[표지]
제출문
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 서론 23
제1절 연구배경 및 필요성 23
제2절 연구목적 및 주요내용 24
제2장 임무중심형 기관평가 종합평가 25
제1절 임무중심형 기관평가 종합평가 보고서 작성 총괄(연구부문) 25
1. 배경 및 목적 25
2. 주요 내용 26
3. 질적 우수성 및 활용 35
제3장 기관 R&D 전략 수립 37
제1절 KIER 2050 발전전략 수립 37
1. 배경 및 추진절차 37
2. 주요 내용 39
3. 질적 우수성 및 활용 56
제2절 KIER 2050 R&R 확장 58
1. 배경 및 목적 58
2. 주요 내용 58
3. 질적 우수성 및 활용 63
제3절 KIER 수입구조 포트폴리오 64
1. 배경 및 목적 64
2. 주요 내용 65
3. 질적 우수성 및 활용 72
제4장 시장수요를 고려한 KIER Top-down 연구주제발굴 및 기획 73
제1절 2019년 TSG(기술탐색그룹) 운영 73
1. 배경 및 목적 73
2. 주요 내용 74
3. 질적 우수성 및 활용 80
제2절 Top-down 연구주제발굴 및 기획 81
1. 배경 및 목적 81
2. 주요 내용 83
3. 질적 우수성 및 활용 92
제5장 연구생산성 향상을 위한 KIER R&D 관리체계의 선진화 93
제1절 주요사업 운영체계 개선 93
1. 배경 및 목적 93
2. 주요 내용 93
3. 질적 우수성 및 활용 102
제2절 주요사업 포트폴리오 분석 및 관리 전략 103
1. 배경 및 목적 103
2. 주요 내용 103
3. 질적 우수성 및 활용 111
제3절 R&D 파급효과분석 112
1. 분석배경 및 목적 112
2. 주요 내용 112
3. 질적 우수성 및 활용 120
제6장 국내외/원내 정책 분석 121
제1절 연구본부별 R&D 기획 121
1. 신재생에너지연구소 기획연구 121
2. 제주글로벌연구센터 기획연구 122
3. 에너지효율소재본부 기획연구 123
4. 기후변화연구본부 기획연구 124
제2절 대외 에너지·기후기술 정책 수립 대응 127
1. 수소 기술개발 로드맵 수립 지원 127
2. 과기정통부 기후산업육성모델 기획 지원 145
3. 2019 대한민국 기후기술대전 개최 지원 149
4. 「Energy Index 2019」 발간 150
제7장 결론 154
참고문헌 156
부록 1. KIER-TIMES 모형 개요 및 파급효과 시범분석 결과 159
제1장 KIER TIMES 모형 개요 161
제1절 모형 범위 및 기본 전제 161
제2절 기준에너지시스템 설계 164
제3절 베이스라인 시나리오 설계 189
제4절 기술데이터 수집 202
제5절 VEDA를 이용한 모형 구현 207
제2장 파급효과 시범분석 결과 208
제1절 분석 대상 및 목적 208
제2절 분석 시나리오 및 주요 가정 208
제3절 시나리오별 주요 분석결과 212
제4절 분석 시사점 및 향후 보완 방향 222
〈표 3-1〉 주요 문헌 조사를 통한 기술 후보군 43
〈표 3-2〉 중점기술군 후보 도출 결과 45
〈표 3-3〉 내부 직원 대상 기술후보군 설문 결과 46
〈표 3-4〉 에너지분야 대학(원)생 대상 기술후보군 설문결과 47
〈표 3-5〉 중점기술군 선정(1차) 48
〈표 3-6〉 중점기술군 선정(최종) 51
〈표 3-7〉 상위역할 요약 58
〈표 3-8〉 연차별 예산 추이 65
〈표 3-9〉 R&R에 따른 2020년 주요사업 구조조정 67
〈표 3-10〉 수입구조 포트폴리오 총괄표 68
〈표 3-11〉 출연금사업 예산 운영방향 69
〈표 3-12〉 역할별 기대성과 71
〈표 4-1〉 2019 TSG 구성 및 운영 목적 73
〈표 4-2〉 상반기 TSG 주요 자문의견 74
〈표 4-3〉 KIER 2050 발전전략 수립을 위한 TSG추천주요 유망 기술 77
〈표 4-4〉 신규 현안 후보 평가 기준 84
〈표 4-5〉 에너지분야에서 기술로 해결해야 하는 주요사회 이슈 86
〈표 4-6〉 배연탈질 기술의 NPV 도출 92
〈표 5-1〉 Gate 평가기준 재정리 예시(Gate 1) 96
〈표 5-2〉 Gate 평가지표 구성 97
〈표 5-3〉 연차/최종 평가 지표 구성 98
