초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
- 'Power-to-gas (P2G) 융합에너지 기술 분야 차세대 공학연구자 육성 사업단’은 화석연료 중심의 현재 에너지시스템에서 수소를 주요 에너지원으로 활용하는 경제·산업 구조로 변화하는 과정에서 수소를 안정적으로 생산-저장-운송-응용 하는 모든 분야의 산업과 시장에 필요한 핵심 인재를 양성하는 사업단임.
- 본 사업단은 신재생에너지로부터 얻은 Power를 수소생산 및 에너지변환·저장 기술에 대한 산학연 기술 교류 및 협동 연구를 통하여 이를 실용화할 수 있는 석·박사,

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
- 'Power-to-gas (P2G) 융합에너지 기술 분야 차세대 공학연구자 육성 사업단’은 화석연료 중심의 현재 에너지시스템에서 수소를 주요 에너지원으로 활용하는 경제·산업 구조로 변화하는 과정에서 수소를 안정적으로 생산-저장-운송-응용 하는 모든 분야의 산업과 시장에 필요한 핵심 인재를 양성하는 사업단임.
- 본 사업단은 신재생에너지로부터 얻은 Power를 수소생산 및 에너지변환·저장 기술에 대한 산학연 기술 교류 및 협동 연구를 통하여 이를 실용화할 수 있는 석·박사, 박사후연구원, 연구교수 등의 차세대 공학연구자를 양성하고, 배출된 연구 인력의 취·창업으로 연결되는 지속성장 가능한 산-학간 연구 생태계 육성을 사업 목표로 함.

◼ 전체 내용
○ 수소생산 및 에너지변환·저장 기술 분야 차세대 소재혁신 연구인력 양성
- 수소생산 및 에너지변환·저장 기술 관련 핵심소재 개발을 위한 석·박사 고급인재 양성.
- 수소생산 및 에너지변환·저장의 현장기술을 반영한 교육 프로그램 개발.
- 나노신소재공학과 대학원 교과과정 개편 및 5개 특화과목 신설.
- 기업초청 세미나, 현장실습, 인턴쉽을 통한 산업 맞춤형 인재 양성.
- SCI논문 작성 및 국제학술대회 발표를 통한 주도적 연구능력을 갖춘 인재의 글로벌화.
○ 고성능 혁신소재 연구
- 에너지 효율 향상을 위한 고에너지밀도 에너지 변환·저장 소재 설계.
- 산학연 공동 연구 프로젝트를 통한 P2G 핵심소재 성능 향상 및 응용기술 연구.
- SCI 급 논문 게재 및 특허 출원/등록을 통한 지적재산권 확보와 원천기술 선점.
○ 산학연 연구 생태계 구축
- 참여기업의 기술 니즈를 바탕으로 교육과정 개편 및 애로기술 해결.
- 산학연 기술교류와 공동 연구를 통한 연구 인력의 취·창업 촉진.
- 산업체 재직자 재교육 프로그램 개발.

◼ 1단계
❏ 목표
※ 1단계는 4개월 동안 진행된 목표임 (산학연 워크샵은 코로나19로 2단계로 연기함).
❏ 내용
○ 교육
- 교과과정 개편 및 교재개발 시작.
- 특화프로그램 개발.
○ 연구개발
- 산업현황 조사 및 산업체 니즈를 반영한 공동연구 주제 발굴.
- 사업 세부 Scope 확립.
○ 산학협력
- 산학연 협력 교육/연구 프로그램 구축.
- 참여기업 대상 애로기술 해소.
○ 취･창업
- 수요/참여기업 협력체제 구축.

