중소·중견기업형 유망기술 연구개발 테마 총람 2(2025) (자원·에너지/기후·환경/건설·교통·물류/재난·안전산업분야 연구개발 테마)

중소·중견기업형 유망기술 연구개발 테마 총람 2(2025) (자원·에너지/기후·환경/건설·교통·물류/재난·안전산업분야 연구개발 테마)

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Description
최근 2년간 국내 정부와 산업계는 사업전략과 연구개발(R&D) 전략 수립에 있어 매우 어려웠던 시기로 기록 될 것으로 보인다. 정책 추진의 본래 의도와는 상관없이 유례가 없었던 연구개발비용 대폭 삭감으로 연구개발 현장은 혼란과 어려움에 빠졌던 것이 사실이며, 그 여파는 중소기업의 연구개발 분야와 젊은 신진 연구개발자들에게 특히 크게 나타난 것으로 알려지고 있다.

다행히 2025년에는 역대급으로 연구개발 투자를 진행하겠다는 정부의 발표에 이어 정부R&D 예산 배분·조정ㆍ 지급절차도 빠르게 진행되어, 민간기업과 연구개발기관의 2025년 연구개발 전략 수립도 점차 정상화로 들어 설 것으로 기대되고 있다.

2025년 정부R&D 투자의 핵심 키워드는 ‘최초·최고에 도전하는 투자’로 국가R&D 전반에 도전성을 강화하는데 주안점을 두었으며, 선도·도전적 R&D에 대해서는 아낌없이 지원한다는 계획이며, 선도국과 대등한 위치에서 협력·경쟁할 수 있는 선도기술, 1등 기술을 육성(이차전지, 디스플레이, 차세대 네트워크 등)하는 한편, 글로벌 아젠다를 주도할 수 있는 대규모 전략형 플래그십 프로젝트를 발굴·투자하여 선도국과의 전략적 협력관계를 강화해 나갈 계획이다.

12대 국가전략기술, 17대 탄소중립기술 등 주요 기술분야에 대해서는 글로벌 협력전략에 기반한 전방위적 협력을 지원하고, AI, 바이오, 양자 등 3대 게임체인저 기술 분야에서는 2030년 G3 국가로 도약할 수 있도록 공격적으로 예산을 확대해 나가기로 하였다.

반도체, 이차전지 등 첨단산업 분야는 초격차 확보를 위한 차세대 기술은 물론, 미래 생태계 선점을 위한 공급망 급소기술까지 지원범위를 확대하고 아울러 우주, 사이버공간 등 신영토 개척을 위한 기술 자립화 및 표준 선점, 에너지·식량·자원 등 신흥위협에 맞서 국토와 국민을 보호하는 기술에도 투자를 강화해 가기로 하였다. 무엇보다 학생연구원, 신진연구자 등 미래세대가 실패를 두려워하지 않고 과감히 도전할 수 있도록, 안정적 연구환경 조성과 촘촘한 지원체계를 강화하기로 한 것도 눈에 뛰는 변화라고 할 수 있다.

이에 당사에서는 2018년 이후 8번째로, 기업의 효율적인 연구개발 기획과 전략 수립을 지원하고자 국내 주요 정부기관(산하기관)에서 수행하고 있는 연구개발 테마를 종합, 정리 분석하여 ‘2025년 중소·중견기업형 유망기술 연구개발 테마 총람’ 시리즈를 발간하게 되었으며, 본서는 국내 주요 기술개발 과제의 현주소를 보여줌으로써 향후 요구되는 연구개발 방향을 알려주는 유용한 참고자료가 될 것으로 판단된다.

