서울대 교수들이 말하는 탄소중립을 위한 기술혁명 (탄소중립을 향한 혁신적인 아이디어와 현실적인 해결책)

서울대 교수들이 말하는 탄소중립을 위한 기술혁명 (탄소중립을 향한 혁신적인 아이디어와 현실적인 해결책)

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Description
★ 〈네이처〉, ‘세계에서 가장 영향력 있는 연구자’ 등 세계적으로 주목받는 서울대 교수 14인의 탄소중립을 위한 기술혁명 제안
★ 서울대학교 국가미래전략원 탄소중립 클러스터 연구 보고

서울대 공대 최고 권위자들이 모여 전하는 녹색 미래 해법
기술, 산업, 정책을 연결하는 탄소중립 시대의 이정표
《서울대 교수들이 말하는 탄소중립을 위한 기술혁명》은 서울대학교 국가미래전략원이 주축이 되어 기획한 기후 기술 보고서다. 서울대 공대 각 학과의 최전선에 있는 교수 14인이 수소, 이차전지, 전력망, 히트 펌프, CCUS, 기후 테크 등 11개 핵심 분야의 원리와 전망을 종합적으로 해설한다. 각 기술은 산업 현장에서 얼마나 실현 가능한지를 살피는 동시에, 정부와 대학이 어떤 역할을 맡아야 할지를 구체적으로 제시하며, 이론과 현실을 넘나드는 과학적 통찰을 제공한다. 특히 공학·환경 분야로의 진로를 고민하는 고등학생, 미래 산업 전략을 수립해야 하는 정책·산업 실무자에게는 각 기술의 역할과 시장 전망을 체계적으로 배울 수 있는 입문서가 되어 줄 것이다. 친환경이 곧 미래 경쟁력인 지금, 이 책은 ‘무엇을 공부하고, 어떤 방향으로 연구하고, 어디에 집중할 것인가’를 묻는 독자에게 현실적인 나침반이 되어 준다.
저자

서울대학교국가미래전략원,윤제용,구윤모,강상규,김민수,남기태,문주혁,성영은,

저자:서울대학교국가미래전략원
한국과세계가직면한주요이슈를연구하고중장기정책의방향성을제시하기위해설립된기관으로세계적인수준의정책싱크탱크를지향하고있다.다양한전공분야와전문성을보유한서울대학교의학문적자산을기반으로학문의구분을넘어선융복합적연구,증거기반적연구를수행하고있다.현재글로벌한국,인구,민주주의,팬데믹,과학과기술의미래,경제안보,탄소중립이란주제를다학제적으로연구하기위해7개의연구클러스터를운영하고있다.그리고‘한국이당면한지정경리스크’,‘다시쓰는민주주의’,‘교육개혁’등주요현안을분석하고정책을제시하기위한프로젝트연구를진행해왔다.

저자:윤제용
윤제용교수는1999년부터서울대학교화학생물공학부교수로재직하며지속가능한발전을위한교육과연구에전념해왔다.국경없는과학기술자회회장과적정기술학회공동회장을역임했으며,현재는서울대국가미래전략원탄소중립클러스터리더이자교수사회공헌단단장으로활동중이다.전기화학기반환경기술분야의선도연구자로,정전용량탈염(CDI),리튬회수,전기소독,물전기분해,유기물전기합성등융합기술을개발해왔다.또한한국환경정책평가연구원(KEI)원장으로재직하며탄소중립사회실현을위한정책설계에앞장섰고,연구성과를정책과사회실천으로확장하며환경분야에지대한영향을끼치고있다.

저자:구윤모
구윤모교수는서울대학교공학전문대학원및기술경영·경제·정책협동과정교수로재직하며,신기술의사회확산메커니즘과그에따른환경·경제적파급효과를예측하는지속가능기술정책연구를선도하고있다.그의연구성과는ClimatePolicy,ClimateChangeEconomics,EnergyPolicy,EcologicalEconomics등저명저널에다수게재되었으며,전력수급기본계획·에너지기본계획워킹그룹위원,북방경제협력위원회에너지전문위원회위원,산업통상자원부에너지정책전문위원회위원등으로정책자문활동을활발히수행하고있다.