◼ 2단계
❏ 목표
○ 2단계 정성적 최종 목표
- Power-to-gas 융합에너지 기술 분야 차세대 공학연구자 육성 사업단’수소생산 및 에너지변환·저장 기술에 대한 산학연 기술 교류 및 협동 연구를 통하여 기업의 애로기술을 지속해서 해결.
- 연구 개발된 기술을 실용화할 수 있는 다학제적 석·박사, 박사후연구원, 연구교수 등의 차세대 공학연구자를 양성.
- 배출된 연구 인력의 취·창업으로 연결되는 지속성장이 가능한 산-학간 연구 생태계를 육성.
- 연구 결과물은 SCI 논문, 특허 출원 및 등록, 국내·외 학회 발표 등으로 연계.
○ 정량적 목표
❏ 내용
○ 연구부분
∎ 제1그룹: 광/전기화학 수소 생산 고성능 혁신소재 연구
- 수소생성 촉매 소재의 양이온/음이온 제어로 인한 고성능 혁신소재 연구.
- 고효율 수소생성을 위한 고온형 프로톤세라믹 전해전지와 저온형물분해전지의 혁신 공기극 소재 연구.
- 결함화학제어를 통한 산화물 반도체 기반 산화/환원 이중성 광전극 개발.
- 수소생산용 신규 광전극 소재의 성능 향상을 위한 전자/화학/결정구조 제어.
∎ 제2그룹: 고성능 고안정성 에너지 변환·저장 혁신소재 연구
- 인공지능 기반 고성능 이차전지 및 연료전지 전극 재료 연구 및 제일원리계산을 통한 이론 물성 해석 및 예측.
- 신규 소재 나노 구조체 기반 표면제어 기술을 통한 전극 산화/환원 반응 가역성 향상 연구.
- 결정/전자/화학 구조 분석을 통한 반응메커니즘 규명 및 반응속도 계산을 통한 성능 개선.
○ 차세대 공학자 연구 인력 양성
- 수소생산 및 에너지변환·저장 기술 관련 핵심소재 개발을 위한 석·박사급 Power-to-gas 융합에너지 기술 분야 차세대공학자 양성 (연구 및 교육과정의 정기적인 환류 시스템 기초 토대 마련).
- SCI논문 출간 및 지적재산권 작성 능력 배양을 통한 고급 인재 양성.
- 국제학술대회 발표와 국제 협력 연구를 통하여 인재의 글로벌화.
- 산업체 연구소와의 긴밀한 협력을 통한 산업 맞춤형 인재 양성.
- 연구그룹리더의 주기적인 그룹미팅, 저널세미나, 성과발표 워크샵 등을 통하여 차세대공학자들의 주도적 연구능력 배양.
○ 특화분야 교육 프로그램 개선
- 수소생산및 에너지변환·저장의 현장기술을 반영한 교육프로그램개발.
- 나노신소재공학과 대학원 교과과정을 개편하고, PBL과목 포함하여 5개의 특화과목 신설.
- 기업초청 세미나, 현장실습, 인턴쉽을 통한 현장 중심 교육 강화.
- 4차산업혁명 시대를 준비하기 위한 인공지능 및 이론계산 중심 특화과목 신설.
- 인문·공학 융합 프로그램을 core 과정으로 신설 (본교 대학원에서 융합형 인재를 양성하기 워한 차원에서 프로그램 마련 중임).
○ 산학연 연구 생태계 구축
- 참여기업의 기술 니즈를 바탕으로 운영위원회 중심의 교육과정 개편 및 애로기술 해결.
- 산학연 기술교류와 공동 연구를 통한 연구 인력의 취·창업 촉진(인턴쉽, 샘플교환 및 평가, 현장 실습 강화).
- 산업체 재직자 재교육 프로그램 (졸업생 초청세미나, 선배 멘토 모임 등을 통하여 지속적인 졸업생 관리 및 교육 프로그램 개발).
- SCI 급 논문 게재 및 특허 출원/등록을 통한 지적재산권 확보와 원천기술 선점.

