[표지]
제출문
보고서 요약서
요약문
목차
제1장 연구개발과제 개요 20
제1절 연구개발의 필요성 및 목적 20
1. 필요성 20
2. 목적 22
제2절 연구개발의 정의, 범위 및 특징 24
제2장 미래전망 및 현황 분석 29
제1절 미래전망 분석 29
제2절 플랜트 분야의 국내 기술개발 현황 35
제3절 국내외 플랜트 분야 시장·기술·정책 동향 분석 38
1. 국내외 플랜트 분야 시장 동향 분석 38
2. 국내외 플랜트 분야 기술 동향 분석 43
3. 국내외 플랜트 분야 정책 동향 분석 51
제4절 부처별/분야별 연구개발 추진현황 67
1. 국토교통부 연구개발 추진현황 67
2. 산업통상지원부 연구개발 추진현황 72
3. 미래창조과학부 연구개발 추진현황 78
제3장 다 부처 공동 R&D 추진전략 및 세부 추진방안 도출 81
제1절 다 부처 공동기 획 R&D 추진 분야 선정 81
제2절 국내외 다 부처 공동연구 사례 조사 86
1. 유럽연합(EU)의 회원국간/국제 공동연구 현황 86
2. 일본의 다 부처 공동연구 현황 87
3. 국내 다 부처 공동연구 사례 조사 및 분석 89
제3절 다 부처 공동기획 절차 및 포함 내용 92
제4절 공동기획 가능분야 발굴 방향 및 원칙 도출 95
제5절 정부 및 부처별 역할 도출 102
1. 정부의 역할 102
2. 부처별 역할 104
제6절 다 부처 공동 R&D를 추진하기 위한 제도 개선방안 도출 108
제7절 다 부처 공동 R&D 세부 추진 방안 및 시나리오 도출 113
1. 국가과학기술위원회 제시 플랜트 분야 방향 113
2. 다 부처 공동기획 사업추진 모델 도출 프로세스 115
제4장 다 부처 공동기획 가능분야 및 과제 도출 118
제1절 다 부처 공동기획 가능분야 성격 및 범위 설정 118
1. 다 부처 공동기획 가능분야 및 과제도출 기획과제의 성격 118
2. 다 부처 공동기획 가능분야 및 과제도출 기획과제의 범위 119
제2절 다 부처 공동기획 및 공동수행 가능 과제 도출 121
1. 기획 추진체계 121
2. 대상 후보과제 도출 벙법론 122
3. 대상 후보과제 선정 절차 126
4. 대상 후보과제 선정 128
제3절 최종 후보과제 내용 및 추진전략 164
1. 최종 후보과제 내용 164
2. 최종 후보과제 추진 전략 170
제4절 최종 후보과제 타 부처 협의 및 우선순위 결정 185
1. 최종 후보과제 타 부처 협의 185
2. 최종 후보과제 시장 현황 및 기술의 특성 192
3. 후보과제 우선순위 198
제5장 신규 다 부처 공동 추진 연구과제 사전 기획 199
제1절 가스자원 활용을 위한 Compact GTL 반응시스템 실증화 199
제2절 저급자원 변환 합성가스 상용화 플랜트 205
제3절 공기분리(ASU) 및 수소액화 극저온 통합 플랜트 개발 210
제4절 극한지 환경에서 효과적인 운용을 위한 맞춤형 건설 플랜트·장치 개발 214
제5절 포집 CO₂ 활용 극대화를 위한 고부가 전환 및 CO₂ Network 구축 219
제6장 결론 225
참고문헌 227
부록 229
부록 1. 국내외 플랜트 전략 R&D 로드맵 229
A1-1. 국가과학기술심의회/자문회 로드맵 230
A1-2. 산업자원부(에너지기술평가원) 전략 로드맵 240
A1-3. 국토교통부(국토교통과학기술진흥원) 기술 로드맵 285
A1-4. 미래창조과학부 전략 로드맵 290
A1-5. 해외 플랜트 전략 로드맵 299
부록 2. 산업통상자원R&D전략기획단 협의 자료 330
협의 자료 본문 331
붙임 1. 5개 후보과제 (안) 시장과 관심기업 334
