초록 ▼

제 5 장 종합분석 및 결론
1. 예비타당성조사의 결론
□ 동 사업은 일부 추진 내용의 경우 탄소중립 이슈의 시급성과 산업구조 전환의 불확실성에 기인한 정부 연구개발 투자의 필요성이 인정되므로 예비타당성조사의 대안을 제시하여 사업 추진의 타당성을 제고함
○ 예비타당성조사의 결과에 따라 사업계획 대안에서 추진 타당성이 낮거나 기획의 구체성이 미흡한 일부 과제를 조정하여, 예비타당성조사 대안은 탄소중립 이슈에 대응하여 정부의 역할이 명확한 과제 중심으로 구성함
○ 예비타당성조사 대안의 예산 규모는 9,352억 원으

제 5 장 종합분석 및 결론
1. 예비타당성조사의 결론
□ 동 사업은 일부 추진 내용의 경우 탄소중립 이슈의 시급성과 산업구조 전환의 불확실성에 기인한 정부 연구개발 투자의 필요성이 인정되므로 예비타당성조사의 대안을 제시하여 사업 추진의 타당성을 제고함
○ 예비타당성조사의 결과에 따라 사업계획 대안에서 추진 타당성이 낮거나 기획의 구체성이 미흡한 일부 과제를 조정하여, 예비타당성조사 대안은 탄소중립 이슈에 대응하여 정부의 역할이 명확한 과제 중심으로 구성함
○ 예비타당성조사 대안의 예산 규모는 9,352억 원으로 산정되었으며(사업계획 원안 6조 5,662억 원 대비 5조 6,310억 원 감소), E/C가 다소 향상된 것으로 도출됨(645.41톤 CO_2eq/억 원 ⟶ 826.67톤 CO_2eq/억 원)
※ 2050년을 목표하는 관련 기술들은 효과 창출의 시점이 사업종료 이후이며 연구개발과 설비전환 과정에서 불확실성이 크기 때문에 대안의 효과 분석 대상으로 포함하지 않음

□ (철강 분야) 2030 NDC기여 및 2050 탄소중립을 위한 철강산업 중단기 및 장기 탄소 중립전략에 따라, 단기목표 달성에 기여도가 높은 기존 설비개선 기술과 장기 탄소배출 저감에 근본적으로 기여 가능한 혁신기술의 기초 및 개념설계를 지원하기 위해 대안을 검토함
○ 예비타당성조사는 철강산업 탄소중립전략에 따라 사업효과성이 높으며 정부투자의 시급성과 필요성이 인정되는 일부 전략과제들로 대안을 구성함
- 주관부처는 소명자료를 통해 철강산업 탄소중립전략을 기존설비를 활용하는 단기 전략과 혁신적 기술을 통해 배출량을 근본적으로 저감하고자 하는 장기전략으로 구분하여, 동 사업 전략과제의 필요성을 각기 제시함
○ 기존 설비인 고로-전로와 전기로를 대상으로 하는 전략과제 중에서 탄소 배출량 저감효과가 높으며, 정부투자 필요성이 존재하는 전략과제들을 단기전략(2030 NDC달성)을 위해 대안에 포함함
- 전략과제 1. 「Hybrid 연원료형 제선기술 개발」은 고로 개선을 통해 탄소 배출량 저감에 직접적으로 기여할 수 있을 것으로 판단되어, 선행과제의 성과물을 연계하는 전제로 대안에 일부 포함함
- 전략과제 2. 「스크랩 고도화를 위한 2차 연소 기반 하이퍼 전로 기술」은 투자비용 대비 효과가 크고, 기존 고로-전로 공정에서 운용 가능하여 산업 도입 가능성이 용이하여 대안에 포함함
- 전략과제 4. 「에너지 순환 하이퍼 전기로 공정 기술」은 전기로를 운용하는 대부분 주요 철강사들을 대상으로 하여 수혜대상이 넓으며 배출량 감축 효과가 높아, 정부투자 필요성이 존재하여 대안에 포함함
○ 수소유동환원제철기술은 상용화 시점이 2050년 이후이나, 철강산업 탄소배출을 근본적으로 감축할 수 있는 혁신기술로 판단되어 장기전략(2050 탄소중립달성)의 추진을 위해 기초기술 및 개념설계 연구개발 과제들을 대안에 포함함
- 현시점에서 수소유동환원로의 기초 및 상세설계를 위한 기초기술이 개발되지 않아 동 사업의 실증 및 관련 장비구축 내용의 적절성을 판단할 수 있는 근거가 없음
- 따라서 예비타당성조사에서는 기초기술 및 개념설계에 해당하는 전략과제 6. 「분광 수소 유동환원 기술개발」과 전략과제 7. 「수소환원철 전용 신전기로 공정 설계 기초기술」을 대안에 포함하여 선행기초연구를 우선적으로 지원함

