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과제기본정보

탄소중립을 위한 국토교통분야 수소 기술의 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축연구 기획1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통연구기획사업 과제번호 21RDPP-C165358-01
국가과학표준분류 1순위 에너지 자원 | 신재생에너지 | 수소 적용분야 에너지
2순위 환경 | 환경보건 | 기후변화 환경보건 대응기술 실용화대상여부 비실용화
3순위 건설 교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 과제유형 기초
과제명 탄소중립을 위한 국토교통분야 수소 기술의 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축연구 기획
주관연구기관 인하대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 황용우
소속 인하대학교 직위 교수
전화번호 032-260-3000 FAX 032-863-6517
총 연구기간 2021-09-15 ~ 2022-07-14
당해연도 연구기간 2021-09-15 ~ 2022-07-14

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 100,000,000 0 0 0 100,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 가. 연구기획 배경
○ (탄소중립) 기후위기 문제 해결을 위해 EU, 미국을 선두로 선진 각국이 2050년까지 탄소중립 선언, 정책 및 규제 입안?실행
- (EU) ‘50년까지 탄소배출 제로 달성 목표를 담은 ‘유럽 그린딜’ 발표(’20.1)
· 지속가능한 수송을 통해 ’50년까지 수송분야 온실가스배출량을 90% 감축을 목표로 지속가능연료(전기, 수소, 바이오 연료 등) 등 저탄소 연료로의 전환 확대
- (한국) 그린경제로의 전환을 위한 “그린뉴딜” 정책 발표(‘20.7.14)
· 저탄소 및 탄소중립 목표로 경제사회의 녹색전환 추진을 위해 승용?버스?화물 수소차 20만대 보급, 충전 인프라 450대 설치 및 수소 생산기지 등 수소 유통 기반 구축 추진
- 탄소중립 정책의 일환으로 녹색금융, 탄소국경세 등을 추진하여 산업계의 탄소중립 전환은 선택이 아닌 필수
○ (수소 에너지) 탄소중립의 이행수단으로 수소가 친환경에너지로 대두, 유럽, 미국, 일본 등은 에너지 안보 및 기후변화 대응 차원에서 수소를 중요한 에너지원으로 인식, 환경성 평가를 기반으로 국가 수소전략 수립 및 추진
- (EU) 수소 및 연료전지 보급 확산을 위한 “2050 수소 로드맵(‘19)” 및 “수소 전략(‘20)” 발표하여 전과정 온실가스 배출량 감축 계획 정량화
- (미국) 수소 활용 확산을 위한 중장기 전략 과제(‘02) 발표, 연구개발 및 실증 활동에 대한 전략적 프레임워크를 담고 있는 “에너지부 수소 프로그램 계획(‘20)”, 에너지부 화석에너지국의 “저탄소 수소 전략(‘20)” 등 탄소중립을 위한 수소 전략 발표
- (일본) 동일본 지진이후 에너지 안보 및 파리 기후변화협약에 따른 온실가스 감축 위해 “기초 수소 전략(‘17)” 및 “수소 로드맵(‘19)” 발표
- (한국) 2050 탄소중립의 주역으로 수소경제가 부각되어, “수소 경제 활성화 로드맵(‘19)”, “수소 기술개발 로드맵(‘19)” 등의 발표에 이어 “수소법(‘20)” 제정, “수소경제위원회(‘20) 출범 등 수소경제 이행체제 구축 및 추진
○ (전과정평가) 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)는 제품 및 기술 등의 공급망(생산, 저장, 운송, 활용)에서 기존기술 또는 신규기술간의 환경성 비교?평가를 통해 최적의 친환경 대안기술을 결정하는 Policy-making 기법
- (수소 에너지 환경성 평가) 수소는 공급경로(생산, 이송, 저장, 활용)의 각 단계에서 투입되는 에너지 및 원부자재로 인한 온실가스 배출 등 환경영향이 상이함으로, 정책 및 전략에 수소의 전과정 환경성을 반영하는 것이 일반화 추세
- (EU) EU는 수소전략, 연료전지 및 수소 프로젝트에 전과정평가 수행 요구 강화 추세
· 수소 전략에서 전과정 온실가스 감축을 명시하고, “Fuel Cells and Hydrogen” 연구 등의 프로젝트도 LCA를 포함한 환경영향평가를 의무 수행토록 RFP 규정
· (국토교통분야) 건물, 그린 모빌리티(도시 운송 및 모빌리티 대책, 그린 자동차, 지능형 기반시설(철도 등), 차세대 철도차량, 차세대/EV 배터리, 항공/해상 운송 등), 스마트시티 등 계획에 LCA 적용 일반화
- (미국) 2050 탄소중립 달성을 위한 청정 수소 생산, 인프라 구축 및 수소 활용에 전과정평가 활용, 국가연구소(Argonne 국립시험소, NETL, NREL 등)를 중심으로 전과정 데이터베이스 등 플랫폼 제공
· (국토교통분야) 교통부(Federal Highwary Administration) ? Pavement LCA Framework, 에너지부(Argonne 국립시험소 ? GREET(Greenhouse gases, Regulated Emissions, and Energy use in Technologies Model) 플랫폼, 국가표준원(NIST)-Metrics and Tools for Sustainable Buildings 등
- (일본) 환경성의 재생에너지 및 수소 에너지의 온실가스 감축 효과에 대한 LCA 가이드라인 개발, 국립연구소(예, AIST)에서 데이터베이스 구축, 방법론 개발 등 플랫폼 운영