저자:강상규
서울대학교조선해양공학과교수로임용된이후,재임기간동안그린수소생산기술인알카라인,고분자전해질및고체산화물수전해,수소활용기술인고분자전해질및고체산화물연료전지,그리고수소저장기술에관한연구를진행하고있다.또한,국무총리산하수소경제위원회1기민간위원으로서의활동을통해국내수소정책을심의및의결하는역할을수행하였으며국내수소시장의활성화를위해노력하고있다.

저자:김민수
1994년서울대학교기계공학부교수로임용된이후,재직기간동안냉동공조(HVAC)관련기업들과히트펌프시스템,냉동시스템,전기차열관리,연료전지운전장치연구등120여건의프로젝트를진행했다.특히이프로젝트들의기술정교화를통해248개의국제저널논문과480개의컨퍼런스논문을발표했으며지금까지48개의대한민국특허와8개의국제특허를보유하고있다.2023년IEA에서주관하는제14차히트펌프학술대회(HPC)에서는PeterRittervonRittingerInternationalHeatPumpAward를수상하며히트펌프기술발전에크게기여했다.

저자:남기태
남기태교수는MIT에서박사학위를받고,현재서울대학교재료공학부교수로재직중이다.전기화학기반의이산화탄소전환기술,인공광합성,물산화반응등을연구하며,생체모방재료와시스템이인류의탄소문제해결에중요한열쇠가될수있다고믿는다.‘젊은과학자상대통령상’,‘포스코청암상’등을수상했으며,대통령직속과학기술자문회의심의위원,과학기술정보통신부탄소중립기술특별위원회위원으로활동한바있다.탄소중립실현을위한과학기술혁신에지속적으로기여하고있다.

저자:문주혁
2018년서울대학교건설환경공학부교수로임용된이후,재임기간동안저탄소콘크리트개발을위한화학적혼화제개발및산업부산물용맞춤용기능성분쇄촉매개발및적용에대한다양한연구를진행하였다.최근까지ISOTC265CarbonCapture,Transportation,andGeologicalStorageAHG1위원장및한국대표,ISOTC74CementandLimeSC8/WG9공동위원장,AsianConcreteFederation부회장,국내시멘트협회의자문교수,한국콘크리트학회의대의원을역임하며국내외에서대표적인시멘트산업전문가로인정받았으며,국내외탄소배출권을확보하는사업모델을가지고2023년6월기술기반벤처기업㈜카본리덕션을창업하여대표직을수행하며학계뿐만아니라산업계에서의기술발전에도직접적으로기여하고있다.

저자:성영은
2004년서울대학교화학생물공학부교수로임용된이후,재임기간동안연료전지,배터리,태양전지에대한다양한연구를진행하였다.최근까지한국전기화학회회장,한국공업화학회회장을역임하며국내에서대표적인수소기술전문가로인정받았고,한국동서발전유튜브인터뷰등다양한매체에참여하며수소기술개발증진과수소사회로의중요성을높이기위해노력하고있다.

저자:여명석
2006년서울대학교건축학과교수로임용된이후,실내환경질과성능(열환경,빛환경,공기환경),에너지분석과절약(저비용-고효율난방시스템,건물에너지분석),건물시스템(HVAC시스템디자인분석,배관시스템디자인및분석,자동제어)등건물의환경적성능에대한연구를주로진행했다.최근서울대학교LnL시범사업운영단총괄단장을위임하여학습과생활을통합한전인교육을실시하며뛰어난인재를양성하는데앞장서고있다.

저자:이경우
1996년서울대학교재료공학부교수로임용된이후,재임기간동안금속의제조및가공에관련된연구를진행하고있다.서울대학교철강연구센터센터장및신소재공동연구소소장,대한금속·재료학회부회장등을역임했으며,현재POSCO석좌교수를겸임하며명실상부대한민국의대표적인철강전문가로정평이나있다.

저자:이규섭
2024년서울대학교전기정보공학부교수로임용된이후,신기술에기반하여미래전력계통을안정적으로운영하기위한종합적인연구를수행하고있다.DC그리드,멀티에너지시스템과같이신기술과기성전력계통의연계를주요주제로하고있다.특히산업통상자원부,한국전력공사등에서다양한활동을통해우리나라전력계통의안정성확보를위한여러활동을수행하고있다.

