초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
[세부기술 1] 이차전지 재사용 핵심기술 개발
• 기술적 측면
- 본 과제에서 개발하는 폐전지 열화진단 기술은 열화원인을 규명하고 재사용 전지 등급 판정 정합성을 높일 수 있음
- 폐배터리 복원 기술을 적용하여 재사용 배터리의 상품성 개선이 가능함

• 산업·경제적 측면
- 2020년 기준 전세계 전기차 폐전지 누적 수량은 200GWh1)로 예상되며 적극적 재사용을 통해 당해연도 ESS 시스템 설비 용량 (29GW ²⁾)을 감당할 수

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
[세부기술 1] 이차전지 재사용 핵심기술 개발
• 기술적 측면
- 본 과제에서 개발하는 폐전지 열화진단 기술은 열화원인을 규명하고 재사용 전지 등급 판정 정합성을 높일 수 있음
- 폐배터리 복원 기술을 적용하여 재사용 배터리의 상품성 개선이 가능함

• 산업·경제적 측면
- 2020년 기준 전세계 전기차 폐전지 누적 수량은 200GWh1)로 예상되며 적극적 재사용을 통해 당해연도 ESS 시스템 설비 용량 (29GW ²⁾)을 감당할 수 있을 것으로 예상됨. (2030년 전기차용 페전지 누적 수량 1,000 GWh 예상 ¹⁾)
- 동 사업의 성공적인 기술개발을 통해 이차전지 재사용 사업화에 중요한 핵심 원천 기술 (열화분석 및 배터리복원)을 확보할 수 있으며 향후 기술이전을 통해 국내 기업이 2030년 기준 448조 규모 ³⁾의 ESS 시장을 선도하는데 기여할 수 있을 것으로 보임.
1) BEE, “Second Life-batteries as Flexible Storage For Renewable Energies“, ’16.4
2) 산업통상자원부, “에너지 신산업의 총아, 에너지저장장치”, ’15.8
3) Citi group report “Global Perspectives & Solutions“, ’15.1

• 정책/공공·인프라 측면
- 신재생 에너지 보급 확대로 인해 전력망 안정을 위한 ESS에 대한 필요성이 높아 질 것이고, 각 국 정부의 보급 지원 정책에 힘입어 2020년 이후에는 본격적인 성장 단계에 진입 할 것으로 전망. 폐배터리를 재사용한 ESS 시스템을 구축하여 활용 가능하며 이는 전기차 시대에 불거질 환경문제에 선제 대응함과 동시에 정부의 신재생에너지 보급률 향상 정책과 부합함
- 폐배터리를 재사용하는 자원 순환성 제고를 통한 전기차 배터리 재활용 이슈에 선제 대응함과 동시에 ESS 관련 신에너지 시장에서 미래 먹거리를 발굴 가능
- 자원 선순환 고리 마련은 물론, 전기차 후방산업 창출에 기여할 것으로 기대되고 있음

[세부기술 2] e-Biorefinery 플랫폼 기술 개발
• 기술적 측면
- 기존 광합성 기반 생물학적 CO₂ 전환기술 대비 효율적인 탄소 고정화 경로 제시
- 미세조류 대비 유전자 조작의 용이성, 연속 배양의 용이성, 균주의 특허 확보 가능성 등의 장점을 지닌 Bacteria 계열의 CO₂ 활용 미생물촉매 활용을 통한 다양한 고부가 화학물질 전환을 위한 생물학적 플랫폼 구축 가능
- 전극생물반응기 시스템을 활용한 미생물 촉매의 고농도 대량배양을 통해 타겟 물질에 대한 생산성을 높이고, 투자비를 감소시켜 향후 경제성 제고 가능
- 상온/상압 조건에서 CO₂ 포집-전환이 세포 내 하나의 시스템으로 운영될 수 있어 국내 실정에 적합한 차세대 CCSU 기술로 응용 가능

• 산업·경제적 측면
- 확보된 CO₂ 전환 미생물 pool을 이용하여 생물학적 방법으로 CO₂ 로부터 다양한 고부가 대사산물을 생산하는 새로운 산업 분야를 창출할 것으로 기대됨
- 독자적인 균주/발효 공정 확보를 통해 경쟁력 있는 바이오기반 고부가 화합물 제조기술 확보 및 Bio-chemical 사업의 기반 마련
- CO₂ 전환 생촉매 기반 바이오리파이너리 플랫폼 기술 확보를 통해 기후변화대응 정책에 선제적으로 대응 및 새로운 사업 영역 발굴/이윤 창출 기대

• 정책/공공·인프라 측면
- 본 과제에서 개발한 CO₂ 감축기술을 기반으로 한 향후 탄소 배출권 거래 방안 고려 가능
- 생촉매 개량 시스템 관련 기술을 통해 산업용/의료용/특수용 효소개량, 생물공정시스템 개선 등 BT-기반 산업의 전반적인 발전에 기여 가능

