[표지]
제출문
보고서 요약서
요약문
목차
제1장 사업개요 29
제1절 배경 및 필요성 29
1. 사업 추진배경 29
2. 정부지원의 필요성 30
3. 사업추진의 시급성 31
제2절 사업 추진현황 및 근거 34
1. 사업 추진현황 34
2. 사업 추진근거 35
제3절 기획 추진 체계 및 경과 37
1. 사업기획 추진체계 37
2. 사업기획 추진경과 38
제2장 건축/도시 에너지 최적화의 개념 및 사업환경 분석 41
제1절 건축/도시 에너지 최적화 정의 및 범위 41
1. 건축/도시 에너지 최적화 관련 기본 용어 설명 41
2. 건축/도시 에너지 최적화 관련 건물 액티브 기술 설명 42
3. 건축/도시 에너지 최적화 관련 건물 신재생 및 융복합 기술 설명 46
제2절 대내외 환경 분석 50
1. 메가트렌드 분석 50
2. 사회적 환경 분석 57
3. 기술적 환경 분석 60
4. 경제적 환경 분석 75
5. 생태적 환경 분석 86
6. 정책적 환경 분석 89
7. 주요 시사점 103
제3절 국내 R&D 역량 분석 104
1. R&D 투자현황 104
2. 특허 동향 분석 106
3. 논문 동향 분석 153
4. R&D 인프라 현황 163
5. 주요 시사점 165
제3장 기존 건축, 도시에너지사업 성과 분석 167
제1절 기존 사업현황 167
1. 기존 사업 현황 167
2. 기존 사업 추진경과 169
제2절 기존 사업 성과분석 171
1. 분야별 사업 현황 171
제4장 사업설계를 위한 조사분석 194
제1절 건축/도시 에너지 최적화 사업 관련 사전조사 194
1. 기술수요 조사 194
2. 공청회 209
제2절 건축/도시 에너지 최적화 기술개발 사업 추진현황 215
1. 유사사업 현황 215
2. 국토교통부 사업 현황 217
제3절 주요 시사점 226
1. 수행과제 검토의견 226
2. 향후 기술개발 의견 227
제5장 연구개발 추진계획(안) 231
제1절 사업추진방향 및 과제 도출 231
1. 사업 추진방향 도출 방법 231
2. 사업의 중점 추진분야 도출 234
제2절 연구의 비전 및 목표 235
1. 연구의 개요 235
2. 연구의 비전 235
3. 연구의 목표 237
4. 중점과제 및 핵심기술 도출 238
제3절 실증계획 242
1. 도시재생 - 도심 에너지 허브 242
2. 도시재생 - 노후 캠퍼스 활용 243
3. 제로에너지 - 신규 커뮤니티 244
제6장 중점 기술개발 내용 246
제1절 중점기술별 상세내용 246
1. 친환경 고효율 지역냉난방연계 건축설비 기술 246
2. 건축/도시 신재생 기술 고도화 252
3. 스마트 녹색 건축 리빙랩 구현 256
4. 스마트 녹색 커뮤니티 리빙랩 구현 262
제2절 파급효과 268
1. 기대효과 및 파급효과 268
부록[내용누락;p.253-316] 270
[표 1-1] 스마트시티 시장규모 및 전망 예측 29
[표 1-2] 부처간 R&D 추진 현황 비교 35
[표 2-1] 주요 국가별 스마트 시티 정의 54
[표 2-2] 유럽주요국가 열에너지 관련 탈탄소화 로드맵 64
[표 2-3] 경기 신도시 건설계획 73
[표 2-4] 정책변화에 따른 에너지원별 설비용량 비중 74
[표 2-5] 연도별 지역난방 판매량 및 판매수입 76
[표 2-6] 금융회사별 신재생에너지 펀드 설정액 77
[표 2-7] 스마트시티 시장 전망 80
[표 2-8] 일본 전력관리 정책 및 현황 82
[표 2-9] 미국 전력관리 정책 및 현황 82
[표 2-10] EU 전력관리 정책 및 현황 83
[표 2-11] 세계 에너지 신산업 품목별 시장규모 및 전망 84
[표 2-12] REC 가중치 개정 사항 93
[표 2-13] 에너지 저장장치 운영 및 피크 부하 관리 정책 94
[표 2-14] 전세계 온실가스 감축 목표 95
[표 2-15] 국제에너지기구 온실가스 감축을 위한 권고시책 96
[표 2-16] 전 세계 온실가스 저감 정책 96
[표 2-17] BELS(building-housing energy-efficiency labeling system)관련 예산보조제도(2016년도 예산) 99
[표 2-18] EU 집단에너지 보급현황 101
[표 2-19] 일본 전력 수요관리 현황 101
[표 2-20] 전력 수요관리 정책 102
[표 2-21] 국내 스마트시티 분야 정부 투자규모 104
[표 2-22] 녹색건축물 조성을 위한 기술분류 106