저자:정수종
2018년서울대학교환경대학원환경관리학과교수로임용된이후,환경및기후변화의메커니즘,미래변화를정확히예측하기위한융합과학연구를진행하고있다.산림청미세먼지대응협의회위원,서울시서울기술연구원기술평가위원,한국기상학회환경및응용기상분과위원장,GTC녹색기술센터기후기술전문가협의체위원,환경부미래전략기획위원등을역임하며명실상부대한민국의대표적인기후환경전문가이다.최근기후테크센터를설립하여기후환경변화로인한새로운기술로의신속한전환을위해기후테크관련전문가를육성하며,관련분야의산·학·연네트워크를촉진하고있다.

저자:정훈영
2018년부터서울대학교에너지자원공학과에서교수로재직중에있다.지하암석층과배관내유체유동과관련하여,암석및배관의물성모델링,유동시뮬레이션,최적화,역산기법,데이터사이언스를활용한효율화기법등을연구하고있다.이러한연구를바탕으로탄소의수송및저장,유ㅇ가스의생산및수송,지열에너지개발,고준위방사성폐기물처분등에서의안전성과효율성제고를위한교육과연구에힘쓰고있다.

저자:주상훈
2023년서울대학교화학부교수로임용된이후,신재생에너지변환및고부가가치화합물합성을위한새로운나노촉매재료개발등불균일촉매에관한연구를진행하고있다.약15년동안삼성종합기술원전문연구원과UNIST화학과교수등산학계를두루섭렵한전문가로서최근2021년에쓰오일차세대과학자상,2022년대한화학회씨그마-알드리지화학자등을수상하며나노촉매재료화학부문의대표적인연구자로인정받고있다.

저자:최장욱
이차전지분야에서전기차의주행거리향상을위한고용량전극소재및전고체전지로대표되는포스트-리튬이차전지기술을개발하는등배터리분야에서세계적으로인정받는석학으로꼽히고있다.피인용횟수가상위1%안에드는고피인용논문(HCP)을다수발표했으며,2017년부터2024년까지미국글로벌학술정보회사클래리베이트(ClarivateAnalytics)의‘세계에서가장영향력있는연구자(HCR)’로8년연속선정되었다.2021년현대차-서울대배터리공동연구센터의초대센터장으로활동하고있으며,2022년미배터리개발기업SESAI의사외이사로선임되어국내외학계와산업계를잇는가교역할을하고있다.

목차

서문|탄소중립시대,과학기술은무엇을할수있는가5

1장탄소중립시대의철강제조기술
1.1.철강산업의온실가스감축기술24
1.2.국내외철강산업의기술및시장동향50
1.3.철강산업대전환을위한정부와대학의역할56

2장시멘트산업탄소중립기술과광물탄산화를통한탄소감축기술
2.1.시멘트산업개요64
2.2.국내외시멘트산업기술및시장동향80
2.3.시멘트산업을위한정부와대학의역할85

3장탄소중립을위한수소기술:수전해와연료전지기술
3.1.수소기술의원리94
3.2.국내외수소기술및시장동향103
3.3.수소기술개발을위한정부와대학의역할110

4장탄소중립을실현하는수소경제
4.1.수소시스템의개요121
4.2.국내외수소시스템시장현황134
4.3.수소시스템발전을위한정부와대학의역할144

5장열에너지탈탄소화를위한핵심기술,히트펌프
5.1.히트펌프기술의원리152
5.2.국내외히트펌프기술및시장동향163
5.3.히트펌프기술선도를위한정부와대학의역할172

6장탄소중립건물통합설계
6.1.건물부문의온실가스감축기술182
6.2.국내외건물부문의기술및시장동향191
6.3.건물부문의탄소중립을위한정부와대학의역할196

7장탄소중립시대의핵심인프라:전력계통혁신
7.1.전력시스템의개요204
7.2.전력시스템의국내외시장현황및전망220
7.3.전력시스템발전을위한정부와대학의역할224