(출처 : 요약문 6p)

Abstract ▼

Ⅳ. Result and Recommendations
○ Development of advanced technology for reusable secondary battery
[Technology]
- The development of technology which diagnosing waste secondary batteries can find the cause of battery deterioration as well as improve accuracy of evaluation for rating of reusa

Ⅳ. Result and Recommendations
○ Development of advanced technology for reusable secondary battery
[Technology]
- The development of technology which diagnosing waste secondary batteries can find the cause of battery deterioration as well as improve accuracy of evaluation for rating of reusable secondary battery.
- The technology of reusable battery can improve that of quality.

[Industry & Economy]
- As of 2020, the cumulative quantity of waste batteries for electric vehicles is expected to be 200GWh ¹⁾ and the capacity of facilities for ESS system (29GW ²⁾) is expected to be available through the usage of the reusable battery. (Cumulative quantity of waste batteries for electric vehicles is expected to be 1,000 GWh ¹⁾)
- Korean companies will be able to contribute to leading the ESS market of 448 ³⁾ trillion won in 2030 through technology transfer of diagnosing waste secondary battery & technology of battery restore.
1) BEE, “Second Life-batteries as Flexible Storage For Renewable Energies“, '16.4
2) Ministry of Trade, Industry and Energy, “Core of new energy industry, ESS”, '15.8
3) Citi group report “Global Perspectives & Solutions“, '15.1

[Policy & Public infrastructure]
- Expanding supply of renewable energy will increase the need for ESS and electric grid stability. After 2020, the market of ESS is expected to be developing stage due to the support of government’s policy. The reused batteries can be applied for ESS systems, which can alleviate environmental problems and comply with the government's policy to improve the supply of new and renewable energy.
- Reusing the EV’s batteries can reduce the burden of recycling of waste batteries and take the lead in the secondary battery market.
- Battery reuse can save natural resources and contribute to the creation of new industries.

○ Development of e-Biorefinery platform technology
[Technology]
- Efficient carbon immobilization pathway compared to existing photosynthesis-based biological CO₂ conversion technology would be provided in this project
- Biological platform for CO₂ conversion to various high-value chemicals through the use of bacteria-based CO₂-utilizing microbial biocatlaysts with advanced technologies such as gene manipulation would be suggested. The results might be used for advanced tools in this field compared to current approached for biological CO₂ conversion such as microalge-based technologies.
- It is possible to enhance the productivity of the target materials and reduce the investment costs by increasing the concentration of microbial catalysts at the bioelectrochemical reactor systems (cathode).
- Capture and conversion of CO₂ at room temperature/atmospheric pressure can be operated as one system in cell, so it can be applied as a next generation CCSU technology for sustainable and renewable energy production

[Industry & Economy]
- It is expected to create a new industrial sector that produces a various high-value-added metabolites from CO₂ by biological methods using the pool of acquired CO₂-converting microorganisms
- By securing unique strains/fermentation processes, we can secure competitive manufacturing technologies for bio-based high-value compound production and lay the foundation for bio-chemical business
- Biorefinery platform technologies for CO₂ conversion are expected to preemptively respond to climate change response policies and discover new business areas/create profits

[Policy & Public infrastructure]
- It is possible to consider future carbon trading schemes based on development of CO₂ reduction technology
- It is possible to contribute to the overall development of BT-based industry such as improvement of industrial/medical/special which are using enzymes and improvement of biological process system through technology related to bio-catalyst improvement system

(source : Summary 11p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 14
• 목차 ... 15
• 그림목차 ... 16
• 표목차 ... 23
• 제 1 장 과제 일반 현황 및 구성 ... 25
• 1-1. 과제 일반 현황 ... 25
• 1-2. 과제 구성 ... 26
• 제 2 장 이차전지 재사용 핵심기술 개발 ... 27
• 2-1. 기술의 개요 ... 27
• 2-2. 목표 및 연구내용 ... 30
• 2-3. 추진전략 ... 31
• 2-4. 추진체계 ... 34
• 2-5. 추진실적 ... 36
• 제 3 장 e-바이오리파이너리 플랫폼 기술 개발 ... 73
• 3-1. 기술의 개요 ... 73
• 3-2. 목표 및 연구내용 ... 75
• 3-3. 추진전략 ... 76
• 3-4. 추진체계 ... 78
• 3-5. 추진실적 ... 80
• 제 4 장 주요성과 및 향후계획 ... 164
• 4-1. KIER 광주센터 기본사업 추진 주요 성과 ... 164
• 4-2. 향후계획 ... 166
• 끝페이지 ... 168