□ (석유화학 분야) 석유화학 분야는 다수의 전략과제에서 쟁점이 여전히 남아있으나, 명확한 탄소 다배출 업종이며, 2050년 탄소중립 시나리오 달성을 위한 정부의 마중물 역할의 필요성이 인정된 분야를 고려하여 대안 추진의 가능성이 검토됨
○ 전략과제 10. 「석유화학 부생가스 메탄 전환기술」은 향후 전기로 도입으로 인해 나프타 열분해 시 다량으로 발생하는 잉여 메탄을 처리하기 위한 기술로서 전기로 관련 기술개발과 함께 추진이 가능할 것으로 판단됨
○ 전략과제 15. 「직접가열 방식의 전기로 기술개발」은 사업기간 내 기술경쟁력 확보 가능성 및 파급효과가 높을 것이 인정되며, 2050 탄소중립 시나리오의 마중물 역할은 한다는 정부역할의 측면에서 기술개발의 필요성이 있다고 판단됨
○ 전략과제 17. 「플라즈마 직접분해 신기술 개발」또한 기술개발 난이도는 높지만 사업기간내 기술경쟁력 확보 가능성 및 파급효과가 높고 국고지원을 통한 추진의 타당성이 존재하며, 특히, 부생가스 메탄 전환 기술개발시 가장 시너지가 높을 것으로 예상되는 전기로의 종류로서 기술개발의 필요성이 있다고 판단됨
○ 다만, 간접가열 방식의 전기로(전략과제 14)의 경우, 효율성의 문제와 기존 설비 전환의 한계가 존재했으며, 유도가열 방식의 전기로(전략과제 16)의 경우, 일부 특수 산업에 적합한 전기로 조사되어 동 산업분야의 대안에서는 제외함
○ 다만, 제시하는 대안은 하기 내용에 대한 추가적인 보완이 전제될 필요가 있으며, 이를 통해 사업계획 원안 대비 사업의 합리성을 확보할 수 있을 것으로 추정됨
- 2050 탄소중립 시나리오의 원활한 달성을 위해 보급·확산에 대한 구체적인 계획의 보완과 실질적인 탄소배출 저감까지의 기간을 보다 확보할 필요가 있음
- 동 사업을 통한 기술개발 성과물에 대한 민간기업의 수용성을 높이고 참여의향 업체의 적극적인 발굴을 통해 사회적 합의에 대한 불확실성을 해소할 필요가 있음
- 대안의 전략과제에 포함된 연구장비는 NFEC의 검토를 통해 도입의 타당성은 인정되나, 유사장비와 비교시 고가에 속하거나 기구축 유사장비와의 금액 차이가 있어 예산 반영시 적정 금액을 재검토할 필요가 있음
※ 전략과제 10. 「메탄으로부터 수소 및 탄소소재 제조를 위한 반응 장치」, 전략과제 10. 「비표면 측정기」, 전략과제 15. 「NCC 직접가열 전기로 반응기 평가장치」, 전략과제 17. 「대용량 전원장치(50KW), 대용량 전원장치(100KW), Micro GC 분석 시스템, 전력계측 측정 시스템」
○ 석유화학 분야 대안의 2030년 탄소배출량 저감 기대효과는 없는 것으로 조사되나, 정부 지원의 당위성이 인정되며, 2050년 탄소중립 시나리오 달성을 위해 필수적인 전략과제로 대안을 구성함