□ 연구개발성과
○ 특화분야 인재양성 교육 및 확산 부문
- 미래수요 반영 개설될 Power-to-Gas 관련 교과목 개발(4개 과목 운영)
･ 태양전지 및 태양광 물분해소재, 에너지변환소재응용특론, 신에너지소재론, 태양광에너지 소자특론, 고체화학특론
- 특화분야 인재양성 교육(77명)
･ 태양전지 및 태양광 물분해소재(PBL, 24명 수강), ･ 신에너지소재론(32명 수강)
･ 에너지변환소재응용특론(6명 수강), ･ 고체화학특론(6명 수강)
･ 태양광에너지소자특론(5명 수강)
- 연구과제(특화분야)와 인력양성 연계(참여 기업 및 연구소간의 협력 강화)
･ 현장 실습 교육(60회).
･ 산업체/연구소/대학 전문가 교육 과정(세미나) 참여(41회).
- 신산업 취·창업 연계
･ 총 19명 졸업에 전원이 배터리 등 에너지 관련 분야에 취업(11명) 또는 진학
- 기술이전(3건)
･ ㈜한일개발에 “나트륨 이차전지용 양극 재료 및 이를 포함하는 나트륨 이차전지” 특허권 양도 2,000만원 등 3건에 총 5,800만원 기술 이전.
○ 산학연 협력 부문
- 현장 연구(60건)
･ ㈜현대자동차, 포항가속기연구소, 생산기술연구소 등에서 현장 연구.
- 기업 애로기술(16건)
･ ㈜TES, ㈜에너지11 등 5개 기업에서 16건의 애로기술 해결.
- 산학공동과제 추진(11건; 4,603백만원)
･ ㈜삼성SDI 등 10개 기관과 산학연 공동 과제 수행.
- 멘토링(18회, 연인원 105명)
･ 재료연구원, 한국원자력연구원, ㈜테스 등 11개 기관 전문가 멘토링.
- 운영위원회(총 12회)
･ 한국원자력연구원, ㈜테스 등 5개 기관과 운영위원회 개최.
○ 연구개발 부문

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 활용계획
- 사업 완료 후, 관련 기술에 대한 정기적인 전문가 초청 세미나 개최를 통해 연구 주제와 관련된 정보를 공유하고, 새로운 지식과 기술을 교류하고자 함.
- 후속 연구를 통해 연구 성과 공유를 위한 발표회를 개최하여 구성원들이 새로운 정보를 습득하고 지식을 심화시키는 창의적인 교육을 진행.
- 지속적인 산학연 기술교류를 통하여 산업체의 애로기술을 파악하고 이를 해결할 수 있는 후속 연구개발 과제로 발전시킴
- 우수연구 성과에 대하여 산학협력단을 통한 원천 특허 기술 획득, 시제품 제작 등을 진행하기 위한 예산을 지원하여 기술의 사업화를 추진할 계획임.
○ 기대효과
- 수소생산 및 에너지변환·저장 원천기술 개발 : 수소생산 혁신소재그룹, 에너지변환·저장 혁신소재그룹, 인공지능기반 계산과학팀의 다학제간 연구를 통하여 미래 융합 산업 원천기술 개발.
- 산학연 중심의 실용연구 : 적극적 산학연 협력연구를 활성화함으로써 에너지 소재 원천기술의 실용화 구현 및 지적재산권 확보.
- 창의적·실용적 차세대 공학자 양성 : 산업체의 요구사항을 반영하고, 학제간 융복합 대학원 과정 교육을 강화한 창의적, 실용적 전문연구인력 양성.
- 수소에너지소재 연구컨트롤 타워 : 에너지변환·저장 및 수소생산 원천기술 연구 분야의 세계적 연구 그룹의 위상 확보.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 7
• 1. 사업 개요 ... 8
• 1) 사업 추진체계 ... 8
• 2) 지원 계획 ... 10
• 2. 사업 추진실적 및 지원 체계 ... 12
• 1) 사업 추진 실적 ... 12
• 2) 지원 체계 ... 26
• 3) 사업 추진상의 문제점 및 개선사항 ... 28
• 3. 사업 추진 성과 ... 29
• 1) 사업추진 결과 ... 29
• 2) 사업추진 성과지표 ... 53
• 3) 정성적 연구개발성과 ... 56
• 4) 정성적 우수 사업추진 성과 ... 57
• 5) 자율 성과지표 ... 57
• 6) 21년 연차컨설팅 의견 및 반영 내용 (20년에 진행됨) ... 59
• 7) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 60
• 4. 사업목표 달성도 및 지원체계에 대한 자체 평가 ... 62
• 1) 사업목표 대비 달성도 수준 자체평가 ... 62
• 2) 사업목표 달성을 위한 지원체계에 대한 자체평가 ... 63
• 3) 사업추진 및 목표 달성상의 애로사항 및 자체 해결노력 ... 64
• 4) 목표 미달시 원인(사유) 자체분석 ... 64
• 5. 성과의 관리 및 활용계획 ... 65
• 1) 연구개발성과의 활용방안 ... 65
• 2) 추가연구 필요성 및 타 연구에의 응용 방안 ... 65
• 3) 기술이전 및 사업화 추진방안 ... 66
• 별첨 ... 67
• 끝페이지 ... 174