단계도약형 탄소중립기술개발사업 기술수요조사 안내자료

(에너지환경단, ‘21.7.7.(수))

□ 목적

ㅇ 과학기술정보통신부와 한국연구재단에서 추진 중인 단계도약형 탄소중립기술개발사업의 신규R&D 기획 아이템 발굴을 위한 유망기술 및 혁신기술 수요조사

□ 수요조사 개요

ㅇ (조사 기간) 2021.7.7.(수) ~ 7.27.(화), 3주 간

ㅇ (조사 방법) 기획마루를 통한 온라인 접수(https://plan.nrf.re.kr)

ㅇ (조사 대상) 기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률 제14조(특정연구개발사업의 추진)에 해당하는 기관 또는 단체 소속 연구자

- 산·학·연 연구자, 관련 협회·산업체 관계자 등

ㅇ (조사 분야) 2050탄소중립 실현을 위한 태양전지‧바이오에너지‧연료전지‧이차전지 분야 중 국가 핵심기술 확보와 기술 경쟁력 제고를 위해 추진이 필요한 유망기술 분야

ㅇ (조사 활용) 2022년 단계도약형 탄소중립 기술개발사업 및 차년도 유관분야 R&D 신규사업 신규과제 기획에 활용 예정

붙임1		신규 R&D 기획 유망기술 수요조사 안내문

단계도약형 탄소중립기술개발사업 신규 R&D 기술수요조사

안내말씀

안녕하십니까? 본 기술수요조사는 과학기술정보통신부와 한국연구재단(위탁: 녹색기술센터)에서 2050탄소중립 실현을 위한 태양전지·바이오에너지·연료전지·이차전지 분야 핵심기술을 개발하고자 '22~'24년 시행을 목표로 ‘단계도약형 탄소중립기술개발사업’을 기획 중에 있습니다.

동 사업으로 향후 개발 가능한 기술영역을 발굴하고자 수요 조사를 실시하오니, 바쁘시더라도 귀한 시간 내주셔서 이번 조사에 응해주신다면 감사하겠습니다. 향후 탄소중립기술개발의 기획 추진에 귀하의 소중한 의견이 유용하게 활용될 수 있도록 많은 협조와 지원 부탁드립니다. 귀하께서 제공해주시는 소중한 정보는 본 사업의 기술 수요를 파악하기 위한 목적으로만 사용할 것임을 약속드리며, 모든 정보는 절대 비밀이 보장되고, 사업 기획 후 폐기됨을 알려드립니다.

귀하의 협조에 대단히 감사드립니다.

2021년 7월

한국연구재단 에너지‧환경단

문의처	연락처	메일	문의사항
녹색기술센터	02-3393-3967	jhoh@gtck.re.kr	기술수요조사 내용
한국연구재단 에너지환경단	042-869-7864	kemoon83@nrf.re.kr	기획마루 업로드

개인정보 취급방침(기획마루 시스템으로 구현)

1. 개인정보의 처리 목적

‘단계도약형 탄소중립기술개발사업 기술수요조사’는 이용자 확인을 위한 목적으로 귀하의 개인정보를 수집 · 이용하고 있습니다.

수집방법에 따른 구체적인 수집 및 이용목적은 다음과 같습니다.

- ‘단계도약형 탄소중립기술개발사업 기술수요조사’ 제안자 본인 확인을 위한 정보 수집

2. 처리하는 개인정보의 항목

‘단계도약형탄소중립기술개발사업 기술수요조사’의 서비스 제공을 위하여 필요한 최소한의 범위 내에서 아래와 같이 개인정보를 수집하고 있습니다.

- (KRI 연동)성명, 직업, 주소, 생년월일, 전화번호, 휴대전화번호, 이메일주소

한국연구재단은 개인정보의 처리시 개인정보보호 관련 법규의 준수, 개인정보에 관한 제3자 제공 금지 및 사고시 책임부담, 처리 종료 후의 개인정보 파기 등을 명확히 규정하고 당해 내용을 서면 또는 전자적으로 보관하고 있습니다.

업무의 내용이 변경될 경우, 홈페이지 공지사항, 서면, 이메일, 전화 또는 이와 유사한 방법 중 1개 이상의 방법으로 고지하겠습니다.

※ 개인정보의 수집, 이용, 제공, 위탁 등과 관련한 위 사항에 대하여 원하지 않는 경우 동의를 거부할 수 있습니다. 동의하지 않으시는 경우, 수요조사서 처리가 불가함을 알려 드립니다.

