표제지
제출문
보고서 요약서
요약문
목차
제1장 사업 개요 41
제1절 사업의 정의 41
1. 기술적 정의 41
2. 산업의 특성 42
3. 사업의 정의 43
4. 기술의 분류 43
제2절 추진 배경 및 필요성 53
1. 사업추진 배경 53
2. 에너지 플랜트 분야 국내외 현황 분석 54
3. 합성가스 플랜트시장 분석 73
4. 사업추진 필요성 87
5. 사업추진 시급성 94
6. 국고지원 타당성 95
7. 합성가스분야 test-bed의 필요성 97
8. 기술개발의 효과 100
제3절 사업의 목적 및 개요 103
1. 추진 목적 103
2. 기술개발 개요 103
3. 사업 비전 및 추진전략 104
제4절 사업 추진경과 109
1. 사업기획 추진체계 및 절차 109
2. 사업 기획 추진 내용 110
3. 기술 수요조사 159
제2장 국내·외 환경 분석 163
제1절 합성가스 시장 동향 163
1. 합성가스 시장 특성 163
2. 투입원료별 합성가스 시장 164
3. 지역별 합성가스 시장 167
제2절 합성가스 활용 시장 동향 178
1. 합성가스 활용 시장 특성 178
2. 수소(H₂) 179
3. 일산화탄소 184
4. 열병합 분산전원 187
5. 청정연료 가스 191
6. 기타 194
제3절 합성가스 관련 해외정책 동향 196
1. 미국 196
2. 유럽 197
3. 중국 200
제4절 해외진출 합성가스 플랜트의 환경기준 201
제3장 국내 R&D 역량 분석 210
제1절 R&D 투자 동향 210
1. 정부 R&D 투자 동향 분석 210
2. 국토부 R&D 투자 동향 분석 211
3. 국내 연구개발 인프라 분석 214
제2절 논문동향 분석 218
1. 논문분석 개요 218
2. 기술 분야별 논문 분석 221
제3절 국내 특허동향 233
1. 특허 분석 개요 233
2. 특허동향 분석 237
제4장 사전타당성 검토 313
제1절 경제성 타당성 분석 313
1. 경제성 분석의 주요 쟁점 313
2. 비용 추정 319
3. 편익 추정 331
4. 경제성 분석 342
5. 경제적 기대효과 추정 352
제2절 기술적 타당성 분석 359
1. 폐기물/폐바이오매스 합성가스 플랜트 359
2. 석탄/펫코크 합성가스 플랜트 361
제3절 정책적 타당성 분석 363
1. 분석 목적 및 방법 363
2. 정책의 일관성 및 추진의지 363
3. 국고지원의 적합성 365
4. 사업추진의 위험요인 및 대응방안 367
제5장 사업 관리방안 369
제1절 사업 관리방안 요소 369
1. 과제 선정 평가 369
2. 단계 평가 369
3. 과제 종료 평가 370
4. 과제 추적 평가 370
제2절 실용화 사업화 방안 371
제6장 폐기물/폐바이오매스 합성가스 플랜트 상세기획 374
제1절 기술의 개념 374
제2절 사업의 필요성 377
제3절 국내외 기술 및 시장 동향 381
1. 국내외 기술 동향 381
2. 국내외 시장 동향 404
3. 국내외 시장 분석 407
제4절 사업의 타당성 413
1. 기술적 타당성 413
2. 사회·경제적 타당성 415
3. 정책적 타당성 416
제5절 사업의 목표 및 내용 418
1. 비전 및 목표 418
2. 사업의 내용 및 추진 계획 419
제6절 사업 추진 체계 426
1. 단계별 추진대상 과제 및 일정 426
2. 예산 소요 계획 429
3. 인력투입 계획 429
제7절 사업 추진 전략 430
1. 사업화 전략 430
2. 비즈니스 모델 430
제8절 기존 사업과의 차별성 432
1. 사업의 차별성 432
2. 개발기술의 차별성 432
제9절 사업의 효과 433
1. 기술적 효과 433
2. 사회·경제적 효과 433
3. 정책적 기대효과 434
제7장 석탄/펫코크 합성가스 플랜트 상세기획 436
제1절 기술의 개념 436
제2절 사업의 필요성 441
제3절 국내외 기술 및 시장 동향 444
1. 국내외 기술동향 444
2. 국내외 시장동향 453
3. 국내외 시장 분석 459
제4절 사업의 타당성 463
1. 기술적 타당성 463
2. 사회·경제적 타당성 464
3. 정책적 타당성 465
제5절 사업의 목표 및 내용 467
1. 비전 및 목표 467
2. 사업의 내용 및 추진 계획 468
제6절 사업 추진 체계 477
1. 단계별 추진대상 과제 및 일정 477
2. 예산 소요 계획 483
3. 인력투입 계획 483
제7절 사업 추진 전략 484
1. 사업화 전략 484
2. 비즈니스 모델 485
제8절 기존 사업과의 차별성 487
1. 사업의 차별성 487
2. 개발기술의 차별성 488
제9절 사업의 효과 489
1. 기술적 효과 489
2. 사회·경제적 효과 489
3. 정책적 기대효과 490
제8장 공통 핵심기술 개발 상세기획 492
제1절 플랜트 모듈화기술 개발 492
1. 모듈화 기술의 개요 492
2. 합성가스 플랜트에 모듈화 적용 필요성 494
3. 모듈화 기술의 현황 495
4. 기술개발 목표 및 내용 499
5. 예산소요 및 인력투입 계획 501
제2절 ICT/IoT/빅데이터 기반 합성가스 플랜트 운영관리 최적화 502
1. 기술의 개념 502
2. 기술개발 필요성 504
3. 국내외 개발 동향 506
4. 기술개발 목표 및 내용 511
5. 기술개발 추진전략 515
6. 기술개발 기대효과 517
제3절 합성가스 플랜트 안전성 평가 519
1. 기술의 개념 519
2. 기술개발 필요성 521
3. 국내외 개발 동향 521
4. 기술개발 목표 및 내용 524
5. 기술개발 추진전략 526
6. 기술개발 기대효과 529
제4절 해외시장 진출용 모듈화 플랜트 사업화 모델 개발 및 경제성 평가 530
1. 기술개념 530
2. 기술개발 필요성 530
3. 기술개발 목표 및 내용 532
4. 기술개발 추진전략 533
5. 기술개발 기대효과 536
제5절 저비용·고효율 합성가스 탈황기술 개발 537
1. 기술의 개념 537
2. 기술개발 필요성 542
3. 국내외 개발 동향 543
4. 기술개발 목표 및 내용 548
5. 기술개발 추진전략 551
6. 기술개발 기대효과 553
제6절 CO₂ 활용 가스화 효율 향상 기술 554
1. 기술의 개념 554
2. 기술개발 필요성 558
3. 국내외 기술 및 시장 동향 559
4. 기술개발 목표 및 내용 562
5. 기술개발 추진전략 563
6. 기술개발 기대효과 564
제7절 고효율 합성가스 발전설비 모듈화 개발 및 실증기술 565
1. 기술개념 565
2. 기술개발 필요성 571
3. 국내외 기술 및 시장 동향 573
4. 기술개발 방향 576
5. 기술개발 목표 및 내용 577
6. 기술개발 추진전략 578
7. 기술개발 기대효과 580
제9장 자원 투입 계획 581
제1절 소요예산 투입계획 581
제2절 인력투입계획 582
제3절 재원조달계획 583
제10장 기술개발 일정 및 과제공모방안 584
제1절 기술개발 로드맵 584
제2절 사업추진체계 585
제3절 핵심과제별 RFP 589
1. 총괄과제 589
2. 1세부과제 596
3. 2세부과제 615
4. 3세부과제 633
제4절 선정평가 방법 648
1. 총괄과제 648
2. 1세부과제 648
3. 2세부과제 649
4. 3세부과제 650
제5절 사업단장 공모 651
1. 사업단장의 자격 및 임기 651
2. 사업단장의 임무 651
3. 사업단장 평가 항목 651
4. 사업단장 RFP 653
제11장 참고문헌 660