〈표 5-4〉 포트폴리오 관리의 개선 방향 도출 105
〈표 5-5〉 연차/최종평가 점수의 포트폴리오 지표별비중 109
〈표 5-6〉 Gate 평가 점수의 포트폴리오지표별 비중 109
〈표 5-7〉 포트폴리오분석및 관리전략개선(안) 요약 111
〈표 5-8〉 분석 시나리오 116
〈표 6-1〉 수소에너지 관련 국가별·분야별 논문 발표 점유율 129
〈표 6-2〉 수소에너지 관련 분야별 기술 수준 분석 130
〈표 6-3〉 전과정 평가 기준 및 기능단위 147
〈표 6-4〉 인벤토리 목록 및 품질 147
〈표 6-5〉 원료/연료 이용당 온실가스 단위 발생량 148
〈표 6-6〉 주요 에너지 지표 151
〈표 6-7〉 온실가스 배출량 분석 151
〈표 6-8〉 주요국의 1차에너지 및 에너지원별 소비 현황 152
〈표 6-9〉 에너지원별 가채매장량(2017년) 153
〈표 부록 1-1〉 7차 에너지열량 환산기준 161
〈표 부록 1-2〉 모형 적용 배출계수 163
〈표 부록 1-3〉 1차 에너지 공급 분야 기준에너지시스템 165
〈표 부록 1-4〉 발전 부분 에너지원별 사용량 및 발전량 168
〈표 부록 1-5〉 기타 전환 분야 기준에너지시스템 169
〈표 부록 1-6〉 산업 분야 기준에너지시스템 172
〈표 부록 1-7〉 1차 금속 분야 기준에너지시스템 174
〈표 부록 1-8〉 석유화학 분야 기준에너지시스템 175
〈표 부록 1-9〉 정유 분야 기준에너지시스템 176
〈표 부록 1-10〉 비금속 분야 기준에너지시스템 177
〈표 부록 1-11〉 펄프인쇄 분야 기준에너지시스템 178
〈표 부록 1-12〉 공통기술 분야 기준에너지시스템 179
〈표 부록 1-13〉 가정 분야 기준에너지시스템 180
〈표 부록 1-14〉 단독주택 분야 기준에너지시스템 182
〈표 부록 1-15〉 아파트 분야 기준에너지시스템 183
〈표 부록 1-16〉 기타 주택 분야 기준에너지시스템 184
〈표 부록 1-17〉 상업/공공 분야 기준에너지시스템 185
〈표 부록 1-18〉 육상운수 분야 기준에너지시스템 187
〈표 부록 1-19〉 기준수요의 에너지원별 연평균 증가율 전망 189
〈표 부록 1-20〉 목표수요의 에너지원별 연평균 증가율 전망 190
〈표 부록 1-21〉 산업분야 고수요 베이스라인 수요전망 191
〈표 부록 1-22〉 산업분야 저수요 베이스라인 수요전망 192
〈표 부록 1-23〉 수송분야 고수요 베이스라인 수요전망 193
〈표 부록 1-24〉 수송분야 저수요 베이스라인 수요전망 194
〈표 부록 1-25〉 가정분야 고수요 베이스라인 수요전망 195
〈표 부록 1-26〉 가정분야 저수요 베이스라인 수요전망 196
〈표 부록 1-27〉 상업분야 고수요 베이스라인 수요전망 197
〈표 부록 1-28〉 상업분야 저수요 베이스라인 수요전망 198
〈표 부록 1-29〉 공공분야 고수요 베이스라인 수요전망 199
〈표 부록 1-30〉 공공분야 저수요 베이스라인 수요전망 200
〈표 부록 1-31〉 베이스라인 설비확장 용량 시나리오 201
〈표 부록 1-32〉 타임슬라이스 별풍력 발전과 태양광 발전 이용률 205
〈표 부록 1-33〉 분석 시나리오 210
[그림 2-1] 기관평가평가주체별 역할및 추진체계 25
[그림 2-2] 2019년 기관평가 현장평가및 상위평가 일정 26
[그림 2-3] 기관평가 달성도 측정 방법 27
[그림 2-4] 전문가 정성평가 절차 27
[그림 2-5] 종합평가추진계획(안) 및종합평가 설명회 28
[그림 2-6] 경영목표및 연구부문 4대 전략간 체계도 29
[그림 2-7] 연구부문 3대 대표성과 30
[그림 2-8] 전략목표1. 신산업 창출을 위한 에너지 혁신기술 개발 주요달성 성과 31
[그림 2-9] 전략목표2. 미래시장 선도를 위한 신재생 에너지혁신기술 개발 주요달성 성과 32
[그림 2-10] 전략목표3. 기후변화 대응을 위한 청정연료 연계 CCU 기술 개발 주요달성 성과 33
[그림 2-11] 전략목표4. 에너지 자립섬 구현을 위한 분산전원 통합 플랫폼 개발 주요달성 성과 34
[그림 2-12] 신규 연구사업 구성 체계도 35
[그림 2-13] 신규 연구사업 수립 대상기간 36
[그림 3-1] KIER 2050 발전전략 수립 절차 38