[표 2-23] 특허동향 분석기간 구분 106
[표 2-24] 분야별 특허 및 논문 기술경쟁력 비교 108
[표 2-25] 특허 기술경쟁력 분석지표 109
[표 2-26] 시장확보지표(IP시장성 지표) 110
[표 2-27] 특허 영향력지표(보조지표) 110
[표 2-28] 출원증가율 종합지표 111
[표 2-29] 최근 특허출원 증가율 111
[표 2-30] 점유증가율 111
[표 2-31] 증가율예측 112
[표 2-32] 2013년도 특허 출원 증가율 112
[표 2-33] 액티브 친환경기술 분류 및 검색식 114
[표 2-34] 액티브 친환경기술관련 중분류 국가별 검색결과 114
[표 2-35] 검색 구간별 특허출원 동향 115
[표 2-36] 액티브 친환경 기술 양 및 질적 지표 119
[표 2-37] 액티브 친환경 기술 기술경쟁력 분석 120
[표 2-38] 액티브 친환경 기술(AA분야) 특허 영향력 분석 120
[표 2-39] 액티브 친환경 기술(AB분야) 특허 영향력 분석 121
[표 2-40] 액티브 친환경 기술(AC분야) 특허 영향력 분석 121
[표 2-41] 주요국가 액티브 친환경기술 출원증가율 비교 122
[표 2-42] 액티브 친환경기술 출원증가율 종합지표 비교 122
[표 2-43] 신재생 에너지기술 분류 및 검색식 123
[표 2-44] 신재생에너지기술관련 중분류 국가별 검색결과 123
[표 2-45] 신재생 에너지기술 검색구간별 특허출원 동향 124
[표 2-46] 신재생 에너지기술 양 및 질적 지표 129
[표 2-47] 신재생 에너지기술 기술경쟁력 분석 129
[표 2-48] 신재생 에너지기술(BA분야) 특허 영향력 분석 130
[표 2-49] 신재생 에너지기술(BB분야) 특허 영향력 분석 130
[표 2-50] 신재생 에너지기술(BC분야) 특허 영향력 분석 130
[표 2-51] 주요국가 신재생 에너지기술 출원증가율 비교 131
[표 2-52] 신재생 에너지기술 출원증가율 종합지표 비교 132
[표 2-53] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 분류 및 검색식 133
[표 2-54] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술관련 중분류 국가별 검색결과 133
[표 2-55] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 검색 구간별 특허출원 동향 134
[표 2-56] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 양 및 질적 지표 139
[표 2-57] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 기술경쟁력 분석 139
[표 2-58] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술(CA분야) 특허 영향력 분석 140
[표 2-59] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술(CB분야) 특허 영향력 분석 140
[표 2-60] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술(CC분야) 특허 영향력 분석 141
[표 2-61] 주요국가 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 출원증가율 비교 142
[표 2-62] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 출원증가율 종합지표 비교 142
[표 2-63] 기술성(IP 부상성)분석 종합결과 143
[표 2-64] 기술성(IP 장벽성)분석 종합결과 144
[표 2-65] 기술성(IP 유망성)분석 종합결과 144
[표 2-66] 신재생 에너지기술 분야 논문 키워드 153
[표 2-67] 스마트 녹색건축 커뮤니티 리빙랩 분야 논문 키워드 155
[표 2-68] 액티브 기술 분야 논문 키워드 158
[표 2-69] 스마트 녹색건축 리빙랩 분야 논문 키워드 159
[표 2-70] 건물에너지평가 분야 논문 키워드 161
[표 3-1] 건축, 도시에너지 관련 사업 수 167
[표 3-2] 건축, 도시에너지 관련 사업 예산 168
[표 3-3] 제로에너지 건축/리모델링 관련 사업 수 172