□ (시멘트 분야) 주요 배출원인 석회석 원료의 완전 대체가 어려우나, 시멘트 분야의 높은 배출량 비중을 고려하여 2030 NDC 및 탄소중립 달성을 위해 비용 효과성이 높은 연료 대체 및 원료사용 감축 관련 전략과제로 대안을 구성함
○ 국가 탄소배출량에서 시멘트 분야가 차지하는 높은 비중을 고려할 때, 2030 NDC 및 탄소중립 달성을 위해 석회석 원료대체 외에 중단기적으로 효과를 거둘 수 있는 R&D 대안에 대한 연구개발투자가 중요하며, 이를 수행하는 시멘트 산업 및 관련 연구소ž 학계의 혁신역량을 강화하기 위한 정부 R&D 투자가 필요함
○ 따라서 예비타당성조사는 탄소배출량 저감효과가 높으며, 산업 및 기업의 수요가 높고 시급한 탄소중립 이슈 해결에 기여할 수 있는 전략과제들로 시멘트 분야의 대안을 제시함
○ 전략과제 3. 「혼합재 함량 증대 및 혼합시멘트 확대적용기술 개발」은 동 사업 시멘트 분야에서 탄소 배출량 감축효과가 가장 높으며, 성과물의 공유/도입이 용이하고 관련 KS표준의 제ž개정과 관련하여 정부지원 필요성이 존재하여 대안에 포함함
- 관련 규제 및 표준 제ž개정과 관련된 쟁점(제도개선 추진계획 미비)들이 소명자료에서 적절히 소명되었음
- 다만 혼합재 활용과 관련한 전후방 산업(폐기물처리, 콘크리트 산업)과의 이해관계 조정과 관련 환경문제에 대한 대응을 사업추진 과정에서 지속적으로 고려해야 함
○ 전략과제 4. 「유연탄 감소/폐합성수지 사용량 증대 기술 개발」은 탄소 배출량 감축 효과가 두번째로 높으며, 폐합성수지 사용량 증대에 따른 시멘트 품질제어와 배출 가스 오염물질의 저감을 위해 연구개발 필요성이 존재하여 대안에 포함함
- 현재 대부분의 기업에서 폐합성수지를 유연탄 대체 연료로 일정 비율 사용하고 있으며 구체적인 경제성이 소명자료를 통해 제시되고 있어, R&D 성과물의 산업 확산이 용이할 것으로 판단됨
- 순환자원(폐기물 등) 지역 간 이동에 따른 민원문제, 지자체와의 이견으로 인한 갈등 등이 문제가 될 수 있으며, 환경기준 강화 및 재활용 정책 변화에 따른 위험성을 사업추진과정에서 지속적으로 고려해야 함
- 또한 해당 연구과제 성과물이 참여기업뿐만 아니라 산업계 전반에 공유될 수 있도록 사업추진과정에서 고려해야 함

□ (반도체 디스플레이 분야) 민간의 자체 대응 로드맵에 기반하여 대형 정부 연구개발 사업이 추진되어야 하는 당위성을 확보하지 못한 과제는 제외하고, 문제의 근본적인 원인을 해결하기 위한 가스대체 과제를 동 사업의 대안 구성에 포함함
○ 배출제어 과제의 경우 스크러버 유형별 운영현황과 문제점, 향후 시설 증설계획 등에 대해 민간의 현황과 연계하여 이슈를 식별하지 못하였고, 정부의 역할에 대한 전략이 부재하여 동 사업에서의 추진 타당성을 확보하지 못함
○ 가스대체 과제의 경우 세부활동 계획의 구체성이 낮은 면이 있으나, GWP가 낮은 PFC 대체 가스군 개발의 중요성이 인정되며 현재의 불확실성이 높아 민간에서 주도적으로 추진하지 못한다는 면에서 정부 지원이 필요하다고 판단됨
- 단, 공정효율화 전략과제 중 배출가스회수 단위과제는 대체가스에 한정한다고 볼 수 없는 모니터링과 분해기술이므로 대안 구성에서 제외함
- 또한, 대안 구성에 포함된 전략 과제 중 국가연구시설장비진흥센터(NFEC) 검토 결과 장비구축 구축의 타당성이 확보되지 못한 장비를 제외함
* 배출가스 저감을 위한 신규 세정용(PFC) 가스 및 공적 기술 개발, 가스 사용 실시간 모니터링 장비, HPLC-ICP/MS
○ 인증평가 과제의 경우 인증 및 표준화 대상과 개발 내용에 대한 계획이 미흡하며, 동 사업의 목표 달성에 기여하는 바가 명확하지 않은 것으로 판단됨
- 기존 가스에 적용되는 현재 평가체계에 대한 보다 구체적인 문제 식별이 필요하며, 인체안전성 평가, 인공지능 활용 등 내용이 모호하고 정량적 목표치가 명확하지 않아 대안 구성에서 제외함
○ 반도체·디스플레이 분야 대안의 2030년 탄소배출량 저감 기대효과는 없는 것으로 조사되나, 정부 지원의 당위성이 인정되며, 2050년 탄소중립 시나리오 달성을 위해 필수적인 전략과제로 대안을 구성함