나. 연구기획 내용
○ LCA 방법론 개발 및 시범 적용
- 국토교통분야 수소 활용 기술의 특성, 비교가능성을 위한 일관된 산정·분석을 위한 LCA 수행기준(기능 및 기능단위, 시스템 경계, 할당방법, 데이터 품질기준 등)이 반영된 국제 기준에 부합하는 방법론 개발 및 시범 적용에 대한 과제 기획·도출
○ 전과정목록 데이터베이스(LCI DB) 구축
- 국토교통분야 수소 활용 기술을 LCA 수행을 위한 국제 기준에 부합하는 LCI DB 구축에 대한 과제 기획·도출
○ 플랫폼 개발
- 국토교통분야 수소 활용 기술 수요자의 전과정평가 수행 및 수요자에게 지능화된 서비스를 제공할 수 있는 플랫폼 개발에 대한 과제 기획·도출
다. 용도 및 적용 분야
- 수소 활용 기술의 전과정평가 방법론 개발 및 시범 적용/수소 활용 기술의 전과정평가를 위한 데이터베이스 구축/수소 활용 기술의 전과정평가 플랫폼 구축
최종목표 ○ 최종목표 : 국토교통분야 수소 에너지에 대한 탄소중립 기반의 환경영향 평가를 위한 전과정평가 방법론 개발, 기술의 평가, 데이터베이스 구축 등 플랫폼 구축 사업 기획

○ 기관별 목표
- 주관기관(인하대학교 산학협력단) : 탄소중립을 위한 수소 활용 기술의 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축 과제 기획
- 공동연구기관((주)엔스타알앤씨) : 탄소중립을 위한 수소 활용 기술의 전과정 환경성 평가 플랫폼의 후보 과제 기획
연구내용 및 범위 ○ 기획연구의 범위
- 국토교통분야 수소 에너지의 환경성 평가 방법론(전과정평가 및 탄소중립 기여도 평가) 및 시범적용 방안 기획
- 국토교통분야 수소 에너지의 환경성 평가를 위한 플랫폼(데이터베이스 구축, 전과정평가 수행 및 지능화된 서비스 제공) 구축 기획