붙임 2. 5개 후보과제 (안) 요약서 339
붙임 3. 후보과제 선정 기준/비 중 및 5개 후보과제 (안) 도출 과정 344
붙임 4. 5개 후보과제 (안) 수요조사서 346
부록 3. 최종후보 플랜트 5개 사전기획보고서 374
A3-1. GTL 플랜트 사전기획보고서 375
A3-1-1. 가스자원 활용을 위 한 Compact GTL 반응시스템 실증화 사전기획보고서 375
A3-1-2. GTL-FPSO 공정의 상용화를 위한 플랜트 실증 및 기자재 국산화기술개발 사전기 획보고서 399
A3-2. 저급자원 변환 합성가스 상용화 플랜트 사전기획보고서 431
A3-3. 공기분리(ASU) 및 수소액화 극저온 통합 플랜트 개발 사전기획보고서 461
A3-4. 극한지 환경에서 효과적인 운용을 위한 맞춤형 건설 플랜트·장치 개발사전기획보고서 483
A3-5. 포집 CO₂ 활용 극대화를 위한 고부가 전환 및 CO₂ Network 구축사전기 획보고서 522
부록 4. 최종후보 플랜트 5개 기술수요조사서 545
A4-1. 기술수요조사서 (1) : GTL 플랜트 546
A4-2. 기술수요조사서 (2) : 합성가스 플랜트 551
A4-3. 기술수요조사서 (3) : ASU/수소액화 플랜트 557
A4-4. 기술수요조사서 (4) : 극한지 플랜트 562
A4-5. 기술수요조사서 (5) : CO₂ 활용 플랜트 568
부록 5. 제 1차 선정 플랜트 후보과제 62개 과제카드 575
[뒷표지] 720
표 1-1-1. 본 연구의 중점 연구목표 23
표 2-1-1. 미국의 기후변화 액션플랜 주요내용 31
표 2-1-2. 미국의 2015년도 수력을 제외한 에너지원별 신규 전력생산 설비 규모 33
표 2-2-1. 한국의 플랜트 설비 분야별 수주실적 35
표 2-3-1. 세계건설시장의 공종별 매출 규모 38
표 2-3-2. 국내 해외플랜트 설비분야별 2012-2013년도 수주 실적과 점유율 42
표 2-3-3. 국내 해외플랜트 규모별 2012-2013년도 수주 실적 42
표 2-3-4. 국내 플랜트 분야 정책 동향 51
표 2-4-1. 담수화 기술 중장기 목표 68
표 2-4-2. 가스·비전통 자원화 기술 중장기 목표 69
표 2-4-3. 자원 이송 및 순환 기술 중장기 목표 70
표 2-4-4. 플랜트 건설 지원 인프라 기술 중장기 목표 71
표 2-4-5. GTL 과제 정부 지원 연구개발 진행 현황 77
표 2-4-6. 미래창조과학부의 첨단플랜트 기술비전 78
표 3-1-1. 플랜트에 대한 국내의 일반적 분야 분류 및 정의 81
표 3-1-2. 산업 목적에 따른 플랜트엔지니어링분야 분류의 예 82
표 3-1-3. 과학기술 제3차 기본계획(13-17) 5대 중점 추진분야 83
표 3-1-4. 플랜트 기획에서 중점을 두어야 할 Impact 요소별 역할 가능성 83
표 3-1-5. 플랜트 분야 국토부와 산업부의 2011-2013년 기간 연구과제 지원 규모 84
표 3-1-6. 2014~2015년도 산업부의 주요 기술개발 사업의 예산규모 84
표 3-2-1. 유럽 연합 7차 Framework Program에 참여한 EU외 국가와 지원 규모 86
표 3-2-2. 일본 부처간 융합 전략적혁신창조프로그램의 10대 연구개발과제 (2014.05 선정) 87
표 3-2-3. 2015년도 다부처 공동기 획사업 공동기획연구 대상으로 선정된 3개 사업 90
표 3-2-4. 2015년도 다부처 공동기 획사업 공동기획연구 대상으로 선정이 안 된 3개 사업 91
표 3-2-5. 2016년도 다부처공동기획사업 중점 추진분야 91