[표 3-4] 건물 신재생에너지 관련 사업 투입 예산 172
[표 3-5] 건물 신재생에너지 관련 사업 수 174
[표 3-6] 건물 신재생에너지 관련 사업 투입 예산 174
[표 3-7] 제로에너지 건축 관리시술 관련 사업 수 176
[표 3-8] 제로에너지 건축 관리시술 관련 사업 투입 예산 177
[표 3-9] 탄소제로 커뮤니티 구현(도시재생) 관련 사업 수 179
[표 3-10] 탄소제로 커뮤니티 구현(도시재생) 관련 투입 예산 179
[표 3-11] 2010~2014년 제로에너지건축/리모델링 수행과제 181
[표 3-12] 2010~2014년 건물신재생에너지 수행과제 181
[표 3-13] 2010~2014년 제로에너지건축 관리기술 수행과제 182
[표 3-14] 2010~2014년 탄소제로 커뮤니티 구현/도시재생 수행과제 183
[표 3-15] 2015~2019년 제로에너지건축/리모델링 수행과제 186
[표 3-16] 2015~2019년 건물신재생에너지 수행과제 187
[표 3-17] 2015~2019년 제로에너지건축 관리기술 수행과제 189
[표 3-18] 2015~2019년 탄소제로 커뮤니티 구현/도시재생 수행과제 190
[표 4-1] 전문가 및 지자체수요조사서 회수 현황 194
[표 4-2] 건축·도시 R&D 기술 분류 체계 195
[표 4-3] 제안 기술 분류 195
[표 4-4] 1분과 전문가 간담회 의견 요약 198
[표 4-5] 2분과 전문가 간담회 의견 요약 200
[표 4-6] 수요기술조사서 구성 항목 203
[표 4-7] 기술개발단계 집계결과 204
[표 4-8] 기술분류 집계 결과 204
[표 4-9] 지자체 응답 현황 207
[표 4-10] 공청회 패널 의견 요약 211
[표 6-1] 제로에너지 미세먼지-free형 차세대 HVAC 기술 상세내용 247
[표 6-2] 친환경 건강도시형 차세대 지역냉난방 기술 개발 및 실증 상세내용 249
[표 6-3] 패시브-액티브 하이브리드 기술 상세내용 251
[표 6-4] 건축물 대상 신재생 활용기술 상세내용 253
[표 6-5] 건축물 대상 신재생 기술 고도화 상세내용 255
[표 6-6] 건축물 에너지 모니터링 및 분석 통합관리 기술 상세내용 257
[표 6-7] 중소형 건물에너지관리기술 상세내용 259
[표 6-8] 성능기반 건물에너지관리기술 상세내용 261
[표 6-9] 커뮤니티 단위 에너지 최적화 설계 상세내용 263
[표 6-10] 커뮤니티 단위 에너지 모니터링 및 분석기술 상세내용 265
[표 6-11] 커뮤니티 단위 에너지 전환, 저장, 공유기술 상세내용 267
[그림 1-1] 스마트시티의 등장배경 : 도시인구 증가 및 도시문제 발생 32
[그림 1-2] 스마트시티시장 규모 및 투자 규모 33
[그림 1-3] 스마트시티 국가별 비중 및 중점분야 33
[그림 1-4] 기획과제 추진체계도 37
[그림 1-5] 기획연구 추진일정 38
[그림 2-1] 도시화 및 고령화 전망 50
[그림 2-2] 전 세계 도시 및 농촌 인구 현황 및 전망 50
[그림 2-3] 전 세계 도시화율 및 인구 전망 51
[그림 2-4] 고령 및 고령화 사회 진입속도 51
[그림 2-5] 친환경 지속가능 발전 개념도 52
[그림 2-6] '모두를 포용하는 지속가능 국가' 비전체계도 53
[그림 2-7] 분야간 융복합, 빅데이터 기반 산업 강화 개념도 53
[그림 2-8] 제로 에너지 시티 개념도 55
[그림 2-9] 스마트 에너지 시티 해외 동향 56
[그림 2-10] 스마트 시티 사회적 환경 분석 57
[그림 2-11] 패시브하우스 단열관련 건축자재 57
[그림 2-12] 고내화 콘크리트 기술 58
[그림 2-13] 신재생에너지 활용 냉난방 시스템 58
[그림 2-14] 실내 환기 시스템 기술 사례 59
[그림 2-15] 마곡스마트에너지시티 개요 59
[그림 2-16] 에너지 전환 전개과정 60
[그림 2-17] 2050 건물에너지 소비전망 61
[그림 2-18] 2050 수송에너지 소비전망 62
[그림 2-19] 글로벌 에너지 시장 트렌드 62
[그림 2-20] 스마트에너지시티 개발 방안 63
[그림 2-21] 기후, 도시개발정도, 인구밀도에 따른 신재생에너지 에너지원 비교 65
[그림 2-22] Smart Cities and Communities(SCCI) 프로젝트 주요도시 66
