산업통상자원부 공고 제2023-379호

2023년도 지역혁신클러스터육성(R&D) 사업 시행계획 공고

2023년도 지역혁신클러스터육성(R&D) 사업의 신규지원을 위한 시행계획을 다음과 같이 공고하오니 지역 기업, 대학, 연구소 등의 많은 참여를 바랍니다.

2023년 4월 21일

산 업 통 상 자 원 부 장 관

< 목 차 >

1. 사업개요

1-1. 사업목적

1-2. 지원대상분야 및 지원내용

1-3. 연구개발비 지원 규모 및 기간

2. 사업추진체계

3. 연구개발비 지원기준 및 기술료 징수기준

3-1. 연구개발비 지원기준

3-2. 기술료 징수 여부 및 방법

3-3. 연구개발비 산정시 유의사항

4. 지원분야 및 신청자격 등

4-1. 지원분야 및 신청자격

4-2. 지원제외 처리기준

5. 평가 절차 및 기준

5-1. 평가절차

5-2. 평가기준

6. 근거법령 및 규정

7. 신청방법 및 제출서류

8. 기타 유의사항

9. 문의처

1		사업 개요

1-1. 사업 목적

□ 지역혁신클러스터를 중심으로 지역별 특성화된 혁신자원과 역량 등을 활용하여 지역의 자립적 성장체계를 구축하고 혁신역량 제고 및 지역경제 활성화 등 균형발전 촉진

1-2. 지원대상분야 및 지원내용

□ 지원대상분야 : 14개 시‧도별 지역혁신클러스터 특화산업

미래차 항공群	바이오헬스群	에너지신산업群	ICT융합群
(울산)전력구동 모빌리티 (경북)미래 모빌리티 부품 (세종)자율주행 플랫폼 (경남)항공부품소재 (대구)모빌리티 부품·SW	(강원)디지털 헬스케어 (전북)스마트 농생명 (제주)화장품 및 식품	(충남)수소에너지 (광주)에너지 및 미래차 (전남)에너지신산업 (충북)지능형 첨단부품	(부산)해양 ICT 융합 (대전)스마트 안전산업

□ 지원내용

ㅇ (국가혁신클러스터 고도화) 지역혁신클러스터별 특성에 따른 지역 주도의 신기술 개발 및 특화산업 경쟁력 제고

ㅇ (거점기관 개방형혁신) 지역혁신클러스터의 산·학·연 연계 협력 활성화 및 오픈랩 등 지역 인프라 활용을 통한 개방적 혁신 지원

내역사업	유형	지원내용
국가혁신 클러스터 고도화	중추기술 R&D	① 특화산업 생태계 육성을 위한 중추기술 개발 * 클러스터별 특화분야 공급망 분석 등을 통해 핵심품목‧기술을 도출하고 총괄 및 세부과제로 구성한 컨소시엄 형태의 R&D 지원
	문제해결 R&D	② 특화분야 기업 경쟁력 강화, 문제해결 등을 위한 기술 개발 * 이전기업, 창업기업 등 클러스터 내 기업의 기술애로 해결, 신규아이템 개발 지원 등 클러스터 착근 촉진
	글로벌확장 R&D	③ 글로벌시장 진출을 위한 우수 기술‧제품 개발 및 수출 확대 * 글로벌 연계형 연구개발을 통한 혁신역량 확산
거점기관 개방형혁신		④ 클러스터 중심 거점으로 오픈랩(Open Lab) 운영 및 기업 중심의 개방적 혁신 R&D 지원 및 사업화 촉진 * 클러스터 기업의 개방적 공간으로써 오픈랩 인프라 활용 지원 * 해당 시도의 앵커기업, 이전공공기관 등의 수요와 경제적 파급효과를 고려한 유망품목 발굴 및 오픈랩 연계 기술개발과 사업화 지원

※ 시‧도별 지원유형, 지원규모, 지원방식 등이 상이할 수 있으며, 시‧도별 지원계획은 붙임 「시‧도별 지역혁신클러스터육성(R&D) 지원계획」 참고

1-3. 연구개발비 지원 규모 및 기간

□ 2023년 정부지원연구개발비(국비) : 약 80,943백만원

지역	국가혁신클러스터 고도화	거점기관 개방형혁신	합계
부산	4,881	900	5,781
대구	3,981	1,800	5,781
광주	3,981	1,800	5,781
대전	3,981	1,800	5,781
울산	3,981	1,800	5,781
세종	3,983	1,800	5,783
강원	3,981	1,800	5,781
충북	3,981	1,800	5,781
충남	4,206	1,575	5,781
전북	3,981	1,800	5,781
전남	4,481	1,300	5,781
경북	3,981	1,800	5,781
경남	4,881	900	5,781
제주	3,983	1,800	5,783
합계	58,268	22,675	80,943

□ 전체 연구개발기간 : 2년 ~ 5년(과제별 상이)

ㅇ 연구개발과제 선정 시 해당 과제의 전체 연구개발기간에 대해 일괄 협약을 체결하며, 2년 단위로 단계를 구분

* 전체연구개발기간 2년인 경우 : 1단계(1‧2년차)

* 전체연구개발기간 3년인 경우 : 1단계(1‧2년차) + 2단계(3년차)

* 전체연구개발기간 5년인 경우 : 1단계(1‧2년차) + 2단계(3‧4년차) + 3단계(5년차)

2		사업추진체계

□ 총괄 및 세부과제 컨소시엄(중추기술R&D, 거점기관 개방형혁신)

			시행 부처									14개 지방자치단체
			산업통상자원부
			전문기관
			한국산업기술진흥원(KIAT)
			관리기관/지역전담기관									국가혁신융복합단지 추진단
			시‧도별 지역사업평가단									14개 시‧도별 테크노파크
			총괄연구개발과제
			총괄주관연구개발기관 (총괄연구책임자) 공동연구개발기관 (공동연구책임자)
											…
	세부연구개발과제1						세부연구개발과제2				…		세부연구개발과제N
	세부주관연구개발기관 (세부연구책임자) 공동연구개발기관 (공동연구책임자)						세부주관연구개발기관 (세부연구책임자) 공동연구개발기관 (공동연구책임자)						세부주관연구개발기관 (세부연구책임자) 공동연구개발기관 (공동연구책임자)

□ 연구개발과제(문제해결R&D, 글로벌확장R&D)

			시행 부처									14개 지방자치단체
			산업통상자원부
			전문기관
			한국산업기술진흥원(KIAT)
			관리기관/지역전담기관									국가혁신융복합단지 추진단
			시‧도별 지역사업평가단									14개 시‧도별 테크노파크
			주관연구개발기관
			연구책임자
											…
	공동연구개발기관1						공동연구개발기관2				…		공동연구개발기관N
	공동연구책임자						공동연구책임자						공동연구책임자

※ "국가혁신융복합단지 추진단"이라 함은 국가균형발전 특별법 제18조의4, 같은 법 시행령 제16조의7에 의거 시ㆍ도지사가 설립 또는 지정한 기관으로 시‧도별 지역혁신클러스터 육성계획 수립, 클러스터 내 투자유치 및 기업지원 활동 등을 수행

※ 기타 용어 정의는 지역산업지원사업 공통운영요령 제2조(용어의 정의) 등 참고

3		연구개발비 지원기준 및 기술료 징수기준

3-1. 연구개발비 지원기준

□ 연구개발비는 정부지원연구개발비(국비)와 기관부담연구개발비, 그 외 기관·단체·개인이 지원하는 연구개발비(지방자치단체 등이 보유한 현금 및 현물의 경우 지방비)로 구성

□ 정부지원연구개발비(국비) 지원 및 기관부담연구개발비 부담 조건

ㅇ 연구개발기관 유형에 따라 정부지원연구개발비 지원 비율과 연구개발기관에서 부담하여야 할 기관부담연구개발비 중 현금부담비율은 아래의 표에 따름

연구개발기관1) 유형	정부지원연구개발비 부담 비율	기관부담연구개발비 중 현금비율
중소․중견기업이 아닌 기업	해당 연구개발기관 연구개발비의 33% 이하	해당 연구개발기관 기관부담연구개발비의 60% 이상
중견기업2)	해당 연구개발기관 연구개발비의 50% 이하	해당 연구개발기관 기관부담연구개발비의 50% 이상
중소기업3)	해당 연구개발기관 연구개발비의 67% 이하	해당 연구개발기관 기관부담연구개발비의 40% 이상
그 외	해당 연구개발기관 연구개발비의 100% 이하	필요시 부담

1) ‘연구개발기관’이란 연구개발과제 수행을 위하여 선정된 주관연구개발기관 및 공동연구개발기관

2) ‘중견기업’이란 「중견기업 성장촉진 및 경쟁력 강화에 관한 특별법」 제2조제1호에 따른 기업

* 단, 「중견기업 성장촉진 및 경쟁력 강화에 관한 특별법」시행령 제7조에 따라 산정한 평균매출액 등이 3천억원 미만인 중견기업은 중소기업 수준으로 정부지원연구개발비 지원 가능

3) ‘중소기업’이란 「중소기업기본법」제2조에 따른 기업

□ 중소·중견기업은 전체 연구개발기간 중 ‘23년도에 해당하는 연차만 한시적으로 코로나19 대응을 위한 산업기술혁신사업 특별지침」을 반영하여 신청 가능

ㅇ 연구개발비 중 정부지원연구개발비 지원비율 확대 및 기관부담연구개발비 중 현금비율 완화

유형	정부지원연구개발비 지원 비율		기관부담연구개발비 중 현금부담 비율
	기존	변경	기존	변경
중견기업	해당 연구개발기관 연구개발비의 50% 이하	해당 연구개발기관 연구개발비의 65% 이하	해당 연구개발기관 기관부담연구개발비의 50% 이상	해당 연구개발기관 기관부담연구개발비의 10% 이상
중소기업	해당 연구개발기관 연구개발비의 67% 이하	해당 연구개발기관 연구개발비의 80% 이하	해당 연구개발기관 기관부담연구개발비의 40% 이상

3-2. 기술료 징수 여부 및 방법

□ 기술료 징수 대상 : 동 사업 연구개발과제 평가결과 ‘조기종료(우수, 완료),’ ‘우수’, ‘완료’로 평가된 연구개발과제의 영리기관

ㅇ ‘기술료 징수 및 관리에 관한 통합요령 제5조 제1항 제1호부터 제5호까지 해당되는 연구개발기관’은 실시계약을 체결하고 기술료를 징수하거나, 직접 연구개발성과를 실시하는 경우, ‘기술료등납부의무기관’으로 기술료를 납부해야 함

□ 기술료 징수 기준

연구개발기관 유형	① 제3자 실시 (실시계약 체결)	② 직접 실시 (연구성과로 인한 매출발생)	기술료 납부 상한
중소기업	기술료 징수액의 5%	연구개발성과 매출액× 기술기여도＊×5%	정부지원연구개발비의 10%
중견기업	기술료 징수액의 10%	연구개발성과 매출액× 기술기여도×10%	정부지원연구개발비의 20%
공기업, 기타 기업	기술료 징수액의 20%	연구개발성과 매출액× 기술기여도×20%	정부지원연구개발비의 40%

* ‘기술기여도’는 선정된 과제에 대해 협약 시 정하며, 총 연구개발비 중 정부지원연구개발비가 차지하는 비중 의미

** 직접 기술실시를 한 날이 속하는 해의 다음 해 6월 30일까지 매년 재무제표 및 재고자산수불 등 기술료 요령 제6조 제2항에 해당하는 매출액 관련 자료를 제출해야 함

*** 기업의 규모는 연구개발협약체결 시점을 기준으로 적용

□ 기술료 납부 기한

ㅇ 연구개발성과소유기관이 실시기관과 기술실시계약 체결하고 기술료를 징수할 경우

- 처음 기술료를 징수한 날이 속한 해의 다음 해부터 5년이 되는 날 또는 연구개발과제가 종료된 날부터 7년이 되는 날 중 먼저 도래하는 날까지 납부

ㅇ 연구개발성과소유기관이 직접 실시할 경우

- 직접실시로 수익이 처음 발생한 날이 속하는 해의 다음 해부터 5년이 되는 날 또는 연구개발과제가 종료된 날부터 7년이 되는 날 중 먼저 도래하는 날까지 매년 수익이 발생한 해마다 납부해야 함

□ 보고서 제출

ㅇ 기술료등납부의무기관은 기술료 요령 제6조에 따라 매년 6월 30일까지 전문기관의 장에게 ‘매출 발생 보고서’ 및 ‘기술료 징수결과 보고서’ 제출

3-3. 연구개발비 산정시 유의사항

□ 연구개발비 산정기준은「지역산업지원사업 공통운영요령 [별표 4] 지역사업 연구개발비 사용용도 및 세부 산정기준」에 따라 산정

□ 영리기관 소속 참여연구자의 인건비는 현물계상이 원칙이나 다음 기준에 따라 현금으로 산정 가능

ㅇ 중소·중견기업인 연구개발기관이 신규로 채용하는 참여연구자(채용일부터 연구개발과제 공고일까지의 기간이 6개월 이내인 연구자를 포함)의 인건비

* 상기 채용한 참여연구자는 전체 연구개발기간에 걸쳐 신규인력으로 간주

ㅇ 상기에 의거 채용한 신규 참여연구자 인건비 금액만큼 기존 참여연구자의 인건비

* 단, 신규채용 인건비를 전부 또는 일부 미집행한 경우, 기존인력 인건비 집행액 중 신규채용 인건비의 실제 집행액을 초과하는 금액 불인정

ㅇ 청년의무채용을 유지하지 않은 경우 인건비(현금)은 타 용도로 전용 불가하며 반납 필수

ㅇ 창업초기 중소기업(사업개시일로부터 연구개발기간 시작일까지 7년이 지나지 아니한 중소기업)의 경우에는 기존인력의 인건비

ㅇ「지역산업지원사업 공통운영요령」별표3의 인건비 현금 인정 분야로 신청하여 연구개발과제평가단에서 인정된 경우, 해당 연구개발과제 중소·중견기업 소속 연구자의 인건비계상률에 따른 인건비

[참고] 인건비 현금 인정 분야의 구체적 산정기준

ㅇ 과제의 전체 연구내용이 대분류가 지식서비스, 소분류가 소프트웨어 및 설계기술 등 인건비 현금 인정 분야에 해당하는 경우

- 중소·중견기업인 연구개발기관(주관연구개발기관 또는 공동연구개발기관)은 연구개발계획서 표지에 해당 기술분류 코드번호를 기입하고 소속 연구자의 인건비를 현금으로 산정가능

ㅇ 또한, 주관연구개발기관 및 공동연구개발기관 중 어느 하나만 지식서비스, S/W 및 설계기술 등에 해당되는 경우에도 해당되는 기관(중소·중견기업) 소속 연구자의 인건비는 현금으로 산정가능

- 예를 들어, 주관연구개발기관의 연구개발내용은 자동차 차체 및 경량화 기술에 속하고, 공동연구개발기관의 연구개발내용은 자동차관련 소프트웨어 개발인 경우에, 공동연구개발기관의 연구개발내용만 인건비 현금 인정 분야에 속함. 따라서 중소·중견기업인 공동연구개발기관은 해당 코드번호(100212, 자동차/철도차량 관련 IT·SW)를 연구개발계획서 표지에 기입하고, 참여연구자의 인건비를 현금으로 산정가능

ㅇ 단, 인건비 현금 인정분야로 신청된 경우라 하더라도 연구개발과제평가단에서 인정하지 않는 경우 현금으로 산정할 수 없음

ㅇ 인건비 현금인정 분야에 대한 자세한 내용은 지역산업지원사업 공통운영요령 [별표3]을 참조하고, 해당 기술분야에 대한 코드번호는 산업기술혁신사업  공통 운영요령 [별표1]을 참조

□ 국비지원의무채용

ㅇ 지원국비 2억원당 1명 이상 신규채용 의무

* 채용 후, 6개월 이상 고용 유지시 인정

- (참여연구자 채용) 공고일 기준 6개월 전부터 채용인원을 신규채용으로 인정

- (참여연구자 이외 채용) 연구개발기간 내 채용인원만 신규채용으로 인정

* 사업 신청시 ‘신규인력 채용예정확인서’, 과제정산시 ‘건강보험자격득실확인서’ 제출 의무

* (예시) 전체 정부지원연구개발비 누적 11억원인 경우, 연구개발기관 간 협의하여 5명 이상 채용

구분	1차년도		2차년도		3차년도
	해당연도	누적	해당연도	누적	해당연도	누적
정부지원연구개발비	2억	2억	5억	7억	4억	11억
의무채용	1명	1명	2명	3명	2명	5명

□ 청년의무채용(연구개발기관 중 기업만 해당)

ㅇ 청년인력* 일자리 창출을 위해 참여기업이 전체 연구개발기간 동안 지원받는 총 국비 및 지방비 합계액(계획금액 기준) 5억원 당(하나의 과제에 참여하는 기업 전체 합산 금액 기준) 청년인력 1명 이상을 신규채용 하여야 함

* 채용시점 기준 만 34세 이하, 군 복무 기간만큼 월 단위로 계산(1개월 미만은 올림)하여 추가로 인정하되 최대 만 39세까지 한정

* 전체 연구개발기간에 걸친 각 기업의 국비 및 지방비 합계액이 5억원 이상인 경우 청년인력은 1차년도에 1명 이상 배정하여야 하며, 국비 및 지방비 합계액이 5억원의 배수에 달할 때마다 해당연도 말까지 채용하여야 할 인원을 1명씩 가산한다.

* (예시) 연구개발기관 중 3개의 기업이 나누어 받는 국비 및 지방비 합계가 13.8억원인 경우 기업 간 협의하여 2명 이상 의무 채용

구분	1차년도		2차년도		3차년도
	해당연도	누적	해당연도	누적	해당연도	누적
국비 및 지방비 합계	3.8억	3.8억	5억	8.8억	5억	13.8억
의무채용	1명	1명	1명	2명	0명	2명

※ 상기 국비지원의무채용과 청년의무채용은 기준부합시 중복실적 허용

□ 연구수당은 협약체결(단계로 구분된 경우 단계시작) 당시 연구개발계획서에 계상한 총액보다 증액이 불가하며, 연구수당 사용비율이 직접비 사용비율의 20% 이상 초과한 경우 초과분은 반납해야 함

□ 외주 용역비는 연구개발과제의 핵심공정·기술개발에 해당하지 않는 경우에 한하며, 시제품·시작품·시험설비의 단순 가공·조립·제작, 시험·분석·검사 및 시설물(산업기술혁신 촉진법 제19조 제1항 각호의 사업 수행을 위한 시설물에 한함)의 건축 등을 연구개발기관이 아닌 제3자에게 위탁하는 용도로 산정할 수 있다. 이때, 3,000만원(부가가치세 포함) 이상 외주 용역의 경우 협약 시 또는 다음단계 연구개발기간 시작시 연구개발계획서에 해당 용역의 내역 및 금액을 명시

4		지원분야 및 신청자격 등

4-1. 지원분야 및 신청자격

□ 지원분야 : 붙임 「시‧도별 지역혁신클러스터육성(R&D) 지원계획」참고

* 평가결과에 따라 지원 연구개발과제별 총 연구개발비 및 연구개발 내용 등은 연구개발과제평가단 심의를 통해 조정될 수 있음

□ 지원대상

지원유형	지원대상
①중추기술R&D	◦ (총괄주관연구개발기관, 세부주관연구개발기관, 공동연구개발기관) 접수마감일 현재 해당 시도의 국가혁신융복합단지 내 위치한 기업 및 비영리기관
②문제해결R&D	◦ (주관연구개발기관, 공동연구개발기관) 접수마감일 현재 해당 시도의 국가혁신융복합단지 내 위치한 기업 및 비영리기관
③글로벌확장R&D
④거점기관 개방형혁신	◦ (총괄주관연구개발기관) 접수마감일 현재 해당 시도의 국가혁신융복합단지 내 위치한 비영리기관 ◦ (세부주관연구개발기관) 접수마감일 현재 해당 시도의 국가혁신융복합단지 내 위치한 기업 ◦ (공동연구개발기관) 접수마감일 현재 해당 시도의 국가혁신융복합단지 내 위치한 기업 및 비영리기관

□ 신청자격

ㅇ 중소·중견·대기업, 대학, 연구기관, 연구조합, 사업자단체, 의료기관 등 「산업기술혁신촉진법」 제11조 제2항 및 같은 법 시행령 제11조, 「지역산업지원사업 공통운영요령」 제2조 제1항 제2호, 제3호 및 제3의2호, 10의2호부터 10의4호, 10의7호에 해당하는 기관

ㅇ 접수마감일 현재 해당 시도의 국가혁신융복합단지 내 위치해야 함. 단, 접수마감일 현재 국가혁신융복합단지에 입주해 있지 않은 기업 또는 기관이 참여할 경우, 연구개발기간 종료일까지 입주를 완료해야 함(제출서류 중 이전 확약서 작성 및 제출)

* 정해진 연구개발기간 종료일까지 입주하지 못한 경우, 연구개발비 환수 등 불이익 부여 있음

ㅇ 붙임「시‧도별 지역혁신클러스터육성(R&D) 지원계획」의 지원범위(품목 및 내용, 한국표준산업분류)에 해당하는 기업 또는 기관으로, 해당 여부는 시도별 지역사업평가단에 문의 및 확인

* 한국표준산업분류(KSIC)가 일치하지 않아도 특화산업 연관성이 높은 경우, 지역사업평가단에 신청 가능 여부 확인 필요

ㅇ 기업의 경우 부가가치세법 및 동법 시행령 제8조에 따라 해당 국가혁신융복합단지 내 사업장(본사, 공장, 연구소 등)을 1개 이상 보유해야 함

* 부가가치세법 및 동법 시행령 제11조에 따른 사업자등록증 또는 종된사업장 명세(증명)의 ‘사업장 소재지’ 기준으로 기업 위치 확인

4-2. 지원제외 처리기준

□ 아래의 경우에는 지원대상에서 제외함

ㅇ 주관연구개발기관, 공동연구개발기관, 주관연구개발기관의 장, 공동연구개발기관의 장, 연구책임자가 접수 마감일 현재 국가연구개발사업에 참여제한 중인 경우

ㅇ 접수마감일 현재 연구개발기관(단, 비영리기관 및 공기업(공사)은 적용 예외), 연구개발기관의 장(단, 공직자윤리법 제3조의2에 따라 공직유관단체로 지정된 기관은 적용 예외), 연구책임자(공동연구책임자 제외)가 아래 사유에 해당하는 경우. 단, 선정평가일까지 연구개발기관 변경 등으로 아래 사전지원제외 사유를 해소할 경우 선정평가에 상정할 수 있으며 별첨(사전지원제외 기관 변경 요청서) 제출 필요.(주관연구개발기관의 변경은 허용되지 않음)

사전지원제외

1. 기업의 부도

2. 세무당국에 의하여 국세, 지방세 등의 체납처분을 받은 경우(단, 중소기업진흥공단 및 신용회복위원회(재창업지원위원회)를 통해 재창업자금을 지원받은 경우와 신용보증기금 및 기술신용보증기금으로부터 재도전기업주 재기지원보증을 받은 경우는 예외로 한다)

3. 민사집행법에 기하여 채무불이행자명부에 등재되거나, 은행연합회 등 신용정보집중기관에 채무불이행자로 등록된 경우(단, 중소기업진흥공단 및 신용회복위원회(재창업지원위원회)를 통해 재창업자금을 지원받은 경우와 신용보증기금 및 기술신용보증기금으로부터 재도전기업주 재기지원보증을 받은 경우는 예외로 한다)

4. 파산·회생절차·개인회생절차의 개시 신청이 이루어진 경우(단, 법원의 인가를 받은 회생계획 또는 변제계획에 따른 채무변제를 정상적으로 이행하고 있는 경우는 예외로 한다)

5. 최근 2개 회계연도 말 결산 재무제표상 부채비율이 연속 500% 이상(자본전액잠식이면 부채비율 500% 이상에 포함되는 것으로 간주한다.)인 기업 또는 유동비율이 연속 50% 이하인 기업(단, 기업신용평가등급 중 종합신용등급이 'BBB' 이상인 경우, 기술신용평가기관(TCB)의 기술신용평가 등급이 “BBB” 이상인 경우 또는 외국인투자촉진법에 따른 외국인투자기업 중 외국인투자비율이 50%이상이며, 기업설립일로부터 5년이 경과되지 않은 외국인투자기업인 경우, 또는 산업기술혁신사업 공통운영요령 제2조제9의7호의 산업위기지역 소재 기업은 예외로 한다.)