2. AHP를 이용한 종합 분석
다. AHP 항목별 가중치 산정
□ 평가항목의 1계층인 과학기술적 정책적 경제적 타당성의 가중치는 각각 0.428, 0.446, 0.126로 도출되어 평가자들은 정책적 타당성 항목을 가장 중요하게 판단하는 것으로 나타남
○ 다음으로 과학기술적 타당성을 상대적으로 더 중요하게 판단하고 있으며 경제적 타당성은 상대적으로 낮게 나타났고, 이들 가중치의 총 합은 1로 타당성을 확보함
○ 과학기술적 타당성 2계층 평가항목인 ’문제/이슈 도출의 적절성’, ‘사업목표의 적절성’, ‘세부활동 및 추진전략의 적절성’의 가중치는 0.200, 0.121, 0.107 순으로 나타남
- 평가자들은 동 사업의 과학기술적 타당성을 평가하는데 있어서 ‘문제/이슈 도출의 적절성’, ‘사업목표의 적절성’, ‘세부활동 및 추진전략의 적절성’ 항목 순으로 중요하게 판단하는 것으로 나타남
○ 정책적 타당성 2계층 평가항목은 ‘정책의 일관성 및 추진체제’, ‘사업추진상의 위험 요인’의 가중치는 각각 0.275, 0.171로, 평가자들이 상대적으로 ‘정책의 일관성 및 추진체제’를 더 중요하게 인식하는 것을 알 수 있음
- ‘정책의 일관성 및 추진체제’의 하위 3계층 평가항목 중 ‘상위계획과의 부합성’의 가중치는 0.125, ‘사업 추진체제 및 추진의지’가 0.150로 나타나 평가자들이 보다 중요하게 인식하고 있는 것으로 나타남
- ‘사업추진상의 위험요인’의 3계층인 ‘재원조달 가능성’, ‘법 제도적 위험요인’의 가중치는 각각 0.090, 0.081로 ‘재원조달 가능성’의 가중치가 보다 높게 나타남
○ 경제적 타당성 평가항목의 가중치는 0.126로 과학기술적 타당성 및 정책적 타당성에 비해 상대적으로 낮게 나타났음
- 이는 탄소중립 관련 기술개발이 경제성보다는 과학기술성 및 정책성 측면에서 평가자들에게 중요하게 인식되고 있음을 확인 가능함

라. 사업계획 대안에 대한 AHP 평가 결과
□ 동 사업계획 대안에 대한 시행 미시행 점수를 예비타당성조사 평가항목별로 분석한 결과, AHP 종합평점은 ‘사업 시행’이 0.688, ‘사업 미시행’이 0.312로 도출되어 사업 시행에 대한 선호도가 높은 것으로 조사됨
○ 아래의 표는 AHP 평가자 12인 중 최대 최솟값 2인을 제외한 10인에 대하여 과학기술적 정책적 경제적 타당성 측면에서 동 사업의 시행 또는 미시행 평가점수를 도출한 것이며, 종합결론에서 평가자 10명 전원이 ‘시행’으로 평가함
- 과학기술적 타당성은 사업 시행에 대한 종합평점이 0.769으로 나타났으며, 개별 평가자 10명 모두 시행에 대한 선호도가 높은 것으로 나타남
- 정책적 타당성의 경우 사업의 시행에 대한 종합평점이 0.621로 나타났으며, 개별 평가자 10명 중 9명이 시행에 대한 선호도가 높은 것으로 나타남
- 경제적 타당성의 경우 사업의 시행에 대한 종합평점이 0.685으로 나타났으며, 개별 평가자 10명 중 8명이 시행에 대한 선호도가 높은 것으로 나타남