제1편 바이오·의료·농축수산식품산업, 제2편 에너지·기후·환경·자원, 국토·건설·교통, 재난안전산업 제3편 ICT 인프라, 융합서비스산업, 제4편 반도체, 디스플레이, 부품소재산업, 제5편 모빌리티(자동차, 로봇, 항공, 철도, 조선), 기계/첨단제조, 뿌리산업을 발행하게 되었으며, 특히 2025년에는 신정부에서 AI이니셔티로 전략적 지원을 약속한 AI기술과 게임체인저로 주목받는 양자기술을 포함하여 AI+X관련 유망기술개발 과제를 제6편(특별판)으로 모아, 추가 발행함으로써 기업의 니즈에 부응 하고자 하였다. 모쪼록 본서가 산학연에서 연구개발 업무를 수행하고 있는 모든 분께 조금이나마 도움이 되기를 기대해 본다.
저자

씨에치오얼라이언스편집부

목차

Ⅰ.신재생·수소·원자력·청정에너지분야연구개발테마 13

1.신재생,CCUS,수소혼소기술분야 13
1-1.신재생에너지(태양광)기술 13
1)은(Ag)사용량저감을위한고출력제로버스바(0BB)모듈개발및실증 13
2)페로브스카이트/결정질실리콘탠덤태양전지의옥외노출준안정성확보를위한
열화성능개선 15
3)태양광재활용/재사용체계구축을위한Al기반전주기태양광전력변환장치이력
관리기술개발 17
4)심미성과안전성이개선된고출력발코니플러그인모듈시스템및수명주기
운영·유지보수(O&M)기술개발 19
5)페로브스카이트태양광모듈장기안정성/내구성향상및평가기술개발 21
6)CIGS계박막기반초경량고신뢰성사용처다변형다중접합태양전지기술 24
7)차세대혁신소재기반한계돌파형다중접합태양전지원천기술개발 27
8)차세대고내구성무기화합물박막태양전지원천기술개발 30
1-2.신재생에너지(풍력)기술 34
1)국내설치환경을고려한초격차형20MW+급해상풍력터빈기본설계 34
2)초대형해상풍력시스템기술실증테스트베드설계연구 36
3)풍력블레이드생산성및재활용성이향상된아크릴계열가소성수지개발 38
4)부유식해상풍력허브설계및타당성검토 40
5)풍력발전기구조연결볼트및베어링현장검사시스템개발 42
6)풍력발전블레이드손상검출용복합검사시스템개발 44
7)가상풍력발전기기반지능형운영지원솔루션개발 46
8)해상풍력단지지반조사성능기준표준화및기반기술개발 48
9)해상풍력해상보증조사(MWS)기술지침서국내표준화개발 50
10)초대형풍력발전기용변압기개발 52
11)풍력지지구조물제조자동화시스템을활용한제작기술개발 54
12)해상풍력단지인증평가기법및안보적대응핵심기술개발 56

2.수소에너지기술분야 58
2-1.수소생산,저장,이동,충전기술 58
1)30kg급수소상용차충전시간단축을위한고속충전기반기술개발 58
2)청정수소항만물류운송장비(AGV,야드트랙터)용연료전지파워팩개발및실증 60
3)물류/산업배후단지컨테이너하역장비(ReachStacker)용수소연료전지파워팩
기술개발및실증 62
4)상용차용과냉각액체수소충전시스템설계기술개발 64
5)선박용50kW급암모니아직접활용SOFC보조발전시스템개발 66
6)차세대수전해기술국제공동연구 68
2-2.수소연료전지기술 71
1)전력부하변동대응가능한고응답성고분자전해질막연료전지(PEMFC)기술개발 71
2)고효율(≥60%)암모니아직접활용kW급SOFC스택기술개발 74
3)초고효율(≥68%)고분자전해질막연료전지(PEMFC)를위한차세대전극핵심원천
기술개발 77
4)중저온초고성능PC-SOFC를위한차세대초이온/초전하전도성소재개발 80
2-3.2025년그린수소기술자립프로젝트 83
1)고분자전해질막(PEM)수전해스택환경모사를위한유동해석및대면적특성평가
기술개발 83
2)고분자전해질막(PEM)수전해핵심소재의스택모사환경특성및열화메커니즘
분석·평가기술개발 85
3)고온운전(≥90℃)대응고분자전해질막(PEM)수전해용고성능막전극접합체(MEA)
핵심원천소재기술개발 88
4)차세대알칼라인수전해시스템에스케일-업적용가능한대면적수소발생반응(HER)
전극핵심기술개발 90
5)가압형알칼라인수전해용차세대이온솔베이팅분리막개발 92
6)모델링및실험기반알칼라인수전해용고성능차세대확산체기술개발 95
2-4.액화수소(LH2)인수기지핵심설비및시설안전기술 98
1)액화수소인수기지(10만톤/년)위험성평가기술및안전기준개발 98
2)디지털트윈플랫폼기반실시간위험예측·제어안전관리시스템개발 100
3)액화수소인수기지저장탱크등핵심설비단열성능평가기술/안전기준개발 102
4)40,000m³급액화수소육상이송적·하역시스템안전성평가기술및안전기준개발 104