첨부 : 기술수요조사서 설문 내용 663
〈표 1-1-1〉 합성가스 상용화 플랜트 기술분류 및 세부기술 내용 44
〈표 1-1-2〉 합성가스 상용화 플랜트 세부기술의 기술수준 분석 48
〈표 1-2-1〉 주요 분산전원 기술간 비교 (2000년 자료) 59
〈표 1-2-2〉 석탄 등급(고급탄/저급탄)별 세계 확인매장량 (WEC 2013년 자료)과 주요 시장... 65
〈표 1-2-3〉 GNI로 구분한 국가 도시지역의 2012년 실제 폐기물발생량과 2025년 예측 발생량 69
〈표 1-2-4〉 합성가스 플랜트 SWOT 분석 83
〈표 1-2-5〉 신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법 시행령상 각 에너지원 기준과 범위 93
〈표 1-2-6〉 아시아지역 합성가스 시장의 2013년 규모와 2020년 예상되는 시장규모... 94
〈표 1-2-7〉 합성가스 플랜트 과제 진행 시 파급 효과 102
〈표 1-4-1〉 국내 추진된 정부지원 사업들과 유사 중복성 검토 112
〈표 1-4-2〉 타겟 시장과 코어기술 연계성 113
〈표 1-4-3〉 석탄/펫코크 기술분류 및 내용 114
〈표 1-4-4〉 폐기물/바이오매스 기술분류 및 내용 115
〈표 1-4-5〉 기획위원 수요조사 116
〈표 1-4-6〉 국내 기 수행된 R&D 과제 중 TRL 6 이상 과제 정보 117
〈표 1-4-7〉 각 그룹의 기술개발 내용 119
〈표 1-4-8〉 폐기물/바이오매스 단위 모듈 상세 122
〈표 1-4-9〉 석탄/펫코크 단위 모듈 상세 123
〈표 1-4-10〉 1차 기획위원회 회의 주요 내용 127
〈표 1-4-11〉 2차 기획위원회 회의 주요 내용 130
〈표 1-4-12〉 3차 기획위원회 회의 주요 내용 133
〈표 1-4-13〉 4차 기획위원회 회의 주요 내용 135
〈표 1-4-14〉 5차 기획위원회 회의 주요 내용 138
〈표 1-4-15〉 폐기물 소분과 회의 주요내용 141
〈표 1-4-16〉 석탄/펫코크 소분과 회의 주요내용 144
〈표 1-4-17〉 6차 기획위원회 회의 주요 내용 145
〈표 1-4-18〉 7차 기획위원회 회의 주요 내용 148
〈표 1-4-19〉 8차 기획위원회 회의 주요 내용 150
〈표 1-4-20〉 기술 설명회 질의응답 156
〈표 1-4-21〉 기술 수요조사 발송 결과 159
〈표 2-1-1〉 원료별 합성가스 생산량 전망 164
〈표 2-1-2〉 석탄기반 합성가스 생산량 전망 165
〈표 2-1-3〉 석유기반 합성가스 생산량 전망 166
〈표 2-1-4〉 바이오매스/폐기물기반 합성가스 생산량 전망 167
〈표 2-1-5〉 아시아-태평양 지역 공급원료별 합성가스 및 생산품 시장 규모 169
〈표 2-1-6〉 아시아-태평양지역 최종사용자별 합성가스 및 생산품 시장 규모 169
〈표 2-1-7〉 아시아-태평양지역 주요국의 합성가스 생산품 시장 규모 170
〈표 2-1-8〉 아시아-태평양지역 주요 국가별 합성가스 및 생산품 시장 전망 170
〈표 2-1-9〉 중동-아프리카 지역 공급원료별 합성가스 생산품 시장 규모 172
〈표 2-1-10〉 중동-아프리카 지역 최종사용자별 합성가스 생산품 시장 규모 172
〈표 2-1-11〉 중동-아프리카 지역 주요 국가별 합성가스 및 생산품 시장 전망 173
〈표 2-1-12〉 유럽 지역 공급원료별 합성가스 생산품 시장 규모 173
〈표 2-1-13〉 유럽 지역 최종사용자별 합성가스 생산품 시장 규모 174
〈표 2-1-14〉 유럽 지역 주요 국가별 합성가스 및 생산품 시장 전망 174
〈표 2-1-15〉 북아메리카지역 공급원료별 합성가스 생산품 시장 규모 175
〈표 2-1-16〉 북아메리카지역 최종사용자별 합성가스 생산품 시장 규모 175
〈표 2-1-17〉 북아메리카 지역 주요 국가별 합성가스 및 생산품 시장 전망 175
〈표 2-1-18〉 남아메리카 지역 공급원료별 합성가스 생산품 시장 규모 176
〈표 2-1-19〉 남아메리카 지역 최종사용자별 합성가스 생산품 시장 규모 176
〈표 2-1-20〉 남아메리카 지역 주요 국가 합성가스 및 생산품 시장 전망 177
〈표 2-2-1〉 지역별 수소 소비 시장 규모 180
〈표 2-2-2〉 지역별 수소 시장 수익 규모 180
〈표 2-2-3〉 제조타입 별 수소 소비 시장 규모 181
〈표 2-2-4〉 응용분야별 수소 소비 시장 규모 181
〈표 2-2-5〉 응용분야별 수소 시장 수익 규모 182
〈표 2-2-6〉 국내 수소 생산능력(2009~2019) 183
〈표 2-2-7〉 국내외 일산화탄소 상업화 동향 184
〈표 2-2-8〉 합성가스 정제·분리를 통한 초산 소비 및 수익 185
〈표 2-2-9〉 국내 폐기물 합성가스 고순도 일산화탄소 원료생산 잠재시장 추정 185
〈표 2-2-10〉 해외 폐기물/바이오매스 합성가스 지역별 잠재시장 186
〈표 2-2-11〉 글로벌 분산전원 시장 규모 현황 및 전망 187
〈표 2-2-12〉 해외 폐기물/바이오매스 합성가스의 분산전원 활용 잠재시장 추정 188
〈표 2-2-13〉 국내 폐기물/바이오매스 합성가스의 분산전원 활용 잠재시장 추정 189
〈표 2-2-14〉 지역별 전력생산을 위한 합성가스 소비 191
〈표 2-2-15〉 지역별 가스연료 생산을 위한 합성가스 소비 192
〈표 2-2-16〉 연도별 LNG 도입량 및 수요량 현황 193
〈표 2-2-17〉 도시가스용 및 발전용 LNG 수요 변화 193
〈표 2-2-18〉 지역별 중소형 보일러 설치 대수 및 용량 194
〈표 2-3-1〉 EPACT2005 주요 내용 요약 196
〈표 2-3-2〉 네덜란드 SDE+ 제도 중 바이오매스 가스화 부문 단계별 요금 198
〈표 2-3-3〉 중국 5개년 계획 목표(11회 & 12회) 200
〈표 2-4-1〉 합성가스 취급 플랜트 준수 필요한 대기 오염물질 배출허용 기준 202
〈표 2-4-2〉 한국의 처리방법별 대기 오염물질 배출 허용기준 비교 202
〈표 2-4-3〉 한국 대기 배출허용 기준과 세계은행 EHS 가이드라인 기준간 비교 203
〈표 2-4-4〉 석탄(합성가스) 취급 플랜트 준수 필요한 배출 폐수 및 용출액 허용 기준 204
〈표 2-4-5〉 한국 지정폐기물 용출기준과 세계은행 EHS 가이드라인 기준간 비교 204
〈표 2-4-6〉 폐기물 대상 가스화기 유형별 슬랙 재활용품 생산성 평가 205
〈표 2-4-7〉 다양한 적용처에 따른 합성가스내 오염물질 허용값 206
〈표 2-4-8〉 유럽의 폐기물 연소시설 및 혼소시설의 배출 허용 기준 (WID) 206
〈표 2-4-9〉 유럽 시멘트 플랜트에서 이차연료 혼소시 배출허용기준 (EA2001으로부터 승인) 207
〈표 2-4-10〉 오스트리아의 시멘트 플랜트에서 혼소시 배출 허용기준 207
〈표 2-4-11〉 독일의 폐기물 연소시설에서 배출허용기준 208
〈표 2-4-12〉 미국의 폐기물 연소시설의 NSPS와 PSD에 의한 배출기준 208
〈표 2-4-13〉 미국의 연소로 형태에 따른 CO의 배출기준 (NSPS, PSD) 209
〈표 2-4-14〉 캄보디아의 대기오염물질 배출허용 기준 209
〈표 3-1-1〉 부처별 R&D 특성 비교 212
〈표 3-1-2〉 국토교통부 R&D 사업관리 체계 214
〈표 3-1-3〉 국내 연구개발 인프라 현황 분석 요약 215
〈표 3-2-1〉 논문분석 검색식 분류 219
