ... 236
• 제4장 사전타당성 검토 ... 237
• 1절 정책적 타당성 ... 237
• 1. 상위계획과의 부합성 ... 237
• 2. 사업추진의지 ... 246
• 3. 법·제도적 위험요인 검토 결과 ... 247
• 2절 기술적 타탕성 ... 248
• 1. 기획과정의 적절성 ... 248
• 2. 연구목표의 적절성 ... 248
• 3. 사업추진의 당위성 ... 250
• 4. 기술 개발 성공가능성(기술추세, 기술수준분석) ... 253
• 5. 기존 사업과의 중복성 ... 268
• 3절 경제적 타당성 분석 ... 270
• 1. 비용 추정 ... 270
• 2. 편익 추정 ... 272
• 3. 경제성 분석 ... 279
• 4절 타당성 검토 종합 ... 282
• 1. 기술개발투자의 시급성 ... 282
• 2. 정부 상위계획과의 부합성 ... 282
• 3. 경제적 타당성 결론 ... 283
• 4. 정부 미지원시 문제점 ... 284
• 제5장 자원투입계획 ... 285
• 1절 연구시설 및 장비투입계획 ... 285
• 2절 인력투입계획 ... 287
• 3절 소요예산 투입계획 ... 288
• 1. 연구비 ... 288
• 2. 세부과제별 연구비 ... 288
• 3. 세부기술별 소요예산 ... 288
• 제6장 과제공모 방안 ... 292
• 1절 과제제안 요구서(RFP) ... 292
• 1. 과제 제안요구서 1안(연구단) ... 292
• 2. 과제 제안요구서 2안(세부과제별) ... 303
• 2절 공모조건 ... 322
• 3절 선정평가 방법 ... 323
• 1. 연구목표의 적절성, 연구개발 필요성 및 타당성 : 배점 30점 ... 323
• 2. 연구계획의 적정성 : 배점 50점 ... 323
• 3. 연구기관의 적정성 : 배점 20점 ... 323
• 제7장 참고자료 ... 324
• 1절 CO2 및 미세먼지 감소치 ... 324
• 2절 전력인프라 비용 저감효과 ... 328
• 3절 수소연료전지 열차 연비 예측 및 개선 효과 분석 ... 331
• 4절 수소연료전지 열차 사용 시 Peak 전력 감소 효과 분석 ... 333
• 별첨 ... 334
• 끝페이지 ... 356