[그림 2-23] +CityxChange 프로젝트 개요도 및 목표 67
[그림 2-24] 홍콩 발전에너지원별 비중 68
[그림 2-25] 독일 슈나이더 일렉트릭의 마이크로그리드 관리 시스템 68
[그림 2-26] U-city 개념 및 추진현황 70
[그림 2-27] 진천 친환경에너지타운 실증단지 개념도 71
[그림 2-28] 노원구 제로에너지주택 실증단지 72
[그림 2-29] 총 에너지 공급관련 에너지원별 비중변화 73
[그림 2-30] 전력 공급관련 에너지원별 비중변화 74
[그림 2-31] 제로에너지건물 시장 전망 75
[그림 2-32] 지역냉난방 사업자 연도별 에너지 사용량 및 지역난방의 에너지절감과 환경개선 효과 76
[그림 2-33] 태양광 전력판매 입찰 및 수익단가 추이 77
[그림 2-34] 국외 재생에너지 시장규모 및 전망 78
[그림 2-35] 신재생에너지 수요 현황 및 전망 78
[그림 2-36] 글로벌 신재생에너지 투자 추이 79
[그림 2-37] 발전원별 신재생에너지 설치 추위 79
[그림 2-38] 세계 스마트시티 수 80
[그림 2-39] 스마트시티 시장규모 및 전망 80
[그림 2-40] 건물 일체형 신재생에너지시스템의 세계 시장규모 및 전망 81
[그림 2-41] VPP 산업 시장 현황 85
[그림 2-42] 전 세계 신재생에너지 경제성 변화 85
[그림 2-43] 전 세계 에너지저장 시장 변화 86
[그림 2-44] 유럽 주요국가 ESS 설치량 현황 및 전망 86
[그림 2-45] 기후변화에 따른 2100년도 한반도 모습 전망 87
[그림 2-46] 제로에너지건축 보급 확산 방안1 89
[그림 2-47] 제로에너지건축 보급 확산 방안2 90
[그림 2-48] 2030 온실가스 감축 계획 90
[그림 2-49] 신재생에너지 지원 사업규모 92
[그림 2-50] 정부의 에너지절감 계획 중 EERS가 차지하는 비중 94
[그림 2-51] 국내외 제로에너지 정책 동향 95
[그림 2-52] 스마트시티관련 연구개발단계별 비중 105
[그림 2-53] 키워드별 클라우드 분석 결과 107
[그림 2-54] 기술성장도 분석 107
[그림 2-55] 기술경쟁력 분석 결과 108
[그림 2-56] 특허출원 종합평가 113
[그림 2-57] 액티브 친환경기술 클라우드 분석결과 115
[그림 2-58] 액티브 친환경기술 기술성장도 분석결과 115
[그림 2-59] 액티브 친환경 기술 국가별 특허출원 동향 116
[그림 2-60] 액티브 친환경 기술 국가별 외국인 출원 비중 117
[그림 2-61] 액티브 친환경 기술 전 세계주요 출원인 현황 117
[그림 2-62] 액티브 친환경 기술 국가별 주요 출원인 현황 117
[그림 2-63] 액티브 친환경 기술 IPC 코드별 특허 분포 118
[그림 2-64] 액티브 친환경 기술 출원인별 특허현황 119
[그림 2-65] 신재생 에너지기술 클라우드 분석결과 124
[그림 2-66] 신재생 에너지기술 기술성장도 분석결과 125
[그림 2-67] 신재생 에너지기술 국가별 특허출원 동향 125
[그림 2-68] 신재생 에너지기술 국가별 외국인 출원 비중 126
[그림 2-69] 신재생 에너지기술 전 세계주요 출원인 현황 126
[그림 2-70] 신재생 에너지기술 국가별 주요 출원인 현황 127
[그림 2-71] 신재생 에너지기술 IPC 코드별 특허 분포 127
[그림 2-72] 신재생 에너지기술 출원인별 특허현황 128
[그림 2-73] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 클라우드 분석결과 134
[그림 2-74] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 기술성장도 분석결과 135
[그림 2-75] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 국가별 특허출원 동향 135
[그림 2-76] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 국가별 외국인 출원 비중 136
[그림 2-77] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 전 세계주요 출원인 현황 136