〈표 3-2-2〉 기술별 논문 수 및 비중 220
〈표 3-2-3〉 연도별 논문 수 추이 220
〈표 3-3-1〉 대상과제 기술분류 233
〈표 3-3-2〉 기술분류별 공통키워드 및 분류별 키워드 조합식(검색식) 234
〈표 3-3-3〉 기술분류별 특허검색식 작성 235
〈표 3-3-4〉 기술분류별 유효특허 건수 236
〈표 3-3-5〉 A분야 이전 10년 대비 최근 10년 다출원 TOP20 변화 285
〈표 3-3-6〉 B분야 이전 10년 대비 최근 10년 다출원 TOP20 변화 286
〈표 3-3-7〉 A-1 분야 이전 10년 대비 최근 10년 다출원 TOP20 변화 287
〈표 3-3-8〉 A-2 분야 이전 10년 대비 최근 10년 다출원 TOP20 변화 288
〈표 3-3-9〉 A-3 분야 이전 10년 대비 최근 10년 다출원 TOP20 변화 289
〈표 3-3-10〉 B-1 분야 이전 10년 대비 최근 10년 다출원 TOP20 변화 290
〈표 3-3-11〉 B-2 분야 이전 10년 대비 최근 10년 다출원 TOP20 변화 291
〈표 3-3-12〉 B-3 분야 이전 10년 대비 최근 10년 다출원 TOP20 변화 292
〈표 3-3-13〉 A분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 304
〈표 3-3-14〉 B분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 305
〈표 3-3-15〉 A-1 분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 306
〈표 3-3-16〉 A-2 분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 306
〈표 3-3-17〉 A-3 분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 307
〈표 3-3-18〉 B-1 분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 308
〈표 3-3-19〉 B-2 분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 308
〈표 3-3-20〉 B-3 분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 309
〈표 3-3-21〉 B-3 분야 주요 출원인국적별 점유율 및 영향력, 기술력 지수분석 309
〈표 3-3-22〉 특허분석 주요 결과에 대한 시사점 312
〈표 4-1-1〉 편익 추정방법의 분류 314
〈표 4-1-2〉 국가연구개발사업의 총 비용분석을 위한 분류체계 316
〈표 4-1-3〉 기존 R&D 투자에 대한 할인율 적용 사례 317
〈표 4-1-4〉 총 비용 320
〈표 4-1-5〉 프로젝트 1 (제1세부) 예산 내역 (총괄) 321
〈표 4-1-6〉 건설비 예산: 폐기물 순산소 가스화 합성가스 생산 및 EPC 기술개발 322
〈표 4-1-7〉 건설비 예산: 고순도 CO, H₂ 생산용 냉각 및 정제기술 개발 322
〈표 4-1-8〉 건설비 예산: 합성가스 이용 열병합발전 안정화 기술개발 322
〈표 4-1-9〉 건설비 예산: 지능형 모니터링 및 제어 기술개발 322
〈표 4-1-10〉 프로젝트 1(제1세부) 현금 소요 예산 323
〈표 4-1-11〉 프로젝트 2(제2세부) 예산 내역 (총괄) 323
〈표 4-1-12〉 건설비 예산: 50톤/일급 석탄/펫코크 분류층 산소 가스화 기술 개발 324
〈표 4-1-13〉 건설비 예산: 습식 분쇄 및 슬러리 제조/공급 최적 공정 기술개발 325
〈표 4-1-14〉 건설비 예산: 합성가스 활용 LNG 대체 혼소/전소 기술개발 325
〈표 4-1-15〉 건설비 예산: 합성가스 활용 분산전원 및 열병합 기술개발 325
〈표 4-1-16〉 프로젝트 2(제2세부) 소요 예산 총괄표 (현금) 325
〈표 4-1-17〉 플랜트 모듈화 기술 부문 예산 내역 326
〈표 4-1-18〉 ICT/IoT/빅데이터 부문 예산 내역 327
〈표 4-1-19〉 합성가스 플랜트 안정성 부문 예산 내역 327
〈표 4-1-20〉 사업화 모델 개발 부문 예산 내역 328
〈표 4-1-21〉 정제(탈황) 부문 예산 내역 328
〈표 4-1-22〉 CO₂ 활용 부문 예산 내역 329
〈표 4-1-23〉 고효율 합성가스 발전설비 모듈화 개발 및 실증 부문 예산 내역 330
〈표 4-1-24〉 전체 사업 총 예산 내역 정리 330
〈표 4-1-25〉 연구개발 부문 예비타당성 조사 편익항목 331
〈표 4-1-26〉 프로젝트 1 경제성 분석 주요 변수 가정 332
〈표 4-1-27〉 프로젝트 1 진출가능 해외시장 규모 전망 333
〈표 4-1-28〉 프로젝트 1 해외진출 편익 334
〈표 4-1-29〉 업종별 부가가치율 334
〈표 4-1-30〉 프로젝트 2 경제성 분석 주요 변수 가정 336
〈표 4-1-31〉 LNG 가격 337
〈표 4-1-32〉 프로젝트 2 해외진출 편익 338
〈표 4-1-33〉 황산화물 및 미세먼지에 대한 환경편익 산정결과 339
〈표 4-1-34〉 프로젝트 1 편익 요약 340
〈표 4-1-35〉 프로젝트 2 편익 요약 341
〈표 4-1-36〉 경제적 타당성 분석기준의 장·단점 비교 343
〈표 4-1-37〉 프로젝트 1 기준 경제성분석 344
〈표 4-1-38〉 프로젝트 1 경제성분석 결과 344
〈표 4-1-39〉 프로젝트 2 기준 경제성분석 345
〈표 4-1-40〉 프로젝트 2 경제성분석 결과 345
〈표 4-1-41〉 프로젝트 동시진행 기준 경제성분석 346
〈표 4-1-42〉 프로젝트 동시진행 경제성분석 결과 346
〈표 4-1-43〉 세 시나리오 경제성분석 결과 요약 347
〈표 4-1-44〉 변수 값 347
〈표 4-1-45〉 민감도 분석 결과 348
〈표 4-1-46〉 산업연관표 부문 분류 355
〈표 4-1-47〉 프로젝트 1 산업연관분석 결과 356
〈표 4-1-48〉 프로젝트 2 산업연관분석 결과 357
〈표 4-3-1〉 정책적 타당성 분석 항목 363
〈표 5-1-1〉 사업 관리방안 369
〈표 5-1-2〉 성과평가방안 예시 370
〈표 5-2-1〉 프로젝트별 사업모델 373
〈표 6-1-1〉 소각과 가스화의 비교 376
〈표 6-2-1〉 폐기물/폐바이오매스 가스화 기술과 시장에 대한 SWOT 분석 380
〈표 6-3-1〉 국내 폐기물 가스화 용융 관련 기술개발 현황 382
〈표 6-3-2〉 오염물질 종류별 정제기술 동향 388
〈표 6-3-3〉 습식정제장치에 따른 타르 정제효율 388
〈표 6-3-4〉 H₂ 회수 공정 비교 389
〈표 6-3-5〉 국내 합성가스 이용 메탄올 합성 연구 현황 390
〈표 6-3-6〉 해외 폐기물 가스화 기술개발 동향 392
〈표 6-3-7〉 해외 오염물질 정제기술 동향 399
〈표 6-3-8〉 대표적인 메탄올 합성공정 사례 403
〈표 6-3-9〉 국외 메탄올 합성용 촉매의 성분 비교 403
〈표 6-3-10〉 국내 합성가스 CO 및 분산전원 시장동향 408
〈표 6-3-11〉 국내 폐기물/폐바이오매스 가스화 합성가스 분산전원형 열병합발전 시장동향 408
〈표 6-3-12〉 세계 생활폐기물 처리 발생현황 410
〈표 6-3-13〉 폐기물/폐바이오매스 합성가스 분산전원 활용 세계 잠재시장 410