○ 참여기관별 연구내용
- 주관연구기관(인하대학교 산학협력단)
*국토교통분야 수소 에너지 탄소중립 기반 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축 기획 총괄
· 총괄기획위원회 및 자문위원회 구성·운영
*국토교통분야 수소 에너지 탄소중립 기반 국외 기술개발동향 및 환경분석
· 국외 수소 활용 기술 및 전과정평가 시장, 정책, 기술, 특허 분석
· 국외 수소 활용 기술 및 전과정평가 인프라 현황 분석
*후보과제별 과제카드 작성
· 우선순위 도출과제 카드 작성
*과제 RFP 작성
· 연구 목표 및 범위 설정
· 세부과제 도출 및 연구내용 설정
· 기술개발 로드맵 제시
· 추진방안 제시
· 성과물 활용방안 및 실용화 방안 제시
· 사전 타당성 검토
· 과제 RFP 작성
· 전략계획서 작성

- 공동연구개발기관((주)엔스타알앤씨)
*국토교통분야 수소 에너지 탄소중립 기반 국내 기술개발동향 및 환경분석
· 국내 수소 활용 기술 및 전과정평가 시장, 정책, 기술, 특허 분석
· 국내 수소 활용 기술 및 전과정평가 인프라 현황 분석
· 미래 이슈와 니즈 도출 및 이슈해결 방안 제시 도출
· 기술 정의 및 범위 설정
· 기술수요조사

*국토교통분야 수소 에너지 탄소중립 기반 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축을 위한 후보과제 도출
· 기술분과위원회 운영
· 중점 기술분야 도출
· 후보과제의 우선순위 평가
· 후보과제 도출

○ 연구내용
- 기술개발 동향 및 환경 분석, 사업목표와 범위 제시
*국내·외 수소 활용 기술 및 전과정평가 시장, 정책, 기술, 특허 분석
*수소 활용 기술 및 전과정평가 국내외 인프라 현황 분석
*기술수요조사 및 시장 요구사항 분석
*미래 이슈와 니즈 도출 및 이슈해결 방안 제시도출
*수소 활용 기술 전과정 환경성 평가 플랫폼의 정의 연구개발 범위 설정
- 연구개발 전략수립 및 연구내용 설정
*SWOT 분석을 통한 수소 활용 기술 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축 중점분야 도출 및 전략방향 수립
*연구개발 후보과제에 대한 우선순위 평가
*연구개발 후보과제 도출 (기획위원회 참여)
*후보과제별 과제카드 작성
- 연구개발과제 기획, 사전 타당성 검토 및 RFP 작성
*연구개발 후보과제의 세부과제 도출
*연차별 단계별 기술개발 로드맵 제시
*과제 인력투입 및 소요예산 산정
*세부과제의 연구목표 달성을 위한 추진방안 및 실용화 방안 제시
*수소 활용 기술 및 전과정평가 인프라 활용 및 연계 방안 수립
*정책, 기술 및 경제적 측면의 사전 타당성 검토
*수소 활용 기술 전과정 환경성 평가 플랫폼 과제 RFP 작성
*과제 연차별 평가를 위한 성과목표, 지표, 마일스톤, 평가방법, 기준 등 설정

○ 사업 전략
- 과학기술 상위계획과 국토교통 정부 정책과의 관련성 및 연계성을 분석하고, 미래 이슈 및 니즈, 정부 정책과의 부합성 등을 토대로 이슈 해결을 위한 사업 추진 방향 및 기술 대안의 타당성 제시
- 수소 기술 및 전과정평가 분야의 산·학·연으로 구성된 총괄기획위원회, 기술분과위원회 및 자문위원회를 운영하여 기획의 신뢰성 확보
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 국토교통분야 수소 에너지에 대한 탄소중립 기반의 환경영향 평가를 위한 전과정평가 방법론 개발, 기술의 평가, 데이터베이스 구축 등 플랫폼 구축 사업 기획 ○ 기획연구의 범위
- 국토교통분야 수소 에너지의 환경성 평가 방법론(전과정평가 및 탄소중립 기여도 평가) 및 시범적용 방안 기획
- 국토교통분야 수소 에너지의 환경성 평가를 위한 플랫폼(데이터베이스 구축, 전과정평가 수행 및 지능화된 서비스 제공) 구축 기획