이때, 사업개시일로부터 접수마감일까지 5년 미만인 기업의 경우는 적용하지 아니한다.

※ 상기 부채비율 계산시 한국벤처캐피탈협회 회원사 및 중소기업진흥공단 등 「공공기관의 운영에 관한 법률」에 따른 공공기관으로부터 최근 2년 간 대출형 투자유치(CB, BW)를 통한 신규차입금 및 상환전환우선주(RCPS)는 은 부채총액에서 제외 가능

※ 상기의 신용등급 ‘BBB’에는 ‘BBB+’, ‘BBB’, ‘BBB-’를 모두 포함함

※ 단, 「코로나19 대응을 위한 산업기술혁신사업 특별지침」에 따라 ‘23년 신규 연구개발과제에 대해서는 상기 5호의 부채비율 및 유동비율로 인한 사전지원제외를 적용하지 아니함

6. 최근 회계연도 말 결산 기준 자본전액잠식

※ 한국채택국제회계기준(K-IFRS)을 적용함에 따라 자본전액잠식이 발생한 경우에는 일반기업회계기준(K-GAAP)을 적용하여 자본전액잠식 여부 판단 가능. 이 경우, 연구개발기관은 자본잠식 여부 판단을 위해 추가적인 회계기준에 따른 자료를 전문기관에 제출하여야 하며, 한국채택국제회계기준과 일반기업회계기준을 혼용할 수 없음

7. 외부감사 기업의 경우 최근 회계년도 말 결산감사 의견이 “의견거절” 또는 “부적정”

ㅇ 연구개발과제의 주관연구개발기관인 중소기업 또는 중견기업 중 한계기업이 접수 마감일 기준으로 주관연구개발기관으로 동시에 수행하는 산업통상자원부 소관 연구개발과제수가 아래 표의 기준 이상인 경우에는 사전지원제외로 처리함

- 단, 지역산업지원사업 공통운영요령 제24조 제3항 각 호 어느 하나에 해당하는 연구개발과제는 연구개발과제 수에 포함하지 않음

주관연구개발기관유형(한계기업)	연구개발과제 수
중견기업	4
중소기업	2

* “한계기업”이란 최근 3개 회계연도 말 결산 재무제표상 이자보상비율이 연속으로 1미만인 기업을 말한다. 이때, 기업신용평가등급 중 종합신용등급 또는 기술신용평가기관(TCB)의 기술신용평가 등급이 ‘BBB’ 이상인 한계기업과 사업개시일로부터 접수마감일까지 5년 미만인 한계기업에 대해서는 연구개발과제 수를 제한하지 아니함

ㅇ 선정평가 이후 상기 사전지원제외 항목에 해당되는 항목이 확인된 경우, 해당 연구개발과제의 선정 취소 또는 협약을 해약할 수 있음

□ 다음의 경우는 지원대상에서 제외될 수 있음

ㅇ 신청과제가 해당사업의 기본목적에 부합하지 않은 경우

ㅇ 신청과제가 접수기간 내 신청 필수서류를 제출하지 아니하였거나, 제출양식을 준수하지 않은 경우 및 전산 업로드가 되어 있지 아니한 경우

ㅇ 신청과제의 기술개발 목표 및 내용이 기지원, 기개발된 과제와 동일한 경우

ㅇ 주관연구개발기관, 공동연구개발기관, 연구책임자 등이 접수마감일 현재 각종 보고서 제출, 기술료 납부, 정산금‧환수금‧제재부과금 납부 등 의무사항을 불이행하고 있는 경우

ㅇ 참여연구자가 연구개발과제 참여율 및 참여 연구개발과제수 기준을 만족하지 못하는 경우

* 사업을 신청하는 참여연구자(연구책임자 및 공동연구책임자도 포함)의 총인건비계상률은 10% 이상이고 동시에 수행하는 연구개발과제는 최대 5개 이내여야 하며, 이 중 연구책임자(세부주관책임자 포함)로서 동시에 수행하는 연구개발과제는 최대 3개 이내여야 함

ㅇ 연구책임자 및 공동연구책임자의 소속기관이 신청기관과 상이한 경우(단, 관련 법령에 의거하여 원 소속 기관장이 겸임 또는 겸직을 허가한 경우와 산업기술연구조합육성법에 따른 산업기술연구조합이 주관연구개발기관인 경우 및 기업에 근무하는 정부출연연구기관의 기업지원연구직의 경우는 예외)

5		평가 절차 및 기준

5-1. 평가절차

추진내용		추진주체		추진일정
사업 공고		산업통상자원부, 한국산업기술진흥원(KIAT)		’23. 4. 21.(금)
⇩
온라인 신청 및 서류 등록		주관연구개발기관 → KIAT 과제관리시스템		’23. 4. 21.(금) ~ 5. 22.(월)
⇩
사전검토		시‧도별 지역사업평가단		’23. 5월
⇩
선정평가		시‧도별 지역사업평가단 (연구개발과제평가단)		’23. 5~6월
⇩
연구개발기관 선정·확정		산업통상자원부 ↔ KIAT, 시‧도별 지역사업평가단		’23. 6월
⇩
결과통보 및 이의신청		시‧도별 지역사업평가단 ↔ 주관‧공동연구개발기관		’23. 6월
⇩
협약체결 및 정부지원연구개발비 지급		KIAT, 시‧도별 지역사업평가단 ↔ 주관‧공동연구개발기관		’23. 6월~

* 상기 일정은 추진상황에 따라 다소 변경될 수 있음

□ (사전검토) 제출서류를 바탕으로 서류 및 사전지원제외 조건 등 신청자격 등 검토

□ (선정평가) 제출서류 및 발표자료 등을 바탕으로, 연구개발과제평가단 운영을 통해 지원여부 및 지원금액 등 결정

* 코로나19 등 외부 상황에 따라 평가방법 및 절차는 변경될 수 있음

□ (이의신청) 연구개발과제평가단에서 선정방법 및 절차에 중대한 하자가 있다고 판단하여 이의가 있을 경우, 1회에 한하여 신청 가능

□ (협약체결) 평가결과 확정 및 수정연구개발계획서 검토 완료 이후, 연구개발계획 및 지원 금액 등에 대한 협약체결

5-2. 평가기준

□  평가항목

ㅇ 국가혁신클러스터 고도화 사업

평가항목	세부항목	주요 평가내용
사업계획 (50)	정책부합성 (10)	ㅇ 정부지원 필요성, 시도별 클러스터 특화산업 부합성, 자생적 산업 생태계 조성 및 클러스터 혁신역량 제고 가능성
	목표 및 내용 (30)	ㅇ RFP(또는 품목개요서)의 부합 정도, 기술개발 내용 및 목표 이해도 ㅇ 목표의 구체성 및 정량목표 수준의 도전성, 우수 지재권 창출 가능성, 연구방법의 창의성 ㅇ 연구방법 내용 및 방법의 충실성, 추진전략의 적절성, 연구개발비 편성의 적정성
	사업 추진체계 (10)	ㅇ 컨소시엄 구성과 협력내용의 적절성 및 시너지 창출 가능성, 연구개발기관별 역할 분담의 명확성 ㅇ 총괄-세부과제 구성의 적절성, 총괄-세부과제 간 연계협력 내용 적절성, 세부과제 관리에 관한 구체성
추진역량 (20)	기술개발 능력, 조직역량 (20)	ㅇ 연구책임자 전문성, 참여연구진 구성과 역량 및 역할분담, 사전 준비노력, 과거 유사 과제 수행 경험 및 성과 ㅇ 연구시설장비 등 연구인프라 보유 수준 및 활용계획 적절성
기대효과 (30)	일자리 창출 효과 (10)	ㅇ 지역 및 클러스터 내 직·간접적인 신규고용 창출 효과 ㅇ 일자리 창출 목표 설정의 타당성
	사업화 의지 및 가능성 (15)	ㅇ 사업화 전략의 우수성, 사업화 사업화 계획의 구체성, 과거 사업화 및 기술이전 실적 적정성 ㅇ 매출·수출 목표 설정의 타당성, 신규시장 창출 및 수입대체 효과, 클러스터 내 신규투자 및 기업 이전 등 투자유치 효과
	클러스터 육성 (5)	ㅇ 클러스터내 성과 공유 확산 가능성, 기술개발 및 사업화에 따른 클러스터 공급망 형성 및 경쟁력 제고 가능성

ㅇ 거점기관 개방형혁신 사업

평가항목	세부항목	주요 평가내용
사업계획 (40)	정책부합성 (10)	ㅇ 정부지원 필요성, 시도별 클러스터 특화산업 부합성, 자생적 산업 생태계 조성 및 클러스터 혁신역량 제고 가능성
	목표 및 내용 (20)	ㅇ RFP(또는 품목개요서)의 부합 정도, 기술개발 내용 및 목표 이해도 ㅇ 클러스터 중심 거점으로써 오픈랩 구축 및 운영계획 적절성, 오픈랩 인프라 운용 및 기업지원 계획 구체성 ㅇ 오픈랩 연계 R&D의 오픈랩 활용 전략 및 내용, 지역내 앵커‧중핵기업, 이전공공기관 등과 연계전략 및 협력 수준 ㅇ 목표의 구체성 및 정량목표 수준의 도전성, 우수 지재권 창출 가능성, 연구방법의 창의성
	사업 추진체계 (10)	ㅇ 컨소시엄 구성과 협력내용의 적절성 및 시너지 창출 가능성, 연구개발기관별 역할 분담의 명확성 ㅇ 오픈랩(총괄과제)와 오픈랩 연계R&D(세부과제) 구성의 적절성, 오픈랩 및 연계R&D의 추진체계 및 협력 내용 적절성, 세부과제 관리에 관한 구체성
추진역량 (30)	기술개발 능력, 조직역량 (15)	ㅇ 연구책임자 전문성, 참여연구진 구성과 역량 및 역할분담, 과거 유사 과제 수행 경험 및 성과 ㅇ 연구시설장비 등 연구인프라 보유 수준 및 활용계획 적절성
	오픈랩 구축 (15)	ㅇ 오픈랩 전용공간과 기업지원을 위한 전담조직 확보 여부 및 수준, 클러스터 산학연의 개방적 소통 및 협력을 위한 운영체계의 구체성 및 적절성, 지역의 기 구축 연구시설장비 등 인프라 연계 활용 방안
기대효과 (30)	일자리 창출 효과 (10)	ㅇ 지역 및 클러스터 내 직·간접적인 신규고용 창출 효과 ㅇ 일자리 창출 목표 설정의 타당성
	사업화 의지 및 가능성 (15)	ㅇ 지역내 앵커‧중핵기업, 이전공공기관 등의 수요 기반 사업화 전략 및 매출 확대 계획의 우수성, 구체성 ㅇ 매출·수출 목표 설정의 타당성, 신규시장 창출 및 수입대체 효과, 클러스터 내 신규투자 및 기업 이전 등 투자유치 효과
	클러스터 육성 (5)	ㅇ 클러스터내 성과 공유 확산 가능성, 기술개발 및 사업화에 따른 클러스터 공급망 형성 및 경쟁력 제고 가능성

□ 선정 기준

ㅇ 신청과제의 평가점수가 70점 이상인 과제는 “지원 가능 연구개발과제”로 하며, 종합평점이 70점 미만인 과제는 “지원제외”로 분류하나, 70점 이상인 과제의 경우에도 예산 범위가 초과한 경우에는 평가점수가 높은 순위에 따라 우선 지원되어 지원 대상에서 제외될 수 있음

- “지원 가능 연구개발과제” 중 동일한 최고점을 받은 과제가 발생할 경우 ①사업계획, ②기대효과 순으로 개별 항목 점수가 높은 과제를 우선 선정

- 총괄-세부과제 컨소시엄의 경우 (총괄연구개발과제 평가점수 x 30%) + {(세부연구개발과제별 평가접수 합계 / 총 세부연구개발과제의 수) x 70%}로 종합평점을 계산하여 평가점수가 높은 컨소시엄 우선 지원

* 총괄연구개발과제 및 세부연구개발과제 중 일부과제가 평가점수에 따라 ‘지원제외’된 경우 평가단 심의를 통해 전체 연구개발과제에 대한 지원대상 여부를 결정할 수 있음

□ 접수마감일 기준으로 아래에 해당하는 경우 평가 시 감점함

ㅇ 최근 3년 이내에 국가연구개발혁신법 제32조제1항제3호에 따른 사유로 제재처분을 받은 제재대상자(연구개발기관, 연구개발기관의 장, 연구자 등)가 새로운 연구개발과제를 신청하는 경우(3점)

ㅇ 최근 3년 이내에 정당한 사유 없이 연구개발과제 수행을 포기한 자(연구개발기관, 연구개발기관의 장, 연구자 등)가 새로운 연구개발과제를 신청하는 경우(3점)

* 최종 점수 산출 시 상기 감점 기준에 따라 감점을 제하되, 총 5점을 초과하여 감점할 수 없음

□ 선정된 과제는 연구개발비 및 연구개발기간이 평가결과에 따라 조정될 수 있으며, 과제 추진 중 규정에 따라 평가(진도점검, 단계평가 및 특별평가 등)를 통해 과제가 중단되거나 사업비 조정 가능

6		근거법령 및 규정

□ 근거 법령

ㅇ 국가균형발전 특별법 및 같은 법 시행령

ㅇ 산업기술혁신 촉진법 및 같은 법 시행령

ㅇ 국가연구개발혁신법 및 같은 법 시행령

□ 관련 규정

ㅇ 지역산업지원사업 공통운영요령

ㅇ 지역산업지원사업 기술개발사업 평가관리지침

ㅇ 기술료 징수 및 관리에 관한 통합요령

ㅇ 산업기술혁신사업 보안관리요령

ㅇ 산업기술혁신사업 연구윤리․진실성 확보 등에 관한 요령

ㅇ 연구자율성 촉진을 위한 특별요령

ㅇ 산업기술혁신사업 공통 운영요령

ㅇ 산업기술개발장비 통합관리요령

ㅇ 코로나19 대응을 위한 산업기술혁신사업 특별지침

ㅇ 국가혁신융복합단지 지정(변경)

※ 본 공고에 포함되지 않은 기타사항은 상기 법령 및 규정에 따름, 한국산업기술진흥원(KIAT) 홈페이지(www.kiat.or.kr) 사업공고에서 확인 가능

7		신청방법 및 제출서류

□ 신청방법

구 분	내 용
공고기간	ㅇ 2023. 4. 21(금) ∼ 2023. 5. 22(월) 18:00까지
접수기간	ㅇ 2023. 4. 21(금) ∼ 2023. 5. 22(월) 18:00까지
서식교부	ㅇ 서식은 한국산업기술진흥원(KIAT) 홈페이지(www.kiat.or.kr) 사업공고에서 다운로드 가능 - 홈페이지 → 사업·자료 → 사업공고 → 동 사업 공고 선택
접 수 처	ㅇ KIAT 과제관리시스템(www.k-pass.kr)에 온라인 등록
접수절차	① (통합회원가입) 연구책임자 및 연구개발기관이 KIAT 과제관리시스템(K-PASS)에 등록되어 있는지 확인하고, 등록이 되어 있지 않은 경우 신규 회원 가입
	② (온라인 등록) 주관연구개발기관 로그인 → 과제신청 → 공고조회 → 동 사업 공고 선택, 주관연구개발기관 연구책임자가 내용 입력
	③ (파일 업로드) 사업 공고에 첨부된 연구개발계획서 양식 등을 다운받아 해당 내용을 작성한 후, KIAT 과제관리시스템(www.k-pass.kr) 업로드 - 연구개발계획서는 HWP파일로 제출하되, 표지 하단에 인감 날인 스캔본을 HWP파일에 포함하여 제출 - 연구개발계획서 이외의 첨부서류는 작성 후 스캔하여 PDF파일로 제출
	④ (최종제출) 모든 서류 업로드 후 반드시 최종제출 버튼을 눌러서 신청완료해야 함
유의사항	① 마감일에는 접속자 과다로 인해 전산등록이 지연되거나 장애가 발생할 수 있으며, 반드시 시간적 여유를 갖고 준비할 것 ② 접수 마감일 18:00까지 KIAT 과제관리시스템에 최종 제출되지 않은 경우 추가 접수 불가 (마감시간 18:00에 작성 중인 경우도 접수 불가함에 유의) ③ 온라인 등록시 과제 내용 및 연구개발비(단위)에 대한 오기가 없도록 주의 ④ 필수 입력사항을 공란 또는 허위로 작성하는 경우 사전 지원제외 처리 가능 ⑤ 전산등록한 연구책임자의 E-mail 및 휴대폰번호를 통해 평가일정 등이 안내되므로 K-PASS 회원정보에 입력된 연락처를 정확히 확인 요청 ※ 잘못된 담당자, 전화번호, 이메일 등을 기재하여 발생한 평가 안내, 결과 통보 등 미수신(연락 불능)의 책임은 신청기관에 있음 ⑥ 필요시 온·오프라인 추가서류 제출을 요청할 수 있으며 제출서류는 반환하지 않음
기 타	ㅇ 신청시 KIAT 과제관리시스템(www.k-pass.kr)의 우측 상단 이용매뉴얼 참조

□ 제출서류

번호	필수 여부	서류명	파일형태	비고
1	필수	연구개발계획서	HWP	주관연구개발기관 제출
2	필수	사업자등록증	PDF	주관‧공동연구개발기관 제출 * 종된 사업장명세(증명) 포함
3	필수	연구개발기관의 신청 자격 적정성 확인서	PDF	주관‧공동연구개발기관 제출
4	필수	연구개발기관 대표의 참여의사 확인서	PDF	주관‧공동연구개발기관 제출
5	필수	개인정보 및 과세정보 제공활용동의서	PDF	주관‧공동연구개발기관 제출 *연구책임자 및 참여연구자 모두
6	필수	연구윤리․청렴 및 보안서약서	PDF	주관‧공동연구개발기관 제출 *연구책임자 및 참여연구자 모두
7	필수	중견기업 및 중소기업확인서	PDF	중소‧중견기업인 신청기관 제출
8	필수	연구개발기관 책임자의 재직증명서	PDF	주관‧공동연구개발기관 제출
9	필수	최근 결산년도 제무재표 또는 회계감사보고서	PDF	영리기관인 신청기관 제출 * 최근 2개년치, 국세청 발급본 원칙
10	해당시	감점 사항 확인서	PDF	해당 시 제출
11	해당시	신규 침여연구자 채용 확인서	PDF	해당 시 제출 *기 채용 신규인력 외 채용예정 인원도 표시
12	해당시	국가혁신융복합단지 내 사업장 입주 확약서	PDF	해당 시 제출
13	해당시	전용공간 확보계획서	PDF	해당 시 제출

※ 중소기업확인서 발급 신청 : https://sminfo.mss.go.kr

※ 중견기업확인서 발급 신청 : https://www.mme.or.kr

8		기타 유의사항

□ 본 사업은 실시간통합연구비관리(RCMS*)적용 대상 사업임

* 연구비 사용내역 실시간 모니터링 시스템(www.rcms.go.kr)

□ 연구책임자를 포함한 모든 참여연구자의 최소 인건비계상률은 10% 이상이어야 함

□ 선정평가에서 안전관리형 과제*로 지정된 경우 ‘연구실안전환경조성에관한법률’ 및 ‘산업안전보건법’등에 따른 연구실 안전조치 이행계획 외에 별도의 안전관리 계획을 수립해야 함

* 연구개발 장소 및 외부환경의 안전 확보를 위해 재해유발 위험이 높거나 위험물질 취급하는 등 사람의 신체, 재산에 피해를 줄 가능성이 있어 연구개발기간 및 연구개발과제 종료 후 일정기간 동안 특별한 점검 및 관리가 필요한 연구개발과제

□ 지적재산권 및 발생품의 귀속, 보안등급, 연구윤리 관련사항 등 본 공고에 명시되지 않은 사항은 위의 [6. 근거법령 및 규정]의 규정 적용

□ 전문기관은 주관연구개발기관과 공동연구개발기관 간의 계약체결, 관련 기술에 대한 권리를 보유한 제3자와의 계약 체결, 그 밖의 법적관계 성립 과정에 일체 관여하지 않으며, 관련 기술과 관련된 법적 분쟁이 발생할 경우 어떠한 책임도 부담하지 않음. 다만, 법적 분쟁 등으로 인하여 과제 수행이 지연되거나 그 밖의 문제가 발생할 경우에는 협약 및 관련 법령에 따라 처리함

□ “R&D자율성트랙” 과제의 세부 신청자격, 선정기준 등은 [별첨] R&D자율성트랙 제도 안내 참고

□ 과제 신청 관계자(기업, 대표자, 연구책임자, 참여연구자 등)는 채무불이행 등 신용조회 및 과제 관리를 위한 개인정보 활용에 동의한 것으로 간주함

□ 주관연구개발기관인 중소기업은 특허전문가를 활용하여 사업시작일로부터 2년 내에 특허대응전략을 수립하기 위한 특허전략 수립비를 계상하여야 하며, 특허전략 수립비는 다른 항목으로 전용(변경)이 불가하나 전략수립 완료 후 잔액에 대해서는 연구비 변경 가능. 단, 주관연구개발기관이 자체 특허분석 조직을 보유한 경우에는 미계상 가능

□ 공고된 연구개발과제는 평가결과에 따라 선정되지 않을 수 있으며, 재공고할 수 있음

□ 안전과제로 지정되어 있거나 선정평가 등의 과정에서 안전관리형 과제로 지정되는 경우, 과제 수행 시 안전관리 방안 추가 제시 및 안전관리 전문기관의 정기적 점검 또는 검사 등 요구 가능