표 3-4-1. 다 부처공동기획사업 운영지침에 제시된 사전기획연구 대상 선정 체크리스트 100
표 3-4-2. 다 부처 공동기획 후보사업의 선정평가 지표 100
표 3-6-1. 산업체 수요조사에 의하여 제시된 후보과제 5개 109
표 3-6-2. 산업체 수요 조사 설문조사서 110
표 3-6-3. 최종 후보과제의 부처 별 역할 112
표 3-7-1. 국가과학기술위원회의 플랜트 부분에 대한 지적과 제시 방향 114
표 4-1-1. 기존 R&D사업과 다부처공동기획사업 비교 118
표 4-1-2. 사업 시 행 중인 다부처공동기획사업 118
표 4-1-3. LNG플랜트사업단 개요 120
표 4-1-4. LNG플랜트사업단 주요 연구 내용 120
표 4-2-1. 기획위원 명단 및 역할 122
표 4-2-2. 자문위원 명단 122
표 4-2-3. STEEP 분석의 일반적인 항목 123
표 4-2-4. PEST 분석의 일반적인 항목 123
표 4-2-5. 국내 플랜트산업 분야에 대한 SWOT 분석 124
표 4-2-6. 후보 과제 후보군 (62개) 내용 및 후보과제 포함 근거 129
표 4-2-7. 1차 기획위원회 회의 주요 내용 132
표 4-2-8. 2차 기획위원회 회의 주요 내용 133
표 4-2-9. 3차 기획위원회 회의 주요 내용 135
표 4-2-10. 1차 자문회의(4차 기획회의 겸) 주요 내용 137
표 4-2-11. 후보과제 선정 기준 141
표 4-2-12. 1차 후보 과제 17개 142
표 4-2-13. 1차 후보 과제 17개의 R&D 과제 현황 및 실증플랜트로 연결 시 성공 가능성 143
표 4-2-14. 1차 후보과제 선정 여부 및 제외된 과제의 제외 사유 147
표 4-2-15. 5차 기획위원회 회의 주요 내용 150
표 4-2-16. 1차 후보과제 평가 결과 및 검토 내용 154
표 4-2-17. 6차 기획위원회 선정 6개 과제 155
표 4-2-18. 6차 기획위원회 회의 주요 내용 156
표 4-2-19. 7차 기획위원회 회의 주요 내용 158
표 4-2-20. 최종 선정 후보과제 (무순) 161
표 4-2-21. 2차 자문회의(8차 기획회의 겸) 회의 주요 내용 162
표 4-3-1. 최종 선정 후보과제 (무순) 164
표 4-3-2. 최종 후보과제 1 (모듈화 플랜트) 과제 내용 165
표 4-3-3. 최종 후보과제 2 (청정연료 플랜트) 과제 내용 166
표 4-3-4. 최종 후보과제 3 (수소 및 극저온 플랜트) 과제 내용 167
표 4-3-5. 최종 후보과제 4 (극한지 플랜트) 과제 내용 168
표 4-3-6. 최종 후보과제 5 (CO₂ 활용 플랜트) 과제 내용 169
표 4-3-7. 최종 후보과제 1 (모듈화 플랜트) 과제 추진 전략 171
표 4-3-8. 최종 후보과제 2 (청정연료 플랜트) 과제 추진 전략 172
표 4-3-9. 최종 후보과제 3 (수소 및 극저온 플랜트) 과제 추진 전략 173
표 4-3-10. 최종 후보과제 4 (극한지 플랜트) 과제 추진 전략 174
표 4-3-11. 최종 후보과제 5 (CO₂ 활용 플랜트) 과제 추진 전략 175
표 4-3-12. 최종 후보과제의 원활한 진행을 위한 산업부에 요청 사항 176
표 4-3-13. 9차 기획위원회 회의 주요 내용 177
표 4-3-14 전문가 방문 청취 자문 의견 주요 내용 180
표 4-3-15. 10차 기획위원회 회의 주요 내용 182
표 4-4-1. 각 후보과제에 대한 산업통상자원R&D전략기획단 1차 의견 186
표 4-4-2. 산업통상자원R&D전략기획단과의 다 부처 공동 연구 방안 수립 업무회의 내용 187
