표제지
목차
요약 4
제1장 서론 18
1. 연구배경 및 목적 18
1) 연구배경 18
2) 연구목적 21
2. 연구범위 및 방법 22
1) 연구범위 22
2) 연구방법 22
3. 연구내용 22
제2장 주요 동향과 시사점 24
1. 관련법 24
1) 탄소 관련법 24
2) 탄소관련 지자체 조례 26
3) 수소 관련법 27
2. 정책 및 사업 동향 28
1) 탄소분야 28
2) 수소분야 34
3) 사업 동향 41
3. 시사점 44
1) 정부는 CCU에 중점을 둔 정책 설정 44
2) 부산시는 수소산업 육성을 지속적 추진 예정 44
3) 부산형 탄소-수소 허브 구축은 필요한 정책이자 사업임 44
4) 부산의 선도적 역할 기대 44
제3장 탄소-수소 허브 미국 사례와 접목 46
1. 탄소-수소 허브 구성요소와 14개 권역별 설정 결과 46
1) 탄소-수소 허브의 개념 46
2) 14개 권역별 탄소-수소 허브 설정 결과 48
2. 탄소-수소 구성 요소별 인프라 49
1) 탄소포집과 관련된 Section 45Q 크레딧 49
2) 잠재적으로 Section 45Q 크레딧 적용이 가능한 탄소배출원 분류 50
3) 잠재적 지역을 542개 후보지로 압축 51
4) 탄소 저장지 52
5) 온실가스 대응을 위한 무탄소 수소 적용 대상지 53
6) 재생에너지, 탄소 포집을 통한 무탄소 수소 및 전력 생산 및 활용지 55
7) 시사점 56
3. 탄소-수소 허브를 위한 수송 인프라 57
1) 철도 58
2) 수로와 화물용 고속도로 59
3) 천연가스망 60
4) 석유 수송망 61
5) 시사점 61
4. 미국 사례 연계 탄소-수소 허브의 공간적 해석 63
1) 미국의 14개 권역별 탄소-수소허브 표현 방식 63
2) 미국 사례의 재해석 64
3) 탄소-수소 허브의 공간적 구성과 진단 65
5. 부산형 탄소-수소 허브의 세부 분야별 검토 65
1) 배출지(면) 분야 : 제조업 중심 탄소배출 산업군 65
2) 운송루트(선) 분야 69
3) 허브(앵커) 분야 73
4) 탄소활용 및 저장지(점) 분야 75
6. 탄소-수소 허브 조성에 적합한 미국 지역 사례 78
1) 북서태평양 연안지역(시애틀, 포틀랜드 권역) 78
2) 캘리포니아 남부지역(로스엔젤스, 샌디에이고 권역) 81
7. 시사점 84
1) 마국사례 대비 국내 상황과 부산의 미비점 84
2) 미비점을 보완하고, 지역 특수성을 살린 탄소-수소 허브 구축이 타당 84
제4장 부산형 탄소-수소 허브도시 조성방안 85
1. 연계 가능 사업 검토 85
1) 부산시의 CCS 사업 85
2) 잠재적 CCU 사업 92
3) E-Fuel 사업 98
2. 부산형 탄소-수소 허브도시 조성방안 100
1) 탄소-수소 허브 구축 기본구상 100
2) 탄소 허브 구성 요소별 진단 100
3) 수소 허브 구성 요소별 진단 108
4) 재생에너지 사업지 118
5) 부산형 탄소-수소 허브 구상 고도화 방안 123
제5장 결론 및 정책제언 134
1. 결론 134
1) 연구 배경 및 목적 134
2) 미국 사례를 통한 부산의 여건 진단 135
3) 부산형 탄소-수소 허브 기본구상 136
4) 장기적으로 그린수소를 향한 탄소-수소 허브가 바람직함 137
5) 탄소-수소 허브의 중심, 앵커 항만에 대한 시범 프로젝트 책정 138
6) 가덕도 권역에 시범 프로젝트 적용 138
2. 정책제언 140
1) 제도적 기반 마련 140
2) 산업분야 탄소배출 정밀지도 구축 조속 추진 142
3) 탄소 포집/활용(CCUS) 실증 지원센터 구축 147
Abstract 149
참고문헌 151
[부록 1] 탄소-수소 허브 연관 주요 설명 자료 154
1) 수소에너지의 위상 154
2) 수전해 수소생산 개요 157
3) 수소저장 설비 158
4) 수소운송 설비 159
5) 그린 암모니아 설비 163
6) 복합수소스테이션 164