※ 기획마루 시스템의 개인정보 수집 등 필수 동의 후 기술수요조사 작성 가능

▣ 단계도약형 탄소중립기술개발사업 기술수요조사 양식(해당 페이지만 업로드)

※ 양식은 최대 2 페이지 이내로 작성하되, 필요시 별도 참고자료 추가 가능

분야 (분류중 택1)		□ 태양전지			□ 바이오에너지
		□ 연료전지			□ 이차전지
주제명		예시) 수소로 가는 자동차를 위한 연료전지 촉매 원천기술
연구 목표 및 내용	연구 목표	◦ -
	연구 내용	◦ -
연구 필요성 및 시급성
기존 연구개발과의 차별성 및 원천성 (해당시)
기존 기초 혹은 원천 연구성과 (해당시)		-제안자가 보유한 기존 연구성과 -제안내용관련 국내외 연구성과
예상 연구개발 성과물 (상세히 작성)		-연구개발후 확보가 예상되는 연구성과 예시) 5Ah급 금속-공기전지용 아연 및 금속산화물 전극소재, Pb-free 페로브스카이트 태양전지 등
연구비		예시) 10억 내외/년
기대효과 및 파급효과
제안자 인적사항		성명		E-mail
		소속기관		직위

▣ 기술수요조사 참여 방법

① 한국연구재단 “기획마루(https://plan.nrf.re.kr)” 홈페이지 접속 후 → 로그인(www.kri.go.kr 등록 ID, 비밀번호와 동일하게 입력) → 특정주제아이디어 제안 → 해당 기술수요조사(단계도약형 탄소중립기술개발사업) 공고 확인

② 기획마루에서 개인정보 수집 등 동의하고 진행하기 → 붙임 기술수요조사 양식에 맞춰 응답자가 제안하는 기술수요를 작성 → 기획마루에 첨부로 한글파일(양식) 업로드

▣ 기술수요조사 접수 기한

ㅇ ~ 2021년 7월 26일 까지

▣ 기술수요조사 FAQ

ㅇ 본 기술수요조사는 2022년 및 이후 탄소중립 분야 예산 확보 및 신규과제 추진기획을 위한 사전유망분야 발굴을 목적으로 연구자의 수요를 조사하는 것으로, ①신규과제 선정과는 관련이 없는 별개의 분야수요조사 및 의견수렴 과정이며, ②별도의 제안서 선정 및 공고 절차는 없음을 유의하시기 바랍니다.

ㅇ 제안서는 최대 2장 이내로 하되 1장(키워드 중심)으로 요약하여 작성하셔도 됩니다.

붙임2		단계도약형 탄소중립기술개발사업 개요

단계도약형 탄소중립기술개발사업 개요

1. 사업개요

□ (사업목적) 탄소중립 중점 기술군의 단계도약형 브릿지 사업을 통하여 세계 최고수준의 원천기술개발을 촉진하고 중점기술군의 조기상용화 추진동력 확보

ㅇ (사업기간) ‘22년~’24년 (3년)

ㅇ (사업규모) 총 490억원

- 8개 과제, 과제당 총 3년 60억원 내외 (총괄과제 형태로 추진)

ㅇ (지원조건)대학, 출연연, 기업 등

ㅇ (추진일정(안))

- ‘21년 7월~’21년 7월 : 상세기획을 위한 기술수요조사

- ‘21년 8월~`21년 11월: 상세 기획

- ‘21년 12월: 사업시행계획수립

- ’22년 1월~‘22년 3월: 과제공모 및 선정

- ’22년 4월: 연구착수

2. 사업배경 및 필요성

□ 전세계적으로 탄소중립 목표를 실현하기 위한 강력한 정책 시행*과 함께, 이를 지원할 핵심기술 확보 노력을 강화하는 추세

* 신재생에너지 중심의 에너지전환(발전・전환 부문), 내연기관 자동차 퇴출(수송 부문) 등

ㅇ 주요국에서는 탄소중립 선언을 전후하여 관련 연구개발전략을 정비*

* (EU) 호라이즌 유럽 전략계획(2021-2024)(’21.2)/(獨) FONA전략(’20.11)/(日) 2050년 탄소중립에 따른 녹색성장전략(’20.12)

ㅇ 우리나라에서도 ‘2050 탄소중립 추진전략(’20.12)’ 수립을 계기로, 탄소중립 핵심기술 확보를 위한 연구개발전략을 새로이 수립*

* 탄소중립 기술혁신 추진전략, 탄소중립 연구개발 투자전략(’21.3)

□ ‘기후변화대응기술개발사업’ 일몰(’21) 후, 새로운 연구개발전략에 기반한 후속 사업 출범(’23 목표)까지 신규 연구소요에 대한 지원 공백이 발생

