[표지] 1
제출문 2
요약문 3
SUMMARY 5
CONTENTS 7
목차 9
제1장 서론 19
제1절 연구배경 19
1. 플랫폼(Platform)의 정의 19
2. 플랫폼 기술의 정의 및 분류 20
3. 한국에너지기술연구원의 플랫폼 기술 적용 21
제2절 연구 필요성 및 추진전략 23
1. 플랫폼 기술 확보 및 적용 필요성 23
2. 플랫폼 기술 확보 및 적용 추진전략 29
3. 2021년 연구 추진방향 및 연구목표 33
제2장 플랫폼 기술 관련 국내·외 사례조사 35
제1절 연구 장비 공동 활용 관련 국내·외 사례 35
제2절 계산과학 관련 국내·외 사례 39
제3절 엔지니어링 관련 국내·외 사례 42
제4절 품질경영 관련 국내·외 사례 45
제3장 연구장비 공동활용 기반 고도화 49
제1절 분석 인프라 집적화 및 활성화 49
1. 연구장비 공동활용 분석센터 구축을 위한 추진방향 49
2. KIER Portal 분석의뢰시스템 기능 개선 57
3. 분석 장비 공동활용 현황 및 만족도 조사 대응 64
4. KOLAS 열분석 운영 67
5. 대내·외 장비 공동 활용 역량강화교육 진행 및 자문/세미나 개최 69
6. 공동 활용 정보 공유 및 협업 84
7. 연구데이터 수집 자동화 시스템 구축 92
제2절 수요맞춤형 협업연구 강화 93
1. 수요맞춤형 분석지원 서비스 기획 93
2. 추진 전략 및 대응 94
3. 희망 과제 공모 및 지원 일정 95
4. 수요 맞춤형 기술지원 연구성과 - 주사전자현미경(SEM) 96
5. 수요 맞춤형 기술지원 연구성과 - 투과전자현미경(TEM) 99
6. 수요 맞춤형 기술지원 연구성과 - 열분석(TGA, DSC) 104
제4장 계산과학 기반 공동연구/연구지원 활성화 106
제1절 수요맞춤형 공동연구 안정화 106
1. 계획 수립 106
2. 수행 및 결과 107
제2절 계산과학 플랫폼 원내 공동활용 활성화 116
1. 계획 수립 116
2. 수행 및 결과 116
제3절 계산과학 연구 데이터베이스 구축 120
1. 계획 수립 120
2. 수행 및 결과 120
제4절 공용클러스터실 전산자원 집적화 122
1. 계획 수립 122
2. 수행 및 결과 122
제5장 엔지니어링 기술 지원 고급화/플랫폼 확대 보급 124
제1절 엔지니어링 전문 SW 개발 및 보급 124
1. Excel VBA 기반 기술경제성분석 프로그램 업그레이드 124
2. Matlab 기반 기술경제성분석 프로그램 신규 제작 125
3. 장치 설계를 위한 Excel 계산 Tool 2종 제작 및 배포 126
제2절 성과 제고를 위한 고급 엔지니어링 기술 지원 128
1. 흡착부과 반응을 이용한 CO2 배출 저감형 블루 수소 생산 핵심 기술 개발 128
2. 이산화탄소 포집 및 전환 핵심 소재 원천기술 개발 129
3. 광주 바이오에너지 연구센터 활성화를 위한 기반 연구 130
4. 이산화탄소가 포함된 바이오가스로부터 효율적인 합성연료 생산을 위한 전기장 부과 촉매반응 시스템 개발 131
5. 그린수소 경제성 확보를 위한 개방형 수전해 스택 플랫폼 기술개발 133
6. 재생에너지 이용 극대화를 위한 2 MW급 하이브리드 수전해 그린수소 생산 및 저장 기술 개발 134
7. 해외기관 연계 CCUS 기술 구현을 위한 모바일 이산화탄소 포집기술 개발 135
8. CO2 및 저급 부산물 동시 전환 고부가 화합물 생산 기술 개발 136
9. 다종 연료 맞춤형 오염저감 연소기술 개발 137
10. 전기집진기 성능개선을 위한 Retrofit용 집진기술 실증 138
11. 대면적 고효율 고체산화물 수전해(SOEC) 평판형 셀, 20kW급 스택 모듈 및 시스템 개발 139
12. 폐기물 가스화 및 합성가스 정제기술 개발 지원 140
제3절 연구 연계 엔지니어링 집중 교육 143
제6장 연구·시험 품질경영시스템 개선 145
제1절 지식관리 플랫폼 구축 145
1. 지식관리 플랫폼 기획(2020년) 145