[부록 2] CO₂ 관련 허브 내 구축 설비 개요 166
[부록 3] 부산시 수소동맹기업 현황 조사 결과(부산테크노파크 수행) 173
판권기 189
〈표 1〉 탄소-수소 허브의 구성요소과 공간적 표현 5
〈표 2〉 부산형 탄소-수소 허브 조성 구상 5
〈표 2-1〉 탄소 관련법 25
〈표 2-2〉 수소 관련법 27
〈표 2-3〉 부산시 수소경제 육성조례의 구분과 주요내용 28
〈표 2-4〉 다양한 CCU 시장 전망 31
〈표 2-5〉 정부의 CCU 육성 추진 전략 연계 부산시 대응방향 34
〈표 3-1〉 미국 사례의 재해석 64
〈표 3-2〉 탄소-수소 허브의 공간적 해석과 진단 및 극복 방안 65
〈표 3-3〉 미국과 한국(부산)의 탄소배출 산업군 비교 결과 66
〈표 3-4〉 탄소배출 주요 산업군 비교 결과 요약 68
〈표 3-5〉 잡화 취급 부두 현황 75
〈표 3-6〉 북서태평양 연안지역과 부산지역 제조업 중심 탄소포집 가능 산업군 비교 78
〈표 3-7〉 캘리포니아 남부지역과 부산지역 제조업 중심 탄소포집 가능 산업군 비교 82
〈표 4-1〉 부산시 CCUS 사업 관련 주요 추진 경과 86
〈표 4-2〉/〈표 2-2〉 40만 톤/년 판매 시 탄소 판매 수익 전망 91
〈표 4-3〉 주요 탄산염의 사용 용도와 관련된 부산지역 기업 94
〈표 4-4〉 부산형 탄소-수소 허브 조성 기본구상 100
〈표 4-5〉 부산시 주요 산단별 탄소배출량과 가스소비량 현황 102
〈표 4-6〉 부산시 수소연료전지 발전소 운영 및 허가 현황(그레이수소) 109
〈표 4-7〉 부산시 수소충전소 현황(완료 및 예정) 111
〈표 4-8〉 파이프-라인과 튜브트레일러 비교표 113
〈표 4-9〉 수소전문기업 지정 요건 117
〈표 4-10〉 부산광역시 태양광발전 연차별 보급계획(안) 119
〈표 4-11〉 고정식 해상 풍력발전 연차별 보급계획(안) 120
〈표 4-12〉 부산시 풍력발전 잠재량 추정(안) 120
〈표 4-13〉 부산형 탄소-수소 허브 도시 구상 고도화 방안 123
〈표 4-14〉 대형 CCS 프로젝트(안) 124
〈표 4-15〉 중소형 CCUS 융복합 프로젝트(안) 124
〈표 4-16〉 중소형 CCUS 융복합 항만연계 초광역권 프로젝트(안) 125
〈표 4-17〉 가덕권역 주변의 잠재적 탄소 배출지 상황과 화물 수요 예측량 131
〈표 5-1〉 탄소-수소 허브의 구성요소와 공간적 표현 135
〈표 5-2〉 부산형 탄소-수소 허브 조성 구상 136
〈표 5-3〉 국토부의 탄소배출지도의 주요 레이어 구분과 데이터 출처 146
〈표 5-4〉 부산시 CCU 실증지원센터 설립 로드맵(안) 148
〈그림 1-1〉 지구온난화에 미친 요인에 대한 해석 19
〈그림 1-2〉/〈그림 1-1〉 장별 구성 및 수행내용 23
〈그림 2-1〉 CCUS 기술 개념도 및 CCU 로드맵 범위 29
〈그림 2-2〉 정부의 수소분야 정책 추진 동향 36
〈그림 2-3〉 충남도의 수소 생산-저장-이용 분야 중 사업추진대상(적색) 39
〈그림 2-4〉 친환경 스마트선박 R&D 플랫폼 40
〈그림 2-5〉 국내 수소생산기지 및 실증센터 현황 41
〈그림 2-6〉 부산市 수소관련 사업ㆍ시설 및 도입 예정 현황 42
〈그림 2-7〉 西부산권 수소연료전지 발전소 현황 및 계획 43
〈그림 3-1〉 탄소-수소 허브의 개념 47
〈그림 3-2〉 미국의 14개 권역별 탄소-수소 허브 48
〈그림 3-3〉 CO₂ 배출 산업군 분포도 50
〈그림 3-4〉 탄소 포집 사업을 수행할 잠재력을 가진 후보지 설정 결과(542 산업체) 51
〈그림 3-5〉 CCUS 개념도 52
〈그림 3-6〉 탄소 저장지 분포도 53
〈그림 3-7〉 암모니아와 수소관련 사업 진행지 분포도 54
〈그림 3-8〉 재생에너지 사업 분포도 55
〈그림 3-9〉 온실가스 배출권 거래제의 할당대상업체 지정 설명도 56