표 4-4-3. 최종 후보과제 주요 특성 요약 192
표 4-4-4. 최종 후보과제 1 (모듈화 플랜트) 시장 현황, 관심기업 및 기술 특성 193
표 4-4-5. 최종 후보과제 2 (청정연료 플랜트) 시장 현황, 관심기업 및 기술 특성 194
표 4-4-6. 최종 후보과제 3 (수소 및 극저온 플랜트) 시장 현황, 관심기업 및 기술 특성 195
표 4-4-7. 최종 후보과제 4 (극한지 플랜트) 시장 현황, 관심기업 및 기술 특성 196
표 4-4-8. 최종 후보과제 5 (CO₂ 활용 플랜트) 시장 현황, 관심기업 및 기술 특성 197
표 4-4-9. 최종 후보과제 다 부처 공동기 획 가능 우선 순위 198
표 5-1-1. GTL 이전 연구개발 내용 201
표 5-1-2. Global GTL CAPEX Market Forecast 2014-2024 201
표 5-1-3. Global GTL Liquids Production Forecast 2014-2024 201
표 5-1-4. GTL 세 계 시 장규모 합산 202
표 5-1-5. GTL 플랜트 과제 진행 시 국내외 시장 규모 204
표 5-1-6. GTL 플랜트 과제 진행 시 파급 효과 204
표 5-2-1. 합성가스 플랜트 과제 진행 시 국내외 시장 규모 209
표 5-2-2. 합성가스 플랜트 과제 진행 시 파급 효과 209
표 5-3-1. ASU/수소액화 플랜트 과제 진행 시 국내외 시장 규모 213
표 5-3-2. ASU/수소 액화 플랜트 과제 진행 시 파급 효과 213
표 5-4-1. 극한지 플랜트 과제 진행 시 국내외 시장 규모 218
표 5-4-2. 극한지 플랜트 과제 진행 시 파급 효과 218
표 5-5-1. 세계 CCU 시장 전망 221
표 5-5-2. CO₂ 플랜트 과제 진행 시 국내외 시장 규모 223
표 5-5-3. CO₂ 플랜트 과제 진행 시 파급 효과 224
표 6-1-1. 5개 후보과제 요약 226
그림 1-2-1. 한국 플랜트엔지니어링 산업의 비전과 전략 26
그림 1-2-2. 국가별 플랜트 분야 기업들의 수익성 비교 26
그림 1-2-3. 선진국 대비 한국의 플랜트 사업 세부과정별 경쟁력 및 부가가치 27
그림 2-1-1. 2000-2015년 기간의 브렌트 원유가격 변화 추이 30
그림 2-1-2. 중국 석탄화력발전 효율 증가 추이 32
그림 2-1-3. EU의 저탄소 로드맵 2050에 제시된 각 분야별 2050년까지 온실가스 80% 저감을... 33
그림 2-1-4. 2000~2014년 기간의 전 세계 재생가능에너지원 설치규모 누적 규모 34
그림 2-2-1. 한국의 플랜트 수주 금액 및 증감률 36
그림 2-2-2. 플랜트 수출 산업의 외화가득율 및 지출 구조 36
그림 2-2-3. 2014-2018년 기간의 플랜트 분야 기술개발 로드맵 36
그림 2-3-1. 세계 수처리 및 공급 시장 (2013) 39
그림 2-3-2. 세계 오일샌드 시장 39
그림 2-3-3. Alaska Natural Gas Transportation Project 40
그림 2-3-4. Global Construction Outlook (IHS Global Insight) 40
그림 2-3-5. 글로벌 에너지 수요 전망 41
그림 2-3-6. 세계 오일샌드 시장 연평균 성장률 (2011-2021) 41
그림 2-3-7. 미국의 2012년 기준 온실가스별 비중과 산업별 발생 비중 45
그림 2-3-8. 환경부의 2011년 기후변화대응 R&D 분야 도출 과정 46