3.원자력발전기술분야 106
3-1.원자력기술 106
1)해외연구로사업에활용가능한상향류노심고성능다목적연구로기본모델개발 106
2)파이로-SFR기술의경제성및사회·환경적영향분석 110
3)원전탄력운전기술개발사업 113
3-2.소형모듈원자로(SMR)기술 117
1)소형모듈원자로설계불확도저감을위한몬테칼로고신뢰도노심해석및다물리
연계기술개발 117
2)소형모듈원자로고신뢰도열유체코드검증및불확도저감기술개발 120
3)소형모듈원자로유체-구조상호작용및구조건전성평가기술 123
4)빅데이터기반하이브리드노심/열수력코드개발 125
5)소형모듈원자로혁신운영기술개발을위한디지털트윈프레임워크기반기술개발및
종합성능평가 128
6)소형모듈원자로핵심기기상태감시및혁신유지보수기반기술개발 131
7)디지털트윈플랫폼기반소형모듈원자로거동신속예측체계구축및운전원
최적행위제안기술개발 134
8)소형모듈원자로기반다목적플랜트구성및종합성능평가기술개발 136
9)SMR3D프린팅제작지원센터구축 138
3-3.가동원전안전성,원전해체기술 140
1)다물리해석기반융복합센싱기술및시스템핵심모듈개발 140
2)계통기기지능형감시/안전예측진단엣지시스템개발 142
3)격납건물해석체계고도화및최적사고관리전략가동원전적용성평가 144
4)노심구조부품손상예방및크러드저감실용화기술개발 146
5)피동형방사성물질저감설비성능검증및적용기술개발 148
6)폐기물내C-14동위원소고순도농축기술개발 150
7)다상분리공정기반저농도삼중수소폐액처리기술개발 152
8)처분부적합해체폐기물맞춤형고화매질및공정개발 154
9)베타볼테익동위원소전지초격차핵심소재기술개발 156
10)열-전력변환동위원소전지핵심기술고도화 158
11)히트파이프원자력전원공급시스템기본설계체계구축 162
12)히트파이프제조기술개발및집합체종합검증시험 164
13)핵연료및노심구조물제조및평가기술개발 166
3-4.기타원자력기술분야(방사선) 168
1)방사선기반단일전자반응활성물질변환원천기술개발 168
2)전자선감응이온전도성분자고체화기술을활용한이차전지제조기술 170

