수소 생산·저장 신기술 개발현황과 유통·활용 안전관리 강화 동향분석 (양장본 Hardcover)

수소 생산·저장 신기술 개발현황과 유통·활용 안전관리 강화 동향분석 (양장본 Hardcover)

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Description
본서의 특징

최근 기후변화가 심화하면서 수소경제 필요성이 강조되고 있다. 이에 선진국들은 2050년 탄소중립을 선언하고 2030년 탄소배출 목표도 강화했다. 우리나라도 2030년 탄소배출 목표를 2018년 배출량 7억 2760만t 대비 40% 줄인 4억 3660만t으로 강화했다. 지난 몇 년간 수소경제 활성화를 위한 노력을 지속해 온 결과, 국내 수소차 보급 약 2만 4,000대, 수소충전기 약 170대 등 수소인프라 보급을 달성했다. 또한, 청정수소 인증과 청정수소 발전 의무화제도(CHPS) 도입 등 수소경제 육성에 필수적인 내용이 담겨져 있는 수소법 개정안이 통과되어 국내 수소경제가 가속될 것으로 기대되고 있다. 수소산업 발전을 위한 정부와 민간의 노력이 지속되고 있지만 아직 국내 수소 산업은 해결해야 할 문제를 안고 있는 상황이다. 특히 수소충전소 적자 문제, 수소 인프라 보급 불균형 등 수소모빌리티와 관련한 문제들이 해결되어야 한다.

우리나라는 수소 활용 산업, 특히 모빌리티나 수소연료전지 분야는 앞서가고 있다. SNE리서치에 의하면, 전 세계에서 `22년 1~8월 판매된 수소차는 총 1만 2407대로, 현대차는 7410대를 차지해 59.7%의 점유율을 나타냈다. 그러나 수소 산업 기반과 기술이 취약하다. 특히, 수소 생산의 경우 수전해 기술력과 산업 기반이 약하며, 저장이나 유통 분야도 선진국 대비 부족한 실정이다. 최근 생산된 수소를 효율적으로 해결하기 위한 방안으로 기존 배관 인프라에 천연가스와 수소를 일정 비율로 혼합하는 것인데, 국내 가스공사도 `26년까지 기존 도시가스 배관망에 최대 20% 수소 혼입을 실증한다는 목표를 세웠다. 또한 석유공사는 암모니아를 활용한 수소 인수기지 인프라를 개발 중인데, 현재 암모니아는 저장·운반·활용이 상용화돼 있어 수소가 에너지원으로 완전히 상용화되기 전까지 가교역할을 할 수 있다.

이에 본원 R&D정보센터에서는 청정수소 생태계를 조성하여 수소강국에 도약하는데 기여하고자 관련 기관들의 분석 정보자료를 토대로 「수소 생산·저장 신기술 개발현황과 유통·활용 안전관리 강화 동향분석」을 발간하였다. 본서는 총 7장으로 구성되어 있으며, 국가별 수소경제 이행실적, 수소 생산·저장·운송·활용(충전·발전·모빌리티·수소도시)·안전관리 등 신기술 동향을 다루었다. 본서가 학계ㆍ연구기관 및 관련 산업 분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