9		문의처

□ 문의처

구 분	담당기관		문의 전화
전문기관	한국산업기술진흥원 (지역산업전략실)		02-6009-3666, 3674
지역별 문의처 (신청‧접수, 시도별 R&D 지원계획, 연구개발계획서 작성, 추진일정, 기타 문의사항)	부산	(재)부산지역사업평가단	051-315-9262, 9263
	대구	(재)대구지역사업평가단	053-818-9591, 9594
	광주	(재)광주지역사업평가단	062-604-9126
	대전	(재)대전지역사업평가단	042-864-4274, 4279
	울산	(재)울산지역사업평가단	052-248-5767
	강원	(재)강원지역사업평가단	033-258-2684, 2657
	충북	(재)충북지역사업평가단	043-278-2713, 2718
	충남	(재)충남지역사업평가단	041-415-2162, 2166
	전북	(재)전북지역사업평가단	063-278-9736, 9737
	전남	(재)전남지역사업평가단	061-339-9723, 9724
	경북	(재)경북지역사업평가단	053-818-9513, 9514
	경남	(재)경남지역사업평가단	055-259-3404
	제주	(재)제주지역사업평가단	064-759-7427
	세종	(재)세종지역사업평가단	044-863-9385
과제관리시스템 (K-PASS) 문의처	한국산업기술진흥원 (통합유지보수팀)		02-6009-4321

【붙임】 ｢전남 지역혁신클러스터육성(R&D) 지원계획｣

(전남) 2023년도 지역혁신클러스터육성 R&D 지원계획

1		지원 분야

◦ (지원산업) 지역혁신클러스터 특화산업

지역	산업명	정의
전남	에너지신산업	o 기후변화 대응, 미래 에너지 개발, 에너지 안보, 수요관리, 에너지효율 향상 등 에너지 분야의 주요 현안을 해결하는 산업

◦ (지원범위) 태양광, 풍력, 이차전지, 전력기자재, 수소 생산, 운송, 저장, 활용분야 조력, 소수력 등을 활용 시장 흐름에 맞추어 Clean Energy와 ICT 전력망 등을 통한 효율적 에너지 서비스 제공

구분

주요품목 및 내용

관련 한국표준산업분류

IoT 접목 지능형 전력시스템

ㅇ 실시간 전력계통 해석 및 안정화 기술개발

구분	KSIC	항목명
핵심 (5)	28121	전기회로 개폐, 보호 장치 제조업
	28123	배전반 및 전기 자동제어반 제조업
	35114	태양력 발전업
	58221	시스템 소프트웨어 개발 및 공급업
	58222	응용 소프트웨어 개발 및 공급업
연관 (15)	20202	합성수지 및 기타 플라스틱 물질 제조업
	26299	그 외 기타 전자 부품 제조업
	27213	물질 검사,측정 및 분석기구 제조업
	27214	속도계 및 적산계기 제조업
	28111	전동기 및 발전기 제조업
	28112	변압기 제조업
	28119	기타 전기 변환장치 제조업
	28302	기타절연선 및 케이블제조업
	28429	기타 조명장치 제조업
	28909	그외 기타 전기장비 제조업
	29172	공기조화장치 제조업
	29176	증류기,열교환기및가스발생기제조업
	35119	기타 발전업
	42311	일반 전기공사업
	72129	기타 엔지니어링 서비스업

신재생

에너지

설비

ㅇ 신재생에너지(태양광, 풍력, 수소, 이차전지 등) 핵심소재부품 개발 및 미래형전력망(HVDC, MVDC, LVDC 연관 부품) 기술개발

에너지 저장·관리

시스템(ESS)

ㅇ 대용량 ESS 운영 효율을 위한 기술 개발

2		지원 내용

2-1. 국가혁신클러스터 고도화

◦ (지원대상)  전남 국가혁신융복합단지 내 기업 및 비영리기관

* 전남국가혁신융복합단지 지정 현황은 [붙임2] 참고 및 문의처로 확인

* 주관연개발기관 및 공동연구개발기관 지원자격은 공고문 「4-1. 지원분야 및 신청자격」 참고

◦ (지원방식) 중추기술, 문제해결, 글로벌확장 R&D 지원

지원유형	’23년 예산	공모방식	과제당 지원규모	연구개발기간
①중추기술	1,700	지정공모	붙임 RFP 참고	◦ 2023.06.01.~2025.12.31.(31개월)
②문제해결	2,350	품목지정	붙임 품목개요서 참고	◦ 2023.06.01.~2025.12.31.(31개월) * 품목개요서에 따라 다름
③글로벌확장	431.4	품목지정	붙임 품목개요서 참고	◦ 2023.06.01.~2025.12.31.(31개월)

* RFP, 품목개요서에 따라 지원 내용이 상이하므로 사전에 반드시 확인 필요

◦ (지원대상 과제목록) 각 과제의 RFP 및 품목개요서 참조

지원유형	구분	과제명/품목명	붙임 번호
①중추기술	총괄	노후태양광을 재사용한 수전해 시스템과 BEV 충전용 저압직류 시스템 개발 및 테스트베드 구축	붙임 2-1
	세부1	수전해 모듈화 시스템 개발	붙임 2-2
	세부2	저압직류배전 시스템 개발	붙임 2-3
②문제해결	품목1	모듈러 기반의 100kW급 고효율 절연형 전기자동차 급속 충전 플랫폼 구축	붙임 3-1
	품목2	고안전성 ESS용 전고체전지 황화리튬(Li2S) 원료 양산기술 개발	붙임 3-2
	품목3	고집광 태양열 기반 해수담수화 기술개발 및 실증	붙임 3-3
	품목4	고효율 실리콘셀이 적용된 도로방음벽으로 활용 가능한 BIPV 모듈 개발	붙임 3-4
	품목5	친환경 가스 및 고체절연 개폐장치의 내진설계 제품개발	붙임 3-5
	품목6	폐플라스틱의 저온 열분해 연료화 기술 개발	붙임 3-6
	품목7	해상 풍력터빈 원격검사 무인화 시스템 개발 및 실증	붙임 3-7
③글로벌확장	품목	해외시장 개척을 위한 시장 맞춤형 마이크로그리드 기술개발 및 실증	붙임 4

* 지원규모 및 기간, 연구내용 등은 평가결과에 따라 변동될 수 있음

2-2. 거점기관 개방형혁신

◦ (지원대상) 전남 국가혁신융복합단지 내 기업 및 비영리기관

* 전남 국가혁신융복합단지 지정 현황은 [붙임1] 참고 및 문의처로 확인

* 주관연개발기관 및 공동연구개발기관 지원자격은 공고문 「4-1. 지원분야 및 신청자격」 참고

◦ (주요내용) 클러스터 중심 거점 구축, 인프라 활용, 연계 R&D 등 추진

구 분		주요내용
오픈랩 운영 (총괄과제)	클러스터 중심 거점 구축‧운영	ㅇ 클러스터 산‧학‧연이 활용할 수 있는 개방적 공간으로 OpenLAB (개방형연구실)을 구축·운영 - 국가혁신융복합단지 내 위치해야 하며, 클러스터 기업 및 인력이 자유롭게 출입할 수 있는 회의·휴게 공간 등 장소기반 서비스 운영 ㅇ 오픈랩은 클러스터 내 기업, 대학, 연구기관, 공공기관 등 혁신주체 간 활발한 기술교류 및 소통을 지원하는 중심 거점 역할 수행 - 공동R&D 발굴, 사업화 및 공급망 형성을 촉진하고, 지역 중핵‧앵커기업, 공공기관 등과 클러스터 기업 간 파트너십 구축 지원 ㅇ 오픈랩은 해당지역의 국가혁신융복합단지 추진단과 상호협력 체계를 구축하여 공간 및 인프라 활용 등 오픈랩 운영효율성 제고
	인프라 활용 기업 지원	ㅇ (시제품·디자인 팩토리) 클러스터 혁신주체 들과 지식과 경험을 공유하며 아이디어를 발굴하고, 제조기반 장비‧시설 등을 활용하여 신속하게 시제품 제작을 지원, 신규 창업 또는 신제품 사업화 촉진 ㅇ (R&D 테스트베드) 다양한 사용환경에서 개발제품의 작동성 실증, 개발제품의 성능 검증과 고장원인 분석□개선 등 R&D 및 기술지원 ㅇ (인프라 집적) 클러스터 특화산업 고도화를 위해 기술개발 및 사업화 지원에 필요한 시설장비 업그레이드, 테스트베드 구축과 지역 내 시설장비 오픈랩 집적을 위한 이전‧설치 지원 가능
오픈랩 연계R&D (세부과제)		ㅇ 해당 지역의 앵커‧중핵기업, 이전공공기관 등의 수요와 경제적 파급효과를 고려한 오픈랩 연계 R&D 지원 - 지역경제 활성화에 기여도가 클 것으로 기대되는 클러스터 특화산업 분야의 유망품목□기술을 구현 및 사업화 추진 - 오픈랩(총괄과제) 연계를 통해 전문지식 및 다양한 인프라를 활용하며 지역 혁신기관(지역대학, 연구기관, TP 등)과 협업 추진

◦ (지원방식) 오픈랩 운영 및 연계 R&D 지원

구분	’23년 예산	공모방식	과제당 지원규모	연구개발기간
거점기관 개방형혁신	1,300	지정공모	붙임 RFP 참고	◦(총괄) 2023.06.01.~2027.12.31.(55개월)
				◦(세부) 2023.06.01.~2025.12.31.(31개월)

◦ (지원대상 과제목록) 각 과제의 RFP 참조

지원유형	구분	과제명/품목명	붙임 번호
거점기관 개방형혁신	총괄	전남 지역혁신클러스터 에너지신산업 OpenLAB 고도화 사업	붙임 5-1
	세부1	LVDC 농공단지 마이크로그리드 전력망 안정화를 위한 최적운영 기술개발 및 실증	붙임 5-2
	세부2	전력망 응동 운영을 위한 마이크로그리드 연계 유연자원 시스템 구축 및 실증	붙임 5-3

* 지원규모 및 기간, 연구내용 등은 평가결과에 따라 변동될 수 있음

◦ (지방비 매칭) 거점기관 개방형혁신 사업의 경우 국비 대 지방비 비율이 65:35 이상이 되도록 지방비 투자 필요

* 해당 시도는 매칭한 지방비 투자가 필요한 과제에 편성

3		문의처

구분	문의 전화	주소
(재)전남지역사업평가단	061-339-9723 061-339-9724	전라남도 나주시 그린로370(빛가람동) 에너지밸리기업개발원 1층

* 신청·접수, 지역별 R&D 지원계획, 연구개발계획서 작성, 국가혁신융복합단지 위치 확인 및 기타 문의사항 등

붙임1		(전남) 국가혁신융복합단지 지정 거점 현황

유 형	위 치	면적(㎢)
① 산업단지	나주일반산업단지, 나주혁신산업단지, 신도일반산업단지, 대마전기자동차산업단지, 빛그린국가산업단지(전라남도), 장성나노산업단지, 동함평일반산업단지, 나주동수농공단지, 나주오량농공단지	5.81
② 연구개발특구	장성 첨단 3지구(광주연구개발특구), 빛가람혁신도시(나주강소연구개발특구), 나주혁신산업단지(나주강소연구개발특구)	1.03 (1.69)
③ 혁신도시개발예정지구	빛가람혁신도시	1.8
④ 규제자유특구	빛가람혁신도시, 나주일반산업단지, 나주혁신산업단지, 대마전기자동차산업단지, 나주 동수농공단지, 나주 오량농공단지	(4.97)
⑤ 에너지신산업융복합단지	빛가람혁신도시, 나주혁신산업단지, 신도일반산업단지, 나주일반산업단지, 빛그린국가산업단지(전라남도), 장성나노산업단지	(5.55)
합 계		8.64

* 상기 거점 중 일부 구역은 미포함되어 있을 수 있으니 각 지역사업평가단에 직접 확인 필수

붙임2-1		중추기술R&D 총괄과제 제안요구서(RFP)

□ 총괄과제 RFP

지역

전라남도

지원유형

중추기술R&D

과제유형

□ 원천기술형  ■ 혁신제품형

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

■ 해당        □ 비해당

신재생에너지

대기/폐기물

과제명

총괄

■ 노후태양광을 재사용한 수전해 시스템과 BEV충전용 저압직류 시스템 개발 및 테스트베드 구축

세부1

□ 수전해 모듈화 시스템 개발

세부2

□ 저압직류배전 시스템 개발

1. 개념 및 정의

ㅇ 전 세계적으로 태양광 발전시스템의 노후화 증가

- 120개 이상의 국가들이‘탄소중립’을 선언하여 재생에너지 보급이 빠른 속도로 계속 증가

∙ 2020년 세계 태양광 설치량은 135GW 달성

∙ 전 세계 태양광발전 시장은 2020년 776억 달러, 연 평균 성장률 8.1%로 증가

- 재생에너지 보급 확대로 재생에너지 폐기물도 가까운 미래에 급격히 발생할 것으로 예상

∙ 유럽은 전기 및 전자 장비 폐기물 처리 지침 개정을 통해 태양광 모듈 재활용을 의무화

∙ 국내는 태양광 폐모듈 회수 및 관리 체계가 미흡 – 폐기물 처리 기반을 구축, 법령 마련을 추진

∙ 전 세계 폐모듈은 2050년 7,800만톤, 국내는 2050년 115,250톤으로 증가할 전망 - 노후 태양광발전 설비의 재사용 방안 필요

ㅇ EMS(Energy Management System)

- 시스템에서 사용하는 전력의 소비와 공급 상태를 실시간으로 모니터링하고 관리

∙ 에너지가 사용되는 곳과 소비되는 양을 실시간으로 모니터링, 데이터를 수집

∙ 데이터를 통하여 에너지 사용량, 빈도, 대기전력 소모정도를 파악·분석

∙ 이러한 소비패턴 결과를 분석하여 비효율적인 에너지 사용을 줄이고 시스템이 사용하는 에너지를 제어하고 관리

- PEM 수전해 시스템 및 저압직류배전과 연계된 시스템의 센서와 제어등을 분석하여 에너지 소비 상태를 실시간으로 모니터링하고 관리하며 데이터를 수집하여 에너지 사용 패턴의 분석을 통하여 에너지의 효율적인 관리와 제어 구축

ㅇ PEM수전해 시스템을 활용한 그린 수소 생산

- 지구온난화로 화석연료를 대체하기 위해 에너지 전환 관점에서 수소가 대두

∙ 수소 생산 방식에 따라 그레이(탄소 배출), 블루(탄소 포집), 그린(CO₂배출 제로)로 분류

∙ 신재생에너지원으로부터 생성되는 전력을 활용 물을 전기 분해하여 그린 수소를 생산

ㅇ 노후 태양광 시스템을 활용한 직류배전 시스템 구축

- 전세계적으로 직류배전에 대한 관심 및 개발 활성화에 따라 노후 태양광 시스템을 이용한 직류전력 생산

∙ 저압직류배전 전압 범위에 적합한 시스템 구축

∙ 동일 인접 Grid와 연계하여 잉여전력의 활용

	< 개념도 >

2. 연구개발 목표 및 내용

ㅇ 최종목표

- 노후태양광을 재사용한 수전해 시스템과 BEV충전용 저압직류 시스템 및 시스템 통합 제어용 EMS 기술개발 및 테스트베드 구축

- 수전해 시스템용 DAS 개발

- 에너지 효율화 운전 알고리즘 개발

ㅇ 정량적 목표

연번	성능지표	단위	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관)	달성목표
1	재사용 태양광 모듈 사용 연한	년	-	-	≥15
2	재사용 태양광 모듈 사용 비율	%	-	-	≥90
3	총 운전시간	h	-	-	≥4,000
4	연속운전시간	h	-	-	≥2,000
5	그린 수소생산 시스템 용량	N㎥/h			≥10
6	재사용 태양광 잔여 사용연한	년	-	-	≥10
7	재사용 태양광 성능 판정 평가	%	-	-	≥90
8	운영온도	℃	-10~50	-40~80	0~60
9	오차율	%	0.1	0.1	0.1
10	비즈니스모델	건	-	-	3

ㅇ 연구 내용

- 재생에너지 설비 직접 연계 시스템 구축 및 안정화 기술개발

∙ 노후 태양광발전 모듈 리트로핏 제작

∙ 수전해설비 연동을 위한 전력 공급 시스템 개발 및 제작

∙ 고안전성 에너지저장장치 시스템 개발

- 재생에너지 직접 연계형 수전해설비 구축 및 통합 시스템 개발

∙ Electrolyser 모듈 및 정수 모듈의 M-BoP 설계 및 제작

- 수전해설비 모니터링 및 운영 시스템 구축

∙ 모듈러 통합 제어기 개발 및 제작

∙ 통합관제 TOC 구축

- E-BOP 플랫폼 센서 및 제어용 액추에이터 분석 및 E-BOP용 RTU 개발

- EMS 네트워크 구조 분석

- 실시간 고해상도 데이터 동기화 기술 개발

- EMS 시스템 아키텍처 설계

- EMS UI/UX 개발

∙ 재생에너지 설비 구축 및 연계를 위한 안정화 기술 개발

∙ 전체 시스템 구축 및 테스트 실증

- 재사용 태양광 모듈형 수전해 시스템 및 직류배전 시스템 운영에 따른 유지관리 및 안전관리 방안 연구

- 재사용 태양광 모듈형 재사용을 위한 비즈니스 모델 개발 및 규제 개선 방안 연구

3. 지원 필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 빠르게 증가하고 있는 노후 태양광 재사용을 위해 현재의 법·제도에 맞도록 새로운 활용 개발 필요

∙ 국내 태양광발전소는 그리드와 연계되어 있으며, 노후화 발전소의 경우 모듈, 인버터의 고장으로 인하여 전력 에너지 생산량이 급감

∙ 간헐적이고 불안정한 전력 에너지 생산은 계통의 안정화에 많은 영향을 줌

- 노후화된 태양광발전소의 리파워링 불가

∙ 개발행위허가 – 경미한 변경(연면적의 5%)을 제외

∙ 사용전 검사 – 10%이상 설비 교체시 필수, 개발행위허가 요구

∙ 공사계획 신고 – 전기설비 설치공사, 변경 공사는 산업통상자원부 장관의 인가 필수

∙ 지자체 조례 – 2016년부터 지자체별로 조례에 따라 다양한 이격거리가 존재

- 노후 태양광발전 설비의 재활용(Re-Powering)이 아닌 재사용 방안이 필요

- 노후 태양광을 계통에서 분리, 그린 수소 생산 시스템과 융합할 방안 모색 및 개발

∙ 청정수소 인증제에 따른 재생에너지 전력을 통해 생산된 그린 수소의 생산 분류 및 이력 저장 필요

∙ 그린 수소 인센티브제 적용, 그린 수소 적정 보상 정책에 맞추어 새로운 사업 창출

ㅇ 지역산업 기여

- 전라남도는 제주도를 제외한 가장 많은 태양광발전 설비를 보유

∙ 태양광발전 노후화에 가장 취약하며 전력 계통 적체도 심함

∙ 전라남도 22개의 지자체 중에 이격거리 규제를 하는 곳은 22곳으로 전라남도에 소재한 태양광발전소는 리파워링이 불가능

- 섬인 제주도와 달리 전라남도는 육지로 연결되어 있어서 생산된 수소를 이송하여 공급하기에 최적화

- 광주·전라남도 내 수소 에너지 활용 시스템 구축을 위한 주요 기술 개발 및 성능확보, 현장 적용 및 실증 추진을 통한 수소 에너지산업 육성에 따른 탄소중립 구현

4. 국내·외 기술·산업 동향

ㅇ 해외 동향

- 전 세계 에너지믹스 개편을 통한 재생에너지 투자는 태양광 중심으로 설비가 확대

- 전 세계적으로 태양광 폐패널 예상 발생량은 2030년까지 최대 800만톤, 2050년 기준으로  7,800만톤 누적 폐기될 것으로 추정

- 유럽은 ‘PV CYCLE’이라는 단체를 중심으로 폐패널의 회수 및 재활용이 이루어짐

- 일본은 키타큐슈시에 태양광 발전 재활용 거점 도시 조성

- 중국은 IEE 주도로 태양광 폐패널 원료를 재활용하는 기술개발 프로젝트 진행

ㅇ 국내 동향

- 국내 태양광 사업은 2000년대 들어와서 본격적으로 시작되었으며, 2019년에는 3.79GW에 신규 설비가 추가되어 누적 설비 용량은 총 11.77GW 달성

∙ 2050 탄소중립 추진전략(2021. 10.) 목표 달성을 위해 재생에너지는 지속적 확대 예정

- 국내 태양광 폐패널 발생량은 2020년기준 175만톤, 2030년 예상 발생량은 17,531톤, 2040년 59,194톤, 2050년 115,250톤으로 예상

- 2016년부터 산업부가 지자체 매칭 사업 ‘폐모듈 재활용을 위한 기반조성사업’추진

∙ 충북 진천 ‘태양광 재활용 센터’완공

∙ 연간 3,600톤의 태양광 폐패널 처리. 셀, 유리, 유기금속 80% 이상 회수·재활용

5. 기대효과

ㅇ 기술적 기대효과

- 재생에너지원과 연계하여 그린 수소를 생산하기 위한 설비를 구성을 위해 정수 시스템,   전원 시스템, 정제시스템이 필요

- 제품을 모듈화 및 규격화함으로써 시스템 구성 시 단순한 배치 및 배관 설계를 통한 구성 가능 경쟁력 확보

- Rack Cabinet 형태의 단위 패키지 시스템을 제공하여 확장이 용이

- 공장에서 조립 완료하여 현장 투입 시간을 획기적으로 최소화

- 글로벌 선진사 대비 기술 격차 감소 및 국내 기술력 확보

ㅇ 경제적 기대효과

- 해외 수출형 제품 개발을 통한 해외 인지도 향상 및 기술력 제고를 통한 투자 확대, 외국기업과의 전략적 협력관계 구축이 가능. 이를 통한 새로운 사업모델 발굴

- 새로운 시장 형성을 통한 매출신장 및 고용창출 효과

ㅇ 지역적 기대효과

- 기술 개발 과정을 통해 지역 내 기존 전기·전자 전문업체 및 에너지 전문기업들과의 협업을 통해 수소 시장으로의 동반성장 가능성이 기대

- 기술 개발에 참여하는 직접 인력을 지역 인재들로 신규 채용하여 기술 개발 과정을 진행하고 이를 통하여 지역 인재를 전문 연구개발 인력으로 양성

6. 안전관리 중점사항

ㅇ 과제 관련 안전관련 법령, 제도

- 산업안전보건법(산업안전보건기준) 및 건설산업기본법

- 고압가스안전관리법

- 전기‧전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률

- 수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률

- 산업통상자원부령‘이동식 수소충전소’안전기준

ㅇ 정기 안전점검 및 관리

- 연구실 환경 관련 안전점검 실시

7. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 24억원 이내(총괄과제)

							(단위: 백만원)
구분	과제명	2023		2024		2025		소계
총괄	- 노후태양광을 재사용한 수전해 시스템과 BEV 충전용 저압직류 시스템 개발 및 테스트베드 구축	800		800		800		2,400
세부1	- 수전해 모듈화 시스템 개발	500		500		500		1,500
세부2	- 저압직류배전 시스템 개발	400		400		400		1,200
합계		1,700		1,700		1,700		5,100

∙ 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 총괄 및 세부 과제별 산·학·연 컨소시엄 구성

총괄과제

- 노후태양광을 재사용한 수전해 시스템과 BEV 충전용 저압직류 시스템 개발 및 테스트베드 구축

세부과제 ➊

세부과제 ➋

-수전해 모듈화 시스템 개발

- 저압직류배전 시스템 기술 개발

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제(O), 보안과제 ( )