3. 정책제언
□ 예비타당성조사를 통해 도출된 대안으로 사업을 추진하기 위해서는 과제별 성과를 평가하고 관리할 수 있는 고도화된 수단과 각 업계의 상황 및 가능성을 고려한 보급·확산 전략을 재검토할 필요가 있음
○ 탄소배출 저감이라는 목표 달성을 위해 다수 산업분야를 동시에 추진함으로써 얻을 수 있는 이점과 당위성에 대한 보완이 필요함
○ 일부 산업의 경우 사업기간 중 탄소중립 성과를 확인할 수 있는 지표가 미흡하므로 탄소중립 성과를 확인할 수 있는 사업 공통지표 및 산업별 성과지표 설정 재검토가 필요함
○ 기술개발 결과물이 대규모 설비구축으로 연계되는 구조이므로 구축될 설비를 범용적으로 사용하여 해당 산업의 다수 기업에게 개방되도록 해야 함

□ 동 사업의 성과를 극대화하기 위해서 최종 사용자의 수용성 제고 방안과 다수 분야 간 시너지 효과를 창출할 수 있는 구체적인 협업 구도 마련이 필요함
○ 탄소 다배출 업종 및 수요의사 제기 기업들이 기술개발 성과를 활용하기 위해서 동 사업의 과제 세부 RFP 작성에서부터 선정 및 수행까지 수요기업과의 연계를 강화할 필요가 있음
○ 타겟 기업이 기술개발 성과를 활용하는 과정에 필요한 전환비용을 최소화하여 기술의 수용성을 높일 필요가 있으며 기술개발 과정에서 이러한 수용성 제고를 염두에 두고 추진 필요
○ 4개 분야(철강, 석유화학, 시멘트, 반·디) 그랜드컨소시엄 간의 연계 체계를 주관부처가 제시한 現선언적 수준보다 구체화하여, 구축될 플랫폼을 공유하고 협업 활동을 활성화 하여야 함
○ 다수의 부처(과기부, 산업부, 환경부 등)가 함께 ‘탄소중립 R&D 협의체’를 효과적으로 운영하기 위한 세부지침 등 제도적으로 실질적 협력방안 구축이 필요함

□ 동 사업의 기술개발과 함께 대체원료 수급계획 현실화와 탄소배출 저감 인센티브 확대 등 관련 정책 수립이 동반되어야 함
○ 현 사업에서 개발된 기술을 적용할 경우 필요한 수소량을 확인하여 이에 대한 수급 추이와 가능성을 검토하고 필요량을 해결할 국가 사업 추진이 필요함
○ 이산화탄소 배출에 대한 규제와 이를 극복한 기업에 대한 보상 정책이 산업별로 명확하고 구체적으로 수립되어야 함
○ 중소/중견 기업의 지원이 시급하다고 판단되며, 중소기업이 어떤 측면에서 어려움을 겪고 있는지 등에 대한 심도 있는 조사와 탄소 중립을 위한 공정 개선과 혁신기술 도입을 위한 대책 마련이 필요함

□ 과제의 성과나 목표달성 여부가 과제수행 기간에 따라 자동적으로 도출되는 것이 아니므로, 상용화의 가능성이나 실제 탄소 감소량 등을 지속적으로 모니터링하는 등 과제 성과에 대한 적극적인 점검 및 관리가 필요함
○ 산업체 대상 2030년까지 탄소중립 실현이라는 대명제에 있어서, 산업체 대상 ESG(환경,사회,지배구조) 정보 공시 의무는 매우 연관되는 사항이기에, 동 분야 연구개발 사업 추진 시 이에 대한 지속적 점검이 필요함
○ 제시되는 탄소 배출량과 감축 목표량의 수치적 데이터에 대한 신뢰성을 담보할 수 있는 근거 및 제시된 데이터에 대한 관련 전문가의 확실한 검증 결과가 제시되어야 함