〈그림 3-10〉 탄소배출권 가격 변동 추이 56
〈그림 3-11〉 미국의 철도노선 현황도 59
〈그림 3-12〉 수로와 화물용 고속도로 현황도 60
〈그림 3-13〉 미국의 천연가스 배관망 61
〈그림 3-14〉 석유 및 원유 배관망 62
〈그림 3-15〉 우리나라의 석유 인수/저장 기지 현황 63
〈그림 3-16〉 탄소-수소허브 지도의 표기 방법 64
〈그림 3-17〉 초광역권 광역교통망 중 광역철도 분야 구상 70
〈그림 3-18〉 부ㆍ울ㆍ경 광역도로 현황(여객과 화물 동시 수송) 71
〈그림 3-19〉 부산지역 산업단지와 도로망 현황도 72
〈그림 3-20〉 낙동강 하구지역 모습(하굿둑 운영으로 선박을 이용한 화물운송은 어려운 여건) 72
〈그림 3-21〉 부산신항 73
〈그림 3-22〉 감천/다대포항 73
〈그림 3-23〉 북항 내 부두 현황 74
〈그림 3-24〉 부산지역 항만 중 잡화를 취급하는 부두 현황 74
〈그림 3-25〉/〈그림 4-25〉 우리나라의 잠재적 탄소저장이 76
〈그림 3-26〉/〈그림 4-26〉 국내 CO₂ 저장지로 가장 많은 연구와 실증사업이 진행된 포항 영일만 지역 77
〈그림 3-27〉 북서태평양 연안지역의 탄소포집 사업 가능 산업군과 분포도 79
〈그림 3-28〉 북서태평양 연안지역의 탄소저장 가능지 분포 80
〈그림 3-29〉 북서태평양 연안지역의 탄소포집 운송 루트 현황 81
〈그림 3-30〉 캘리포니아 남부지역의 수소생산지 현황 82
〈그림 3-31〉 캘리포니아 남부지역의 운송 루트 현황 83
〈그림 4-1〉 동해가스전 사업의 사업 범위 87
〈그림 4-2〉 동해가스전 사업 수행 지역과 운송루트 현황 88
〈그림 4-3〉 동해가스전 사업 실증사업 지원체계 89
〈그림 4-4〉 동해가스전 사업에 적용된 기술적 범위와 사용 기자재 모습 89
〈그림 4-5〉 동해가스전 사업에 사용될 탄소포집장비, 액화설비 플랜트 모습 90
〈그림 4-6〉 CO₂의 광물 탄산화 과정 설명적 모습 90
〈그림 4-7〉 CO₂의 화학물질이나 연료로의 전환 과정 설명도 91
〈그림 4-8〉 동해가스전 사업의 확장을 통한 추가 수익 창출 설명도 92
〈그림 4-9〉 CO₂ 활용 기술의 분류(전환/비전환) 93
〈그림 4-10〉 정제 소금 부산물 1톤 광물 탄산화 의미 93
〈그림 4-11〉 정제 소금 부산물 간수에 포함된 양이온 함량 비교 94
〈그림 4-12〉 탄산염 품목별 수입단가 95
〈그림 4-13〉 전 세계 탄산마그네슘 수출 시장(좌) 및 수입 시장(우) 규모 분석 96
〈그림 4-14〉 포집 CO₂와 그린수소로 디젤유를 만드는 과정 설명도 98
〈그림 4-15〉 부산시 산업단지 현황 101
〈그림 4-16〉 폐기물 부문 장래 연도별 온실가스 종류별 배출량 103
〈그림 4-17〉 CCUS 사업의 주요 진행 경로 모식도 104
〈그림 4-18〉 액체화물 다목적 운반 캐리어 조감도 104
〈그림 4-19〉 글로벌 석유 및 석탄의 수송 경로 105
〈그림 4-20〉 우리나라의 화석에너지 수입 대상국 순위(미주지역 별도) 106
〈그림 4-21〉 화석에너지 수입 대상국 순위(미주지역) 106
〈그림 4-22〉 항만 지역 내 CO₂ 저장 및 로딩 인프라 관련 사진 예시 107
〈그림 4-23〉 수소의 생산방식에 따른 구분 108
〈그림 4-24〉 수소충전소와 생산기지 사업 영역 구분 개요도 110
〈그림 4-25〉 CO₂ 포집 설비가 설치된 충전소 사진 111
〈그림 4-26〉 부ㆍ울ㆍ경 수소 배관망 설치 계획(안) 112
〈그림 4-27〉 도심내 수소 저장 시설 연관 사진 예시 114
〈그림 4-28〉 도시가스 배관에 수소 혼입 사업 추진체계 114
〈그림 4-29〉 항만 연계 수소 인프라 선도도시 평택ㆍ당진항(위)과 LNG 생산기지 조감도(아래) 115
〈그림 4-30〉 울산석유화학단지의 여러 가지 모습 116