〈표 6-3-14〉 국내/해외 중소규모 합성가스 CO 및 분산전원 시장 크기 411
〈표 6-4-1〉 폐기물 가스화기 형식 비교 415
〈표 6-4-2〉 폐기물 에너지 기술개발 전략 로드맵 417
〈표 6-8-1〉 폐기물/바이오매스 합성가스 플랜트 기술개발 과제 현황 432
〈표 6-8-2〉 폐기물/바이오매스 합성가스 플랜트 기술개발 사업과의 차별성 432
〈표 7-2-1〉 석탄가스화 기술과 시장에 대한 SWOT 분석 443
〈표 7-3-1〉 가스화 기술 이용 펫코크의 고부가화 적용 사례 457
〈표 7-3-2〉 석탄가스화 분야 국내외 주요기업들의 최근 동향 458
〈표 7-3-3〉 국내 중소형 보일러 설치대수와 용량 460
〈표 7-3-4〉 국내/해외 중소규모 합성가스 및 분산전원 시장 크기 462
〈표 7-8-1〉 석탄/펫코크 가스화기술 개발 현황 488
〈표 7-8-2〉 석탄/펫코그 합성가스 플랜트 개발사업과의 차별성 488
〈표 8-1-1〉 오일샌드 플랜트에 적용된 모듈의 대표적 예와 크기 494
〈표 8-2-1〉 빅데이터 요소기술 분류 503
〈표 8-2-2〉 국내 빅데이터 시장 구분 및 영역별 시장규모(2015) 509
〈표 8-4-1〉 해외시장 진출시 고려할 대상지역별 주요 이슈 534
〈표 8-6-1〉 생성물별 합성가스의 유입 조건 556
〈표 8-6-2〉 합성가스의 End-use에 따른 연도별 수요 추이 560
〈표 8-7-1〉 국내 가스터빈 제작업체 및 공급업체 567
〈표 8-7-2〉 합성가스 이용 전력생산 기술별 장·단점 568
〈표 8-7-3〉 가스엔진 및 가스터빈 이용 시 요구되는 합성가스 품질 569
〈표 8-7-4〉 Small-capacity gasification cogeneration systems 571
〈표 8-7-5〉 대상원료별 합성가스 조성 및 발열량 범위 571
〈표 8-7-6〉 제조사별 가스엔진 규격 573
〈표 8-7-7〉 혼소 및 전소 가스 엔진의 비교 573
〈표 8-7-8〉 합성가스 개발 접근방법 576
〈표 10-2-1〉 주체별 역할 585
〈표 10-2-2〉 사업 추진 절차 585
〈표 10-2-3〉 사업단과 연구단 비교 586
〈표 10-2-4〉 기술개발 내용 중 추가 R&D 필요 기술과 Test bed 실증 적용 기술 587
〈표 10-4-1〉 총괄과제 선정지표 648
〈표 10-4-2〉 1세부과제 선정지표 649
〈표 10-4-3〉 2세부과제 선정지표 649
〈표 10-4-4〉 3세부과제 선정지표 650
〈표 10-5-1〉 사업단장 서류평가 항목 - 운영 계획서 652
〈표 10-5-2〉 사업단장 서류평가 항목 - 역량평가 652
〈표 10-5-3〉 사업단장 발표평가 항목 652
[그림 1-1-1] 합성가스의 주요 특징 41
[그림 1-1-2] 저급자원 유래 합성가스의 이용 기술 구성도 42
[그림 1-1-3] 세부기술의 원천기술 확보 필요성과 TRL 수준 상관관계 분석 51
[그림 1-1-4] 저급자원 합성가스 플랜트 관련 국내 공급자 사슬 (Supply chain) 52
[그림 1-2-1] 사업추진의 배경 : 주요 이슈/기술 및 대상 플랜트의 시장/수요 54
[그림 1-2-2] 1946~2016년 기간의 원유가격 변동 추이 56
[그림 1-2-3] 스페인의 1차 에너지원에서 재생가능에너지 원별 퍼센트의 1973~2014년 변화 추이 57
[그림 1-2-4] 주요 국가별 전기생산량 중 재생가능에너지에서 생산 비율 57
[그림 1-2-5] 주요 국가들의 1차 에너지 원료별 비중 (2014년 자료) 58
[그림 1-2-6] 분산전원과 중앙집중식 전기생산 방식별 가용도(availability) 지수 59
[그림 1-2-7] 주요 국가들의 전기생산 원료별 비중 (2014년 자료) 60
[그림 1-2-8] 전 세계 고급탄과 저급탄의 지역별 매장량 자료 (2007년말 기준 자료) 63
[그림 1-2-9] 세계 석탄자원 많은 주요 국가들의 석탄 등급별 매장량 (2010년 WEC 자료) 64
[그림 1-2-10] 전 세계 갈탄 자원 많은 20개 국가의 매장량(2008년 UN자료)과 주요 대상시장... 64
[그림 1-2-11] 인도네시아 석탄 주요매장량 지역과 석탄의 질 분포 (2011년 자료) 66
[그림 1-2-12] 세계 지역별 저급 석탄의 회분/수분 함량 분포 66
[그림 1-2-13] 세계 펫코크 생산량 많은 20개 국가(2013년 자료)와 주요 대상시장 국가 67
[그림 1-2-14] 세계 펫코크 수입량 많은 20개 국가(2013년 자료)와 주요 대상시장 국가 67
[그림 1-2-15] 한국의 1997~2013년 기간의 펫코크 발생량 68
[그림 1-2-16] 세계 국가 GDP로 구분한 도시지역의 2010년 대비 2025년 폐기물... 69
[그림 1-2-17] 세계 1차에너지원 중 바이오에너지가 차지하는... 70
[그림 1-2-18] 최종에너지 이용 형태 : (왼쪽) 세계, (오른쪽) 바이오매스 경우... 70
[그림 1-2-19] 본 상세기획 대상 폐기물의 예 (왼쪽부터 폐목재, 농업부산물, 슬러지류) 70
[그림 1-2-20] 세계 합성가스 활용시장의 2015년과 2020년 규모 변화 예측 74
[그림 1-2-21] 대륙별 생산 합성가스의 활용처 차이 74
[그림 1-2-22] 세계 지역별 합성가스 플랜트의 시장 단계 (2014년 자료) 75
[그림 1-2-23] 가스화반응기 형태별 합성가스 2015년 생산량과 2020년 예측치 (2015년 자료) 76
[그림 1-2-24] 세계 에너지자원 보유국과 전기공급 불균형 국가 현황 76
[그림 1-2-25] 세계 1인당 전기사용량/전기사용량 팽창 국가/지역에 대한 시장 target 77
[그림 1-2-26] 원료별 생산가능한 연료가스 종류와 시장요구사항을 반영하여 선택한 연료가스 78
[그림 1-2-27] 청정연료가스의 국내 시장수요와 시장 target 78
[그림 1-2-28] 초산 생산 방식 78
[그림 1-2-29] 가스화기 형태와 합성가스 생산량 시장상황에 따른 본 기획의 대응방향 82
[그림 1-2-30] 세계 합성가스 시장 현황에 따른 본 기획의 대응방향 82
[그림 1-2-31] 저급자원 에너지원별 활용 특성 84
[그림 1-2-32] 저급자원의 특징 및 변환 방식 84
[그림 1-2-33] 대상 시장 분석 및 Target 시장 85
[그림 1-2-34] 분산전원 시장 대상의 핵심 공정 85
[그림 1-2-35] 청정연료/고순도가스 시장 대상의 핵심 공정 86
[그림 1-2-36] 일본의 석탄 합성가스 플랜트 개발 이력 90
[그림 1-2-37] 미국 Kemper 프로젝트 2014/02 기준 건설현장 모습 99
[그림 1-2-38] 일본 Osaki CoolGen 프로젝트 설비 건설 중인 사진(2014/10/16) 100
[그림 1-2-39] 본 기획에 따른 기술개발의 핵심 개발성과품 101
[그림 1-2-40] 기술개발 현황 및 기대효과 102
[그림 1-3-1] 본 사업의 비전과 추진전략 104
[그림 1-3-2] 저급자원 변환 합성가스 플랜트 건설 기술사업의 추진전략 106
[그림 1-4-1] 기획 추진 체계 109
[그림 1-4-2] 기획 수립 절차 109
[그림 1-4-3] 본 기획과제의 세부 기획 과정 111
[그림 1-4-4] 석탄/펫코크 가스화 합성가스 활용 모듈화 플랜트 요약 116
[그림 1-4-5] 혼합폐기물/바이오매스 사용 합성가스 생산 및 활용 모듈화 플랜트 요약 116