(출처 : 요약 57p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 목차 ... 5
• 표목차 ... 8
• 그림목차 ... 19
• 요약 ... 23
• 제 1 장 사업 개요 및 조사방법 ... 77
• 제 1 절 사업 개요 ... 77
• 1. 사업의 목적 및 목표 ... 81
• 2. 사업 내용 ... 81
• 3. 사업추진 전략 ... 95
• 4. 사업 예산 ... 97
• 제 2 절 조사방법 ... 98
• 1. 과학기술적 타당성 ... 98
• 2. 정책적 타당성 평가 부문 ... 102
• 3. 경제적 타당성 평가 부문 ... 104
• 제 2 장 기초자료 분석 ... 105
• 제 1 절 탄소중립 배경 ... 105
• 제 2 절 탄소중립 국내·외 정책 동향 ... 109
• 1. 미국 탄소중립 정책 동향 ... 109
• 2. 독일 탄소중립 정책 동향 ... 111
• 3. 영국 탄소중립 정책 동향 ... 112
• 4. 프랑스 탄소중립 정책 동향 ... 115
• 5. 일본 탄소중립 정책 동향 ... 117
• 6. 대한민국 탄소중립 정책 동향 ... 119
• 제 3 절 탄소중립 국내·외 핵심기술 동향 ... 123
• 1. 탄소중립 핵심기술 국제 동향 ... 123
• 2. 탄소중립 산업핵심기술개발 특허 분석 ... 130
• 3. 탄소중립 핵심기술 기술수준 분석 ... 139
• 제 3 장 과학기술적 타당성 분석 ... 144
• 제 1 절 문제/이슈 도출의 적절성 ... 144
• 1. 문제/이슈 식별 과정의 적절성 ... 146
• 2. 과학기술 기반 문제/이슈 해결의 중요성 및 필요성 ... 190
• 제 2 절 사업목표의 적절성 ... 221
• 1. 사업목표와 해결할 문제/이슈와의 연관성 ... 223
• 2. 사업목표 설정의 적절성 ... 239
• 3. 성과지표의 적절성 ... 261
• 제 3 절 세부활동 및 추진전략의 적절성 ... 266
• 1. 세부활동과 사업목표의 연관성 ... 292
• 2. 세부활동 도출의 적절성 ... 318
• 3. 추진 전략의 적절성 ... 463
• 제 4 장 정책적 타당성 분석 ... 479
• 제 1 절 정책의 일관성 및 추진체제 ... 479
• 1. 상위계획과의 부합성 ... 479
• 2. 사업 추진체제 및 추진의지 ... 495
• 3. 관련 주체들 간의 협력 ... 519
• 제 2 절 사업 추진상의 위험요인 ... 522
• 1. 재원조달 가능성 ... 522
• 제 5 장 경제적 타당성 분석 ... 529
• 제 1 절 비용 검토 ... 529
• 1. 사업비용의 구성 ... 529
• 2. 연구장비 구축비용 검토 ... 536
• 3. 적정 사업비 검토(총비용 추정) ... 547
• 제 2 절 효과 추정 및 경제성 분석 ... 548
• 1. 주관부처의 효과 추정 방법 검토 ... 548
• 2. 예비타당성조사의 효과 추정 및 경제성 분석 방향 ... 559
• 3. 경제적 타당성 분석 ... 561
• 제 6 장 종합분석 및 결론 ... 568
• 제 1 절 사업계획서 원안에 대한 조사결과 ... 568
• 1. 사업계획서에 대한 조사결과 ... 568
• 2. 주관부처 소명자료에 대한 검토결과 ... 602
• 제 2 절 예비타당성조사 대안의 도출 ... 647
• 제 3 절 AHP를 이용한 종합분석 ... 671
• 1. AHP 기법을 활용한 종합분석의 개요 ... 671
• 2. 종합평가 결과 ... 673
• 제 4 절 결론 및 정책제언 ... 679
• 1. 결론 ... 679
• 2. 정책제언 ... 680
• 참고문헌 ... 683
• 부록 ... 685
• 부록1. 종합평가를 위한 AHP 설문지 ... 687
• 부록2. 분야별 특허분석 결과 ... 697
• 끝페이지 ... 744