그림 2-3-9. 기후변화대응 국가연구개발 중장기 마스터플랜에 제시된 중점기술 36개 46
그림 2-3-10. 녹색기술 연구개발 종합대책상 27대 중점 녹색기술 47
그림 2-3-11. 국가중점과학기술 전략로드맵(안)에 제시된 30개 대상기술 중 본 사업과 관련된... 47
그림 2-3-12. 한국의 국가 온실가스 감축로드맵 주요 내용 48
그림 2-3-13. 일본의 석탄화력분야 효율향상 기술 전략 50
그림 2-3-14. Roadmap Vision of Geothermal Power Production by Region 52
그림 2-3-15. EU Concentrating Solar Power Technology Roadmap 52
그림 2-3-16. EU Wind Energy Technology Roadmap 53
그림 2-3-17. European Hydrogen Vision 54
그림 2-3-18. 일본 수소 에너지 및 연료전지 기술 로드맵 54
그림 2-3-19. EU S Projected Offshore Renewable Energy Deployment Timeline 55
그림 2-3-20. ElTs Device & System Demonstrators and Sub-components Timeline for... 55
그림 2-3-21. EU Bio-energy Technology Roadmap 56
그림 2-3-22. Europe's Biofuels Technology Roadmap 56
그림 2-3-23. 일본 경제산업성 바이오메스 에너지 분야 기술전략맵 (2007) 57
그림 2-3-24. High Efficiency, Low Emission Roadmap (Coal Thermal Power Generation) 58
그림 2-3-25. J-Coal CCT R&D Roadmap (중장기 연구개발) 59
그림 2-3-26. 일본의 차세대 청정화력발전 기술 로드맵 59
그림 2-3-27. Low Carbon Energy Technology Roadmap 60
그림 2-3-28. 일본 환경에너지/고효율 발전 기술 전략맵 60
그림 2-3-29. 일본 차세대 청정 화력 기술개발 로드맵 61
그림 2-3-30. IEA의 산업분야별 CO₂ 포집 기술 방향과 현재 기술수준 62
그림 2-3-31. EU Carbon Capture & Storage Technology Roadmap 63
그림 2-3-32. US Energy Policy Framework and the DOE Fossil Energy and CCS... 63
그림 2-3-33. 일본의 CCS 기술전략 로드맵 64
그림 2-3-34. 타이완의 CCS 기술 로드맵 64
그림 2-3-35. Long-term R&D Strategy of Japan 65
그림 2-3-36. ProcessIT, European Roadmap for Industrial Process Automation, 2013 66
그림 2-3-37. 일본 정부 내각의 에너지 자원 기술 로드맵 66
그림 2-4-1. 국토교통과학기술진흥원, 국토교통R&D중장기 전략 (2014-2023), 2014 67
그림 2-4-2. 국토교통과학기술진흥원, 담수화 기술 로드맵 (2014-2023), 2014 68
그림 2-4-3. 국토교통과학기술진흥원, 가스·비전통 자원화 기술 로드맵 (2014-2023), 2014 69
그림 2-4-4. 국토교통과학기술진흥원, 자원 이송 및 순환 기술 로드맵 (2014-2023), 2014 70
그림 2-4-5. 국토교통과학기술진흥원, 플랜트 건설 지원 인프라 기술 로드맵 (2014-2023), 2014 71