[그림 1-4-6] 기술개발 핵심 분야 도출 절차 117
[그림 1-4-7] 상세기획 대상플랜트 세부기술 그룹화 118
[그림 1-4-8] 사업단 구조 초안 119
[그림 1-4-9] 6차 기획회의에서 논의된 사업단 구조 121
[그림 1-4-10] 폐기물/바이오매스 단위 공정 모듈화 안 121
[그림 1-4-11] 석탄/펫코크 단위 공정 모듈화 안 123
[그림 1-4-12] 7차 기획위원회에서 논의된 사업단 구조 125
[그림 1-4-13] 8차 기획위원회에서 논의된 최종 사업단 구조 126
[그림 1-4-14] 기획과제 설명회 전경 152
[그림 1-4-15] 상세 기획의 개요 153
[그림 1-4-16] 폐기물/바이오매스 활용 합성가스 생산 플랜트 공정 153
[그림 1-4-17] 석탄/펫코크를 이용한 합성가스 생산 플랜트 기획 대상 분야 154
[그림 1-4-18] 합성가스 정제모듈을 공통모듈로 도출한 2개 프로젝트와 4개 비즈니스 모델... 154
[그림 1-4-19] ICT/IoT/빅데이터 적용 방법 및 범위 155
[그림 1-4-20] 질의서 답변 사진 156
[그림 1-4-21] 설문 응답 유형 160
[그림 1-4-22] 개발 기술 필요성 및 관심도 조사 결과 160
[그림 1-4-23] 대상 공정의 유형 조사 결과 161
[그림 1-4-24] 연구비용 및 사업화 조사 결과 162
[그림 2-1-1] 주요 투입원료 별 가스화기 수 163
[그림 2-1-2] 석탄 기반 합성가스 생산량 164
[그림 2-1-3] 세계 펫코크 주요 생산/소비 국가들에서의 유황함유량별 가격 166
[그림 2-1-4] 지역별 바이오매스/폐기물기반 합성가스 생산량 167
[그림 2-1-5] 지역별 합성가스 용량 168
[그림 2-1-6] 전 세계 합성가스 및 생산품의 연도별 현황 및 전망 168
[그림 2-1-7] 중국 합성가스 생산 관련 주요 플레이어 170
[그림 2-1-8] 지역별 합성가스 시장 분석 결과 종합 177
[그림 2-2-1] 합성가스 활용시장 세그먼트 178
[그림 2-2-2] 합성가스 활용시장 현황 및 전망 178
[그림 2-2-3] 지역별 합성가스 활용시장 및 현황 179
[그림 2-2-4] 국내 수소 공급기업 Market share 183
[그림 2-2-5] 세계 초산 생산량 전망 186
[그림 2-2-6] 세계 분산전원 보급전망 187
[그림 2-2-7] 지역별 합성가스 활용 발전 분야 시장점유율 현황 및 전망 190
[그림 2-2-8] 합성가스로 대체가 가능한 소성로와 유리용해로 설비 191
[그림 2-2-9] 응용분야별 합성가스 생산량 192
[그림 3-1-1] 국내 R&D 투자 동향 210
[그림 3-1-2] 2016년 정부 R&D 예산 210
[그림 3-1-3] 부처별·기술분야별 예산 현황 211
[그림 3-1-4] 연차별 정부 및 국토교통 R&D 투자 규모 211
[그림 3-1-5] 국토교통부 R&D 사업 형태 212
[그림 3-1-6] 국내 합성가스 플랜트 분야 TRL 6 이상 기술수준 도달된 사례 217
[그림 3-1-7] 합성가스 플랜트 분야 국내에서 추가 기술개발이 요구되는 주요 항목 217
[그림 3-2-1] 연도별 논문 수 221
[그림 3-2-2] 상위 10개 국가별 논문 수 221
[그림 3-2-3] 상위 5개 연관기술 분야(국내외) 222
[그림 3-2-4] 연도별 국내 논문 수 222
[그림 3-2-5] 연도별 논문 수 223
[그림 3-2-6] 상위 10개 국가별 논문 수 223
[그림 3-2-7] 상위 5개 연관기술 분야(국내외) 224
[그림 3-2-8] 연도별 국내 논문 수 224
[그림 3-2-9] 연도별 논문 수 225
[그림 3-2-10] 상위 10개 국가별 논문 수 225
[그림 3-2-11] 상위 5개 연관기술 분야(국내외) 226
[그림 3-2-12] 연도별 국내 논문 수 226
[그림 3-2-13] 연도별 논문 수 227
[그림 3-2-14] 상위 10개 국가별 논문 수 227
[그림 3-2-15] 상위 5개 연관기술 분야(국내외) 228
[그림 3-2-16] 연도별 국내 논문 수 228
[그림 3-2-17] 연도별 논문 수 229
[그림 3-2-18] 상위 10개 국가별 논문 수 229
[그림 3-2-19] 상위 5개 연관기술 분야(국내외) 230
[그림 3-2-20] 연도별 국내 논문 수 230
[그림 3-2-21] 연도별 논문 수 231
[그림 3-2-22] 상위 10개 국가별 논문 수 231
[그림 3-2-23] 상위 5개 연관기술 분야(국내외) 232
[그림 3-2-24] 연도별 국내 논문 수 232
[그림 3-3-1] 전체 분야 특허청별 특허출원 추이 및 점유율 237
[그림 3-3-2] A분야 특허청별 특허출원 추이 및 점유율 238
[그림 3-3-3] B분야 특허청별 특허출원 추이 및 점유율 238
[그림 3-3-4] 전체 분야 출원인 국적별 특허출원 추이 239
[그림 3-3-5] A분야 출원인 국적별 특허출원 추이 240
[그림 3-3-6] B분야 출원인 국적별 특허출원 추이 240
[그림 3-3-7] A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 241
[그림 3-3-8] B분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 242
[그림 3-3-9] 한국특허청의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 242
[그림 3-3-10] 미국특허청의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 243
[그림 3-3-11] 일본특허청의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 244
[그림 3-3-12] 유럽특허청의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 244
[그림 3-3-13] PCT의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 245
[그림 3-3-14] 한국특허청의 B분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 246
[그림 3-3-15] 미국특허청의 B분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 246
[그림 3-3-16] 일본특허청의 B분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 247
[그림 3-3-17] 유럽특허청의 B분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 248
[그림 3-3-18] PCT의 B분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 248
[그림 3-3-19] 한국출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 249
[그림 3-3-20] 미국출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 250
[그림 3-3-21] 일본출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 250