[그림 3-2] 세계온실가스 배출 전망 및 감축 시나리오 39
[그림 3-3] 기후변화에 대한 기술적 대응(IEA(2017) 재구성) 40
[그림 3-4] 미래 사회상 변화와 에너지 환경 이슈 대응을 위한 미래 에너지기술 트렌드 41
[그림 3-5] KIER 2050 발전전략의 전략 목표 42
[그림 3-6] 수소기술군의 2015~1019년 상위저널 논문 키워드 클라우드 분석 49
[그림 3-7] 수소기술군의 2016~2018(3구간) 미국 특허 대상 스마트 클라우드 분석 50
[그림 3-8] 중점기술군의 전략 목표 51
[그림 3-9] 중점기술군(수소)의 KIER R&D 전략 방향 52
[그림 3-10] 유망기술 R&D Abstracts 사례 53
[그림 3-11] KIER 전략 목표 달성을 위한유망 기술 54
[그림 3-12] KIER 2050 발전전략의 미래상 55
[그림 3-13] KIER R&D 포트폴리오의 글로벌 CO₂ 감축 잠재력 56
[그림 3-14] Stage Gate Process 기반 주요사업 운영체계 63
[그림 3-15] 수입구조 포트폴리오와 출연금 포트폴리오 비교 64
[그림 4-1] 태양광 밸류체인별 주요 수입국 및 기술수준 분석 78
[그림 4-2] 이치전지 밸류체인별 주요 수입국 및 기술수준 분석 79
[그림 4-3] 수소 밸류체인별 주요 수입국 및 기술수준 분석 79
[그림 4-4] 연료전지 밸류체인별 주요 수입국 및 기술수준 분석 80
[그림 4-5] Top-down 주제발굴 주진 경과 82
[그림 4-6] Top-down 기획 프로세스 및 주요 내용 83
[그림 4-7] 현안의 시급성 및 파급력 평가 결과 85
[그림 4-8] Top-down 문제정의서(전기차용 차세대 전지 기술) 87
[그림 4-9] Top-down 문제정의서(중저온용 배연탈질 기술) 88
[그림 4-10] Top-down 문제정의서(폐플라스틱 에너지화 기술) 89
[그림 4-11] 배연탈질기술의 비즈니스 모델 개발 91
[그림 5-1]Stage Gate Process 기반 주요사업 체계 요약 95
[그림 5-2] 주요사업 운영절차 총괄 99
[그림 5-3] 신규 과제 선정 및 수행 Stage 결정 절차 100
[그림 5-4] 과제 수행 및 평가 절차 100
[그림 5-5] KIER 주요사업 핸드북 101
[그림 5-6] 포트폴리오 분석 결과(2017년) 103
[그림 5-7] 포트폴리오 분석 결과(2018년) 104
[그림 5-8] 포트폴리오 분석에 대한 개선의견 수렴 105
[그림 5-9] 예산 포트폴리오 예시(TRL별 예산 포트폴리오) 107
[그림 5-10] R&D 포트폴리오(2019년) 108
[그림 5-11] R&D 포트폴리오 군별 발전전략 컨설팅의 기본방향 110
[그림 5-12] VEDA 기반의 KIER-TIMES 모형 구현 화면 115
[그림 5-13] LODMD와 LD_3020_4035 시나리오의 발전량 Mix 117
[그림 5-14] LD_4035_5060과 LD_3020_4035_5060_ESS 시나리오의 발전량 Mix 117
[그림 5-15] 변동성 대응 기술 옵션 시나리오에 따른 탄소배출량 및 배출원단위 비교 118
[그림 5-16] 신재생에너지 보급 시나리오별 주요 발전원별 가동율(ESS 포함) 119
[그림 6-1] 주요사업 기획을 위한한 특허분석 122
[그림 6-2] 태양광 로드맵 122
[그림 6-3] 에너지전환 실증센터 122
[그림 6-4] 바이오 전기화학 기반혁신형 수소생산 하수처리 시스템 기술 개발 123
[그림 6-5] 제주 현안문제 해결형 과제 기획 123
[그림 6-6] 알키미스트 사업 선정 124
[그림 6-7] 한국특허전략개발원 특허지원사업 선정 124
[그림 6-8] 외부 경쟁성 사업 기획 126
[그림 6-9] 연구본부 임무형 주요사업기획 126
[그림 6-10] 수소 기술개발 로드맵(안) 127
[그림 6-11] 수소 전 주기 기술분류체계 127
[그림 6-12] 수소 생산 분과 보고서 128
[그림 6-13] 수소 활용(발전·산업)분과 보고서 128
[그림 6-14] 수소에너지 관련 한국의 세부분류별 논문 점유율 130
[그림 6-15] 수소생산 관련 논문 발표 추이 131