2. 지식관리 플랫폼 구현 범위 조정(2021년) 146
3. 시스템 구현 149
4. KIER PEDIA 콘텐츠 자체 제작 152
제2절 시험분야 품질경영시스템 정비 155
1. KOLAS 품질경영시스템 개정 155
2. KOLAS 문서기록 관리 방안 개선 157
제3절 연구노트 제도 운영 162
제7장 결론 167
참고문헌 168
[뒷표지] 169
〈표 1- 1〉 한국에너지기술연구원의 플랫폼 기술 적용 방식 22
〈표 1- 2〉 연구 추진방향 정리 33
〈표 1- 3〉 연구내용별 목표 및 평가방법 34
〈표 2- 1〉 공동분석실 구축사례 비교 36
〈표 3- 1〉 연구장비 공동활용 전문센터 구축을 통한 추진방향 49
〈표 3- 2〉 분석실 초에너지동 이전 및 집적화 추진 시 주안점 53
〈표 3- 3〉 연구장비 공동활용 전문센터 전체 배치 계획 53
〈표 3- 4〉 KIER Portal 분석의뢰시스템 주요 제공 기능 안내 57
〈표 3- 5〉 분석 분야별 장비 가동률 현황 64
〈표 3- 6〉 2021년 원내, 원외 분석 건수 64
〈표 3- 7〉 2021년도 정량목표 대비 성과 요약 65
〈표 3- 8〉 KOLAS 인정 분야와 규격 67
〈표 3- 9〉 보정 분야와 진행 이력 67
〈표 3- 10〉 KOLAS 내부 심사 부적합 사항 68
〈표 3- 11〉 원내 자율사용교육을 통한 자율사용자격 획득인원 72
〈표 3- 12〉 원내 구성원 대면 장비공동활용 교육결과(1~7 : 수요맞춤형, 8,9 : 자율사용자교육) 72
〈표 3- 13〉 학연생 입문과정, 신입직원 대상 장비활용 교육 72
〈표 3- 14〉 2021 KIER 장비관련 교육이수자 이수 방법 비교 73
〈표 3- 15〉 자율사용장비 대상 교육이수자 통계 및 사용빈도 비교 74
〈표 3- 16〉 가속기 분석기술 활용 최신 분석기술 초청 세미나 구성 79
〈표 3- 17〉 가속기 분석기술 활용 최신 분석기술 초청 세미나 세부 내용 80
〈표 3- 18〉 수분 흡·탈착 전문가 초청 자문 세부 내용 82
〈표 3- 19〉 전문가 초청 세미나 결과 83
〈표 3- 20〉 2021년 뉴스레터 발행 이력 84
〈표 3- 21〉 2021년 분석 관련 webinar/교육정보 공유 이력 87
〈표 3- 22〉 수요맞춤형 분석지원 특징 93
〈표 3- 23〉 수요맞춤형 분석지원 부작용 극복 전략 94
〈표 3- 24〉 분석파트 수요 맞춤형 세부 지원 분야 95
〈표 3- 25〉 수요맞춤형 기술지원 분석 분야 선정 기준 95
〈표 4- 1〉 수요맞춤형 공동연구 활용 분야 106
〈표 4- 2〉 수요맞춤형 공동연구의 구분 107
〈표 4- 3〉 수요맞춤형 공동연구 추진 절차 107
〈표 4- 4〉 '21년 수요맞춤형 공동연구 선정 과제 및 담당자(1) 108
〈표 4- 5〉 '21년 수요맞춤형 공동연구 선정 과제 및 담당자(2) 109
〈표 4- 8〉 '21년도 계산과학 연구데이터 수집 내역 121
〈표 4- 9〉 '21년 공용클러스터실 전산자원 집적화 현황 123
〈표 5- 1〉 원내 엔지니어링 심화 교육 세미나 143
〈표 6- 1〉 2020년 지식관리 플랫폼 기획 결과 146
〈표 6- 2〉 지식관리 플랫폼 구축 시 주안점 146
〈표 6- 3〉 지식관리 플랫폼 구축 관련 부서별 업무분장 및 구현 방안 147
〈표 6- 4〉 시스템 구성요소별 구현 방안 148
〈표 6- 5〉 콘텐츠 지속 생성 방안 148
〈표 6- 6〉 시스템 구현 추진일정 149
〈표 6- 7〉 지식관리 성공을 위한 필요조건 152
〈표 6- 8〉 KIER PEDIA 콘텐츠 창출을 위한 업무체계 수립 주안점 153
〈표 6- 9〉 KIER PEDIA 콘텐츠 수립 추진 경과 154
〈표 6- 10〉 2021년 시험분야 품질경영시스템 개정 155
〈표 6- 11〉 2021년 7월 품질절차서 개정 주요 골자 156
〈표 6- 12〉 웹하드 문서기록 분류 1차 기준 158