[그림 3-3-22] 독일출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 251
[그림 3-3-23] 중국출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 252
[그림 3-3-24] 한국출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 252
[그림 3-3-25] 미국출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 253
[그림 3-3-26] 일본출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 253
[그림 3-3-27] 독일출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 254
[그림 3-3-28] 중국출원인의 A분야 소분류별 특허출원 추이 및 점유율 254
[그림 3-3-29] A분야 특허청별 기술수명주기 255
[그림 3-3-30] B분야 특허청별 기술수명주기 256
[그림 3-3-31] A분야 기술분류별 기술수명주기 257
[그림 3-3-32] B분야 기술분류별 기술수명주기 258
[그림 3-3-33] A분야 주요 출원인국적의 점유율/증가율 259
[그림 3-3-34] B분야 주요 출원인국적의 점유율/증가율 260
[그림 3-3-35] A분야의 전체 대비 한국출원인의 점유율/증가율 261
[그림 3-3-36] B분야의 전체 대비 한국출원인의 점유율/증가율 261
[그림 3-3-37] A분야의 전체 대비 한국시장(KIPO)의 점유율/증가율 262
[그림 3-3-38] B분야의 전체 대비 한국시장(KIPO)의 점유율/증가율 263
[그림 3-3-39] 중분류별 전체 대비 한국출원인의 기술성/시장성 포트폴리오 264
[그림 3-3-40] A분야별 소분류별 전체 대비 한국출원인의 기술성/시장성 포트폴리오 265
[그림 3-3-41] B분야별 소분류별 전체 대비 한국출원인의 기술성/시장성 포트폴리오 265
[그림 3-3-42] A분야 주요 출원인국적의 기술성/시장성 포트폴리오 266
[그림 3-3-43] B분야 주요 출원인국적의 기술성/시장성 포트폴리오 267
[그림 3-3-44] A-1 분야 주요 출원인국적의 기술성/시장성 포트폴리오 268
[그림 3-3-45] A-2 분야 주요 출원인국적의 기술성/시장성 포트폴리오 268
[그림 3-3-46] A-3 분야 주요 출원인국적의 기술성/시장성 포트폴리오 269
[그림 3-3-47] B-1 분야 주요 출원인국적의 기술성/시장성 포트폴리오 270
[그림 3-3-48] B-2 분야 주요 출원인국적의 기술성/시장성 포트폴리오 270
[그림 3-3-49] B-3 분야 주요 출원인국적의 기술성/시장성 포트폴리오 271
[그림 3-3-50] A분야 한국특허청의 주요 출원인국적별 공백기술 272
[그림 3-3-51] A분야 미국특허청의 주요 출원인국적별 공백기술 273
[그림 3-3-52] A분야 일본특허청의 주요 출원인국적별 공백기술 273
[그림 3-3-53] A분야 유럽특허청의 주요 출원인국적별 공백기술 274
[그림 3-3-54] A분야 PCT의 주요 출원인국적별 공백기술 274
[그림 3-3-55] B분야 한국특허청의 주요 출원인국적별 공백기술 275
[그림 3-3-56] B분야 미국특허청의 주요 출원인국적별 공백기술 276
[그림 3-3-57] B분야 일본특허청의 주요 출원인국적별 공백기술 276
[그림 3-3-58] B분야 유럽특허청의 주요 출원인국적별 공백기술 277
[그림 3-3-59] B분야 PCT의 주요 출원인국적별 공백기술 277
[그림 3-3-60] A분류 한국특허청 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 278
[그림 3-3-61] A분류 미국특허청 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 279
[그림 3-3-62] A분류 일본특허청 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 279
[그림 3-3-63] A분류 유럽특허청 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 280
[그림 3-3-64] A분류 PCT 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 281
[그림 3-3-65] B분류 한국특허청 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 281
[그림 3-3-66] B분류 미국특허청 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 282
[그림 3-3-67] B분류 일본특허청 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 283
[그림 3-3-68] B분류 유럽특허청 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 283
[그림 3-3-69] B분류 PCT 다출원 TOP10의 소분류별 출원 현황 284
[그림 3-3-70] A분야 특허청별 내외국인 출원분포 293
[그림 3-3-71] B분야 특허청별 내외국인 출원분포 294
[그림 3-3-72] A-1 분야 특허청별 내외국인 출원분포 295
[그림 3-3-73] A-2 분야 특허청별 내외국인 출원분포 295
[그림 3-3-74] A-3 분야 특허청별 내외국인 출원분포 296
[그림 3-3-75] B-1 분야 특허청별 내외국인 출원분포 297
[그림 3-3-76] B-2 분야 특허청별 내외국인 출원분포 297
[그림 3-3-77] B-3 분야 특허청별 내외국인 출원분포 298
[그림 3-3-78] A분야 한국특허청의 내외국인 출원 추이 299
[그림 3-3-79] B분야 한국특허청의 내외국인 출원 추이 299
[그림 3-3-80] A-1 분야 한국특허청의 내외국인 출원 추이 300
[그림 3-3-81] A-2 분야 한국특허청의 내외국인 출원 추이 301
[그림 3-3-82] A-3 분야 한국특허청의 내외국인 출원 추이 301
[그림 3-3-83] B-1 분야 한국특허청의 내외국인 출원 추이 302
[그림 3-3-84] B-2 분야 한국특허청의 내외국인 출원 추이 303
[그림 3-3-85] B-3 분야 한국특허청의 내외국인 출원 추이 303
[그림 4-1-1] 합성가스 상용화 플랜트 건설기술 개발 편익 정의 및 추정 방법 314
[그림 4-1-2] 정(+)의 가치 증가와 부(-)의 가치 감소에 따른 직접적 편익 315
[그림 4-1-3] R&D 사업 유형에 따른 분류체계 관계 및 기준 지침 317
[그림 4-1-4] 할인율에 따른 사업성 변동 348
[그림 4-1-5] 환율에 따른 사업성 변동 349
[그림 4-1-6] 투자비에 따른 사업성 변동 349
[그림 4-1-7] 일산화탄소 판매가격에 따른 사업성 변동 350
[그림 4-1-8] 수소 판매가격에 따른 사업성 변동 350
[그림 4-1-9] 공급원료 가격에 따른 사업성 변동 351
[그림 4-1-10] 간접적 편익 도출 353
[그림 4-1-11] 분석 프로세스 353