ㅇ 공백기간동안 탄소중립 핵심기술에 대한 기술 경쟁력을 유지・강화하면서기존 사업에서 발생한 우수성과의 단계도약 지원을 위한 가교를 마련할 필요

3. 지원 기술분야 도출

□ ‘기후변화대응기술개발사업’ 지원 분야* 중 정책적 중요도, 유사·중복 방지 등을 기준으로 집중 지원할 기술영역 도출

* 태양전지, 연료전지, 바이오에너지, 이차전지, 차세대탄소자원화, C1가스 리파이너리, 에너지효율향상, 기반기술 등

ㅇ (기준 1) 에너지생산·공급의 탈탄소화 및 친환경차 전환*의 공통 기반이 될 수 있는 기술 분야

* 수송 부문 온실가스 감축을 위해 영국, 독일 등 여러 국가에서 내연기관차 판매금지 계획을 잇달아 공표하고 있으며, 우리나라에서도 내연기관차 퇴출을 포함한 친환경차 전환 추진에 대한 논의가 진행 중

ㅇ (기준 2) 관련 기술정책* 중점영역 및 상기 사업 지원 영역의 공통분야 중 타 세부사업 소관 영역(기술분야・연구개발단계 등)과 중복되지 않는 분야

- 세부기술 선정 단계에서도 사업화 단계에 진입한 분야는 원칙적으로 제외

* 기후변화대응 핵심기술 개발전략(’14.7), 기후변화대응을 위한 에너지 신산업 및 핵심기술개발전략 이행계획(’15.4), 기후변화 대응 기술 확보 로드맵(’16.6), 탄소중립 연구개발 투자전략(’21.3), 탄소중립 기술혁신 추진전략(’21.3)

⇒ 태양전지, 연료전지, 바이오에너지, 이차전지 등 4대 기술분야 선정

4. 국외 동향

□ 기술성능 제고 및 상용화 촉진을 위한 연구개발 지원을 강화 中

ㅇ (태양전지) 美 EERE는 페로브스카이트 안정성 등 문제해결을 위해 NREL이 주도하는 민-관 컨소시엄(US-MAP)에 4,000만 달러 투자 계획 발표(‘21.4)

ㅇ (연료전지) 日 문부과학성은 미래사회창조사업 ‘게임 체인징 기술에 의한 저탄소사회 실현’을 통해 500℃ 이하 중온에서 작동 가능한 SOFC 개발 등을 지원(‘17.11~)

ㅇ (바이오에너지) 美 ARPA-E에서는 새로운 바이오매스 플랫폼 시스템 기술 개발을 위한 신규 프로그램 ECOsynBio 출범(‘20.9)

ㅇ (이차전지) 英 패러데이 연구소는 장수명화, 배터리 모델링, 리사이클링 및 재활용, 전고체 전지 등을 4대 도전과제로 설정하고 2,260만 파운드 투자 발표(‘21.4)

5. 기존 사업의 성과와 한계

□ 각 분야별로 세계최고수준과 비견가능한 고효율화 기술을 확보하였으나, 상용화 단계로의 도약을 위한 기술적 과제* 해결 필요한 상황

*  안정성·내구성 강화, 저가화, 대면적화 등

ㅇ 고효율화 기술 역시 절대적 기술 우위 없이 세계최고효율 달성을 위한 국내외 경쟁이 치열하게 전개 중

※ 세계최고효율 경쟁에서 도태되지 않도록 지속적인 효율향상을 위한 노력이 필요

분야	주요성과	한계
태양전지	페로브스카이트 태양전지의 세계최고변환효율(24.8%(‘19) 달성 탠덤/CIGS 국내최고 변환효율(20.4(’20), 23.5%(’17)) 달성 무기박막(CIGS/III-V 화합물) 태양전지 서브모듈 13.0%(≥25cm2) 달성	세계최고효율을 달성하였으나, 절대 우위는 미확보 페로브스카이트/탠덤 태양전지의 안정화 기술 필요 수요처 다변화를 고려한 무기박막 태양전지의 유연, 경량화 및 대면적화 필요
연료전지	고분자전해질연료전지(PEMFC) 등에 소요되는 촉매의 백금(Pt) 저감으로 경제성 강화(상용 MEA 대비 50% 저감) 고체산화물 연료전지(SOFC)의 고온 배열 회수를 위한 원천기술 확보	MEA의 고내구성 기술 확보 필요 발전용 연료전지의 상용화 문제 해결 기술 개발 * SOFC의 높은 작동온도로 인한 소재 내구성 약화→ 중온작동 SOFC 개발(650℃ 목표) * 저온작동 PEMFC의 응축수 처리, 활성화 과전압, 농도분극, CO 피독 MEA 성능저하 문제를 해결하기 위한 고온 PEMFC 소재 개발
바이오 에너지	원료(폐목재)를 투입하여 최종목표물질을 실시간으로 생산하는 연속식 바이오연료 공정 개발(‘20)	목질계 바이오매스 전처리(분해 등) 관련 연구는 미흡 열분해유에 대한 고품질화 기술 확보 필요
이차전지	- 에너지 밀도 : (전고체)400Wh/L 달성 리튬금속 수지상 성장제어 등 전지수명 향상 기술 개발	에너지밀도의 지속적인 향상이 요구됨 이차전지의 대면적, 장수명화 및 안정성 확보 필요