[그림 6-16] 수소생산 관련 글로벌 주요 연구기관 132
[그림 6-17] 수소생산 관련 국가적연구개발 활동도(AI) 및 질적 수준(Q-index) 133
[그림 6-18] 수소저장·운송 관련 논문 발표 추이 134
[그림 6-19] 수소저장·운송 관련 글로벌 주요 연구기관 135
[그림 6-20] 수소저장·운송 관련 국가적 연구개발 활동도(AI) 및 질적수준(Q-index) 136
[그림 6-21] 수소활용(수송수단) 관련 논문 발표 추이 137
[그림 6-22] 수소활용(수송수단) 관련 글로벌 주요 연구기관 137
[그림 6-23] 수소활용(수송수단) 관련 국가적 연구개발 활동도(AI) 및 질적 수준(Q-index) 138
[그림 6-24] 수소활용(발전·산업) 관련 논문 발표 추이 139
[그림 6-25] 수소활용(발전·산업) 관련 글로벌 주요 연구기관 140
[그림 6-26] 수소활용(발전·산업) 관련 국가적 연구개발 활동도(AI) 및 질적 수준(Q-index) 141
[그림 6-27] 수소안전·환경·인프라 관련 논문 발표 추이 141
[그림 6-28] 수소안전·환경·인프라 관련 글로벌 주요 연구기관 143
[그림 6-29] 수소안전·환경·인프라 관련 국가적 연구개발 활동도(AI) 및 질적 수준(Q-index) 144
[그림 6-30] 수소 기술개발 로드맵(안) 정책적 지원 성과 144
[그림 6-31] LCA 수행단계, ISO14040 146
[그림 6-32] 지구온난화 항목 평가 결과 148
[그림 6-33] 2019대한민국 기후기술대전 포스터 150
[그림 6-34] 2019대한민국 기후기술대전 개막식 150
[그림 6-35] 어린이 그림그리기 대회 150
[그림 부록 1-1] 기준에너지시스템(RES) 구조 및 관련 통계 164
[그림 부록 1-2] 발전 부분 기준 에너지시스템 167
[그림 부록 1-3] 기준년도 타임 슬라이스별 부하 수준 168
[그림 부록 1-4] 전통기술 기술특성치 203
[그림 부록 1-5] 신재생에너지 핵심기술 Reference Cost 204
[그림 부록 1-6] 타임슬라이스별 부하 수준과 태양광 및 풍력 이용률 변화 205
[그림 부록 1-7] 타임슬라이스별 풍력 발전과 태양광 발전 모형 적용예시 206
[그림 부록 1-8] ESS 기술 특성치 Reference DB 206
[그림 부록 1-9] VEDA 기반의 KIER-TIMES 모형 구현 화면 207
[그림 부록 1-10] LODMD와 LD_3020_4035 시나리오의 설비용량 Mix 212
[그림 부록 1-11] LODMD와 LD_3020_4035 시나리오의 발전량 Mix 213
[그림 부록 1-12] LD_4035와 LD_3020_4035_5060 시나리오의 용량 Mix 214
[그림 부록 1-13] LD_4035와 LD_3020_4035_5060 시나리오의 발전량 Mix 214
[그림 부록 1-14] LD_4035_5060과 LD_3020_4035_5060_ESS 시나리오의 용량 Mix 215
[그림 부록 1-15] LD_4035_5060과 LD_3020_4035_5060_ESS 시나리오의 발전량 Mix 215
[그림 부록 1-16] LD_4035_5060의 타임슬라이스별 수요와 발전량 Mix 216
[그림 부록 1-17] LD_4035_5060_ESS의 타임슬라이스별 수요와 발전량 Mix 216
[그림 부록 1-18] LD_4035_5070_ESS의 용량과 발전량 Mix 217
[그림 부록 1-19] ESS 미포함 시나리오의 탄소배출량과 배출원단위 218
[그림 부록 1-20] ESS 포함 시나리오의 탄소배출량과 배출원단위 218
[그림 부록 1-21] LD_3020_4035_ESS에서 핵심기술 및 ESS의 2030년 가동률 219
[그림 부록 1-22] LD_3020_4035_ESS에서 핵심기술 및 ESS의 2050년 가동률 219
[그림 부록 1-23] LD_3020_4035_5070_ESS에서 핵심기술 및 ESS의 2050년 가동률 219
[그림 부록 1-24] ESS 미포함 및 포함 시나리오의 가스터빈 용량변화 220
[그림 부록 1-25] ESS 포함 시나리오의 ESS 용량변화 221