〈그림 4-31〉 부산시 수소동맹 조직도 117
〈그림 4-32〉 부산시 해양에너지 잠재량 산출 용역에서 제시된 사항 122
〈그림 4-33〉 부산지역 주요 항만 위치도 125
〈그림 4-34〉 감천항 시설 현황도 127
〈그림 4-35〉 영도지역에 입지하고 있는 유류 저장탱크(민간기업 소유) 128
〈그림 4-36〉 가덕권역의 탄소-수소 허브 조성 가능 입지 130
〈그림 4-37〉 가덕권역의 철도 및 도로 계획도 130
〈그림 4-38〉 가덕권역 탄소-수소 허브 도시 조성 입지와 주변 여건 131
〈그림 4-39〉 가덕권역 탄소-수소 허브 도시 연계 설비 구성 개념도 132
〈그림 5-1〉 미국의 45Q 크레딧 설명 홈페이지 140
〈그림 5-2〉 탈탄소 경쟁력 강화 정책토론회 개최 모습 141
〈그림 5-3〉 수소에너지 발전 의무화제도 도입 상황 설명도 141
〈그림 5-4〉 국토교통부가 운영하는 탄소공간지도 초기화면 143
〈그림 5-5〉 탄소공간지도의 부산시 배출 및 흡수원 동시 표현 143
〈그림 5-6〉 탄소공간지도의 부산시 배출 및 흡수원 구분 표현 143
〈그림 5-7〉 탄소공간지도의 부산시 배출 및 흡수원 구분 표현 144
〈그림 5-8〉 탄소 공간지도에서 행정구역(강서구 송정동) 탄소배출지도 144
〈그림 5-9〉 녹산지역 탄소배출지도(격자 간격 : 500m) 145
〈그림 5-10〉 부산지역 전체 탄소배출지도(행정구역별) 145
〈그림 5-11〉 부산시 생활지도 서비스 홈페이지 화면 147
〈표(부록)-1〉 정부의 수소 수요/공급 시나리오 155
〈표(부록)-2〉 천연가스 기반 수소생산 156
〈표(부록)-3〉 수소저장 고압 용기 방식 159
〈표(부록)-4〉 포집 대상지 예시 166
〈표(부록)-5〉 압축기 및 HPC(Hot Potassium Carbonate) 공정을 이용한 습식 포집 방식 167
〈표(부록)-6〉 탄소 포집설비 주요제원 168
〈표(부록)-7〉 탄소포집 인프라 구축 비용 추정 170
〈표(부록)-8〉 HPC 설비 Inlet 조건 171
〈표(부록)-9〉 OUTLET 조건 172
〈표(부록)-10〉 중소규모 탄소포집 인프라 구축비 추정 172
〈그림(부록)-1〉 수소 중심의 에너지 체계 154
〈그림(부록)-2〉 수소에너지의 중장기 활용 방향 155
〈그림(부록)-3〉 주요 핵심 기술(열 및 시스템 통합 수소생산유닛 최적화, 공정 최적 촉매 설계 국산화 기술) 156
〈그림(부록)-4〉 구축 예정 유사 수소생산 설비 157
〈그림(부록)-5〉 수전해 기술의 종류(4가지 방식) 157
〈그림(부록)-6〉 구축 예정 유사 수전해 수소생산 설비 158
〈그림(부록)-7〉 수소저장 고압 용기 방식 158
〈그림(부록)-8〉 대규모 수소저장 기지 159
〈그림(부록)-9〉 고압 수소운송 방식 160
〈그림(부록)-10〉 액체수소 특성 1 160
〈그림(부록)-11〉 액체수소 특성 2 161
〈그림(부록)-12〉 액체수소 특성 3 161
〈그림(부록)-13〉 액체수소 및 액체 CO₂ 탱크 운송용 다목적 컨테이너선의 일반배치도 162
〈그림(부록)-14〉 노르웨이 젠투에너지 컨테이너형 액체수소 Carrier & HAV의 수소컨테이너 163
〈그림(부록)-15〉 암모니아 기반 수소에너지 기술개발 개념도 & 호주 Pilbara의 암모니아 공장 163
〈그림(부록)-16〉 국내 민간기업에서 기획한 복합충전소 사례 164
〈그림(부록)-17〉 GS 칼텍스의 복합충전소 조감도 165
〈그림(부록)-18〉 부ㆍ울 경내 탄소 포집 사업 가능지 166
〈그림(부록)-19〉 40피트 ISO 액체 CO₂ 탱크컨테이너(좌) 및 CO₂ 탱크컨테이너 적치 예상도(우) 169
〈그림(부록)-20〉 저장 및 선박 로딩 시스템 169
〈그림(부록)-21〉 이산화탄소 수송을 위한 5K급 선박 도면 170
〈그림(부록)-22〉 계통 개념도 172