2022. 11.
저자

지식산업정보원R&D정보센터

목차

제1장수소경제이행을위한국가·기업별추진사업과전략

1.수소경제로의이행
1)수소경제의의미및수소의종류
(1)수소경제의미
(2)수소종류
가.추출수소생산량확대에대응하기위한개질수소생산시스템개발
나.청색수소시장과동반성장하는이산화탄소포집·저장·활용시장
다.녹색수소활용에필수적인수전해설비시스템의국산화
2)수소경제의비전과비즈니스기회
(1)에너지안보
(2)탄소중립
(3)공급망파급효과
가.저장:수소액화와암모니아
A)수소액화플랜트건설및핵심설비에대한국산화
B)친환경수소저장매체(Carrier)로서블루,그린암모니아활용
나.운송:차세대튜브트레일러와액화수소캐리어
A)국내운송-타입4(Type4)수소튜브트레일러개발
B)해외운송-액화수소전용운반선박개발
다.충전:수소복합충전소와이동식충전소
A)기존주유소·LPG충전소의수소복합충전소화
B)이동식수소충전소도입
라.활용:수송·산업·건물·발전분야
A)수소를활용한상용차시장
B)IMO규정충족을위한수소연료추진선시장
C)수소환원제철시장
D)고체산화물형연료전지(SOFC)시장
3)국내외수소경제동향및정책대응
(1)독일
가.정책동향
나.시장동향
(2)프랑스
(3)영국
(4)미국
가.정책동향
나.시장동향
(5)중국
가.정책동향
나.시장동향
(6)일본
가.정책동향
나.시장동향
(7)호주
가.정책동향
나.시장동향
(8)한국
가.국내수소경제시장전망
나.국내정책적대응동향
다.수소전주기안전관리종합계획
2.국내주요그룹사별수소사업추진현황및해외진출전략
1)국내주요그룹별수소사업추진현황
(1)현대자동차그룹
(2)현대중공업
(3)SK그룹
(4)효성그룹
(5)두산그룹
(6)한화그룹
(7)포스코그룹
(8)롯데그룹
(9)한국전력
(10)한국가스공사
2)우리기업해외진출전략
(1)국가별동향및프로젝트참여기업모니터링
가.독일
나.미국
다.중국
라.일본
마.호주
(2)얼라이언스참여를통한기업간교류강화
(3)해외기업과의합작법인(JV)설립등전략적제휴
3)수소경제시대를선도하기위한기업의전략방향
(1)기업R&D및정부정책을긴밀하게연계
가.기업의실질적경쟁력과직결되는산업분야를적극적으로지원
나.수소산업기반기술의견고한성장을위한중소기업·스타트업육성
(2)밸류체인전주기를아우르는수직적통합(VerticalIntegration)추구
3.수소경제시장전망
1)글로벌청정수소시장
2)수전해시장
3)연료전지시장
4)장기시장규모
제2장수소생산관련신기술동향-수전해/원자력그린(청정)수소-

1.수소생산기술개발과공급사업동향
1)수소수요증가와생산배경
2)국내외수소생산기술개발동향
(1)연료이용수소생산기술
가.해외
나.국내
(2)바이오매스및폐자원이용수소생산기술
가.해외
나.국내
(3)물분해(수전해)수소생산기술
가.해외
나.국내
3)수소생산공급사업현황
(1)수소생산공급사업
가.전통적수소생산공급사업
A)부생수소공급사업
B)수소생산기지구축사업
나.폐자원및바이오수소생산공급사업
A)바이오가스활용수소생산사업
B)B2H사업
C)해양미생물활용수소생산사업
D)플라즈마활용탄소자원화기술개발사업
E)W2H사업
F)폐자원활용수소생산사업
다.재생에너지연계수전해수소생산공급사업
A)태양광기반수전해수소생산사업
B)풍력발전활용수소발전시스템
C)P2G실증사업
D)해수수전해수소생산
(2)암모니아생산및전환사업
가.암모니아개질수소생산공급사업
A)암모니아개질수소생산사업
B)그린수소생산및암모니아제조사업
C)대규모그린수소및암모니아생산공장구축사업
D)그린수소활용암모니아제조플랜트건설사업
E)블루수소생산사업(현대중공업-아람코수소프로젝트)
나.그린암모니아생산및공급사업
A)해상풍력을활용한그린수소-암모니아플랫폼구축사업
2.그린수소생산을위한수전해기술과연구동향
1)수전해기술
2)차세대그린수소생산기술
3)수전해그린수소기술개발동향
(1)알칼라인수전해(AEC)기술
가.현황
나.해결해야할이슈
(2)양이온교환막(PEM)수전해기술
가.현황
나.해결해야할이슈
(3)음이온교환막(AEM)수전해기술
가.현황
나.해결해야할이슈
4)수전해그린수소산업동향
(1)국내외기술개발동향
가.해외기술개발동향
나.국내기술개발동향
(2)산업동향
가.해외산업동향
나.국내산업동향
5)수전해용분리막연구개발동향
(1)알칼라인수전해용분리막
(2)고분자전해질막수전해용분리막
(3)음이온교환막수전해용분리막
6)녹색수소생산기술‘수전해’특허출원분석
3.원자력청정수소기술연구동향
1)원자력수소와지속가능수소조건
2)원자력활용수소생산기술과국내외R&D동향
(1)국내외동향
(2)INL의수소샷이행원자력수소연구동향
3)미국의원자력수소정책동향
4)국내원자력수소타당성과시사점
4.수소생성및그린수소시장현황과전망
1)수소생성시장
(1)글로벌전체시장규모
(2)세부항목별시장규모
(3)지역별시장규모
(4)기업동향
가.NELHydrogen
나.TMPower
다.AirLiquide
라.Cummins
마.Engie
2)그린수소에너지시장
(1)시장규모
(2)경쟁현황
(3)그린수소에너지분석