4.기타에너지(수요관리,배전망,ESS)기술 172
4-1.에너지수요관리기반기술 172
1)차세대전기형공동주택제로에너지화기술개발및실증 172
2)실시간전력시장대응온디바이스AI기반상시제어장치및집합수요자원화기술
개발및실증 174
3)효율관리제도연계전기차충전기대기전력관리와디지털유지보수기술개발및
통합플랫폼기반실증 177
4)수요맞춤형물관리시설수요자원화기술개발및실증 179
5)전기기반제조설비의능동형수요반응기술개발및전력망연동실증 181
4-2.에너지수요관리효율혁신기술 183
1)반도체공정질소가변공급진공시스템통합기술개발 183
2)웨이퍼가열공정고효율전기화기술개발및실증 185
3)초저습드라이룸의에너지절감을위한기술개발및실증 187
4)탄소중립건물용초고효율냉난방/급탕히트펌프기술개발 190
5)분산형차세대집단냉난방시스템효율향상기술개발및실증 192
6)산업용고청정설비초고효율화기술개발및실증 195
4-3.기타에너지(배전망,ESS)기술 198
1)직류송배전시스템확대대응전력계통안정도감시기술개발 198
2)직류송배전시스템확대대응전력계통안정도해석고도화기술개발 200
3)직류송배전시스템확대대응전력계통안정도감시시스템적용기술개발 202
4)AC/DCHybrid배전망기술검증을위한테스트베드구축·운용 204
5)극한환경대응차세대BESS고신뢰성검증및안전기술개발/실증 206
6)폐지석탄화력활용을위한장주기카르노배터리기술개발 210

Ⅱ.탄소중립,기후·환경,자원분야연구개발테마 217

1.탄소중립,저감기술분야 217
1-1.탄소중립,탄소규제대응통합관리기술 217
1)(총괄)탄소중립기술의온실가스저감잠재량평가플랫폼기술개발 217
2)[세부1](에너지)수소생산,저장,이송기술온실가스감축량평가기술 220
3)[세부2](에너지)신재생에너지기반전력생산·저장기술온실가스감축량평가기술 223
4)[세부3](산업)석유화학및정유산업탄소중립기술온실가스감축량평가기술 227
5)[세부4](산업)철강산업탄소중립기술온실가스감축량평가기술기술 230
6)[세부5](산업)시멘트산업탄소중립기술온실가스감축량평가기술 233
7)[세부6](산업)반도체및디스플레이산업탄소중립기술온실가스감축량평가기술 236
8)[세부7](CCUS)CO2포집-저장-활용기술온실가스감축량평가기술 239
9)[세부8](환경)친환경혁신소재/자원순환기술온실가스감축량평가기술 242
1-2.차세대CCU기술고도화사업 245
1)고에너지밀도(≥30MJ/L)액상화학제품생산기술개발 245
2)고에너지밀도(≥40MJ/Kg)고상화학제품생산기술개발 247
3)CCU국제공동연구 250
1-3.수소혼소,청정연소기술 253
1)수소혼합가스전용산업용연소기술개발 253
2)수소혼합가스실시간분석및화염진단연소제어기술개발 256
3)수소혼합가스연소후배출대기오염물질예측·저감시스템개발 258
4)(총괄)고로기반저탄소연원료대체기술개발 260
5)(1세부)2,500m³이상급고로내수소가스65Nm³/t-p이상취입기술개발 262
6)(2세부)2,500m³이상급고로내대체철원사용률5%이상장입기술개발 264

2.기후·기상·환경기술분야 266
2-1.AI기반미래기후기술개발사업 266
1)AI-역학하이브리드전지구기후모델개발 266
2)한반도기후재난/복합재해예측성향상및메커니즘규명 269
3)AI기반기후-인간상호영향차세대통합평가모델개발 273
4)멀티모달AI기반기후변화대응사회기반시설손상진단·예측및유지관리기술개발 276
2-2.기후·기상기술 279
1)기상재해대응다중위성융합활용기술개발 279
2)위성기반극한기후·기후변화감시기술개발 284
3)AI를활용한극한기후변동성및예측연구 290
4)온실가스감축실험을이용한한반도극한기후미래전망분석 291
5)온실가스(동위원소,할로겐화합물)연속측정기술고도화 293
6)고밀도온실가스관측자료활용기술개발 294
7)온실가스변동에따른복사강제력산출기술개발 295