그림 2-4-6. 한국에너지기술평가원, 그린에너지 전략 로드맵, 2011 72
그림 2-4-7. 한국에너지기술평가원, 온실가스감축기 술 전략 로드맵, 2011 72
그림 2-4-8. 한국에너지기술평가원, 자원개발기술 전략 로드맵, 2011 73
그림 2-4-9. 한국에너지기술평가원, 에너지 기술개발 전략 로드맵, 2012 73
그림 2-4-10. 한국에너지기술평가원, 에너지기술 비전 로드맵, 2013 74
그림 2-4-11. 한국에너지 기술평가원, 에너지기술 이노베이션 로드맵, 2014 74
그림 2-4-12. 한국산업기술평가관리원, 주력산업 산업융합원천 R&D 전략 : 플랜트엔지니어링,... 75
그림 2-4-13. 한국산업기술평가관리원, 산업기술 RNBD 전략보고서 : 시스템산업(플랜트), 2012 75
그림 2-4-14. 한국산업 기술진흥원, 산업 기술로드맵 : 플랜트/엔지니어링, 2012 76
그림 2-4-15. 한국화학연구원의 모듈형 GTL 파이럿 플랜트와 한국과학기술연구원의 Sloshing... 77
그림 2-4-16. 미래창조과학부, 플랜트 산업 영역 확대, 2014 78
그림 2-4-17. 국가과학기술심의회, 첨단 플랜트 핵심기술 로드맵, 2014. 4. 23 79
그림 2-4-18. 미래창조과학부, 미래성장동력 분야, 2014. 3 80
그림 2-4-19. 미래창조과학부, 심해저 해양플랜트 목표 및 추진 전략, 2014. 3 80
그림 3-2-1. SIP를 중심으로 한 일본정부의 부처 간 협업과제 수행 사례 88
그림 3-2-2. 일본의 부처 간 협력 프로그램 사례 (혁신적 구조재료를 이용한 신구조... 89
그림 3-2-3. 미래창조과학부 고시 제2014-32호(2014.4.25)의 공동기획사업의 추진 절차 90
그림 3-3-1. 다부처공동기획사업 사업추진 절차도 92
그림 3-3-2. 다부처공동기획사업 운영지침에 제시된 추진 절차 92
그림 3-4-1. 국가 R&D사업 예비타당성 조사에서 점검하는 항목들의 내용 101
그림 3-4-2. 기술개발사업의 단계와 내용 101
그림 3-5-1. 미국 Kemper 프로젝트 2014/02 기준 건설현장 모습 102
그림 3-5-2. 일본 Osaki CoolGen 프로젝트 설비 건설 중인 사진 (2014/10/16) 104
그림 3-5-3. 다개체 무인이동체계 네트워크 연구개발 추진체계 105
그림 3-5-4. 개방형 조립식 콘텐츠 저작 플랫픔 개발 추진체계 106
그림 3-5-5. 원거리 선박 식별 관리시스템 구축 사업 추진체계 107
그림 3-7-1. 다 부처 공동기획 사업추진 기본 모델 6개 116
그림 3-7-2. 다 부처 공동기획 사업추진 기본 모델 재분류 116
그림 3-7-3. 다 부처 공동기획 사업추진 모델 (성과 이관형) 117
그림 3-7-4. 다 부처 공동기획 사업추진 모델 (공동 추진 후 한 부처 추진형) 117
그림 3-7-5. 다 부처 공동기획 사업추진 모델 (1~2단계 공동 추진형) 117
그림 3-7-6. 다 부처 공동기획 사업추진 모델 (1단계 추진 후 검토형) 117
그림 4-2-1. 상세 기획 추진체계 121
그림 4-2-2. 다 부처 공동기획 가능분야 도출을 위한 본 기획연구의 전체 프로세스 요약 125
그림 4-2-3. 후보과제 선정 절차 127
그림 4-3-1. 추진 전략 기본 모델 170
그림 5-1-1. GTL 프로세스 개념도 200
그림 5-2-1. 합성가스 활용 플랜트 용량 추이 및 대규모 합성가스 활용 플랜트 건설 현황 208