R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202020RDPP-C159915-01 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통연구기획사업 | |||||
| 연구과제명 | 재생에너지 연계 공기액화를 통한 에너지 저장 및 활용 시스템 기술개발 기획 | |||||
| 총 연구기간 | 2020-12-21 ~ 2021-10-20 | |||||
| 연구책임자 | 박성제 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
7명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
7명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 100,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 100,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 100,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 100,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (재단)한국기계연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-B552989-000455-01 | |||||
| ISBN | 979-11-86793-12-1 | |||||
| 주요 내용 |
- 제로에너지 시티 구현을 위한 다목적 액화공기 에너지저장 시스템 * (기술대안 구체화 필요) 국토부는 제로에너지 건축물 인증 및 인센티브제의 3단계 추진계획(2030년)을 수립하였으나 기술적 대안은 구체화되지 않았음 * (기존기술 한계) 현재 화학적 ESS 설비(리튬이온)의 경우 재생에너지 출력변동 완화를 위해 사용되고 있지만 상대적으로 짧은 수명(10년)과 작은 용량 그리고 화재 위험성 및 폐기물 발생 등으로 인해 장주기, 대용량의 도심 연계형으로는 한계가 있음 * (친환경 다목적 에너지저장 장치) 액화공기 에너지저장 및 활용 시스템은 수명이 길고(30년 이상) 장주기/대용량 에너지 저장에 적합하며 안전하고 친환경적인 다목적 에너지저장 장치임 · 재생에너지 출력변동 보상을 위한 대용량/장주기 에너지 저장 · 도심, 상업지구, 주거지역의 청정공기 및 냉방 공급 · 이산화탄소 포집 및 유해가스(VOC) 제거를 통한 온실가스 저감 및 대기 오염물질 제거 * (제로에너지 시티 구현) 다목적 에너지 저장장치로서 액화공기 에너지저장 시스템은 국토부 제로에너지 건축물 사업의 기술적인 대안이 될 수 있음 [최종목표] - 친환경 도시공간 구현을 위한 다목적* 액화공기 에너지 저장 및 활용 시스템 개발 사업 기획 *다목적 1) 초청정 공기 활용 도심 냉방(공기 냉열 활용) 및 공조(정제 청정 공기) 2) 이산화탄소 포집/액화(수출 연계형) 3) 도심 재생에너지 간헐 전력 대응 (공급 대응, 수요 대응) - 세부 기획 내용 · 대용량 장주기 에너지저장 및 활용 통합 시스템 설계 기술 개발 기획 · 핵심기기(터보기계, 콜드박스, 냉열저장장치 등) 설계 기술 개발 기획 · 재생에너지 계통 연계 및 저온 청정 배출공기 공조 연계 기술 개발 기획 [연구내용 및 범위] - ‘대용량 액화공기 에너지 저장 및 활용 시스템’의 연구개발 사업 범위 제시 * 국내외 연구동향, 기술 트렌드, 시장보고서 등 시장 및 기술개발 동향 분석 * ‘대용량 액화공기 에너지 저장 및 활용 시스템’ 개발의 사업 범위와 대상 제시 - 기존 사업과의 차별성 및 연계방안 상세 분석 * 기존 완료되었거나 진행 중인 유사 사업의 수행 내용 분석 * 기존 사업에 대한 차별화 및 연계방안 상세분석 - ‘대용량 액화공기 에너지 저장 및 활용 시스템’ 관련 기술개발 로드맵 수립 * 국내외 시장 및 기술개발 동향 분석을 통한 중점 기술개발 분야 선정 * ‘대용량 액화공기 에너지 저장 및 활용 시스템’의 중장기 기술개발 로드맵 수립 - 기술개발 사업전략 수립 및 연구내용 설정 * ‘공기 액화를 통한 에너지 저장 및 활용 시스템’ 사업의 타당성 확보를 위한 근거와 논리 제시 * 사업 추진 및 기술개발 전략 수립 * 중점 분야별 목표 달성을 위한 세부과제와 기술개발 내용 도출 * 과제별 추진체계(사업단, 연구단, 일반과제 등) 설정 * 세부과제 연차별·단계별 기술개발 로드맵 및 성과 로드맵 제시 * 인력투입계획 및 상세 소요예산과 연구 개발로 인한 편익 산정 - 사전타당성 검토 * (정책적 타당성) 국가 전략적 중요성, 상위계획과의 부합성, 연구개발 추진상의 위험요인과 대응방안 등에 대한 검토 · 국가 정책을 구체적으로 실현하기 위해 해당 사업이 정책적 일관성을 가지고 추진되는지 분석 · 국가계획의 추진전략과 중점추진과제 등을 비교 · 재정집행 및 연구개발 결과물의 실제 적용을 위한 정부 규제에 의한 쟁점사항과 국제통상 관점에서의 마찰 가능성 등을 검토 · 사업 추진상의 위험요인은 기술적 타당성에서 평가한 내부 위험요인 외에 환경적, 법적, 정치적으로 발생 가능한 외부 위험요인을 평가함 * (기술적 타당성) 기존 연구개발과의 중복성, 기술개발 계획의 우수성, 기술 수준 및 개발 성공 가능성 등에 대한 검토 * (경제적 타당성) 경제성 분석, 경제ㆍ사회적 파급효과, 과학 기술적 파급효과 등에 대한 검토 · 연구개발비용, 연구시설구축비용, 연구장비구축비용, 연구관리 및 기타 비용 등을 포함하는 총 비용 추정 · 유사 정부연구개발사업 또는 정책사업의 투자 규모와 비교하여 투자의 효율성 분석 · 최종소비재로서 가치창출에 기여하는 편익과 비용저감편익을 고려할 수 있으며, 연구개발 도출 성과유형 및 예상되는 효과에 따라 편익항목을 설정 · 가치창출편익의 경우 예비타당성조사 표준지침에 따라 미래시장규모, 사업기여율, R&D기여율, R&D사업화 성공률, 부가가치율을 고려 · 비용저감편익은 생산자 관점에서 생산비용 저감 부분과 공공 측면에서 개발기술로 인한 수혜를 받는 국민의 비용 저감 부분 등을 고려 - 사업의 개념, 개발기술, 개발의 효과 등에 관한 이해를 높이기 위한 자료 제작 * 기획 연구결과의 이해도 제고를 위한 홍보자료 제작 - 연구개발사업 성과 검증을 위한 테스트베드 추진 계획 제시 * 테스트베드의 실증 유형, 규모, 범위, 예상 적용 기술 등 제시 - 연구성과물의 활용·확산을 위한 관련 법·제도 개선 및 마련 계획 등을 제시 |
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| 색인어 | 한글 | 액화공기 | 에너지저장 | 재생에너지 | 청정공기 | 냉방공조 |
| 영문 | Liquid air | Energy storage | Renewable energy | Clean air | Air conditioning | |
| 최종보고서 | 공기액화 에너지저장 기획_최종보고서(제출용).pdf | |||||