[그림 4-1-12] 산업연관계수 도출 354
[그림 5-2-1] 사업모델의 구성 요소 371
[그림 5-2-2] 비즈니스 모델 캔버스 372
[그림 6-1-1] 폐기물/폐바이오매스 합성가스의 고순도 CO, H₂ 생산 및 열병합 발전 375
[그림 6-1-2] 해외 폐기물/폐바이오매스 합성가스 생산 플랜트와 본 기획과제 대상 플랜트비교 376
[그림 6-2-1] 신재생에너지 주요 정책방향 - 제4차 신재생에너지 기본계획 377
[그림 6-2-2] 합성가스로부터 생산 가능한 연료 및 원료 물질 379
[그림 6-3-1] 국내 폐기물 가스화 기술개발 동향 383
[그림 6-3-2] 국내 폐기물 순산소 가스화용융 플랜트 개발 사례 384
[그림 6-3-3] 여수 8톤/일 비성형 SRF 가스화 발전 설비 전경 385
[그림 6-3-4] 청송군 GS플라텍의 10톤/일급 플라즈마 가스화 개요 385
[그림 6-3-5] 창광실업(구 에틴시스템(주))의 24톤/일급 감염성폐기물... 386
[그림 6-3-6] 대원 GSI의 20톤/일급 왕겨 가스화 발전 시스템 공정 구성도 386
[그림 6-3-7] 한국에너지 기술연구원 바이오매스 2톤/일급 Updraft type... 387
[그림 6-3-8] 합성가스 및 연소가스 내에서의 CO₂ 분리 방법 390
[그림 6-3-9] 일본 우베 폐기물 가스화 합성가스 생산 이용플랜트 393
[그림 6-3-10] 가와사키시 쇼와덴코 폐기물 가스화 플랜트(200톤/일급) 393
[그림 6-3-11] 캐나다, 폐기물 가스화를 통한 화학원료화 생산 기술 현황 394
[그림 6-3-12] PRME사의 Up-draft type 고정층 가스화 플랜트 394
[그림 6-3-13] FERCO사 200톤/일급 우드칩 가스화 플랜트 8 MW 발전 공정도 395
[그림 6-3-14] Nexterra사 바이오매스 가스화 발전 공정도 395
[그림 6-3-15] Güssing사의 순환 유동층 가스화 시스템 공정도 396
[그림 6-3-16] ANDRITZ Carbona사의 110톤/일급 순환 유동층 바이오매스 가스화... 396
[그림 6-3-17] B&W Vølund사의 4 MW급 Up-draft type 고정층 가스화 발전 시설 모습 396
[그림 6-3-18] 독일 Lurgi형 가스화기 및 BGL 가스화기 397
[그림 6-3-19] METSO사 유동층 타입 폐기물 가스화 발전 설비 전경 397
[그림 6-3-20] Thermoselect 가스화 공정도 397
[그림 6-3-21] JFE Engineering사의 60톤/일급 바이오매스 가스화 발전 시설 공정도 398
[그림 6-3-22] RQL형 생활폐기물 열분해가스화 발전 시스템 398
[그림 6-3-23] 입자크기에 따른 정제기술별 제거효율 400
[그림 6-3-24] 타르제거기술의 분류 400
[그림 6-3-25] 세정액에 따른 타르제거효율 비교 401
[그림 6-3-26] 세계 가스화 용량 및 추이 407
[그림 6-3-27] 폐기물/폐바이오매스 가스화 합성가스 이용 CO, H₂ 생산... 409
[그림 6-3-28] 고순도 CO, H₂ 합성가스 생산 및 분산전원 플랜트 매출목표와 시나리오별... 412
[그림 6-4-1] 기술별 발전단 효율 비교 414
[그림 6-5-1] 폐기물/폐바이매스 활용 합성가스 플랜트의 사업 구현을 위한 추진전략 418
[그림 6-5-2] 본 사업(프로젝트 1)의 기술개발 로드맵 422
[그림 6-5-3] 폐기물/폐바이오매스 합성가스 플랜트의 사업화 경로 및 본 프로젝트의... 423
[그림 6-5-4] 폐기물/폐바이오매스 합성가스 활용 화학원료 생산 모듈화 플랜트 구성도 424
[그림 6-5-5] 합성가스 활용 화학공장 원료 생산 모듈화 플랜트 평면도 424
[그림 6-5-6] 합성가스 활용 화학공장 원료 생산 모듈화 플랜트 주요 모듈 425
[그림 6-6-1] 총괄 사업단의 사업모델 및 본 프로젝트(프로젝트 1)의 사업모델에 따른 모듈 구성 427
[그림 6-6-2] 본 프로젝트(프로젝트 1)의 추진체계 427
[그림 6-6-3] 본 프로젝트(프로젝트 1)의 예상 열/물질 정산도 428
[그림 6-7-1] 폐기물/폐바이오매스 활용 국내의 기존 TRL 6이상 기술을 활용 Test-bed... 430
[그림 6-7-2] 주요 대상시장별 기술요구 수준과 기획과제의 타겟 시장 431
[그림 7-1-1] 저급자원 유래 합성가스로부터 생산 가능한 연료 및 원료 물질 437
[그림 7-1-2] 공해물질/CO₂ 무배출(Zero Emission) 석탄 이용 개념도 438
[그림 7-1-3] 국내 고유기술 20톤/일급 석탄가스화 시스템 및 직접 황회수 습식 탈황 설비 439
[그림 7-1-4] 해외 석탄/펫코크 합성가스 생산 플랜트와 본 기획과제 대상 플랜트 비교 440
[그림 7-3-1] 1~2차 오일쇼크 이후 본격 건설된 IGCC 실증발전소와 원유가격 연도별 대비 444
[그림 7-3-2] 국내 20톤/일급 분류층 석탄가스화 test-bed 전경 445
[그림 7-3-3] 태안 IGCC 및 광양 SNG 플랜트 전경 445
[그림 7-3-4] (a) Shell사와 (b) GE Energy사의 기술개발 방향 447
[그림 7-3-5] (a) 시료 및 응용 분야에 따른 Uhde 기술 및 (b) CB&I에서 개발 중인... 448
[그림 7-3-6] (a) Siemens사 가스화 기술 및 (b) 중국 ECUST의 3,000톤/일급... 449
[그림 7-3-7] (a) MHI사와 Hitachi사의 가스화기 및 (b) MHPS사의 500 MWe급 IGCC... 449
[그림 7-3-8] (a) KBR사 가스화기를 적용한 Kemper County IGCC 플랜트 및 (b) 850... 450
[그림 7-3-9] (a) Lurgi사의 가스화기 기술개발 이력 및 (b) 최신 가스화 모델인 Lurgi Mark... 450
[그림 7-3-10] 합성가스 시장 성장 추이 및 대규모 합성가스 활용 플랜트 건설 현황 455
[그림 7-3-11] 원료별, 응용별 및 시장별 합성가스 생산량 456
[그림 7-3-12] 가스화 기술사별 합성가스 생산량 456
[그림 7-3-13] 국내 가스(LNG)수급 동향 및 전망 459
[그림 7-3-14] 세계 분산전원 보급 전망 461
[그림 7-3-15] 합성가스 분야별 세계 시장 성장 전망 461
[그림 7-3-16] 청정연료가스와 분산전원 플랜트 매출 목표와 시나리오별 시장 규모 462
[그림 7-5-1] 사업의 비전, 목표 및 구현을 위한 추진전략 467
[그림 7-5-2] 본 사업(프로젝트 2)의 기술개발 로드맵 472
[그림 7-5-3] 합성가스 플랜트의 사업화 가능 경로 및 본 프로젝트의 선정 모듈 개념도 474
[그림 7-5-4] 모듈화 기본 그룹 474
[그림 7-5-5] 전체 분산전원 플랜트 배치 평면도의 예 475
[그림 7-5-6] 산소 제조/공급 모듈 평면도의 예 475
[그림 7-5-7] 산소 제조/공급 모듈 측면도의 예 476
[그림 7-5-8] 석탄가스화 설비, 탈황장치, Flare stack 배치 평면도의 예 476
[그림 7-6-1] 총괄 사업단의 사업모델 및 본 프로젝트의 사업모델에 따른 모듈 구성 479
[그림 7-6-2] 본 프로젝트(프로젝트 2)의 추진체계 479
[그림 7-6-3] 본 프로젝트(프로젝트 2)의 예상 열/물질 정산도 480