제3장수소저장·운송신기술동향-암모니아추출/도시가스수소혼입-
1.암모니아추출수소및저장·운송관련기술동향
1)그린암모니아의필요성
2)암모니아관련주요국의정책지원현황
3)암모니아관련산업동향
(1)암모니아수소캐리어현황
(2)암모니아연료산업현황
(3)그린암모니아생산현황
4)암모니아기반수소추출기술개발동향
(1)열화학적암모니아분해기반수소추출촉매반응기술
가.열화학적암모니아분해촉매개발
나.멤브레인반응기기반고순도수소추출기술
다.고순도수소대량추출시스템실용화기술
(2)암모니아로부터높은효율로수소생산해내는촉매공정기술개발
2.기체수소저장/운송(유통)관련기술동향
1)수소의저장과운송
(1)수소기체/액체운송
(2)튜브트레일러/배관비교
(3)파이프라인
2)천연가스인프라활용수소운송‘도시가스수소혼입’
(1)기존천연가스인프라와수소운송핵심역할
가.천연가스네트워크100%수소전환을추진중인영국
나.일본,민간협업으로도시단위수소프로젝트추진
다.수소이용분야R&D및실증사업도활발히진행
라.우리나라의수소사업전망과기존인프라의활용방안
(2)국내,도시가스에수소혼입실증본격추진
가.도시가스수소혼입
나.기대효과
다.실증필요성
라.해외실증사례
마.실증계획
(3)수소취성해결‘관건’
가.해외연구사례
3)수소파이프라인강재기술개발동향
(1)수소파이프라인
(2)수소파이프라인현황
(3)국내외기술개발동향
가.국외기술개발동향
나.국내기술개발동향
4)수소환경시험평가및표준화동향
(1)배경
(2)국내외시험평가기준검토
가.소재의수소취성평가관련표준시험법
나.소재의수소취성관련국내외산업표준
다.수소환경소재의안전성평가를위한국제표준화동향
(3)국내외수소환경소재시험평가기관검토
가.미국Sandia국립연구소(SNL)
나.미국HydrogenMaterialCompatibilityConsortium
다.일본HYDROGENIUS
라.일본NIMS의CLean
마.한국표준과학연구원
바.한국가스안전공사에너지안전실증연구센터
사.대전수소산업전주기제품안전성지원센터
(4)국내기술개발동향
3.액체·액상수소저장/운송(유통)관련기술동향
1)액화수소의물성및특성
2)중소형수소액화저장시스템주요동향
(1)정의및필요성
(2)중소형수소액화저장시스템의주요구성요소기술
(3)중소형수소액화저장시스템기술개발동향
가.기술개발이슈
A)중소형수소액화저장시스템관련기술동향
B)액체수소충전용디스펜스
C)액체수소용방폭형극저온온도센서
D)액체수소용Flowmeter개4
E)액체수소용극저온유체레벨게이지개발
F)액체수소용극저온밸브개발
G)액체수소인프라구축경제성확보
나.생태계기술동향
A)해외동향
B)국내동향
C)국내기관기술개발동향
3)물리적·화학적수소저장기술동향
(1)해외개발동향
가.물리적수소저장기술
나.화학적수소저장기술
(2)국내개발동향
가.물리적수소저장기술
나.화학적수소저장기술
4)액화수소저장과운송을위한진공기술
(1)수소운송의문제점
가.파이프라인과튜브트레일러
나.액상수소(LOHC와암모니아)
다.액화수소
(2)수소저장및저장탱크
(3)액화수소저장탱크
가.글로벌동향
나.국내동향
5)액체수소저장용소재기술개발동향
(1)액체수소저장용소재
(2)수소액화플랜트현황
(3)국내외기술개발동향
가.국외기술개발동향
나.국내기술개발동향
6)수소모빌리티용수소저장용기관련시장전망
(1)시장의개요
(2)시장동향
가.시장규모및전망
나.경쟁현황
7)국내,전주기액화수소산업생태계구축위한실증사업
8)국내,액화수소안전기준제·개정을통한수소산업안전성
(1)배경
(2)액화수소시설구축계획
(3)국내액화수소안전기준마련
가.해외액화수소안전기준현황
나.국내액화수소안전기준현황
(4)국내액화수소주요안전기준
가.액화수소일반제조(설치)기준
나.액화수소저장탱크제조기준
다.액화수소탱크로리제조기준
라.액화수소안전밸브제조기준
마.액화수소긴급차단장치제조기준
바.액화수소운반및운반차량등의기준
사.액화수소저장식수소자동차충전기준
아.이동식액화수소충전기준(선박용)<