〈표 6- 13〉 기준문서 폴더 내 세부 분류 158
〈표 6- 14〉 품질 폴더 내 세부분류 158
〈표 6- 15〉 각 시험분야별 폴더 내 세부분류 159
〈표 6- 16〉 정보시스템 검토를 위한 요구사항 159
〈표 6- 17〉 2021년 연구노트 평가대상 163
〈표 6- 18〉 연구노트 평가기준 164
〈표 6- 19〉 2021년 연구노트 평가 결과 164
[그림 1- 1] 플랫폼 기술의 분류 20
[그림 1- 2] 4세대 R&D로의 진화 28
[그림 1- 3] 계산과학의 역할 및 기능 30
[그림 1- 4] 계산과학 분야 원내 지원 전략 31
[그림 2- 1] 한국기계연구원의 웹 기반 스마트 형상설계 플랫폼 42
[그림 2- 2] 전산유체역학(CFD) 기반 AI 적용 엔지니어링 기술 개념 43
[그림 2- 3] Aspentech사 및 ANSYS사의 웨비나 교육 동영상 자료 43
[그림 3- 1] 연구장비 공동활용 전문센터 구축 추진방향 50
[그림 3- 2] 한국에너지기술연구원의 초에너지동 위성지도 및 도면 52
[그림 3- 3] 연구장비 공동활용 분석센터 1층 예상도면 54
[그림 3- 4] 연구장비 공동활용 분석센터 2층 예상도면 54
[그림 3- 5] 연구장비 공동활용 분석센터 3층 예상도면 55
[그림 3- 6] 연구장비 공동활용 서비스를 통한 기대효과 56
[그림 3- 7] 시험분석 절차 리뉴얼 사항 안내 58
[그림 3- 8] KIER Portal 시험분석의뢰 첫 화면 59
[그림 3- 9] KIER Portal 시험분석 절차 안내(매뉴얼 중 일부) 59
[그림 3- 10] SEM Regulus 8220 모델의 원내 시험분석 접수현황(캘린더) 60
[그림 3- 11] SEM Regulus 8220 모델의 공지사항 안내 61
[그림 3- 12] 시료 및 분석정보 기입 및 파일첨부 기능 안내 61
[그림 3- 13] 분석 전 참고사항 기능 및 분석 장비 게시판 연동 안내 62
[그림 3- 14] 분석 신청란 추가정보 분석 장비 게시판 연동 안내 65
[그림 3- 15] 분석 신청란 장비 정보 게시 66
[그림 3- 16] 보정 결과 및 확인 68
[그림 3- 17] 원내 장비 역량 강화 교육 신청 절차 69
[그림 3- 18] 장비역량강화 교육(자율사용자교육 및 장비활용교육) 진행 71
[그림 3- 19] 전문가초청세미나 온라인 세미나 안내 및 이용 절차 79
[그림 3- 20] XAFS, AP-XPS 온라인 전문가 초청 세미나 진행결과 80
[그림 3- 21] 전문가 초청 세미나 결과보고서 82
[그림 3- 22] KIER Portal 분석 장비 게시판 뉴스레터 게시 85
[그림 3- 23] 2021년 뉴스레터 86
[그림 3- 24] 2021년 분석 관련 webinar/교육정보 공유 사항 87
[그림 3- 25] 포항 방사광 가속기 이용정보 공유 사항 89
[그림 3- 26] RFI 분석 분야 아이디어 제출 90
[그림 3- 27] 특수 분석 지원 사항 예시 91
[그림 3- 28] 연구데이터 수집 자동화 시스템 구축을 통한 SEM, EDS 분석결과 배포 92
[그림 3- 29] SEM-BSE를 활용한 다공성 Raney Ni-Al 합금 시스템 및 활성화 반응... 96
[그림 3- 30] SEM-EDS을 활용한 다공성 Raney Ni-Al 합금 시스템 및 활성화 반응... 97
[그림 3- 31] SEM-EDS Mapping을 활용한 다공성 레이저-유도-그래핀/유무기 복합... 98
[그림 3- 32] TEM을 활용한 다공성 Raney Ni-Al 합금 시스템 확인 및 표면상의 수소발생... 99
[그림 3- 33] STEM-EELS을 활용한 수소발생 반응 후 표면상의 화학적 결합 및 미세구조... 100
[그림 3- 34] HR-STEM분석을 통한 2D MoS₂와 MoSe₂ sheet 내 1T 및 2H 구조의... 101
[그림 3- 35] HR-TEM분석을 통한 CeO₂ -RuO₂/C 기반의 촉매에... 102