붙임2-2		중추기술R&D 세부과제1 제안요구서(RFP)

□ 세부과제1 RFP

지역

전라남도

지원유형

중추기술R&D

과제유형

□ 원천기술형  ■ 혁신제품형

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

■해당        □ 비해당

신재생에너지

대기/폐기물

과제명

세부1

■ 수전해 모듈화 시스템 개발

1. 개념 및 정의

ㅇ 수전해 시스템 기술

- 수소 생산을 위한 수전해 시스템은 다양한 요소 기술이 포함

∙ 수전해에 공급되는 물의 정수 시스템 및 수전해 스택

∙ 스택 전력 공급을 위한 PCS

∙ 발생되는 수소의 정제를 위한 정제 시스템

∙ 액체와 기제 이송을 위한 배관, 배수 시스템 등

ㅇ PCS 기술

- 물을 전기로 분해하는 수전해 기술에서는 수전해 스택에 적합한 전압·전류의 제어가 가능한 전력변환기(PCS)가 필요

- 재생에너지를 전력원으로 하는 그린수소 시스템

∙ 고효율, 고신뢰성의 전력변환기가 요구

∙ 기존 AC/DC 전력변환에서 DC/DC 변환등 다양한 활용을 위한 PCS가 요구

ㅇ 수전해 용수 정수 기술

- 수전해 기술에서 사용되는 용수는 초순수에 가까운 DI(Deionized) Water

∙ 일반 용수 사용은 스택 효율저하, 스택 수명 저하의 원인

∙ 소용량 저에너지 정수 기술 요구

- 노후태양광을 재사용한 수전해 시스템과 BEV충전용 저압직류 시스템 개발 및 테스트베드 구축

ㅇ 수전해 시스템 설계 기술

- 수전해 시스템은 스택, E-BOP(전기 부분), M-BOP(기계 부분)

- 전기, 화학, 기계적 요소를 고려한 종합적인 설계 기술이 요구

- 국내 시장에 모듈화된 수전해 패키지 시스템은 미비한 실정

2. 연구개발 목표 및 내용

ㅇ 최종목표

- 수전해 스택 및 BOP 제어용 컨트롤러 기술 개발

- 수전해 저에너지 정수 시스템 설계·제작

- 요소별 RACK 형태 모듈화 및 패키징 설계·제작 기술 개발

- Bipolar Plate의 산화/부식 방지를 위한 코팅 소재 및 코팅 기술 개발

ㅇ 정량적 목표

연번	성능지표	단위	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관)	달성목표
1	스택 접촉비저항	Ωcm²	-	-	20
2	바이폴라플레이트 전기저항	Ω/sq	≤1	≤1(미국)	≤1
3	바이폴라플레이트 기계적 강도	Mpa	15	15(미국)	10
4	바이폴라플레이트 부식방지 코팅 두께	㎛	2	2(미국)	5
5	KSG AH271 제조 인허가	건	-	-	1

ㅇ 연구 내용

- 수전해 스택 및 BOP 제어용 컨트롤러 기술 개발

∙ 원가절가형 바이폴라플레이트 및 스택 조립 제조 기술 개발

∙ 24kW급 DC/DC 정전류 전력 변환기 개발

∙ 재생에너지 활용 동작 알고리즘 및 제어기 개발

- 요소별 모듈화 및 패키징 설계 및 제작 기술 개발

∙ 요소별 모듈 및 패키징 설계,제작

∙ 저에너지 정수 시스템 설계·제작

- Rack 캐비닛 형태의 패키지 시스템 설계·제작

- Bipolar Plate 소재 제작 기술 개발

∙ 전기 전도도, 면적, 기계적 강도에 우수성을 가지는 복합 소재 제작 기술 개발

∙ 카본 및 고분자 소재 선정, 배합비 연구

∙ 고 전도성과 가공 편의성 확보

3. 지원필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 수전해 기술은 CO₂Free의 친환경적 에너지원임에도 불구하고 높은 설비 비용과 효율 등의 단점

- 수전해 시스템의 구축 비용은 스택(45%), BOP(55%). BOP내에서 E-BOP(전력부분)가 50%.

- 수소 생산 비용은 그레이 수소(1~2.2$/kg), 블루 수소(1.5~3$/kg), 그린수소(3~7.2$/kg)

∙ 수소 생산 비용은 재생에너지 발전단가 다음이 수전해 설비 비중 순임

∙ 재생에너지 발전단가는 지속적으로 하락하고 있음

∙ 수전해 설비 비용 저감과 설비의 효율화 – 그린수소 생산비 저감·경쟁력 강화

- 그린수소의 경제성 확보를 위한 기술 개발

∙ 수전해 시스템의 사용 전력 효율화

∙ 설비 비용 최소화

- 수전해 시스템의 요소별 규격화·모듈화가 필요

∙ 설계 및 설치 공정의 편의성과 유연성 확보

∙ 대량생산을 통한 경제성 실현

- 해외 선도기업들은 확장성과 편의성, 연속생산이 용이한 모듈식 수전해 솔루션 출시

∙ 국내 수전해 시스템 가격의 50% 수준

- 선진 국가와 기술격차 해소 및 수전해 시스템 개발 방향에 발맞추기 위해 모듈식 수전해 시스템 개발이 필요

ㅇ 지역산업 기여

- 그린수소 생산과 기술에 선도적인 지역

∙ 그린수소 생산 장치의 양산화 기술을 통한 수소 에너지 시장 확대

∙ 지역 컨소시엄을 구성과 확산에 따른 선도적인 그린수소 생산기지로 발돋움

- 에너지 취약지역(도서, 산간, 섬)의 에너지복지 사각지대 해소를 위한 청정 수소 에너지 보급

∙ 전력 계통 미연계 지역에 수소 생산·저장·전력 변환 시스템 개발 및 보급

- 수소 생산·저장·전력 변환 시스템 운영 및 유지보수 인력의 현지인 고용, 일자리 창출

4. 국내·외 기술·산업 동향

ㅇ 해외 동향

- PEM 수전해 스택 및 시스템 기술

∙ 독일 : 2015년 1.25MW급 수전해 시스템 개발, 2019년 17.5MW급 개발 및 실증 진행

∙ 미국 : DOE를 필두로 연료전지와 수소 생산 기술컨소시엄 주도하에 연구 개발

- 수전해 시스템 E-BOP

∙ 미국 NREL’s Energy Intergration Facility는 NEL사의 PEM타입의 750kW(3,500A, 100cell) 시간당 약 13kg 수소 생산 시설에서 5000시간 연중 완전 무인모드, 연중 무휴 수소생산 데이터 수집 및 분석을 통한 장기 수소 생산 시설 검증

∙ Hydrogenics사의 20MW PEM 수전해 시스템 플랜트의 경우 최적설계를 통하여 4대의 E-BOP를 병렬운전하여 구성

ㅇ 국내 동향

- 19년 1월 정부가 수소경제 활성화 로드맵을 제시

- 20년 수소 법을 제정, ‘수소경제위원회’구성 운영하여 수소경제 이행 및 추진체계 마련

- 생산 단가 절감 및 경제성이 확보된 재생에너지를 활용한 수전해 방식을 목표

- PEM수전해 시스템

∙ PEM수전해 기술을 대용량급으로 상용화한 업체. MW급 수전해 장치의 개발

∙ PEM수전해 시스템 및 핵심부품 개발 생산 기업. 현재 192L/h의 수소 생산 가능 수전해 장치 사업화

- 수전해 시스템 E-BOP

∙ 송배전망 접속제도 개선등을 통한 계통 수용성 증대와 안정적 계통 운영을 위한 신재생에너지 운영관리 체계 구축을 위하여 출력제어 예측 시스템 운영방안을 수립하고 그린 수소 확대 및 에너지시스템 통합 추진

∙ 재생에너지(풍력발전) 잉여전력 활용을 위한 500kW급 P2G 기술개발사업. 재생에너지 출력단 모사를 E-BOP 출력단으로 교체하여 DC단에 배터리 저장장치를 포함, 출력을 안정적으로 제어하는 방식 사용

∙ 2MW P2G 시스템 엔지니어링 사업의 경우 태양광 발전원을 직접 연계하여 400N㎥/h 하이브리드 수전해 기술을 개발 진행중

- PEM수전해 시스템 보급 전망

∙ 부생수소/수전해/해외 생산의 비중을 2030년 50%, 2040년 70% 수준으로 높일 계획임

∙ PEM수전해 사업 성장을 통한 저가격화와 대규모 보급이 필수적

∙ 그린 수소 기술이 2050년 탄소중립 사회로 전환되기 위한 핵심기술이 될 것으로 전망

- 정부는 ‘제1차 자원순환기본계획(2018~2027)’에 따라 2022년까지 태양광 패널 회수· 보관 체계를 구축, 재활용 기술개발 등 기반 마련

- 19년 1월 정부가 수소경제 활성화 로드맵을 제시

- 20년 수소 법을 제정, ‘수소경제위원회’구성 운영하여 수소경제 이행 및 추진체계 마련

- 생산 단가 절감 및 경제성이 확보된 재생에너지를 활용한 수전해 방식을 목표

∙ 신재생에너지 의무비율 2026년까지 25%로 상향 조정

5. 기대효과

ㅇ 기술적 기대효과

- 수전해 시스템의 에너지 효율화를 통한 그린수소 생산 경제성 확보

∙ 수전해 주변 기술(E-BOP)의 에너지 효율화를 통해 그린수소 생산 비용 절감

- 국내의 경우 수전해 설비는 대형화 위주로 인한 문제점 개선

∙ 대형 수전해 장치는 고장시 시스템을 정지, 전체 시스템의 수리가 필요

∙ 해외의 경우 소형화 및 모듈화를 통해 시스템 구축 시간 단축, 고장시 모듈별 유지보수

∙ 소형화, 모듈화를 통해 시스템 구동 효율을 높일 수 있음

ㅇ 경제적 기대효과

- 국내 개발된 수전해 설비 및 부품과 경쟁을 통하여 수소 경제 활성화

- 전라남도 내 수소 에너지 활용 시스템 구축을 위한 주요 기술 개발 및 성능확보, 현장 적용 및 실증 추진을 통한 수소 에너지산업 육성을 통해 지역 경제 활성화

- 소형화, 모듈화를 통해 구동 효율을 높이고 유지보수 비용을 최소화

- 국내 기술을 활용하여 수전해 시스템 패키지를 통해 수입대체 효과

ㅇ 인프라 기대효과

- 본 기술 개발을 통해 가능한 많은 부분에서 수전해 시스템의 국산화 기대

- 기존 국내 수전해 시스템 업체와의 협업 및 거래를 통해 수요를 늘리고 상생 구조 형성

- 여러 지역 업체들과 협업을 통해 수소 시장으로의 동반성장 가능성 기대

- 지역 업체들과의 협업을 통해 수소경제 생태계를 선도

6. 안전관리 중점사항

ㅇ 과제 관련 안전관련 법령, 제도

- 수소 용품 중 수전해설비에 대하여 수소 경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률 및 같은 법 시행규칙의 수소 용품 제조의 시설·기술·검사기준에 따른 안전기준을 준수

- 고압가스안전관리법 및 같은법 관련 규칙상의 안전관리기준 준수

- 산업통상자원부령 ‘이동식 수소충전소’ 안전기준 준수

ㅇ 정기 안전점검 및 관리

- 연구실 환경 관련 안전점검 실시

7. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 15억원 이내(세부과제1)

					(단위: 백만원)
구분	과제명	2023		2024		2025	소계
세부1	수전해 모듈화 시스템 개발	500		500		500	1,500

∙ 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 총괄 및 세부 과제별 산·학·연 컨소시엄 구성

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임2-3		중추기술R&D 세부과제2 제안요구서(RFP)

□ 세부과제2 RFP

지역

전라남도

지원유형

중추기술R&D

과제유형

□ 원천기술형  ■ 혁신제품형

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

■ 해당        □비해당

신재생에너지

-

과제명

세부2

■ 저압직류배전 시스템 기술 개발

1. 개념 및 정의

ㅇ 저압직류배전 시스템 개발

- 교류시스템이 적용된 이후 전압 변동과 변성에 대한 문제가 오늘날 전력전자기술의 발달로 해소됨으로써 직류의 장점을 살린 직류배전 시스템 도입에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있음

- 국가 정책으로 인해 신재생에너지원 활성화와 이제 도래할 노후 신재생에너지원의 활용 방법론 제시가 요구되고 있음

- 직류전력을 생성하는 대표적인 신재생에너지인 태양광시스템 중 노후 태양광 시스템을 이용한 저압직류배전시스템을 개발하고 이를 전기차 충전시스템에 적용 시 Carbon-Free를 선도할 수 있음

- 직류배전을 활용시 교류배전보다 10%이상의 전력효율이 상승됨

- 직류전원 직접공급 또는 신재생에너지, 분산전원 및 에너지저장장치와 연계한 직류배전용 핵심기기 개발과 원천기술 확보 외 타 수용가와 에너지 호환기술을 확보함

2. 연구개발 목표 및 내용

ㅇ 최종목표

- 노후 태양광 시스템을 이용한 BEV 충전용 저압직류배전 시스템 개발 및 구축

ㅇ 정량적 목표

연번	성능지표	단위	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관)	달성목표
1	에너지저장용 컨버터 변환 효율	%	95%	97%	97%
2	직류배전용 컨버터 변환 효율	%	95%	97%	97%
3	직류 연계형 전기차충전기 효율	%	93%	97%	97%
4	저압직류배전 시스템용 전기차 충전시스템	식	-	-	1

ㅇ 연구 내용

- 노후 태양광 및 ESS 연계를 PCS 개발

- 직류배전 적용을 위한 DC/DC전력변환시스템 설계

- 저압직류배전 시스템 적용 전기차 충전시스템 구축

3. 지원필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 전 세계적으로 불필요한 전력변환 단계를 감소시켜 에너지효율을 높이기 위한 직류배전에 관심이 높아짐으로써 직류송배전 마이크로그리드가 미래형 전력배전 시스템으로 주목받고 있음

- 기술 융합을 통해, 기존 배전망의 단점을 보완할 수 있는 지능형 배전망 필요

- 신재생 에너지원의 증가 및 노후화로 인한 전원공급 방식의 변화 및 에너지원의 활용 방안 필요

- 디지털 부하의 증가로 인한 고품질 및 안정적 전력공급 필요

- 효율적이고 안정적인 직류 마이크로그리드 운영을 위해 분산전원과 ESS의 협조제어 연구 필요

- 고효율/고안정성 기반의 전력변환 시스템 기술 필요

- 직류 배전망 내 핵심기기의 고부가가치 기술 개발 필요

ㅇ 지역산업 기여

- 광주· 전남지역에 부족한 소재 개발 및 가공산업에 활력을 불어넣을 수 있음

∙ 노후 태양광 시스템을 적용으로 Carbon-free City 활로 확보

∙ 저압직류배전 보급 확대 및 신재생에너지 접속 극대화를 통해 CO2 절감 목표에 기여

∙ 고부가가치 소재 사업으로 발돋움

4. 국내·외 기술·산업 동향

ㅇ 해외 동향

- 아시아 지역의 DC 배전 시장 점유율은 2015년 47%에서 2024년 71%로 예상되며, 아시아 지역을 기반으로 DC배전 시장이 확장될 것으로 전망

∙ 중국, 일본, 인도 중심의 아시아 시장이 전체 46.4%에 달하는 2.8조 규모로 DC배전 프로젝트를 추진중에 있음

- 미국 : 마이크로그리드에 저압 직류배전 적용확대 및 Emerge Alliance의 저압 직류배전 표준 발표 및 IEC 표준화 추진

- 스웨덴 : 저압 DC 공급방식 검토, 소규모 DC망 실증추진 및 핀란드의 AC 20㎸/400V→ DC 750V 계통전환 타당성 실증

- 일본 : 통신업계 주도로 IDC 공급용 400V 직류배전시스템 구축

- 직류배전은 전 세계적으로 기술개발 초기단계에 있음. 이에 핵심기술 개발, 표준화 등 기술선점을 통한 글로벌 경쟁력 확보가 요구되며, 상용화까지 적지 않은 시간과 초기 투자비용이 소요될 것으로 전망

- LVDC 배전용 전기기기의 국외시장 규모 및 전망은 64.6억 달러(‘15) → 170.8억 달러(’20) → 335.7억 달러(’25)로 예상되며 미국의 마이크로그리드에 저압 직류배전 적용확대 및 Emerge Alliance의 저압 직류배전 표준발표 및 IEC 표준화 추진 및 스웨덴의 저압 DC 공급방식 검토, 소규모 DC망 실증추진 및 핀란드의 AC 20㎸/400V → DC 750V 계통전환 타당성 실증을 통해 성장 예정

- 국외의 LVDC 배전용 전기기기 주 시장은 IDC, 가정 및 빌딩, 전기자동차 충전기 등으로 나타나고 있음

∙ 전기자동차 충전기는 2015년 9,000대 규모에서 2020년 98,000대(평균 41% 증가)로 아태지역 40,000대, 유럽지역 34,000대, 북미지역 20,000대, 나머지 4,000대 순으로 전망됨

ㅇ 국내 동향

- 직류배전에 대한 주요 연구는 산․학․연의 컨소시엄 형태의 정부주도 사업으로 진행되고 있으며, 기업에서는 직류핵심부품에 대하여 주도적으로 개발이 진행 중임

- 고창에 위치한 실증단지 내 직류배전 인프라를 구축하여 전압의 적정성을 검토하고, 직류연계 및 조류제어 기술을 검증할 계획으로 추진 중이며 직류배전 실증사이트 구성

- A社는 Active House (Green Tomorrow) 모델에 직류 배전을 적용한 프로젝트를 수행하였으며, K-MEG사업의 일환으로 서울대학교 K동을 DC 배전 실증사이트로 구축하여 에너지 효율 약 10% 절감됨을 실증함

- B社 및 C社에서는 도서지역 직류 배전망 구축 사업에 요구되는 특성에 적합하도록 장치의 기능 개발과 운전 조건을 부여하며, 동시에 경제적인 모델을 구축

- 직류 배전의 고효율화를 위한 장치 설계 및 제작 기술을 개발하여, 개발된 장치들의 통합 운영을 통해 발전에서 배전 및 부하 운전에 이르기까지의 기존 교유 배전계통 대비 직류 시스템 운영 기반 에너지 효율을 정량적으로 분석하고 검증하여 에너지 전송효율 약 10% 상승을 확인

5. 기대효과

ㅇ 기술적 기대효과

- 양방향 전력변환장치의 적용을 통해 신재생에너지 발전설비와 연계된 에너지저장시스템의 보급 확대가 가능하며 정전 시 비상전원 시스템, 고효율, 고품질 전력 공급 가능

- 직류 마이크로그리드 시스템 핵심기기 개발을 통하여 직류배전 수용가 연계형 핵심기기 국내 기술력 및 경쟁력 확보가 가능

- 직류배전 마이크로그리드 엔지니어링 기술 운영 안정도 증대

- 직류배전의 전력품질 측정을 통해 향후 해당 기술에 연계되는 분산전원용 전력변환기 기술개발에 대한 지표로 활용 가능

ㅇ 경제적 기대효과

- 고효율의 전력변환장치를 이용한 직류배전 시스템과 직류 상용제품의 적용을 통해 교류배전 대비 10% 이상의 전기요금 절감이 가능

- 재생에너지 직류수용가 직접적용으로 에너지 절감효과를 누릴 수 있고 재생에너지 및 직류배전 관련 산업 발전에 일조 할 것으로 예상 됨

- AC/DC 하이브리드 배전망 구성 시, 교류배전망의 강인성과 직류배전망의 고효율의 장점을 확보할 수 있어 국가기관 간 망 구성의 산업 육성에 기여

ㅇ 사회적 기대효과

- 직류마이크로그리드 시스템의 양산, 국내시장 도입, 해외시장 진출 등 일련의 과정에서 관련 일자리 창출이 기대되며 핵심기술 확보, 선진국과의 기술격차 감소 및 외화 창출이 기대 됨

- 전력손실 저감 측면 뿐만 아니라 디지털 신기술 결합, 높은 신뢰도 및 AC/DC 배전망 연계를 통한 안정적인 전력공급 가능

- 저압직류배전 및 마이크로그리드 계통의 안정도 확보를 통한 직류 계통 보급 확대 및 신재생에너지 접속 극대화를 통해 고신뢰·저손실 계통구현 및 CO2 절감 목표에 기여

6. 안전관리 중점사항

ㅇ 과제 관련 안전관련 법령, 제도

- 고압가스안전관리법 및 같은법 관련 규칙상의 안전관리기준 준수

- 전기‧전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률

- 수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률

- 산업통상자원부령 ‘이동식 수소충전소’ 안전기준 준수

ㅇ 정기 안전점검 및 관리

- 연구실 환경 관련 안전점검 실시

7. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 12억원 이내(세부과제2)

					(단위: 백만원)
구분	과제명	2023		2024		2025	소계
세부2	저압직류배전 시스템 기술 개발	400		400		400	1,200

∙ 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 총괄 및 세부 과제별 산·학·연 컨소시엄 구성

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임3-1		문제해결R&D 품목개요서 1

지역

전라남도

지원유형

문제해결R&D

품목유형

□ 원천기술    ■ 혁신제품

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

□ 해당        ■비해당

에너지

효율향상

신재생에너지

품목명

모듈러 기반의 100kW급 고효율 절연형 전기자동차 급속 충전 플랫폼 구축

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념

- 전기차 수요 증가에 따른 전기차 급속 충전 시설 확충 필요

* 전기차 누적 등록 대수가 급격히 증가함에 따라 적절한 전기차 충전 인프라 보급 필요

* 전기차 수요 증가에 따라 전기차 급속 충전기에 대한 수요가 폭증할 것으로 보이나 현재 급속 충전기 설비 현황에 따르면 완속 충전기보다 현저히 적은 보급 상황을 나타냄

- 고효율 절연형 전기차 충전 시설 필요성

* 전력 손실 절감을 통해 급속 충전기의 전력 밀도, 가격 경쟁력, 상품성 확보 가능

* 전력 손실 및 발열 저감을 통해 전기차 급속 충전기의 수명 및 신뢰성 향상

* 대용량 전기차 급속 충전기의 고효율화를 통한 전기에너지 소비 절감 가능

* 절연형 전기차 급속 충전기의 보급을 통해 전기차 사고 및 사고 확산 저감 가능

ㅇ 산업 동향

- 해외기술 및 시장동향

* 전 세계적으로 전기차의 수요가 급증함에 따라 미국은 약 8조 8,500억 원의 전기차 충전 인프라 구축 예산을 배정함

* 2025년 중국 전기자동차 충전기 설비 시장 및 관련 서비스 시장 규모는 각각 800억 위안(약 49조원), 400억 위안(약 7조원)에 이를 것으로 전망함

* 중국에서는 200kW급 전기차 급속 충전 스테이션 개발에 성공하였으며, 계통 및 전기차 간 절연이 가능하고 시스템 전력변환 효율 95% 이상인 급속 충전 시스템을 구현하였음