[그림 7-7-1] 국내의 기존 TRL 6 이상 기술 활용 Test-bed 구축 개념도 485
[그림 7-7-2] 주요 대상시장별 기술요구 수준과 본 기획에서의 타겟 시장 486
[그림 8-1-1] 한국업체가 제작 참여한 캐나다 오일샌드 플랜트 적용된 설비 모듈 495
[그림 8-1-2] 컨테이너 기반 가스엔진 발전설비 모듈 전경(왼쪽)과 내부 구성도(오른쪽) 496
[그림 8-1-3] 캐터필러사의 컨테이너 모듈... 496
[그림 8-1-4] 캐터필러사 모듈 연결 발전시설 496
[그림 8-1-5] 모듈화 개념 적용된 석탄... 497
[그림 8-1-6] 스페인 1-6 MW 규모... 497
[그림 8-1-7] 2.4 MW급 천연가스 모듈발전소 497
[그림 8-1-8] 이동 가능한 컨테이너 크기의 블록으로 구성된 모듈화 플랜트 예 498
[그림 8-1-9] 국내 홍천 폐자원에너지타운 설치된 모듈 형태 바이오가스 탈황설비 498
[그림 8-2-1] ICT/IoT/빅데이터와 플랜트의 융합기술 개념도 502
[그림 8-2-2] 빅데이터 정의 및 특성 502
[그림 8-2-3] ICT/IoT/빅데이터 기반의 합성가스 플랜트 운영관리시스템 개념도 504
[그림 8-2-4] ICT/IoT/빅데이터 기술의 도입을 통한 합성가스 플랜트 경쟁력 강화 505
[그림 8-2-5] ICT/IoT/빅데이터 활용 이슈 및 기술적 방안 507
[그림 8-2-6] 빅데이터 분석의 중요성 507
[그림 8-2-7] 실시간 빅데이터 수집 및 분석을 위한 요건 507
[그림 8-2-8] 플랜트 + IT 융합 계통도 508
[그림 8-2-9] 국내 빅데이터 시장 추이(2013~2020년) 510
[그림 8-2-10] ICT/IoT/빅데이터 기반의 합성가스 플랜트 개발 항목 512
[그림 8-2-11] ICT/IoT/빅데이터 기반 합성가스 플랜트 운영관리 최적화 기술개발 추진계획 515
[그림 8-2-12] ICT/IoT/빅데이터 기반 합성가스 플랜트 운영관리 최적화 기술개발 추진체계 516
[그림 8-3-1] 합성가스 플랜트 안전성 평가를 통한 신뢰도 향상 519
[그림 8-3-2] 플랜트 안전성 평가 절차 520
[그림 8-3-3] 위험요인의 제거 또는 감소를 통한 사고 예방 개념(도미노) 520
[그림 8-3-4] 안전성을 기반으로 한 합성가스 플랜트 운영관리 시스템 개발 520
[그림 8-3-5] LNG 플랜트 안전성 평가 기술개발 사례 522
[그림 8-3-6] 플랜트 위험분석사례 524
[그림 8-3-7] 플랜트 사고 분석 및 진단 사례 524
[그림 8-3-8] 합성가스 플랜트 안전성 평가 기술개발 추진계획 527
[그림 8-3-9] 합성가스 플랜트 안전성 평가 기술개발 추진체계 528
[그림 8-4-1] 대륙별 합성가스 활용 시장 531
[그림 8-4-2] 합성가스 관련 세계 지역별 시장단계(2014년) 531
[그림 8-4-3] 해외시장 진출용 모듈화 플랜트 사업화 모델 개발 및 경제성 평가 로드맵 534
[그림 8-4-4] 해외시장 진출용 모듈화 플랜트 사업화 모델 개발 및 경제성 평가 추진체계 536
[그림 8-5-1] 가스화를 통해 생산된 합성가스내 산성가스 제거용 탈황설비 개요도 537
[그림 8-5-2] 건식 탈황공정 개요도 538
[그림 8-5-3] 대표적인 탈황공정 539
[그림 8-5-4] 용매 흡수 방법에 의한 탈황공정 개요도 (황회수 포함) 541
[그림 8-5-5] 황 직접 전환에 의한 탈황공정 개요도 541
[그림 8-5-6] 철킬레이트를 이용한 습식 탈황 기술의 원리 542
[그림 8-5-7] 국내 개발 중인 건식 탈황 공정도 543
[그림 8-5-8] 국내 개발 중인 건식 탈황설비 모습 544
[그림 8-5-9] 국내 개발 중인 황 직접 전환에 의한 습식 탈황설비 공정도 544
[그림 8-5-10] 국내 개발 중인 황 직접 전환에 의한 습식 탈황설비 모습 545
[그림 8-5-11] 미국에서 개발 중인 건식 산성가스 정제공정 연계 IGCC 플랜트 개요도 545
[그림 8-5-12] 미국 RTI사가 300 MW급 Tampa IGCC 발전소에 연계 운영 중인 50 MWe... 546
[그림 8-5-13] Siemens사의 초정밀 탈황기술 개요도 546
[그림 8-5-14] Merichem사의 LO-CAT System 개요도 547
[그림 8-5-15] Shell사의 SulFerox Process 개요도 547
[그림 8-5-16] Shell사의 가스 유량 및 H₂S 농도에 따른 탈황공정 선택 Chart 548
[그림 8-5-17] 본 기획에서 도출한 기술개발 대상 탈황공정 구성도 548
[그림 8-5-18] 탈황공정 기술개발 추진계획 551
[그림 8-5-19] 탈황공정 기술개발 추진체계 552
[그림 8-6-1] CO₂ 등 온실가스 전환을 통하여 얻을 수 있는 제품 트리 554
[그림 8-6-2] 바이오매스의 가스화반응 생성물 555
[그림 8-6-3] CO를 이용한 정밀화학 제품 다운스트림 556
[그림 8-6-4] 통상적인 바이오매스 가스화 공정과 신재생에너지 활용 CO₂ 전환 기술 557
[그림 8-6-5] 바이오매스 가스화 공정과 신재생 에너지 공정을 통합한 CO₂ 전환 기술 557
[그림 8-6-6] 바이오매스의 연소 및 매립 등에 따른 탄화 및 온실가스 발생량 558
[그림 8-6-7] 합성가스와 가스화 기술 560
[그림 8-6-8] 바이오매스 가스화 시 추가 주입되는 이산화탄소의 영향 561
[그림 8-6-9] 바이오매스 가스화시 추가 투입된 CO₂의 양에 따른 바이오매스 탄소 수율 561
[그림 8-7-1] 저급자원 변환 합성가스 이용 중소형 분산형의 고효율 발전기술 개념 565
[그림 8-7-2] 두산중공업의 스팀터빈 전경 566
[그림 8-7-3] 미쯔비시중공업의 스팀터빈 566
[그림 8-7-4] 가스터빈의 작동 원리 566
[그림 8-7-5] 가스터빈 그래픽이미지 567
[그림 8-7-6] 지멘스 SGT6-8000H 567
[그림 8-7-7] GE Jenbacher gas engine 568
[그림 8-7-8] 합성가스 이용 전력생산 기술별 발전효율 569
[그림 8-7-9] 소형 열병합발전 형식 570
[그림 8-7-10] 열병합발전의 종류별 적용 범위 570
[그림 8-7-11] SKIVE Project of Denmark - 가스엔진 & 열병합발전 570
[그림 8-7-12] 대상원료별 합성가스 조성(a) 및 연료별 합성가스 발열량(b) 572
[그림 8-7-13] Flame speeds, temperatures and reaction times of coal and natural gases 572
[그림 8-7-14] 공연비에 따른 배기가스 정화 특성 574
[그림 8-7-15] Dresser-Rand and GE gas engines 574
[그림 8-7-16] Home cogeneration based on gas engine 575
[그림 8-7-17] 고효율 합성가스발전설비 모듈화 개발 및 실증기술개발 로드맵 578
[그림 8-7-18] 합성가스용 고효율 가스엔진 기술개발 추진전략 579
[그림 10-1-1] 두 프로젝트의 기술개발 로드맵 584
[그림 10-1-2] 공통핵심기술의 기술개발 로드맵 584
[그림 10-2-1] 합성가스 상용화 플랜트 건설기술 개발 R&D 사업 추진 체계 586