[그림 2-78] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 국가별 주요 출원인 현황 137
[그림 2-79] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 IPC 코드별 특허 분포 137
[그림 2-80] 커뮤니티단위 에너지 최적화기술 출원인별 특허현황 138
[그림 2-81] 유럽 AC분야 기술성분석 종합 145
[그림 2-82] 유럽 기술시장 종합결과 145
[그림 2-83] 일본 CB분야 기술성분석 종합 146
[그림 2-84] 일본 기술시장 종합결과 147
[그림 2-85] 한국 CB분야 기술성분석 종합 147
[그림 2-86] 한국 기술시장 종합결과 149
[그림 2-87] 미국 AC분야 기술성분석 종합 149
[그림 2-88] 미국 기술시장 종합결과 150
[그림 2-89] 기술성분석 소결 152
[그림 2-90] 신재생 에너지기술 분야 논문현황 154
[그림 2-91] 스마트 녹색건축 커뮤니티 리빙랩 분야 논문현황 156
[그림 2-92] 액티브 기술 분야 논문현황 158
[그림 2-93] 스마트 녹색건축 리빙랩 분야 논문현황 160
[그림 2-94] 건물에너지평가 분야 논문현황 162
[그림 2-95] 스마트 제로에너지 시티 착수 보고회의 사진 163
[그림 2-96] 진천 친환경에너지타운 신재생에너지기반 열공급 개념도 164
[그림 2-97] 진천 친환경에너지타운 발전 및 열에너지설비 개념도 164
[그림 3-1] 부처별 건축, 도시에너지 관련 수행과제 수(도시재생 제외) 168
[그림 3-2] 부처별 건축, 도시에너지 관련 수행과제 예산(도시재생 제외) 168
[그림 3-3] 분야별 과제 수행건수 추이 170
[그림 3-4] 분야별 과제 예산 추이 170
[그림 3-5] 부처별 제로에너지건축/리모델링 관련 수행과제 수 171
[그림 3-6] 2010~2014 제로에너지건축/리모델링 수행과제 172
[그림 3-7] 2015~2019 제로에너지건축/리모델링 수행과제 173
[그림 3-8] 부처별 건물신재생에너지 관련 수행과제 수 174
[그림 3-9] 2010~2014 건물신재생에너지 수행과제 175
[그림 3-10] 2015~2019 건물신재생에너지 수행과제 175
[그림 3-11] 부처별 제로에너지건축 관리기술 수행과제 수 176
[그림 3-12] 2015~2019 제로에너지건축 수행과제 177
[그림 3-13] 2010~2014 제로에너지건축 수행과제 178
[그림 3-14] 부처별 탄소제로 커뮤니티 구현 관련 수행과제 수 179
[그림 3-15] 2010~2014 탄소제로 커뮤니티 구현 수행과제 180
[그림 3-16] 2015~2019 탄소제로 커뮤니티 구현 수행과제 180
[그림 4-1] 전문가 간담회 일정 196
[그림 4-2] 전문가 간담회 사진 197
[그림 4-3] 전문가 간담회 1분과 회의 사진 197
[그림 4-4] 전문가 간담회 2분과 회의 사진 198
[그림 4-5] 수요조사 공문 206
[그림 4-6] 수요조사 수행양식 206
[그림 4-7] 공청회 일정 210
[그림 4-8] 공청회 사진 210
[그림 5-1] 건물 도시에너지 기술 분야 232
[그림 5-2] 건물 도시에너지 하드웨어 기술 대중소 분류 232
[그림 5-3] 건물 도시에너지 소프트웨어 기술 대중소 분류 233
[그림 5-4] 도시에너지 변화 대응 프로세스 234
[그림 5-5] 제로에너지도시 최적화 구현(안) 237
[그림 5-6] 제로에너지도시 최적화 구현(안)2 239
[그림 5-7] 제로에너지도시 최적화 구현(안) 239
[그림 5-8] 도시에너지재생 최적화 구현 241
[그림 5-9] 도시에너지재생 최적화 구현(안) 241
[그림 5-10] 도시재생 모델-1(도심 에너지 허브 모델) 242
[그림 5-11] 도시재생 모델-2(노후 캠퍼스 활용 모델) 243
[그림 5-12] 신규도시 모델(신규 공공주택단지 리빙랩 모델) 244
[그림 6-1] 기존 건물에서 지역냉난방 적용 방안 예시 248
[그림 6-2] 건물 외피 일체형 신재생에너지 기술 예시 252
[그림 6-3] 건물에너지 모니터링 화면 예시 256
[그림 6-4] 커뮤니티 단위 에너지 설계 프로그램 예시 262
[그림 6-5] 커뮤니티 단위 에너지 모니터링 예시 264
[그림 6-6] 커뮤니티 단위 에너지저장, 변환, 공유 기술 예시 266