- 국내기술 및 시장동향

* 국내 개발된 대용량 전기차 급속 충전기(H 社, J 社 등)는 시스템 기준 전력 변환 효율이 95% 미만으로 해외 전기차 급속 충전기 대비 전력 변환 효율이 저조함

(중국 Maxwell Technology 社 전기차 급속 충전기 전력 변환 효율 95.5% 이상)

* 국내 업체에서 35kW 모듈형 100kW 급속 충전기 개발하였으며, 400V와 800V 충전시스템 차량의 동시 충전을 지원함

* 국내 J 社 전기차 급속 충전기는 계통과 전기차 간 전기적 절연을 통해 안전성을 확보하였으나 대부분의 국내 전기차 급속 충전기는 절연 기능을 제공하지 않음

* 국내 전기차 수요 급증에 따라 급속 충전기 보급이 증가할 것으로 예측되므로 ABB, Maxwell Technology 등 해외 선진사 제품과 비교하여 경쟁력 있는 국내 전기차 급속 충전 장치 확보가 필요함

2. 지원 범위

ㅇ 최종목표

- 고효율 대용량 절연형 전기차 급속 충전 시스템 구축

* 계통과 전기차 간 전기적 절연을 제공하여 높은 안전성을 갖는 전기차 급속 충전 하드웨어 개발

* 모듈형 전력변환 시스템 구조 기반의 고효율 100kW급 급속충전시스템 개발 및 인증

* 지능형 전력제어 알고리즘을 통해 모듈형 전기차 급속 충전 하드웨어의 전력변환 효율 극대화

ㅇ 단계별 세부개발 내용

- 1단계

* 고효율 달성을 위한 최적 전력 변환 토폴로지 분석, 선정 및 설계

* 전력 변환 하드웨어의 성능 목표 만족도 시뮬레이션 검증

* 전력 변환 효율 향상을 위한 모듈형 전력제어 알고리즘 개발

* 냉각방식 등의 개선을 통한 시스템 전력 변환 손실 최소화 기술개발 및 적용

* 전력 변환기 제어기와 하드웨어 회로 설계 및 시작품 제작

* 개별 전력 변환기의 실험적 성능 검증 및 디버깅

* 100kW급 모듈형 전력 변환 시스템 구축

- 2단계

* 전기차 기반의 모듈형 전력변환 시스템 시험 검증 및 디버깅

* 전기차 기반의 지능형 전력제어 알고리즘 실험 검증 및 최적화

* 수백kW급 대용량 충전 인프라 구축을 위한 충전시스템 설계

3. 지원 필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 전력 손실로 인한 전기에너지 낭비 절감 및 급속 충전 인프라 고도화

* 전기차 급속 충전 인프라는 향후 전기차 수요 증가와 비례하여 증가할 것으로 예상하므로 전기차 급속 충전 하드웨어에서 발생하는 전력 손실과 전기에너지 낭비를 절감하여 탄소 중립 및 온실가스 감축에 기여할 수 있음

* 대용량 배터리를 탑재한 전기차는 사고 발생 시 화재 진압 및 대응이 어려우므로, 전기적 절연이 가능한 급속 충전 장치를 구축하여 전기차 사고 피해 절감이 가능함

- 해외 저가 전기차 급속 충전 장치 대체재 필요

* 현재 중국산 전기차 급속 충전장치의 성능이 급격하게 증가함에 따라 국산 전기차 급속 충전장치의 연구 및 상품화가 더뎌지는 실정임

* 전기차 급속 충전장치의 선제 국산화를 통해 우수한 플랫폼을 선점하여 향후 증가할 것으로 예측하는 전기차 급속 충전 시장을 선점할 수 있음

ㅇ 지역산업 기여

- 전남지역 기업 협력을 통해 전남지역 에너지 인프라 및 충전기 제조산업 활성화

* 전남지역은 지능형 전력망 및 전기자동차와 관련한 특화 기업을 다수 보유하고 있으므로 전기차 급속 충전장치 개발 시 다양한 협력 사업이 가능함

* 전남지역 기업과 국산 전기차 급속 충전장치 개발 및 제작 기술을 선점하여 전남지역 에너지 인프라 및 충전기 제조산업을 활성화하고 전남지역 경제 지표에 긍정적인 영향을 끼칠 것으로 보임

4. 안전관리 중점사항

ㅇ 해당사항 없음

5. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 9억원 이내

				(단위: 백만원)
품목명		2023	2024	2025	소계
모듈러 기반의 100kW급 고효율 절연형 전기자동차 급속 충전 플랫폼 구축		300	300	300	900

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 컨소시엄 구성(주관연구개발기관+공동연구개발기관)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임3-2		문제해결R&D 품목개요서 2

지역

전라남도

지원유형

문제해결R&D

품목유형

□ 원천기술    ■ 혁신제품

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

■ 해당        □비해당

전지

신재생에너지

품목명

고안전성 ESS용 전고체전지 황화리튬(Li2S) 원료 양산기술 개발

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념

- 신재생에너지(이하 신재생E) 및 전기자동차 보급ㆍ확대 신뢰성 제고를 위한 고안전성, 고에너지밀도 특성의 차세대 전고체전지 핵심소재 개발

* 최근 액체전해질 기반 리튬이온전지(LIB)의 화재사고로 ESS나 EV 확대 한계성 인식

* 안전하고 LIB 수준의 이온전도도를 갖는 황화물계 고체전해질의 주원료인 황화리튬(Li2S) 제조ㆍ양산기술 개발

* 전고체전지 상용화의 최대 걸림돌인 큰 내부저항(전극과 전해질 간 낮은 밀착성으로 이온 유동성 저하)을 극복하기 위한 고품질(미립화, 고순도)의 황화리튬 양산기술 개발

* 기존 독성 용매(DME, Xylene 등)를 대체하는 친환경 Green Solvent 적용한 황화리튬(Li2S) 합성 원천기술 및 상용화 요소기술 개발

ㅇ 산업동향

- 해외기술 및 시장동향(출처 : 전고체 배터리 기술동향, KISTEP 브리프50)

* ‘21년 기준 전고체전지 시장은 약 21.9백만 달러 규모이나, ’25년 전후로 시장이 확대돼 ‘27년에는 약 140.8백만 달러까지 성장 전망

* (미국/Solid power) ‘12년 설립된 Colorado대학 스타트업으로, 황화물계 고체전해질을 사용하는 1MWh 수준의 제조라인 보유

* (일본/Totota) 황화물계 전고체 물질을 채택한 대표적인 기업으로, Panasonic과 조인트 벤처를 통해 상용화 추진 중

* (중국/CATL) ’25년 전고체전지를 양산할 계획이며, 황화물계와 폴리머계를 모두 준비 중

- 국내기술 및 시장동향

* (S사) 황화물 기반으로 ‘23년 전고체전지 소형셀 시양산, ‘27년 이후 상용화를 목표로 기술 개발 중

* (S사) 황화물계 고체전해질 개발을 목표로 연속식 건식합성공정 개발 중

* (K연구원) 공침합성법에 의한 황화물계 고체전해질 개발 중

* 고체전해질의 주원료인 황화리튬 생산을 목표로 하는 국내기업은 00화학과 00케미칼 등이 있으나, 제품 품질이나 생산실적은 아직 보고되지 않음

2. 지원 범위

ㅇ 최종목표

- 고안전성 ESS용 황화물계 전고체전지 핵심소재인 황화리튬 고품질화 및 공정기술 개발

* 정량적 기술목표 : 입도 ≤ 1 ㎛(D50 0.4~0.7㎛), 용량 1kg/batch(pilot scale)

ㅇ 단계별 세부개발 내용

⦁ 1단계

- 고품질 황화리튬 제조 핵심 요소기술 개발

* 습식분쇄와 H2S합성이 동시에 진행되는 1kg/batch 규모 반응기 설계 및 제조기술 개발

* 원료 당량비, 반응온도 및 시간 등 반응기 scale-up에 따른 재현성 시험평가

* 기존 독성 용매 대체용 친환경 Green Solvent 적용 Li2S 합성 및 평가(lab.실험)

· Green Solvent 적용 원천기술 및 지식재산권 확보

- 고품질 황화리튬 제조 전공정 구축(파일럿규모) 및 운전 최적화

* 1kg/batch 합성 반응기 최적 운전조건 도출 및 고품질 황화리튬 제조기술 확립

* 원료 저장, 1차분쇄, 슬러리 프리믹싱, 2차분쇄 및 반응, 고액분리, 해쇄 과정 등으로 구성된 황화리튬 제조 전공정 구축 및 trouble shooting을 통한 공정 안정화기술 확보

· Green Solvent 적용 공정 기술 지식재산권 확보

- 차세대 이차전지 개발(황화물계 전고체전지 등)에 대한 관련 기술 및 시장현황 조사

⦁ 2단계

- 황화리튬 상품화 및 개발기술 고도화

* 공정 경제성 확보를 위한 H2S 및 용매 회수, fouling 방지 여과기술 개발

* 황화리튬 상품화를 위한 Certificate of Analysis(COA), Technical Data Sheet(TDS), Safety Data Sheet(SDS) 확보

* 1톤/일 규모 상용화플랜트 상세설계도 확보

* 황화리튬 기반 고체전해질, 양극복합체 제조 원천기술 및 지식재산권 확보

* 기술개발 결과물의 상용화 계획 수립

3. 지원 필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 이차전지 세계 최강국 지위 달성을 위한 “이차전지 산업 혁신전략” 발표 (22.11.01.)

* 3대 목표 : 1) 안정적 공급망 확보, 2) 첨단기술 혁신허브 구축, 3) 건실한 생태계 조성

→ 관련 광물, 소재 기업 육성 및 지속가능한 배터리 순환체계 구축, 차세대 배터리 개발

- 신재생에너지와 EV 보급률 신장을 위한 안전하고 신뢰성이 높은 차세대 ESS 필요

* 액상전해질 기반 LIB의 에너지저장시스템(신재생E 연계 ESS, 전기차 등)의 화재 발생

* 안전성이 높은 반고체 또는 전고체전지 등 차세대 배터리 개발 및 상용화 시급

- 미래 에너지자립, e-모빌리티 시장 선점을 위한 국내 차세대 배터리 소재산업 육성 필요

* 글로벌 리딩기업의 RE100 달성을 위한 신재생E 연계 ESS 시장 급성장

* 높은 이차전지 4대 소재 가격/해외의존도 타개 및 미국 IRA법 대응 필요

ㅇ 지역산업 기여

- 전남지역 기반의 태양광, 해상풍력, 수소연료전지 등 신재생E 기업과 연계된 ESS산업의 동반성장으로 지역 에너지산업 활성화

- 미래 신성장산업인 e-모빌리티산업과 주력산업인 이차전지산업의 기술경쟁력 강화

- 지역 강소기업과 협업을 통한 차세대 배터리 소재□부품산업의 다양성 확보 및 융복합 R&BD 제시

- 차세대 배터리 핵심소재 생산기지를 중심으로 유관 산업을 전남에 유치함으로써 Global Top Battery Industrial Complex 조성, 인구 유입 및 세수 확보로 지역경제 활성화

4. 안전관리 중점사항

ㅇ (추가)과제 관련 안전관련 법령, 제도

- 산업안전보건법(산업안전보건기준)

- 전기안전관리법

- 유해화학물질관리법

ㅇ 정기 안전점검 및 관리

- 연구실 환경 관련 안전점검 실시

5. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 12억원 이내

				(단위: 백만원)
품목명		2023	2024	2025	소계
고안전성 ESS용 전고체전지 황화리튬(Li2S) 원료 양산기술 개발		400	400	400	1,200

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 컨소시엄 구성(주관연구개발기관+공동연구개발기관)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임3-3		문제해결R&D 품목개요서 3

지역	전라남도	지원유형	문제해결R&D
품목유형	□ 원천기술 ■ 혁신제품	산업기술분류	중분류Ⅰ	중분류Ⅱ
안전관리형과제	□ 해당 ■비해당		신재생에너지	에너지/환경기계시스템
품목명	고집광 태양열 기반 해수담수화 기술개발 및 실증

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념

- 고집광 태양열을 이용하여 바닷물을 증류하여 식용수 및 생활용수로 만드는 고효율 해수담수화 기술 개발

- 태양으로부터 전달되는 에너지를 이용하는 방식은 태양광발전을 통한 전기생산과 태양열 장치를 이용한 온수난방 및 전기 생산으로 활용됨. 그러나 태양광 발전은 태양 스펙트럼의 일부분만을 이용하게 되며 많은 태양에너지(적외선)가 열로 소모됨

- 고집광 태양열 기반 해수담수화 기술은 태양광 및 태양열을 모두 활용하기 때문에 에너지원의 활용도가 뛰어나며 기존 태양광만 사용하는 방식에 비해 3배 이상의 효율이 있음

- 고집광 태양열 기술을 해수담수화 시설에 접목하면 역삼투압 방식과 막증류식 방식을 모두 활용 가능, 두 가지 방식을 모두 활용하게 되면 담수화 과정 후 버려지는 농축수를 막증류식 담수화 설비로 한 번 더 담수화할 수 있으므로 친환경적임

ㅇ 산업동향

- 해외기술 및 시장동향

① 해외 기술 동향

* 2014년 이후 신설된 담수화 플랜트의 대부분은 RO 기반으로 건설되었으며, 현재 전 세계 담수화 플랜트의 90% 수준이 RO 방식에 의존

* 최근 세계 각국의 취수원 다변화 정책 및 기후변화 대응을 위한 에너지 Mix 전환 흐름에 따라 담수화 플랜트의 새로운 접근 대두

* (RO―신재생에너지 융합 플랜트) 해수담수화 플랜트에 태양광, 태양열 등 신재생에너지 발전을 융합하여 담수화 플랜트의 탄소 배출량 감소

② 해외 시장 동향

* 해수담수화 시장은 ’18년 144억 9,518만 달러에서 ’24년 202억 5,629만 달러 규모로 연평균 5.7%의 성장이 예상 ※ 출처 : 해수담수화 KISTEP 기술동향브리프 2021-07호

* 전세계 해수담수화 설비규모는 ’06년 5,227 m3/d에서 연평균 6.4% 성장하여 ’18년 기준 1억965만 m3/d 규모, ’24년에는 1억5,126만 m3/d로 성장 예상   ※ 출처 : Desal data, 2018

* 전체 해수담수화 설비의 총량 측면에서 가장 큰 시장이 형성되어있는 지역은 중동･북아프리카 지역과 동아시아･태평양 지역

* 2018년 플랜트 용량 기준으로, 전세계 RO 방식 해수담수화 설비의 35.7%는 중동･북아메리카지역에 존재하며 동아시아･태평양 지역은 26.1%, 북미지역에는 15.5% 설치

- 국내기술 및 시장동향

① 국내 기술 동향

* 국내 담수화 연구는 국토교통부의 해수담수화 플랜트 사업(’06)을 기점으로 본격화되었으며, 정부 주도로 차세대 담수화 기술 및 RO 공정 고도화 추진

※ 출처 : 건설교통부, 「미래사회 삶의 질 향상을 위한 Value Creator VC-10」, 2006.5.23.

* 총 3개의 기술적 목표, Low Energy, Low Fouling, Large Train Size (3 L)을 keyword 로 세계 수준의 역삼투 기술을 개발하는 선진국 추격형 R&D 로 추진되었으며, 총 4개의 핵심기술 분야, 즉 미래형 기술, 핵심부품의 국산화, 역삼투공정 설계 및 시공기술, 역삼투 공정 O&M 기술로 구분하여 연구를 진행

* 최근에는 RO 공정 고도화 및 실증기술 확보를 위해 국외 테스트베드 건설을 목표로, 중동 지역 맞춤형 해수담수화 플랜트와 신재생에너지 융합형 해수담수화 플랜트 연구 등 추진

② 국내 시장 동향

* 국내 소규모 담수화 시설의 경우, 수원지 개발, 배수지 확충, 지하수 개발 외 수원 확보가 어려운 도서 지역에서 총 109개의 시설 존재(2018.11월 기준, 총 용량 8,333m3/일)

* 소규모 시설의 81%가 100 m3/d 미만 규모이며, 74개소는 지자체에서 운영하고, 35개소는 한국수자원공사, 5개소는 위탁업체가 수탁 운영

<국내 해수담수화 시설 현황>

구분	주요내용	비고
구분기준	대규모 : 10,000 m3/d 초과 중･대규모 : 1,000 ~ 10,000 m3/d	10,000 m3/d 미만
시설현황	정부주도 : 부산 기장(중단), 대산산업지역(건설중) 민간주도 : POSCO 광양제철소	109개(2018년 기준)
※ 출처 : 물과 미래 (2020) 물정보포털, 한국수자원공사 해수담수화 수탁운영시설 현황(’18.11)

2. 지원 범위

ㅇ 최종목표

- 고집광 태양열 기반 해수담수화 기술 개발 및 실증

* 태양광 에너지를 최대한 활용 가능한 고집광 태양열 기술 개발

* 담수 생산량(50 L/day·m2 이상), 생산수 수질(TDS 200 mg/ℓ 이하)이 일정 수준을 만족하는 해수담수화 기술 개발 및 실증 (규모 : 5m3/d 이상, 연근해 평균 염도 3.5% 해수 대상)

ㅇ 단계별 세부개발 내용

- 1단계

* 기존 해수담수화 기술 개선점 분석

* 고집광 태양열을 적용한 해수담수화 장치 설계 기준 수립

* 고집광 태양열 장치 구조 및 공정 설계

- 2단계

* 고집광 태양열 해수담수화 장치 설치환경 및 특성 분석

* 고집광 태양열 장치 시제품 제작

* 고집광 태양열 기반 해수담수화 제품 실증 및 성능검증

* 기존 방식 대비 고집광 태양열 기반 해수담수화 장치의 경제성 분석

3. 지원 필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 물 부족 문제

* 2004년에 발표된 UNESCO-IHE 연구 자료에 의하면 우리나라는 평가대상 100개 국가 중 15번째로 물 수입률(62%)이 높은 나라로 제시되고 있음

* 계속된 기상 이변으로 가뭄이 장기화될 경우 막대한 인명 및 재산 피해가 우려되는 만큼 광역 및 지방상수원 추가 확보, 지하댐 건설 등 장기적이고 근본적인 대책 마련이 시급함

- 과학·기술적 측면에서의 필요성

* 집열면적의 축소 또는 집열 효율을 높임으로써 해수의 증발을 활용하는 방안 등 획기적인 기술개발이 필요한 분야임

* 기존 국내 태양열 담수화 기술은 기술적 성능면(집열 면적당 생산용량)에서 많은 개선이 필요함

- 사회·경제적 측면에서의 필요성

* 물 부족은 세계적으로 심각한 문제 중 하나이며, 2030년에는 전 세계 7억 명이 식수 부족에 시달릴 것이라는 예측됨

ㅇ 지역산업 기여

- 광주·전남 물 부족 상황 기여

* 신재생 에너지인 태양열 에너지를 이용 고집광 태양열 기반 해수담수화 기술 개발로 주로 바닷가 지역에 건설되어 기술 활용도 우수하며, 담수기술의 상용화 가능성을 보여주어 향후 신규 시장이 열리는 지역으로의 수출가능성이 높을 것으로 판단

4.안전관리 중점사항

ㅇ 해당사항 없음

5. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2024년(2년)

- 1단계(1차년도: 7개월) + 2단계(2차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 6억원 이내

						(단위: 백만원)
품목명			2023		2024		2025	소계
고집광 태양열 기반 해수담수화 기술개발 및 실증			300		300		-	600

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 컨소시엄 구성(주관연구개발기관+공동연구개발기관)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임3-4		문제해결R&D 품목개요서 4

지역

전라남도

지원유형

문제해결R&D

품목유형

□ 원천기술    ■ 혁신제품

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

□ 해당        ■비해당

신재생에너지

-

품목명

고효율 실리콘셀이 적용된 도로방음벽으로 활용 가능한 BIPV 모듈 개발

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념

- BIPV는 건물에 단순히 태양광 패널을 부착하는 BAPV(건물부착형태양광)과 다르게 태양광 모듈을 건물에 일체화한 건축자재로 태양 전지를 통해 생산된 에너지를 건물에 보급하는 기술임

- 국토가 협소하고 건물이 밀집된 국내의 지리적 한계를 해결할 대책으로 부상되고 있으며, 태양광 모듈에 LED, 강화유리, 플라스틱 등을 적층하여 광고판, 커튼월 등으로도 다양하게 활용할 수 있어 시장 잠재성이 높음

- 현재 보급되고 있는 BIPV 모듈은 건축자재로 활용함에 있어 내구성, 내화성능에 한계가 있으며 시공 후 설계 변경이 어려운 부분이 있어 대책이 필요한 실정임

- 제로에너지빌딩 의무화 정책의 본격적인 시행으로 ①2023년부터 공공건축물 500㎡(연면적기준) 이상 ②2025년부터 1,000㎡(연면적기준)이상이 신축, 증축, 리모델링 공사 시적용 대상임. 아울러, 해당 정책 시행으로 BIPV 모듈의 소요가 급증할 것으로 예상됨

- 정부의 탄소중립정책으로 지속적인 성장이 예상되는 건물 일체형 태양광 발전 시스템 시장(BIPV 시장)에 에너지 효율성을 높이고 내구성 문제를 해결한 대면적화 모듈을 생산해 시장에 공급하고자 함

ㅇ 산업동향

- 해외기술 및 시장동향

* LOF SOLAR 社, Sunovation 社, Novergy 社, YonzTechnology 社 다양한 컬러의 BIPV 모듈을 판매하고 있으나 캔버스 BIPV는 전무한 실정임

* 세계 BIPV 시장은 최근 코로나 19의 영향으로 시장규모가 다소 감소하였으나, 2020년 이후 8.3%로 성장하여 2025년에는 415억 달러가 될 것으로 예상

* BIPV 기술을 주도하고 있는 미국, 유럽 기업은 경제성과 심미성 확보에 중점을 둔 다양한 제품의 개발 출시를 추진하고 있음

* 일본, 독일, 네덜란드에서 고속도로에 설치된 방음벽에 태양광 모듈을 설치하여 전력생산을 겸하고 있음

	< 설치 유형에 따른 세계 태양광 시장 규모(단위: 십억달러) >

- 국내기술 및 시장동향

* 국내 주요 경쟁사로는 무기질 염료, 무기잉크를 상용한 코팅 방식으로 다양한 컬러의 BIPV 모듈을 제조함

* 국내 BIPV시장은 2020년 1,298억원에서 연평균 59%씩 증가해 2023년 5,218억원, 2025년 약 1조원에 달할 것으로 예상

2. 지원 범위

ㅇ 최종목표

- 방음벽 적용이 가능한 차음형 BIPV 발전 시스템 개발

* 풍하중 50m/s에 견딜 수 있는 견고한 시스템 설계

* BIPV 적용 방음성능 개선 기술 개발

- 방음벽 심미성을 고려한 고출력 컬러 BIPV 모듈 개발

* 셀 분할 및 접합 공정기술 확보

* ECA 분사량 및 위치에 따른 출력 감소율 최소화 기술 설계

* 심미성을 고려한 칼라유리 및 패턴유리 디자인 설계

- BIPV 모듈을 적용한 방음벽 실증(6개월)