8장탄소중립사회로가는징검다리:탄소포집·저장기술
8.1.CCS기술의원리233
8.2.국내외CCS기술및시장동향245
8.3.CCS기술선도를위한정부와대학의역할252

9장탄소중립을위한탄소전환기술
9.1.탄소전환기술에대한개요260
9.2.탄소전환기술의국내외시장상황및전망276
9.3.탄소전환을위한정부와대학의역할278

10장이차전지산업고찰:기술,제도,교육
10.1.배터리기술의원리286
10.2.국내외배터리기술및시장동향298
10.3.배터리기술의발전을위한정부와대학의역할303

11장위기는기회,기후테크산업으로국가경쟁력제고
11.1.기후테크기술311
11.2.국내외기후테크기술및시장동향323
11.3.기후테크활성화를위한정부와대학의역할332

에필로그|탄소중립,분야별로어떤전략을취해야하는가344

출판사 서평

기술원리부터산업현장,정책까지
기후위기를해결할산업별맞춤형전략제안

이책의가장큰강점은단순한기술소개를넘어서산업의현주소를짚고,국가정책으로까지연결되는‘3단계통합시선’을제공한다는점이다.이책은탄소중립을단지환경적이상으로제시하는데그치지않고,기술과산업현장의연결,정책과교육의연계를통해지금당장어디서부터어떻게준비해야하는지를보여준다.기술의원리를친절하게풀어주며,각기술이산업에적용되는실제사례와글로벌경쟁흐름을짚어주어과학기술입문자도명확한이해를가질수있도록구성했다.예컨대철강분야에서는수소환원제철기술을소개하면서,한국의온실가스배출량중철강산업이차지하는비율,국내외기술경쟁상황,이를지원할정부의제도및대학의연구개발전략까지함께다룬다.수소,전력,건축,시멘트,배터리,전기차,기후테크등다양한기술이등장하지만,그기반은하나로통합된다.바로탄소중립이라는시대적전환목표다.기술이산업을바꾸고,정책이기술을확산시켜야비로소지속가능한구조전환이가능하다는사실을이책은강력하게설득한다.

지구의위기,기술이기회가될때
탄소중립은더이상선택이아닌생존전략
한국이기술패권국으로도약할마지막골든타임

2024년은관측역사상가장더운해였다.기후변화가개인의삶을바꾸고,기업의경쟁력을결정짓는시대.이산화탄소농도는매년최고치를갱신하고,기후재난은전지구적일상이되어가고있다.이런시대에탄소중립은생존을위한필수조건이자,미래산업패권을결정짓는변수로작용한다.유럽연합의탄소국경세,글로벌수소경쟁,배터리원천기술확보등의현안은이미세계가기술력으로기후위기를대응하고있다는것을보여준다.서울대교수진이제안하는열한번의대담은한국이이패권경쟁에서뒤처지지않기위한실질적해결책을담고있다.기후위기를막는일은단순한선의가아니라,다음세대를위한국가전략이되어야한다.이책은바로그전략의과학적근거와실행방법을담고있다.

서울대이공계교수들이추천하는이공계지망생필독서
기후위기의시대,과학기술은곧미래를여는언어다
새로운세대가맡게될진짜연구과제를보여주는안내서

공학·환경분야진학을꿈꾸는고등학생에게이책은단순한교양서가아니다.기후기술은더이상선택의영역이아니라,산업과사회전반의패러다임을바꾸는‘미래핵심기술’로자리잡고있다.이책은히트펌프,수소,이차전지,전력계통등첨단기술들의원리를쉽게설명하고,이기술들이산업현장에서어떤방식으로작동하며,글로벌패권경쟁에서어떤역할을하는지를보여준다.이는앞으로과학자가되고싶은학생들에게그들이마주할미래의모습을미리체감하게해준다.지금공부하고있는수학,화학,물리학등이어떻게현실의문제해결로이어지는지를이해할수있는소중한기회이기도하다.미래의과학자와공학자가될이들이다가올문제를예측하고,그에맞는해결능력을키워야하는지금,이책은다음세대과학기술인재가될독자들에게‘무엇을공부하고,어떤문제를해결해야하는가’를일깨워주는가장실제적인입문서가되어줄것이다.