○ 참여기관별 연구내용
- 주관연구기관(인하대학교 산학협력단)
*국토교통분야 수소 에너지 탄소중립 기반 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축 기획 총괄
· 총괄기획위원회 및 자문위원회 구성·운영
*국토교통분야 수소 에너지 탄소중립 기반 국외 기술개발동향 및 환경분석
· 국외 수소 활용 기술 및 전과정평가 시장, 정책, 기술, 특허 분석
· 국외 수소 활용 기술 및 전과정평가 인프라 현황 분석
*후보과제별 과제카드 작성
· 우선순위 도출과제 카드 작성
*과제 RFP 작성
· 연구 목표 및 범위 설정
· 세부과제 도출 및 연구내용 설정
· 기술개발 로드맵 제시
· 추진방안 제시
· 성과물 활용방안 및 실용화 방안 제시
· 사전 타당성 검토
· 과제 RFP 작성
· 전략계획서 작성

- 공동연구개발기관((주)엔스타알앤씨)
*국토교통분야 수소 에너지 탄소중립 기반 국내 기술개발동향 및 환경분석
· 국내 수소 활용 기술 및 전과정평가 시장, 정책, 기술, 특허 분석
· 국내 수소 활용 기술 및 전과정평가 인프라 현황 분석
· 미래 이슈와 니즈 도출 및 이슈해결 방안 제시 도출
· 기술 정의 및 범위 설정
· 기술수요조사

*국토교통분야 수소 에너지 탄소중립 기반 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축을 위한 후보과제 도출
· 기술분과위원회 운영
· 중점 기술분야 도출
· 후보과제의 우선순위 평가
· 후보과제 도출

○ 연구내용
- 기술개발 동향 및 환경 분석, 사업목표와 범위 제시
*국내·외 수소 활용 기술 및 전과정평가 시장, 정책, 기술, 특허 분석
*?수소 활용 기술 및 전과정평가 국내외 인프라 현황 분석
*기술수요조사 및 시장 요구사항 분석
*?미래 이슈와 니즈 도출 및 이슈해결 방안 제시도출
*수소 활용 기술 전과정 환경성 평가 플랫폼의 정의 연구개발 범위 설정
- 연구개발 전략수립 및 연구내용 설정
*SWOT 분석을 통한 수소 활용 기술 전과정 환경성 평가 플랫폼 구축 중점분야 도출 및 전략방향 수립
*연구개발 후보과제에 대한 우선순위 평가
?연구개발 후보과제 도출 (기획위원회 참여)
*후보과제별 과제카드 작성
- 연구개발과제 기획, 사전 타당성 검토 및 RFP 작성
*연구개발 후보과제의 세부과제 도출
*연차별 단계별 기술개발 로드맵 제시
*과제 인력투입 및 소요예산 산정
*세부과제의 연구목표 달성을 위한 추진방안 및 실용화 방안 제시
*수소 활용 기술 및 전과정평가 인프라 활용 및 연계 방안 수립
*정책, 기술 및 경제적 측면의 사전 타당성 검토
*?수소 활용 기술 전과정 환경성 평가 플랫폼 과제 RFP 작성
*과제 연차별 평가를 위한 성과목표, 지표, 마일스톤, 평가방법, 기준 등 설정

○ 사업 전략
- 과학기술 상위계획과 국토교통 정부 정책과의 관련성 및 연계성을 분석하고, 미래 이슈 및 니즈, 정부 정책과의 부합성 등을 토대로 이슈 해결을 위한 사업 추진 방향 및 기술 대안의 타당성 제시
- 수소 기술 및 전과정평가 분야의 산·학·연으로 구성된 총괄기획위원회, 기술분과위원회 및 자문위원회를 운영하여 기획의 신뢰성 확보
연구성과 기술적 기대성과 - (과학·기술적 측면) 개발 기술의 국제표준화, 탄소중립 목표 달성도의 정량화, 세계를 선도하는 친환경 수소 강국 도약의 기반 제공
사회 경제적 파급효과 ○ 경제·산업적 측면
- 국내외 수소 활용기술 전과정평가 방법론 개발 및 LCI DB 구축을 통한 시장 선점 효과
*수소 활성화 경제 구축을 위한 표준적 모델 제시 기대
*해외 선호 수소 활용기술 적용에 대한 전과정평가 및 실증을 통한 시장 확대
- (기업 활용도 증가) 수소에너지 환경성 평가 플랫폼을 통해 수소 활용 개별 기술 또는 융합 기술에 대한 정량적 판단 근거로 활용 가능
*수소 활용기술 전과정 기반 DB를 바탕으로 기술 평가 용이성 및 편리성 확보
- (생태계 강화) 수소 기술별/단계별 온실가스 배출원단위 및 배출량 분석결과 DB화
*기존 분석결과 활용이 가능한 평가시스템(플랫폼) 구축