* 방음벽 10kW 이상 적용 구축

ㅇ 단계별 세부개발 내용

- 1단계

* 기존 방음벽 모듈 개선점 분석

* BIPV모듈 적용 방음벽 시설 설계 기준 수립

* 고출력 방음벽 모듈 구조 및 공정 설계

* 심미성을 고려한 컬러 모듈 적용 방음벽 디자인 설계

* 셀 분할 및 최적 효율 도출을 위한 접합 공정기술 확보

* ECA 분사량 및 위치에 따른 출력 감소율 최소화 기술 설계

* 디지털 세라믹 코팅 인쇄 기술이 적용된 BIPV 모듈 개발

* 불연, 준불연 등의 건축자재의 내화성능(건축법상 내화성능)을 가진 BIPV 모듈 개발

* 풍하중구조에 적합한 라미네이션 공정 기술 개발

* 방음 일체형 고출력 BIPV 모듈 요소 공정기술 개발

* 컬러 구현기술이 적용된 방음 일체형 태양광 모듈 설계 기술 개발

* 방음벽 설치환경 및 특성 분석

* 코팅의 두께 조절을 통해 빛 투과율에 따른 최적의 발전량 도출

* 비표준 크기의 방음벽에 적용 가능한 다양한 면적의 BIPV 개발(동일 출력)

* 고출력 방음벽 BIPV모듈 시제품 제작

- 2단계

* BIPV 모듈 적용 제품 성능 검증

* 생산성 및 시공성을 갖는 방음벽 전용 BIPV 상용화 기술 개발

* BIPV모듈을 적용한 방음벽 실증 및 상태모니터링 시스템 구축（6개월)

* BIPV 발전 사업화 연계

3. 지원 필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 유휴공간인 방음벽에 태양광발전 시스템을 설계함으로써 전력 확충이 가능함

- BIPV 설비가 확산됨에 따라 모듈에 대한 수요가 증가하고 다양한 형태와 색상의 모듈을 개발하고 있지만 이에 따른 출력 저하 문제 해결에 어려움을 가지고 있어 해결이 필요함

- 방음벽은 인구 밀집 도심구간에 설치되므로 심미성을 고려한 디자인 설계 적용이 필요함

ㅇ 지역산업 기여

- BIPV 적용 방음벽 설치로 전력생산 및 도록 주변 소음에 대한 민원 감소

- 유휴부지에 대한 신재생에너지 보급 확대

- 컬러 BIPV 모듈 적용에 대한 심미적인 경관 효과

- 태양광 연관 산업의 공동 발전 및 신산업 육성에 따른 고용 창출

- 고용목표 설정의 타당성 및 실현가능성

4. 안전관리 중점사항

ㅇ 해당사항 없음

5. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 9억원 이내

				(단위: 백만원)
품목명		2023	2024	2025	소계
고효율 실리콘셀이 적용된 도로방음벽으로 활용 가능한 BIPV 모듈 개발		300	300	300	900

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 컨소시엄 구성(주관연구개발기관+공동연구개발기관)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임3-5		문제해결R&D 품목개요서 5

지역

전라남도

지원유형

문제해결R&D

품목유형

□ 원천기술    ■ 혁신제품

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

■ 해당        □비해당

중전기기

-

품목명

친환경 가스 및 고체절연 개폐장지의 내진설계 제품개발

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념

- 가스절연개폐장치(GIS)는 변전소에 설치되는 전력 설비의 주 보호 장치로 정상개폐 또는 고장발생 시 과도한 전류를 신속하게 차단 시켜 전력계통을 보호하는 제품

- 친환경 가스 및 고체절연 개폐장치(EGIS)는 온실가스 억제를 위한 기존의 SF6를 대체하기 위해 친환경 대체 매질을 사용하여 GIS와 동등 기능을 갖는 제품을 의미

- 친환경 가스 및 고체절연매질은 건조공기(Dry-Air), N2, 고체절연체를 주로 적용

* 건조공기(Dry-Air)는 O2, N2, Ar 및 기타 불순물로 이뤄지며 가스의 성분비는 관리기준에 따라 기자재별로 별도 기준을 따름

* 고체절연물 재료는 내 트레킹 및 노화특성이 우수한 재질로 장시간 사용하여도 절연성능이 저하되지 않는 에폭시(Epoxy) 수지를 주로 사용

- 친환경 절연매질을 사용함과 동시에 지진 등으로 발생되는 진동이나 설비의 편심에 의해 기울어짐이 발생하는 경우 단락□단선에 의한 화재 및 정전사고 등 막대한 인적 물적 피해를 입을 수 있어 단순한 지진 감시 기능 외에 기기의 기울어짐 상태를 지속적으로 감시 분석하고 이를 예방하는 기능을 갖는 제품에 대한 수요가 증가되는 추세

ㅇ 산업 동향

- 해외기술 및 시장동향

* 세계 각국의 전력산업 분야는 SF6 가스와 관련된 친환경 정책을 일찍부터 마련하여 Holec(네덜란드), Hitachi, Meiden(일본) 등이 고체절연(Epoxy), AE Power(일본) 등이 Dry-Air 절연 MV급 친환경 개폐장치 개발을 완료 이미 적용

* 글로벌 가스절연변전소 시장은 2020년 228억 달러로 연평균 9% 성장하여 2026년에는 382억 달러에 달할 것으로 전망하며, 글로벌 SF6 가스회로 차단기시장은 2.4억 달러로 연평균 6.6% 성장하여 2026년에는 3.7억 달러에 달할 것으로 전망, 이를 친환경 가스절연개폐기가 이 시장을 대체할 것으로 기대

- 국내기술 및 시장동향

* 국내의 경우 고체(Epoxy) 절연 친환경 개폐장치를 2010년도에 L社에서 최초로 개발, H社에서는 Dry-Air 절연 친환경 개폐장치를 2014년도에 개발하여 한전에 유자격 등록 완료

* H중공업(고체절연 + Dry-Air), I사(Dry-Air), T사(N2) 등이 친환경 절연개폐장치 개발을 추진하고 있음

* 국내 GIS 수요처는 90% 이상 한국전력공사가 차지하고 있으며 전력계통의 안정도는 99.7%에 이르는 매우 우수한 수준이나, 지진, 진동, 편심 등에 의한 내진설계 수준은 선진국 보다 뒤처지고 있는 실정

* 현재 선진국 글로벌 기업과 비교해 낮은 기술력은 국내 중전기기업계가 넘어서야 할 과제로 꼽히며, 국내 산업계는 SF6 절연기술 중 배전 아크소호(VI)를 제외한 전 항목에서 선진국보다 기술력이 부족한 것으로 파악되고 있으며 초고압 중전기기 또한 선진국과 동등한 수준인 기술 항목은 계통 해석기술과 제조·공정 기술 등 2개 정도로 파악

2. 지원 범위

ㅇ 최종목표

- 친환경 절연매질을 사용함과 동시에 지진 등으로 발생되는 진동이나 편심에 의한 기울어짐 상태를 지속적으로 감시 분석하고 이를 예방하는 기능을 갖는 친환경 가스절연개폐장치(EGIS) 제품 개발

ㅇ 단계별 세부개발 내용

- 1단계

* 친환경 절연매질(고체절연, Dri-Air, N2 등)을 사용한 GIS 설계 포인트 및 상세설계

* IEC 61850 통신규격 적용을 통한 ICT 융합 친환경 GIS 제품 설계

* ICT 기반 지진, 진동, 편심에 의한 기울어짐 등 상태진단을 위한 빅데이터 취득기술 개발

* 친환경 절연매질(고체절연, Dri-Air, N2 등)을 사용한 GIS 시제품 조립 및 제작

* IEC 61850 통신규격 적용을 통한 ICT 융합 친환경 GIS 제품 조립 및 제작

* 이력 데이터 기반 내진평가 IT 시스템 개발

* 시험 기반 건전도 평가 알고리즘 개발

- 2단계

* ICT 기반 지진, 진동, 편심에 의한 기울어짐 등 상태진단을 위한 DB 구축 및 Update 로직 개발

* 이력 데이터 기반 내진평가 IT 시스템 적용 제품 검증기법 개발

* 시험 기반 건전도 평가 알고리즘 적용 제품 검증기법 개발

* ICT 융합 EGIS 제품 성능 시험 및 인증

3. 지원 필요성

ㅇ 친환경 가스 및 고체절연 내진설계 개폐장치의 필요성

- 교토의정서에서 지구온난화에 중요한 역할을 하고 있는 6가지 온실가스 중 발전소에 화석연료를 사용하면서 발생하는 이산화탄소(CO2)와 전력 기자재의 전연매질로 주로 사용하고 있는 육불화황(SF6) 가스를 억제해야 할 대표적인 온실가스로 규정

- 초고압 전력기자재에 적용하고 있는 SF6 가스는 절연 및 소호 성능이 우수하고 회복 특성이 뛰어나기 때문에 초고압 전력기자재의 절연 매질로 널리 사용되고 있음

- 하지만, SF6 가스의 온난화 지수는 CO2의 약 2만 3천배로 매우 높아서 대기 중으로 배출될 경우 작은 양에도 온실효과가 크기 때문에 SF6 가스를 억제하기 위한 신개념 친환경 절연 개폐장치 개발이 요구되어 옴

- 개폐장치는 과거 옥외 노출형 및 옥내 MCSG(Metal-Clad Switchgear)를 도입 설치 운영하였으나, 설비 고장 및 안전사고 등 여러 가지 문제점이 노출되어 90년대 이후부터 절연성능이 우수한 GIS를 도입해 설치 운영 중

- 그러나, 2008년 이후 SF6 가스 사용량 감축을 위한 친환경 절연 개폐장치 도입 결정 후 이와 관련된 기자재 개발을 독려해옴

- 또한, 최근 내진설비의 중요성이 부각되면서 설비 하부에 스프링 등 내진설비가 적용된 단순 제품들이 설치되고 있으나, 지면에 밀착하여 고정된 제품에 비하여 상대적으로 기울어짐 발생에 취약점이 있어 내진설비의 열화 등에 의한 설비의 기울어짐을 확인하여 사고를 미연에 방지하기 위한 기술개발이 필요한 실정임

ㅇ 정부지원 필요성

- 온실가스 감축 노력에 대한 정부차원의 관심 증가

* 최근 지구 곳곳에서 빈번히 발생하고 있는 태풍, 홍수, 폭우, 엘리뇨와 같은 이상기온 현상 등 지구환경 변화에 대해 전 세계가 우려를 표하고 있는 상태

* 온실효과가 큰 SF6 가스를 억제하기 위한 신개념 친환경 절연 개폐장치 개발이 정부차원에서 요구되어 옴

- 제작사와 정부가 상호협력을 통해 친환경 정책에 부응하도록 유도

* 초고압 친환경 절연개폐장치 개발을 통해 SF6 가스 사용량 감소를 지속적으로 추진

* 제작사는 각각의 절연매질의 특성과 신뢰성 시험방안 마련 등 상호 협력을 통한 국내 전력분야 발전에 이바지할 것을 기대

ㅇ 지역산업 기여

- 전남지역 기업 협력을 통해 전남지역 전력산업 인프라 및 제조산업 활성화

* 전남지역은 한전본사가 위치한 지역으로 전력망 및 전력기자재와 관련한 특화 기업을 다수 보유하고 있으므로 친환경 가스절연개폐기 개발 시 다양한 협력 사업 가능

* 전남지역 기업과 국산 친환경 가스절연개폐기 개발 및 제작 기술을 선점하여 전남지역 전력 인프라 및 전력기자재 제조 산업을 활성화하고 전남지역 경제 지표에 긍정적인 영향을 끼칠 것으로 기대

4. 안전관리 중점사항

ㅇ 과제 관련 안전관련 법령, 제도

- 산업안전보건법(산업안전보건기준)

- 전기안전관리법

- 고압가스안전관리법 및 같은법 관련 규칙상의 안전관리기준 준수

- 중대재해처벌법

ㅇ 정기 안전점검 및 관리

- 연구실 환경 관련 안전점검 실시

5. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 9억원 이내

				(단위: 백만원)
품목명		2023	2024	2025	소계
친환경 가스 및 고체절연 개폐장지의 내진설계 제품개발		300	300	300	900

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 관련 기업, 기관 등 컨소시엄 구성

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임3-6		문제해결R&D 품목개요서 6

지역

전라남도

지원유형

문제해결R&D

품목유형

□ 원천기술    ■ 혁신제품

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

■ 해당        □비해당

청정생산

에너지/환경기계 시스템

품목명

폐플라스틱의 저온 열분해 연료화 기술 개발

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념

- 코로나19로 인한 비대면 생활양식으로의 전환 및 배달·포장식 소비 증가 등으로 플라스틱 폐기물 발생 급증, 석유계 플라스틱의 생산·소비·폐기 과정에서의 온실가스 다량 배출 문제에 대응하기 위한 측면에서 폐플라스틱 열분해를 포함한 화학적 재활용이 주목받고 있음

* (2030 국가 온실가스 감축목표, NDC) 산업 부문은 (2018년) 260.5백만 tCO2eq. → (2030년) 222.6백만 tCO2eq.(△14.5%) ⇒ 폐플라스틱을 연·원료로 활용

* (환경부) 폐플라스틱 열분해 비율을 현행 0.1%(2020년)에서 10%(2030년)로 높여 탄소중립을 선도할 계획 발표

* (산업통상자원부) 석유화학·정유 부문 탄소중립 시나리오(탄소중립 5대 핵심과제 추진)

⦁ 출처 : 관계부처합동 2030 국가온실가스 감축목표(NDC) 상향안, 환경부 보도자료(2021.6.21.), 산업통상자원부 보도자료(2021.2.9.)

* 폐플라스틱 업싸이클링의 방법으로는 가스화, 무산소 열분해를 통한 원료화, 연소반응의 연료로 활용하여 전기를 생산하는 방법 등이 있지만 이러한 연구개발 결과들이 많은 문제점과 한계를 가지고 있기 때문에 폐플라스틱의 구성 화학 결합들의 분해 에너지를 줄여서 적은 Input 에너지로 낮은 온도에서 열분해로 유용성 화합물 원료 및 연료화 하는 기술 개발이 시급함

ㅇ 산업동향

- 해외기술 및 시장동향

* 해외의 경우 EU, 미국, 중국 등의 선진국을 중심으로 폐플라스틱 자원화 개발연구가 확대되고 있으며, 고온 열처리를 통해 발생한 증기를 밀도별로 증류하는 방법은 상용화가 진행되는 상태임

* 미국에서는 촉매를 이용하여 저온에서도 폐플라스틱이 분해되어 연료화 시키는 연구를 개발하여 상용화 연구를 진행 중이며, 중국에서는 일찍이 폐플라스틱 연료화 생산 시스템 상용화를 진행하고 더 나아가 광촉매/광전기화학적 폐플라스틱 연료화 연구가 수행되고 있으며 유럽에서는 폐플라스틱에서 생산된 연료를 정밀하게 분류하는 시스템을 구축하여 가치를 확대하고 있음

* 이러한 연구는 증가하는 플라스틱 생산량 대비 폐플라스틱의 양을 줄임과 동시에 자원화가 가능함을 나타내며 선진국들은 위와 같은 기술들을 통해 고부가가치 물질 창출 및 에너지 확보 연구 분야의 큰 축을 담당하고 있어 저온 처리를 통해 고효율 전환 기술 확보가 시급함

- 국내기술 및 시장동향

* 국내에서 폐플라스틱 재활용 실적을 살펴보면 재활용품 판매총액 19년 1조 5652억 원에서 연평균 17.3% 성장, 24년 3조 4760억 원으로 예상되며(환경부 자원순환정보시스템(2021) 최근 3년간 참여기업들의 판매량이 급성장하고 있는 것으로 추산됨(국내 플라스틱 재활용 시장 규모는 크게 확대되는 모습을 보이고 있음)

* ‘폐플라스틱 재활용 고도화 기술개발사업’90)(환경부, 2022~2025년), ‘석유화학 탄소중립 대응 기술개발사업(플라스틱 업사이클링 포함)’ 예비타당성 조사 기획91)(산업통상자원부, 2023~2030년), 폐플라스틱 열분해유로부터 나프타를 생산하기 위한 수첨처리·분해·수소화 촉매 개발 및 1톤/일 규모의 촉매 화학적 업그레이딩파일럿 공정 개발92)(한국산업기술평가관리원, 2021~2024년) 등 추진 중

* 지자체의 경우 현재 4개 지자체(인천 서구, 구미시, 강원도, 횡성군)에서 공공 열분해시설을 구축할 예정이며, 산업계의 경우 플라스틱의 재생원료 사용이 의무화되는 국제 동향에 따라 국내 석유화학사 및 정유업체를 중심으로 관련 투자 진행 중임

⦁ 출처 : 폐플라스틱 열분해 추진여건 및 정책과제(한국환경연구원, 2022)

2. 지원 범위

ㅇ 최종목표

- 연료유가 80% 이상인 Naptha를 생성하는 폐플라스틱 분해 반응 시스템 기술 개발

* 저온 열분해 촉매, 광분해 촉매, 폐플라스틱 용해, 연속흐름시스템 및 양면의 촉매 호스트 시스템을 구성하여 궁극적으로 Input 에너지 저감을 위해 태양광 집광에 의한 250℃ 이하 저온 열분해 및 광분해 반응으로 폐플라스틱을 분해하여 탄소수가 8~18개인 연료유가 80% 이상인 Naptha를 생성하는 폐플라스틱 분해 반응 시스템 기술 개발

ㅇ 단계별 세부개발 내용

⦁ 1단계

- 저온 열분해 촉매 및 광분해 촉매 후보 물질 분석, 선정 및 합성

- 열분해 시설 입주 분석 및 환경‧안전에 관한 가이드라인 개발

* 270℃±20℃에서 진동 및 초음파 발생에 의해 저온 열분해가 가능한 세라믹볼 설계 및 합성과 결정 내 결함구조를 가져서 C-C, C-H 결합의 공유 결합성을 이온 결합성 유도가 가능한 저온 열분해 및 광분해 결함구조 촉매를 설계하여 합성

- 저온 열분해, 광분해 촉매 후보 물질들의 폐플라스틱 분해능 연구 및 최대 성능 촉매 개발

- 온실가스 감축효과 분석 및 산정방법론 제시

* 진동 및 초음파 발생 가능한 세라믹 볼들을 활용하여 최적 조건의 크기 및 조성 선정

* 결함구조를 가진 저온 열분해 및 광분해 촉매들의 180~300℃ 범위에서 태양광 집광 조사하에서 동일 조건에서 폐플라스틱 분해능을 비교 분석하여 가장 우수한 분해능을 가진 촉매 선정

⦁ 2단계

- 저온 열분해 및 광분해 융합공정 시스템 개발

* 1단계 및 2단계에서 개발된 폐플라스틱 저온 열분해용 세라믹볼, 금속산화물 저온 열분해 촉매, 광분해 촉매 및 공정 기술을 바탕으로 재생에너지원을 활용하여 Input 에너지를 최소화하는 최적의 고효율 융합공정 시스템 설계 및 개발

- 오염물질에 대한 관리규정 및 법규에 대한 대응 가이드 개발

* 폐플라스틱의 범위와 대상 구체화 및 연료화 과정에서 발생할 수 있는 오염물질에 대한 관리규정 및 법규에 대한 대책 마련

- 촉매 물질의 요구사항 분석 가이드 개발

* 저온 열분해를 위한 광분해 촉매 물질의 요구사항 분석 가이드 개발

3. 지원 필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 폐플라스틱의 리싸이클 및 업싸이클 기술은 전 인류가 기후변화 대응 기술과 함께 지구 환경 보전을 위하여 반드시 해결하여야 할 문제로서 사익 추구를 영업 목적으로 하는 개인 혹은 사기업에만 맡겨서는 안되며, 공익을 추구하는 지자체 및 국가가 직접 나서서 폐플라스틱의 수거, 분리 및 처리, 리싸이클과 업싸이클에 관한 정책을 수립하고 집행할 필요가 있음

- 정부는 폐플라스틱을 재활용 또는 에너지 자원화하는 기술 개발을 적극 지원하고 관련 분야의 사업화 및 산업 육성을 통하여 기후변화에 대응하면서 탄소중립 실현을 위한 기반 기술 개발과 환경 파괴의 원인 물질인 폐플라스틱을 에너지 자원화하는 기술 개발을 적극 지원할 필요가 있음

ㅇ 지역산업 기여

- 폐플라스틱의 환경 파괴는 토양 환경, 대기 환경, 수질 환경뿐만 아니라 바다의 해양 환경을 파괴하여 해양 생태계의를 위협하는 정도에 이르고 있음

- 특히, 전라남도와 같이 해양환경(어업)의 중요성 큰 곳에서는 바다속으로 버려지는 해양 폐플라스틱(PE, PP, 나일론 등)을 수거하고, 업싸이클 기술 개발로 분해(에너지 자원화)하여, 해양 폐플라스틱 수거에 보상하는 시스템 개발이 필요함

- 이를 통하여 어업인들의 해양 폐플라스틱의 자진 수거를 유도하여 환경 보호와 동시에 폐플라스틱의 에너지 자원화 기술 개발을 지원하고 R&D 기술의 사업화를 통한 지역산업에 기여할 것으로 기대됨

4.안전관리 중점사항

ㅇ 과제 관련 안전관련 법령, 제도

- 산업안전보건법(산업안전보건기준)

- 환경보건법

- 유해화학물질관리법

- 연구실안전법

ㅇ 정기 안전점검 및 관리

- 연구실 환경 관련 안전점검 실시(유해물질 연구실 안전관리)

5. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 8.5억원 이내

				(단위: 백만원)
품목명		2023	2024	2025	소계
폐플라스틱의 저온 열분해 연료화 기술 개발		250	250	350	850

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 컨소시엄 구성(주관연구개발기관+공동연구개발기관)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임3-7		문제해결R&D 품목개요서 7

지역

전라남도

지원유형

문제해결R&D

품목유형

□ 원천기술    ■ 혁신제품

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

에너지/환경

기계시스템

로봇/자동화기계

안전관리형과제

□ 해당        ■비해당

품목명

해상 풍력터빈 원격검사 무인화 시스템 개발 및 실증

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념

- 해상 풍력터빈(offshore wind turbine)

* (정의) 바람의 에너지를 이용하여 전기를 생산하기 위해 해상에 설치된 풍력터빈

* 육상이 아닌 해상에 풍력터빈을 설치함으로써 이용률 및 수용성 증대 효과

* 단, 해상 풍력터빈의 대형화, 접근성 한계 등으로 인해 육상 대비 O&M 비용 상승

⟶ 전체 에너지 비용(cost of energy) 대비 O&M 비용 비율: (해상) 20~25%, (육상) 10~15%

- 원격검사(remote inspection)

* (정의) 사람이 접근하지 않고 풍력터빈의 상태나 문제를 파악하기 위해 수행하는 관찰, 측정, 시험 등

* 원격검사를 통해 해상 풍력터빈에서의 작업이나 문제점을 감소시켜 O&M 비용 절감 가능

- 무인화 시스템(unmanned system)

* (정의) 사람을 대신하여 해상 풍력터빈에 접근하여 원격검사를 수행하는 무인기기 또는 로봇

* 무인화 시스템은 기본적으로 이동을 위한 장치, 검사용 센서, 진단 알고리즘 등으로 구성됨

ㅇ 산업동향

- 해외기술 및 시장동향

* Siemens-Gamesa, Vestas 등 14~15MW급 해상 풍력터빈을 상용화하였으며, 대형화 추세임

* 드론, 로봇, 운송선 등 원격조종장치를 활용한 다양한 해상 풍력터빈 원격검사 연구 진행 중

* 테슬라, 도요타 등 인공지능 모델을 가상에서 학습하고 실제 환경에서 적응시키는 도메인 적응 연구가 활발히 진행 중이며, 최근에는 도메인 적응과 퓨샷 학습 기법(극소량 데이터만으로 학습하는 기법)을 동시에 활용하여 알고리즘 정확도를 높이는 연구가 제안됨

* 연평균 23.3% 성장이 예상되는 전 세계 서비스 로봇 시장의 21‘년 규모는 362억 달러였으며,
조사 및 유지보수 분야는 15.7억 달러에 이름

- 국내기술 및 시장동향

* 현재 전남서부권과 전남동부권에서 각각 3.3GW, 4.5GW의 해상풍력사업이 추진 중이며,
이는 전국 해상풍력사업의 60%에 해당하는 규모임

* 국내 풍력터빈 제조사는 8~10MW급 해상 풍력터빈을 상용화하고 있음.