[그림 3- 36] HR-TEM분석을 통한 Fe₃C-Fe₂O₃-Fe/C 기반의 촉매에... 103
[그림 3- 37] 티타늄 혼합체의 TGA 및 DSC 결과 104
[그림 4- 1] '21년 수요맞춤형 공동연구 주요 수행 내용(1) 110
[그림 4- 2] '21년 수요맞춤형 공동연구 주요 수행 내용(2) 111
[그림 4- 3] A2P2 웹플랫폼 특성화 교육(비대면) 장면 117
[그림 4- 4] '21년 A2P2 신규 개발 모듈 활용 예시 118
[그림 4- 5] 공동활용 전용 공용클러스터 장비 119
[그림 5- 1] Excel VBA 기반 기술경제성분석 124
[그림 5- 2] Matlab 기반 독립실행형 기술경제성분석 프로그램 125
[그림 5- 3] 가스실린더 및 가스버퍼탱크 대상 장치 사이징 계산 툴 및 사용 설명서 127
[그림 5- 4] 유동층 흡착부과 반응 기반 블루수소 제조공정 모델 128
[그림 5- 5] 세 가지 수소 제조공정의 제조단가 및 항목별 비율 그래프 128
[그림 5- 6] Grid Diagram을 이용한 이산화탄소 포집-전환 연계 공정의 열통합 구조 제안 129
[그림 5- 7] Aspen Plus로 재구성된 이산화탄소 포집-전환 연계 열통합 공정 모델 129
[그림 5- 8] Aspen Plus로 재구성된 이산화탄소 포집-전환 연계 열통합 공정 모델 130
[그림 5- 9] 미생물 전기합성 시스템의 개요 및 전극반응기 설계 131
[그림 5- 10] RWGS-SMR 기반 바이오가스 전환 공정 모델링 및 경제성 분석 결과 132
[그림 5- 11] 플라즈마 기술을 이용한 바이오가스 전환 공정 모델링 132
[그림 5- 12] 그린수소 생산 시스템 공정흐름도, 경제성분석 툴 및 공정시뮬레이션모델 133
[그림 5- 13] 그린수소 경제성 분석 결과 예시 134
[그림 5- 14] 공정설계패키지(PDP) 및 공정시뮬레이션 모델 135
[그림 5- 15] 공정흐름도 및 각 시스템의 공정시뮬레이션 모델 136
[그림 5- 16] 100 kWth급 바이오매스 순환유동층 연소로 CFD 해석 절차 및 결과 137
[그림 5- 17] Real Scape 전기집진기 형상 138
[그림 5- 18] 형상 변화에 따른 Real Scale CFD 유동해석 결과 138
[그림 5- 19] SOEC 형상 및 CFD 열/유동해석 결과 139
[그림 5- 20] 1Ton/day 급 폐기물 가스화기 형상 140
[그림 5- 21] 1Ton/day 급 폐기물 가스화기 CFD 해석결과 – Plane View 141
[그림 5- 22] 1Ton/day 급 폐기물 가스화기 CFD 해석결과 – 3D View 142
[그림 5- 23] 연구 연계 엔지니어링 집중교육 사진 및 자료 화면 144
[그림 6- 1] 2020년 지식관리 플랫폼 기획 절차 145
[그림 6- 2] 지식관리 플랫폼 구축 범위 조정 결과 147
[그림 6- 3] 지식관리 플랫폼 포털(정책연구실 개발 범위) 149
[그림 6- 4] KIER Heritage 구축결과(플랫폼연구실 개발 범위) 150
[그림 6- 5] KIER Heritage 세부페이지(플랫폼연구실 개발 범위) 150
[그림 6- 6] KIER Pedia 구축 결과(플랫폼연구실 개발 범위) 151
[그림 6- 7] KIER Pedia 세부 페이지(플랫폼연구실 개발 범위) 151
[그림 6- 8] KIER PEDIA 콘텐츠 생성 결과 154
[그림 6- 9] 연구원 웹하드를 활용한 문서 및 기록관리 157
[그림 6- 10] KOLAS 정보시스템에 대한 유효성 검토 결과 161
[그림 6- 11] 한국에너지기술연구원 연구노트 평가개요 163
[그림 6- 12] 2021년 연구노트 평가 일정 163
[그림 6- 13] 연도별 전자연구노트 활용 현황 165
[그림 6- 14] 최근 3개년 월별 전자연구노트 활용현황 166