○ 사회적 측면
- (일자리 창출) 탄소중립평가 기반 마련을 위한 고용 창출 기여
- 수소경제로의 전환 과정에서, 각 수소 활용기술에 대한 환경 평가 제공으로 대국민 신뢰도 향상
- (산·학·연 네트워크 구축) 수소에너지 전과정 평가를 위한 네트워크 구축 및 구축된 네트워크 활용 가능
활용방안 ○ (정부) 친환경에너지 기술인 수소에너지 및 이의 활용기술의 연구개발 투자 확대 및 탄소중립을 위한 정부 전략 수립시 다양한 기술의 환경성을 고려한 중요한 정책 결정(Policy Making)의 핵심 수단으로 활용
- EU 집행위원회는 탄소중립의 핵심 과제로 지속가능연료(수소에너지 등)를 활용한 지속가능한 수송을 통해 ’50년까지 수송분야 온실가스배출량 90% 감축 목표 수립
- 수소전략, 연료전지 및 수소 프로젝트에 전과정 환경성평가를 의무화하고 평가결과를 정책결정의 수단으로 활용
- 우리나라는 개발 중인 CCUS 기술간의 환경성을 전과정평가 기법을 활용하여 탄소감축 효과를 비교평가를 실시한 후 정책의 우선 순위를 결정하는 연구가 진행 중
- 환경성을 고려한 수소의 활용기술의 확대?보급를 통해 국가 탄소중립 정책의 추진에 원동력

○ (연구기관) 정부 연구기관, 학계 등은 수소 기술 및 활용기술의 연구개발 과정 중 연구 대상 기술의 환경성을 자체적으로 평가하고 평가결과를 연구에 반영하여 최종 연구성과를 도출함으로써 정부의 정책 결정에 실효성을 제공
- 정부의 지원하에 수소 관련 R&D 과제를 수행하는 연구기관은 개발된 수소 분야 전과정평가 방법론 및 전과정데이터베이스, 플랫폼 등을 활용하여 해당 지원과제의 환경성을 평가하고, 평가결과를 연구에 반영함으로써 연구목표 및 목적에 맞는 연구성과를 도출
- 정부 R&D 과제 평가기관은 해당 과제에 대한 전과정 환경성평가결과를 토대로 연구과제가 당초의 정책목적에의 부합여부를 확인할 수 있어 연구성과에 대한 신뢰성을 확보

○ (산업계) 산업계는 강화되는 글로벌 환경규제 및 정부 정책 방향을 신속하고 용이하게 예측하여 무역 및 시장 규제에 선제적으로 대비 및 대응함으로써 국가 및 산업경쟁력을 제고
- 유럽 등의 선진국은 환경보호라는 명목하에 자국 산업 및 시장 보호를 위해 환경 및 탄소 이슈를 핵심 시장 규제수단(탄소국경세 및 제품탄소발자국 등)으로 활용하고 있음
- 수소 활용기술은 우리나라 탄소중립의 핵심 기술이며, 향후 산업계의 신정장동력원이 될 것으로 전과정 환경성평가를 토대로 보다 친환경적인 기술의 개발로 선진국의 규제에 선도적 대비가 가능
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 탄소중립 수소 전과정평가 국토교통 플랫폼
영문 Net Zero Hydrogen Life cycle assessment Land, infrastructure and transport Platform
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