* 국내 유지보수 기술수준은 세계최고 대비 70-80% 수준으로 경쟁력 향상이 시급함

* 레일로봇 기술은 공장, 농장, 제철소, 접근제한지역 등 다양한 시설에 적용 중

2. 지원 범위

ㅇ 최종목표

- 해상 풍력터빈 무인 원격검사를 위한 인공지능 모델 및 레일로봇 시스템 개발 및 실증

ㅇ 단계별 세부개발 내용

- 1단계

* 해상 풍력터빈 위험도평가 기반의 원격검사 대상 항목 및 센서, 통신 프로토콜 정의

* 해상 풍력터빈 원격감시를 위한 무인 레일로봇 시스템 설계

* 풍력터빈 공간 가상화 및 고장 모의 시나리오 시뮬레이션 환경 구축

* 해상 풍력터빈 가동률 평가 시스템 개발

* 팬틸트 기능 고해상도 카메라 등을 갖춘 무인 레일로봇 시스템 상세설계 및 제품 제작

* 해상 풍력터빈 고장 학습을 위한 AI 모델 정의 및 가상세계 구축

- 2단계

* 무인 레일로봇 운용 소프트웨어 개발 및 시스템 통합

* AI 학습 시나리오 기반 실제 데이터 활용 베이스라인 모델 제작

* 해상 풍력터빈 원격검사 시스템 구축을 통한 경제성 분석 및 가동률 향상 기술 개발

* 고장 데이터 생성 및 학습을 위한 가상환경 고장 모의

* 무인 레일로봇 시스템의 풍력터빈 적용 및 실증

3. 지원 필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 신재생에너지 보급(재생에너지 3020 이행계획) 및 탄소중립 관련 정부 정책 추진 중

- 혁신제품 개발 도전 및 이를 통한 지역(전남) 대표산업 육성을 위한 정부의 적극적인 지원 필요

ㅇ 지역산업 기여

- 전남권 해상풍력 사업추진에 따른 해상풍력 O&M 시장 확대 예상

- 해상풍력 O&M 및 관련 인공지능 및 무인화 기술을 통해 기업 유치 및 지역산업 육성에 기여

- 개발 모델을 확장하여 해상풍력 뿐만 아니라 다양한 에너지 발전설비의 원격감시에 활용 가능

4. 안전관리 중점사항

ㅇ 해당사항 없음

5. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년 (30개월)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 15억원 이내

					(단위: 백만원)
품목명		2023		2024		2025	소계
해상 풍력터빈 원격검사 무인화 시스템 개발 및 실증		500		500		500	1,500

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 컨소시엄 구성(주관연구개발기관+공동연구개발기관)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임4		글로벌확장R&D 품목개요서

지역

전라남도

지원유형

글로벌확장R&D

품목유형

□ 원천기술    ■ 혁신제품

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

□ 해당        ■비해당

스마트그리드

신재생에너지

품목명

해외 시장 개척을 위한 시장 맞춤형 마이크로그리드 기술개발 및 실증

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념 - 마이크로그리드는 중앙 집중형(Centralized) 전력 공급방식에서 탈피하여 분산 자원 활용을 통해 소규모 단위의 에너지 공급과 수요를 관리하는 분산형 (Decentralized) 전력 공급방식 - 마이크로그리드는 계통 연계 여부에 따라 계통연계형과 독립형으로 분류됨 * (계통연계형) 상시 계통에 연계하여 전력을 공급, 비상시 계통에서 분리되어 무정전 전력 공급 * (독립형) 고립된 지역에 다양한 전원을 적절하게 조합하여 독립적으로 전원공급	<마이크로 그리드 개념도>
- 분산된 에너지 자원에서 생성되는 전력을 수용해 산업 단지, 연구소, 대학 캠퍼스, 의료 시설 등 일정한 지역에 경제적인 에너지 공급이 가능한 시스템임 - 신재생에너지원의 기술 발전, 탈탄소에 대한 정부의 관심 증가, 무정전 및 안정적인 전원 공급에 대한 수요, 농촌의 전력망 공급을 위한 마이크로그리드 채택, 계통 미연계 지역의 에너지 수요 증가 및 에너지 인프라에 대한 사이버 공격 등의 요인으로 관련 시장이 크게 확대되고 있음

ㅇ 산업동향

- 해외기술 및 시장동향

* 전 세계 마이크로그리드 시장은 2020년 259억 7,231만 달러에 이르렀고 연평균 성장률 12.69%로 증가하여 2024년에는 420억 1,345만 달러에 이를 것으로 전망됨

* 계통연계형 마이크로그리드는 2021년 137억 달러에서 2026년에는 241억달러로 성장, 독립형 마이크로그리드는 2021년 109억 달러에서 2026년 181억 달러로 각각 12.0%, 10.7%의 연 평균 성장률을 보일 것으로 전망

* 세계 마이크로그리드 시장은 2020년 기준으로 북미지역이 41%로 가장 높은 점유율을 차지하고 있으며 아시아-태평양 지역이 29%, 유럽 지역이 13%, 기타 지역이 17%로 나타남

* 전 세계 마이크로그리드 시장에서 주요 기업은 ABB(스위스), General Electric(미국), Siemens(독일), Eaton(아일랜드), Schneider Electric(프랑스) 등이 있음

* ABB는 전기화 사업 부분에서 마이크로그리드 제품 및 서비스를 제공하고 있고 Schneider Electric은 에너지 관리 및 산업 자동화 사업을 운영하는 한편 19,000개 이상의 특허를 보유하고 있으며 2020년 주요 핵심기술 관련 특허 750개 이상을 출원함

<글로벌 전체 시장 규모>	<마이크로그리드 시장의 연결 방식별 시장 규모>
출처 : TechNavio, Global Microgird Market, 2020	출처 : MarketsandMarkets, MICROGRID WITH COVID-19 IMPACT ANALYSIS, 2021

- 국내기술 및 시장동향

* 국내 마이크로그리드 시장은 2021년 5억 달러에서 연평균 성장률 19.5%로 증가하여, 2026년에는 13억 달러에 이를 것으로 전망됨 * 마이크로그리드를 구성하는 태양광, 풍력, ESS 등의 신재생에너지원과 핵심 운영알고리즘인 EMS 관련 기술은 높은 수준이나 표준화된 마이크로그리드 기술은 초기 단계 * 정부 R&D를 통해 몽골, 베트남, 라오스 등 해외 마이크로그리드 구축 및 실증을 수행하였으나 장기간의 Track-Record 확보가 되지 않아 사업화 단계로 진입하지 못함

2. 지원 범위

ㅇ 최종목표

- 해외 맞춤형 마이크로그리드 기술개발 및 최적화

* 2종 이상의 분산전원을 활용한 현지 맞춤형 마이크로그리드 기술개발

* 다양한 분산전원과 ESS, 부하 패턴에 대응할 수 있는 PCS 및 최적 EMS 개발

ㅇ 세부 개발내용

* 해외 실증사이트 확정과 관련 인허가 확보

- 글로벌 네트워크 활용 전남-대상국 유관기관간 실증사업 MOU체결

* 용도별 부하 분석, 부하별 전력수요 분석

* 부하 입지별 전원 종류 및 용량 산정, 전원 공급망 설계

* 마이크로그리드 시스템 설계 (기기 선정, 소요 설비의 수량 및 용량 결정)

- 각 분산전원별(태양광, 태양열, 풍력, 연료전지, 가스터빈 등) 설치 용량은 총 설치 용량의 30% 이상

* 부하 등 기본 데이터 수집을 위한 계측 방안 수립

* 사이트 설치 도면 및 시방서 작성

* 현지 마이크로그리드 구축

* 최적 운전을 위한 EMS 구축 및 운전

* 기기별 시험 장비 구축 및 성능평가

* 마이크로그리드 시스템 성능평가(주파수 및 전압 유지 성능, 전기품질 개선 기능)

* 시스템의 운전데이터 수집 및 분석

* 요소기기와 시스템 기능 및 성능 분석을 통한 문제점 도출 및 개선

* 운전 성능평가서 작성

* 장기 운전 성능평가 방안 수립

* 비 R&D사업과 연계하여 마이크로그리드 관련 국제포럼 개최

* 유지관리 매뉴얼 작성

* 1차년도(인허가 확보 완료), 2차년도(마이크로그리드 설비 구축 완료), 3차년도 (실증)

3. 지원 필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 전 세계적으로 에너지 수요가 증가하고 있고 재생에너지 확대의 필요성을 공감하는 상황에서 마이크로그리드 기술 및 시장은 확대되고 있음

- 전력수요가 부족한 동남아시아, 몽골 등 실증을 통해 성능이 검증된다면 전략적인 수출산업으로 성장할 가능성이 크며 동시에 마이크로그리드 관련된 요소기기 업체들의 성장이 기대됨

ㅇ 지역산업 기여

- 전남은 국내 에너지신산업의 거점으로, 국가혁신클러스터(‘18), 에너지산업 융복합단지(’21) 지정 등을 통해 분산 에너지 및 마이크로그리드 기술개발·실증 경험을 보유한 기업이 다수 입지

- 마이크로그리드는 태양광, 풍력, ESS 등 하드웨어뿐만 아니라, EMS, PMS, 통신 등 소프트웨어 관련 기업과의 연계가 필요하므로 해외 진출로 track-record를 확보한다면, 전남 지역 내 에너지 기업들에게 해외 진출할 수 있는 여건 조성 가능

4. 안전관리 중점사항

ㅇ 해당사항 없음

5. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 14억원 이내

				(단위: 백만원)
품목명		2023	2024	2025	소계
해외 시장 개척을 위한 시장 맞춤형 마이크로그리드 기술개발 및 실증		431.4	431.4	531.4	1,394.2

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 컨소시엄 구성(주관연구개발기관+공동연구개발기관)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임5-1		거점기관 개방형혁신 총괄과제 제안요구서(RFP)

□ 총괄과제 RFP

지역

전라남도

지원유형

거점기관개방형혁신

과제유형

□ 원천기술형  ■ 혁신제품형

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

□ 해당        ■ 비해당

스마트

그리드

신재생

에너지

과제명

총괄

■ 전남 지역혁신클러스터 에너지신산업 OpenLAB 고도화 사업

세부1

□ LVDC 농공단지 마이크로그리드 전력망 안정화를 위한 최적운영 기술개발 및 실증

세부2

□ 전력망 응동 운영을 위한 마이크로그리드 연계 유연자원 시스템 구축 및 실증

1. 개념 및 정의

ㅇ (특화산업) 에너지신산업

- (정의) 기후변화대응, 미래에너지개발, 에너지안보, 수요관리, 에너지효율 향상 등 에너지분야의 주요 현안을 해결하는 산업

- (특화분야)에너지시스템 패러다임 전환에 따라 현재의 대형발전소 기반 중앙집중형 체계에서 소형 발전소 중심 분산형 발전 체계로 전환될 것으로 전망됨에 따라 에너지 수요관리 및 에너지 ICT품목 확대

- (품목) 에너지저장장치(ESS), 스마트그리드, 송변전시스템, 전기차, 신재생에너지, 에너지ICT, 에너지수요관리 등

<전남 에너지신산업 핵심 품목 및 육성방향>

핵심품목	육성방향
IoT 접목 지능형 전력시스템	□ (2단계) 실시간 전력계통 해석 및 안정화 기술개발 □ (3단계) 차세대 AC·DC 하이브리드 통합 네트워크 기술개발
신재생에너지 설비	□ (2단계) 신재생에너지(태양광, 풍력, 수소, 이차전지 등) 핵심소재부품 개발 및 미래형전력망(HVDC, MVDC, LVDC 연관 부품) 기술개발 □ (3단계) 신재생에너지 DC 연계 분석 및 미래형 전력망 구축
에너지 저장·관리 시스템(ESS)	□ (2단계) 대용량 ESS 운영 효율을 위한 기술 개발 □ (3단계) ESS 소재･부품 리사이클 및 효율화 기술개발

- 전남 지역혁신클러스터 조성 목표 및 단계 별 특화산업 육성 계획

구분	1단계 (18~22년)	2단계 (23~27년)	장기(28년~)
전남 (나주시, 영광군, 함평군, 장성군)	에너지신산업 생태계 조성을 통한 국제 에너지 도시로의 위상 도약
	▸MVDC, LVDC 배전망 핵심 기술 개발 및 실증	▸MVDC, LVDC 핵심 기기 개발 및 분산형 발전시스템 구축	▸지능형 에너지 전력망 구축을 통한 미래형 전력 계통 플랫폼 운영

2. 사업 목표 및 내용

ㅇ 최종 목표

- 산·학·연 다양한 혁신주체의 공동지원을 통한 클러스터 기업의 혁신 촉진

∙ 개방형 공간 구축·운영, 연구시설장비 등 인프라 활용을 통한 기업지원

∙ 지역혁신클러스터 내 에너지신산업분야 R&D 연계 실증 및 기술 지원

∙ R&D 과제 분석 및 관리를 통한 성과 지원

연번	성능지표	단위	국내최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관)	달성목표
1	회원사	개사	-	-	≥100
2	오픈랩 이용실적1)	회	-	-	≥400
3	연구장비 가동률2)	%/년	-	-	85%
4	R&D 기술지원3)	건수	-	-	≥40
5	사업화지원4)	건수	-	-	≥40

1), 3)~4) 2, 4~5에 해당하는 성능지표는 총사업기간(23.06~27.12) 내 달성해야 하는 최소목표치임

2) 연구장비가동률은 기 구축 장비 포함 가동률을 계산함

ㅇ 사업 내용

- 에너지신산업 전문기업 육성을 위한 OpenLAB 2.0 설계·구축·운영

∙ 기존 연구설비 보완 운영 및 신규 연구설비 구축을 위한 수요조사 및 리스트 확보

* 전남지역 내 기 구축된 오픈랩 시설(기반)과 장비 등에 대한 활용연계방안 및 고도화를 통해 진행되는 신규 연구설비에 대한 내용을 제시

∙ 연구시설장비 구축·이전, 활용을 포함한 시제품 팩토리 및 테스트베드 설계·구축

∙ 오픈랩 활성화 및 회원사 모집을 위한 클러스터 내 혁신기관 연계 공동 홍보 프로그램 운영

∙ 비R&D추진단, 클러스터 혁신기관과 상호협력을 위한 워킹그룹 운영, 지원

∙ 오픈랩 자립도 향상을 위한 중장기 방안 도출 및 사후 관리계획 수립

- 에너지신산업 기업 기술개발 집중도·효율성 향상 기능 지원 및 고도화

∙ 클러스터 기업·기관간 회의 실태 조사 및 공간 수요 분석

∙ 기업맞춤형 회의·휴게 공간 설계·운영·홍보 프로그램 구축

∙ 기업의 회의·휴게 공간 이용 편의성·활용성 향상 시스템 고도화(보안강화, 무인시스템 등)

∙ 기업의 회의·휴게 공간 사후관리계획 수립

- 에너지신산업 R&D 실증 및 기술 개발 지원

∙ R&D 성과물에 대한 정책·시장·기술 동향정보 수집 및 공유

∙ R&D 기술개발 로드맵 수립을 위한 1:1 맞춤형 컨설팅 및 관리

∙ 오픈랩 연계 R&D 정책적·경제적 타당성 분석

∙ 오픈랩 연계 R&D 관련 규제발굴 및 개선방안 도출

∙ 오픈랩 연계 R&D 데이터 수집·분석을 통한 실증성과 검토

∙ 오픈랩 연계 R&D 사업화 지원을 위한 BM 발굴

∙ R&D 성과물에 대한 시제품 제작, 평가 및 문제해결 기술 지원

∙ 오픈랩 인프라를 활용한 실증 지원

- 에너지신산업 R&D 사업화 지원 및 성과 관리

∙ 비R&D추진단과 상호협력 및 연계체계를 위한 관리프로세스 수립, 시행. 성과 공유

∙ R&D 사업 방향 가이드를 위한 전문가 컨설팅 및 멘토링 서비스 지원

∙ R&D 사업 성과물 고도화를 위한 전문가 컨설팅(특허전략, 기능 고도화 등)

∙ R&D 연계 사업화를 위한 네트워크를 활용한 판로개척 지원(Top-Down)

∙ 네트워킹 그룹 활동을 통한 R&D 개발 단계에 따른 사업화 수요 분석 및 연계 활동 지원

3. 사업추진의 필요성

ㅇ 혁신도시 시즌 2, 균형발전 전략 등 정책과 국가융복합단지, 에너지산업융복합단지, 에너지 신산업과의 연계를 통한 혁신 클러스터 육성 정책 필요

- 강소기업 중심의 생태계맞춤형 지원을 통해 클러스터 내 ‘질적성장’을 차세대 선도기업  육성을 통한 지역 착근 및 성과 창출 유도

ㅇ 기 구축된 오픈랩을 기반으로 교류협력의 장을 마련하고, 다양한 혁신주체들과의 협력을 통한 상생협력 시발점으로 활용하여 클러스터 거점기능 강화

ㅇ 전남 융복합단지 내 오픈랩을 중심으로 개방형혁신을 통한 상생협력기반의 지역혁신 성장 견인 필요

4. 국내·외 기술·산업 동향

ㅇ 해외 동향

- 신 기후 변화체제(파리기후변화협약) 출범에 대응하여 주요국에서 과감한 에너지  정책 추진

- 기후 위기 상황에 맞서 에너지생산이 친환경성 이상으로 에너지 절약의 중요성이 주목받으면서 스마트그리드에 대한 관심 증대

∙ 미국은 조 바이든 행정부가 출범하면서 스마트그리드에 약 3000억 달러를 투자하겠다고 발표하였으며 신재생에너지 개발에도 앞서는 유럽도 스마트그리드 개발에 속도를 내고 있음

- 세계 스마트그리드 시장 규모는 2021년 360억 달러에서 연평균 18.2%씩 성장하여 2030년에는 약 1,600억 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 전망

ㅇ 국내 동향

- ‘22년 7월 ’실현가능하고 합리적인 에너지 믹스의 재정립‘을 위한 새정부에너지정책 방향 발표에 따라 2030년 전체 발전 중 원전 비중 30%이상 유지하는 방향으로 에너지믹스를 재정립 하고, 재생에너지계통안전화방안 마련, 분산에너지 활성화  특별법 제정 등 전력망구축 계획 수립

- 제10차 전력수급기본계획(안)의 분산에너지 발전비중을 30년 20.4%, ’36년 23.3%를 달성하는 목표를 제시

- 마이크로그리드 구축에 필요한 분산발전 에너지저장시스템, 수요반응시스템, 에너지관리 시스템 등의 설비 투자 확대

∙ 한국은 2030년까지 27조 5,000어구언을 투자해 전국을 스마트 그리드로 연결하겠다는 에너지 로드맵을 세움

∙ 국내 스마트그리드 시장 규모는 연평균 25%씩 증가하여 2022년 약 3.3조원 규모의   시장으로 성장할 것으로 전망됨

5. 기대효과

ㅇ 지역내 클러스터 기업의 혁신 촉진을 통한 에너지신산업 육성

- 지역대학, 혁신기관, 혁신기업, 이전공공기관 등과 클러스터 기업 연계를 통해 협업을 유도하여 클러스터 기업의 혁신을 촉진

- 제조업 기반의 지역기업과 에너지신산업과의 융합으로 업종변경 유도

ㅇ 지역 내 에너지신산업분야 강소기업 육성 및 경쟁력 확보

- 본 사업을 통해 공공기관 중심의 성장에서 강소기업군 중심으로 에너지신산업 생태계를 구축함으로서 질적성장 및 경쟁력 확보 유도

ㅇ 지역혁신클러스터 활성화를 위한 오픈랩 구축으로 정부의 지역성장 및 국가균형발전의 전진기지 육성의 초석 마련

- 기업의 창업, 신규투자, 지방이전, 신시장 창출에 따른 지역혁신클러스터 활성화의 선순환 구조 구축에 기여

6. 안전관리 중점사항

ㅇ 해당사항없음

7. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2027년(5년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월, 4차년도 12개월) + 3단계(5차년도 : 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 22.75억원(총괄과제)

						(단위: 백만원)
구분	과제명	2023	2024		2025		2026	2027	소계
총괄	전남 지역혁신클러스터 에너지신산업 OpenLAB 조성사업	455	455		455		455	455	2,275
세부1	LVDC 농공단지 마이크로그리드 전력망 안정화를 위한 최적운영 기술개발 및 실증	520	520		520				1,560
세부2	전력망 응동 운영을 위한 마이크로그리드 연계 유연자원 시스템 구축 및 실증	325	325		325				975
합계		1,300	1,300		1,300		455	455	4,810

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

**‘26,’27년도 세부1, 세부2는 신규공모 예정

ㅇ 추진체계 : 총괄 및 세부과제별 국가혁신융복합단지 내 산·학·연 컨소시엄 구성

(단, 총괄 주관은 비영리 기관, 세부 주관은 영리 기업만 가능)

총괄과제

오픈랩 구축 및 운영

시제품 팩토리 활용 및 사업화 지원

참여기관

R&D 기술지원

세부과제 ➊

세부과제 ➌

LVDC 농공단지 마이크로그리드 전력망 안정화를 위한 최적운영 기술개발 및 실증

전력망 응동 운영을 위한 마이크로그리드 연계 유연자원 시스템 구축 및 실증

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제(O), 보안과제 ( )

붙임5-2		거점기관 개방형혁신 세부과제1 제안요구서(RFP)

□ 세부과제1 RFP

지역

전라남도

지원유형

거점기관개방형혁신

과제유형

□ 원천기술형  ■ 혁신제품형

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

■ 해당        □비해당

스마트

그리드

-

과제명

세부1

■ LVDC 농공단지 마이크로그리드 전력망 안정화를 위한 최적운영 기술개발 및 실증

1. 개념 및 정의

ㅇ (개요) 대규모 신재생에너지 및 분산전원, ESS등을 갖는 전력망의 수는 점차 증가하고 있으며, 차세대 송배전망으로 직류기반의 LVDC, MVDC, HVDC 등이 기존 AC망의 포화 및 운영 효율성을 높이기 위하여 차용되고 있음.

- 마을단위, 산업&농공단지 등과 같이 특화된 유형에 대해 DC배전망을 갖는 DC형  마이크로그리드에 대한 연구가 활발히 진행되고 있음

- 특히, 농공산단은 각 공장의 및 부하 운영에 따라 상이한 부하특성을 지녀, 전력 사용 시간이 상이함에 따라 마이크로그리드 운영을 통한 전력연계 및 전력망 운영을 위한 실증사이트로 구성하기에 적합한 환경을 갖고 있음

ㅇ (필요성) 미래 전력계통의 안정적인 운영 및 제어 전략의 중요성이 대두됨에 따라 AC 및 DC 전력망의 안정도 향상을 위한 연구의 필요성 증가

- 전력망 운영 시 분산전원의 출력 변화에 따른 계통망의 전압 변동, 마이크로그리드 간의 연계 시 발생하는 전력품질 분석과 마이크로그리드가 연계된 유연자원의 유동적 제어를 통한 전력망 안정화 필요

ㅇ (목표) 전력망 안정화를 위한 고성능의 데이터 취합 및 분석용 데이터 수집 장치와 분석된 데이터를 활용한 전력품질 분석 기반 연계 전력망 운영을 통한 전력망 안정화

- 농공단지용 부하와 농업형 유연자원의 전력데이터 분석을 통한 전력망 안정화 알고리즘 적용 통합 운영시스템 개발 및 실증

∙ 데이터 수집장치 : 고속 샘플링 계통환경 분석 장치 개발

∙ 전력망 분석 알고리즘 : 실시간 계통망 분석을 위한 알고리즘 개발

∙ 고장예방 기능 알고리즘 : 설치 장비의 고장 가능성 판별 알고리즘 및 노드단망 분석알고리즘 개발

∙ 운영 알고리즘 : 다양한 분산전원을 갖는 다중 전력망 운영 알고리즘 개발

∙ 통합 관리형 EMS : 실시간 전력망 통합 운용을 위한 EMS 개발

2. 연구개발 목표 및 내용

ㅇ 최종목표

- LVDC 농공단지형 마이크로그리드와 농업용 유연자원 간의 전력망 안정화를 위한 실시간 데이터 분석 및 최적 운영 알고리즘 개발 및 실증

ㅇ 정량적 목표

- 대상 및 개발목표: 5개 이상의 실증사이트를 대상으로 하되, 다음 적용기준을 만족하여야 함

- 사업계획서 작성시 세부 기술적 성능지표 추가 필수

연번	성능지표	단위	국내최고수준	세계최고수준	달성목표
1	샘플링 타임	us	100us	100us	100us
2	데이터 샘플링 채널	ea	-	-	16
3	샘플링 분해능	bit	-	-	16
4	DC 계측전압 범위	V	-	-	0 ∼ 1000
5	분산에너지 데이터 수집 개소	ea	-	-	5 이상
6	PV 설비 적용 용량	kWp	-	-	500 이상
7	ESS 설비 적용 용량	MWh	-	-	1 이상
8	LVDC 계통 전압 변동률	%	-	-	4%

ㅇ 연구 내용

- LVDC 농공단지 마이크로그리드 실증사이트 구축 및 운영(2세부 연계)

∙ LVDC 농공단지 마이크로그리드 실증사이트 및 유연자원 실증사이트 연계

∙ 다중 분산에너지(PV 500kWp, ESS 1MWh 이상) 제어 및 실증

∙ AC/DC 배전망 전압 불안정 원인 분석

- LVDC 농공단지 마이크로그리드 전력데이터 취득 및 전력품질 분석

∙ 농공단지 마이크로그리드와 유연자원 연계를 위한 전력망 포화도 분석

∙ 유연자원 및 부하 데이터 분석을 통한 전력망 상태 분석

∙ 전력데이터 분석을 통한 전력품질 안정화 방안 도출

- 마이크로그리드 전력망 분석을 위한 고속 샘플링 계통환경 분석 장치 개발

∙ AC/DC 겸용 실시간 전력데이터 검출이 가능한 고속 계통환경 분석 장치 개발

∙ 고속 데이터 분석을 위한 실시간 계통 분석 알고리즘 개발

∙ 상위 EMS와의 연계를 위한 데이터 관리 시스템 개발

- 실증사이트 간 전력망 운영 연계 기능을 갖는 EMS 개발(2세부 연계)

∙ 전력망 포화도 기준 사이트간 연계 전력량 도출

∙ 실증사이트 간 전력망 연계 운영 알고리즘 개발

- LVDC 농공단지 마이크로그리드 최적 운영 알고리즘 개발 및 실증(2세부 연계)

∙ 전력데이터 분석을 통한 전력망 안정화 운영 기술 개발

∙ LVDC 농공단지 및 유연자원 실증사이트 시스템 운영 알고리즘 개발

∙ 실증 사이트간 연계를 통한 전력망 안정화 시스템 검증

3. 지원필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 미래형 전력망의 최종 목표는 개별 및 분리된 전력망에 대한 단일망 구성을 목적으로 하고 있으나, 현재 연구단계의  AC 및 DC 전력망은 개별망 구성만 있을 뿐 단일망 연계를 위한 실증 연구는 미흡한 수준임

- 마이크로그리드 산업이 활성화가 되면서 전세계적으로 MG-MG 간 연계 가능한 기구축 사이트 확보 및 각 MG의 소유권 등의 어려움으로 모의실험을 통한 해결방안 제시 정도만 연구되었을 뿐 마이크로그리드간 연계를 통한 문제점 분석 및 해결책 모색은 부족

- 따라서 MG-MG간 연계 실증을 통한 선행연구를 위해 실증 사이트를 활용한 연구영역 확대와 마이크로그리드 산업 선도 국가로 발돋움을 위한 기술개발 및 에 대한 적극적인 지원이 필요함

ㅇ 지역산업 기여

- 전라남도는 지역주력산업, 혁신도시 이전 공공기관 연계사업을 통한 에너지신산업에 대한 기술개발 및 기업지원사업 수행 중으로 이를 통한 지역산업 발전에 기여

* 이전 공공기관과 연계한 에너지ㆍICT융합산업 육성을 통한 에너지신산업 육성

- 국가혁신융복합단지, 연구개발특구 등 기존 클러스터 사업과 연계하고 단지 내 강소연구개발특구, 규제자유특구를 새로 조성해 단지 지정에 따른 시너지 효과 극대화

- 제품의 상용화를 통하여 매출로 확대하고 이를 통해 지역 내 일자리 창출

- 지역업체의 경쟁력 상승 효과에 따른 지역산업 발전에 기여

4. 국내·외 기술·산업 동향

ㅇ 해외 동향

- 재생에너지 확대 정책 및 가격 경쟁력 확보에 따라, 태양광과 풍력을 중심으로 신재생에너지 보급이 이루어지고 있는 상황

- 국내에서는 정부의 주도로 2030년 까지 세계최초 국가단위 지능형 전력망 구축을 위해 스마트그리드 사업을 추진하고 있으며, 그 과정 중 하나로 2014년부터 스마트 그리드 확산사업을 실시

- 스마트그리드 확산하업을 계기로 마이크로그리드 구축이 활성화 될 것으로 예상

- 마이크로그리드는 크게 전력품질보상을 위한 PCS(Power Conditioning System), 계통보호를 위한 STS/IED(Static Transfer Switch/Intelligent Electronic Device) 에너지 생산을 제어하는 EMS(Energy Management System) 등으로 구성됨

- 세계 마이크로그리드, 나노그리드의 시장 규모는 ’20년 기준 최소 150억 달러로 추정(Navigant Research)

- 글로벌 선도기업은 현 단계 매출 비중은 많지 않으나, 분산에너지 확대, 전원과 수용가·그리드의 연계성을 고려하여 사업 추진中

- 유럽 연합은 EU-Cluster “Integration of RES+DG”를 구성, 업계, 전력회사, 연구소 등 100여개의 단체가 참여하여 그리스, 스페인, 독일 등 8개의 마이크로그리드    에너지관리 기술을 개발하여 실증실험하고 있음

ㅇ 국내동향

- ‘제2차 에너지 기본계획’에서 분산형전원의 확대를 6대 중점과제의 하나로 설정, 분산전원의 발전량 비중을 ‘35년까지 15%로 확대 예정

- 2030 에너지 신산업 확산전략’에서 마이크로그리드 활성화 방안을 발표(‘15년)

- 도서지역, 산업단지, 캠퍼스를 중심으로 마이크로그리드 사업을 대폭 확대 예정

- 마이크로그리드는 개별 사업모델 중심으로 도서(에너지자립섬), 캠퍼스, 산업단지 대상 실증이 추진되었으나, 지역적 에너지 자립도 등을 고려한 지역 기반의 실증, R&D는 미흡한 상황

- 정부는‘2030 에너지 신산업 확산전략’에서 마이크로그리드 활성화 방안을 발표·추진

- 국내에서 약 1조 7천억 규모의 15개 마이크로그리드 실증 프로젝트가 진행 중이며, 6개 프로젝트 완료(‘16)

- 현재 진행 중인 프로젝트 15개(1조 7천억원)의 시장은 약 8,500억원의 예산이 EMS 구축에 투입되었다는 것을 의미하며, 향후 그 폭은 하기 계획에 따라 빠르게 증가 예상

5. 기대효과

ㅇ 기술적 기대효과

- 마이크로그리드를 구성하는 인프라, 전력변환 설비 및  부하특성에 대한 상세 상태감시 기술 고도화를 통한 효율적인 시스템 운영기술 확보

- 농공단지와 농업형 부하의 에너지 운영에 대한 선진 기술력 확보

- 일반산업단지와 다른 농공단지 및 농업형 부하의 전력패턴에 따른 전력운영 기술 도출로 능동적인 전력 운용 방안 확보 및 마이크로그리드 핵심 기술로 활용

- 고신뢰성 고경제성의 다중 마이크로 연계 안정화 기술개발을 통한 마이크로그리드 보급증대에 기여

- 고속 샘플링, 고정밀도 데이터 취득을 위한 회로 및 PCB 설계기술 확보

- 데이터 샘플데이터 저장 및 외부 데이터 전달을 위한 고속 통신 회로 설계기술 확보

- 고속 샘플링을 통하여 데이터 취득 지점의 실시간 상태 모니터링 및 계통망 상태 분석을 통한 고장 진단 기술 확보

ㅇ 경제적 기대효과

- 전력자원에 대한 경제적인 가치와 마이크로그리드의 안정성을 고려한 운영기술을 확보함으로써 다양한 부가서비스를 개발하고, 시장적용·확산 활성화 도모

- 사후관리 및 지원체계에 대한 지원이 미흡했던 농공산단의 전력 관리 및 에너지 관리활성화를 통한 농공산업 육성 기여

- 안정성이 확보된 다수의 분산전원 및 마이크로그리드를 지역 및 산업 특성을 반영하여 설계 운영함으로써 경제적이고 효율적인 마이크로그리드 거점 구축에 기여

- 농공단지의 에너지 사업화 및 비즈니스 모델 발굴을 통한 직접적인 지역경쟁력 향상

6. 안전관리 중점사항

ㅇ 일반 기술개발 과제로 연구실 차원의 안전관리 방안 이행

ㅇ 과제 관련 안전관련 법령, 제도

- 산업안전보건법(산업안전보건기준) 및 전기안전관리법

- 연구실 안전환경 조성에 관한 법률 및 관련 지침

* 실증용 테스트베드 구축 및 운영 관련 추가 적용

- 사용전검사 및 한국전기설비규정(KEC, 기술기준 및 판단기준)

- 전기용품안전관리법

ㅇ 정기 안전점검 및 관리

- 연구실 환경 관련 안전점검 실시

* 실증용 테스트베드 구축 및 운영 관련 추가 적용

- 구축 후 PV, ESS에 대한 정기 안전점검 계획 제출 필요

7. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 15.6억원 이내(세부과제1)

						(단위: 백만원)
구분		과제명	2023		2024		2025	소계
세부과제1		LVDC 농공단지 마이크로그리드 전력망 안정화를 위한 최적운영 기술개발 및 실증	520		520		520	1,560

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 국가융복합단지 내 산·학·연 컨소시엄 구성(주관은 영리기업만 가능)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )

붙임5-3		거점기관 개방형혁신 세부과제2 제안요구서(RFP)

지역

전라남도

지원유형

거점기관개방형혁신

과제유형

□ 원천기술형  ■ 혁신제품형

산업기술분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

안전관리형과제

□ 해당        ■비해당

에너지/환경 기계시스템

-

과제명

세부2

■ 전력망 응동 운영을 위한 마이크로그리드 연계 유연자원 시스템 구축 및 실증

1. 개념 및 정의

ㅇ 재생에너지의 발전 비중 증가로 인한 전력망 안정화 기술 필요성 증가

- 신재생에너지의 무분별한 증가로 인한 전력망 안정성 저하로 정부에서는 2030 신재생에너지 발전 비중을 21.6%로 하향 조정하는 개선안 발표

- 향후, 기업들의 RE100 수요를 고려할 때, 이러한 개선안에 따른 전력망 안정화 기술에 대한 중요성은 계속 증가할 것으로 보임

ㅇ 마이크로그리드 연계 유연 자원 구축 방안

- 산업혁명 이후 화석연료의 사용은 생산성을 비약적으로 높이는데 기여 했지만, 에너지 위기에도 에너지 사용량이 지속적으로 증가 하여 에너지 산업 기반을 위협하는 상황이 되었음

- 에너지 정책과 시장변화로 에너지원별 수급과 교역에 커다란 변화가 진행 되고 있고, 이에 대한 대응으로 그린 에너지 개발 및 효과적인 온실가스 감축 수단으로 에너지 절약과 효율향상 기술의 중요성이 증가함

- 각 지역별 마이크로그리드 전력망을 갖춘 실증사이트를 대상으로 마이크로그리드 연계 유연자원(분산에너지, 농업형 부하 등) 시스템의 전력망 운영를 위한 응동 기술 개발 필요

ㅇ 다양한 환경 적응형 규격화 된 유연자원 구축 기술 확보 방안

- 마이크로그리드 기반 전력자원 확대로 전력산업이 확산 되고 있지만 마이크로그리드 연계 유연자원에 대한 기준이 전혀 없음 이에 따라 ICT와 IoT를 융합한 규격화된 유연자원 시스템을 개발 및 기반 시설화하고 그 운영시스템을 중앙 집중형 수집 및 서비스를 제공 하여 다양한 환경에서 연계 운영 될 수 있는 에너지 협력 플랫폼을 구축 할 필요가 있음

2. 연구개발 목표 및 내용

ㅇ 최종목표

- 전력망 응동 운영을 위한 마이크로그리드 연계 유연 자원 시스템 구축 및 실증

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 데이터 수집을 위한 통신 기술 및 장치 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 데이터 통합 관리 시스템 개발 및 실증

∙ 마이크로그리드 연계를 위한 Connectivity 시스템 개발 및 실증(1, 2세부 연계)

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 통합 모니터링 시스템 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 통합 환경 제어 시스템 개발

∙ 전력망 운영 시스템 응동을 위한 통합 제어기술 개발 및 실증

∙ 전력망 운용 응동에 따른 수익관리 서비스 모델 도출

∙ 시스템 검증을 위한 마이크로그리드 연계 유연자원 구축 및 실증

ㅇ 정량적 목표

* 사업계획서 작성시 세부 기술적 성능지표 추가 필수

연번	성능지표	단위	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관)	달성목표
1	데이터 전달 신뢰성	%	99	(미국/TL) 99	99
2	Open형 API 데이터 구조	Set	-	-	10
3	유연 자원 수익 서비스 모델	개	-	-	≥2
4	소프트웨어 완성도	건	-	-	GS인증
5	마이크로그리드 연계 유연자원 발굴	개소	-	-	≥1
6	전력망 운영 제어 명령 응동 속도	초	-	-	≥2

ㅇ 연구 내용

- 마이크로그리드 연계 유연자원 데이터 수집을 위한 Gateway 플랫폼 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 환경/에너지 데이터 수집을 위한 센싱 네트워크 시스템 설계 및 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 환경/에너지 센싱 데이터 실시간 수집을 위한 Gateway HW 설계 및 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 데이터 통합 관리시스템 설계 및 개발

- 마이크로그리드 연계를 위한 Connectivity 시스템 개발 및 실증(1, 2세부 연계)

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 데이터 처리 IoT 서버 플랫폼 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 데이터 처리를 위한 미들웨어 설계 및 개발

∙ 마이크로그리드 연계를 위한 Open형 Restful Api 시스템 설계 및 개발

- 마이크로그리드 연계 유연자원 통합 모니터링 시스템 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 에너지/환경 센싱 파라미터 선정 및 요구사항 정의

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 에너지/환경 계측 데이터 시각화 모듈 설계 및 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 통합 제어기술 개발 및 실증

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 통합 모니터링 시스템 설계 및 개발

- 마이크로그리드 연계 유연자원 통합 제어 시스템 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 제어요소에 따른 인터페이스 구조 설계 및 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 제어를 위한 통합제어기 HW 설계 및 개발

∙ 마이크로그리드 연계 유연자원 에너지 활용인자 최적 관리를 위한 제어 시스템 설계 및 개발

∙ 전력망 운영 명령 유형 분석

∙ 전력망 운영 명령 응동을 위한 통합 제어기술 개발 및 실증

- 수익관리 서비스 모델 도출

∙ 다양한 응동 제어에 대한 맞춤형 수익관리 서비스 운영 모델 도출

- 마이크로그리드 연계 유연자원 구축 및 실증

∙ 실증을 위한 테스트 베드 구축

∙ 유연자원 데이터 수집/운영을 위한 IoT 인프라 구축

∙ 유연자원 운영 DB 및 Open형 Restful API 구축

∙ 유연자원 데이터 수집 및 제어를 위한 Gateway 및 통합제어기 구축

∙ 유연자원 시설/장비 운영을 위한 모니터링/제어 시스템 구축

∙ 1,2과제 연계 유연자원 운영 및 실증

3. 지원필요성

ㅇ 정부지원 필요성

- 재생에너지 확대 및 변동성에 의한 전력계통에서의 전력품질 저하 문제해결 및 개선을 위한 마이크로그리드 연계 유연자원을 위한 서비스 기술 개발 및 시장·제도 도입 필요

- 정부지원 및 민간이 협업하여 마이크로그리드 연계 유연자원 시스템 구축을 통해 기존 화석연료의 의존도를 줄이고 ICT와 IoT가 혼합된 마이크로그리드 연계   유연자원 서비스 모델 개발 필요

- 마이크로그리드 계통 유연자원 시스템 구축으로 기술 고도화 실시하고 시설 유지보수를 제외한 기반시설의 관리, 생산, 각종 데이터들을 장소와 장비에 크게 구애받지 않는 실시간 관제시스템 개발 하고 데이터의 중앙 집중 수집, 이를 기존 마이크로그리드와 연계하여 전력거래 데이터와 병합을 통해 안정적인 전력망 운영을 위한 에너지 협력 플랫폼 구축 필요

ㅇ 지역산업 기여

- 전라남도는 지역주력산업, 혁신도시 이전 공공기관 연계사업을 통한 에너지신산업에 대한 기술개발 및 기업지원사업 수행 중으로 이를 통한 지역산업 발전에 기여

∙  이전 공공기관과 연계한 에너지ㆍICT융합산업 육성을 통한 에너지신산업 육성

- 국가혁신융복합단지, 연구개발특구 등 기존 클러스터 사업과 연계하고 단지 내 강소연구개발특구, 규제자유특구를 새로 조성해 단지 지정에 따른 시너지 효과 극대화

- 제품의 상용화를 통하여 매출로 확대하고 이를 통해 지역 내 일자리 창출

- 지역업체의 경쟁력 상승 효과에 따른 지역산업 발전에 기여

4. 국내·외 기술·산업 동향

ㅇ 해외 동향

- 세계 각국에서 에너지 분야에 지능정보 및 ICT기술을 활용하여 산업 경쟁력을   높이고 부가가치 창출하기 위해 다양한 노력을 기울이고 있음

- 전 세계적으로 신재생에너지, 에너지저장장치(ESS), 전기차 등 분산전원이 확대되고, 전력망에 정보통신기술, 인공지능, 빅데이터 기술이 융합되면서, 지능형 전력망을 기반으로 한 새로운 사업모델 활성화

- 미국, 유럽, 일본 등 해외 주요국들은 신재생에너지 전원 비중을 증대시키며, 계통 안정화 위한 신재생 전원 관제 시스템을 개발 운영 중

- IoT 환경에서 생성되는 다양한 데이터가 크게 증가할 것으로 예측됨에 따라, 더 많이(Volume), 더 빠르고(Velocity), 더 다양하게(Variety) 데이터가 생성

- 데이터 저장 ․ 관리에 대한 요구사항 급변하고 있으나, 이를 체계적으로 처리하기 위한 데이터 스토리지 기술 적용 및 사례 부재

ㅇ 국내 동향

- ‘재생에너지 3020’ 도입에 따른 신재생에너지, 에너지저장장치(ESS) 등의 분산자원 관리 증가 및 안정적인 전력공급을 위한 자원의 체계적 관리가 필요

- 4차산업의 혁명의 발달로 개인 간 전력거래(P2P)가 가능할 정도로 기술중심으로 발전하고 있으며, 전력회사와 주택용 전기소비자간 가격 신호와 사용량을 주고받는 것도 가능해져, 실시간으로 계통한계비용을 요금에 반영할 수 있는 혁신적인 요금이 가능해졌고, AMI와 스마트그리드에서 전력시스템에 관한 방대한 정보가 생산되고 있음

- 과거의 전력망은 단방향의 전력흐름으로 유틸리티 사업자의 역할이 중요한 전력 수급체계였음

- 현재는 다양한 형태의 분산자원과 전기차와 같은 새로운 영역의 등장으로 개별적인 역할 및 기능이 아닌 상호 융합되고 연계 운영되는 新전력망 형태의 마이크로   그리드가 요구됨

- 분산형 에너지원은 미래의 마이크로그리드를 구성하는 기본 단위이지만 그 자체만으로는 계통연계와 수요자와의 전력거래를 수행하기에는 한계가 있음

- 이처럼 분산자원, EV 등의 새로운 영역의 확대에 따라 기존의 전력망에서 야기되는 문제를 근본적으로 해결하기 위한 솔루션 위주의 마이크로그리드 관련 기술이 요구됨

5. 기대효과

ㅇ 기술적 기대효과

- 마이크로그리드 연계 유연자원을 통한 기술고도화 및 시스템 운영기술 확보

- 에너지, 품질, 생산성 기반 융합 시스템 장거리 모니터링 통합 관리 기술 확보

- 에너지 효율 관리와 전려거래를 동시에 고려하는 기술적용으로 산업분야의 근본적 경쟁력 제고

- ICT/IoT 기반 마이크로그리드 연계 유연자원을 적용한 맞춤형 모델 도출로 에너지 산업 활성화 및 수용성 확대

- 마이크로그리드 연계 유연자원 응동 제어 및 IoT 통신 기술의 융합을 통하여  통합관리시스템 타 산업으로의 확대가 가능함

ㅇ 경제적 기대효과

- 마이크로그리드 연계 유연자원 대상 통합운영 시스템 구축을 통한 선순환적 사업 모델 구축

- 마이크로그리드 연계 유연자원을 활용하여 안정적인 전력망 운영을 위한 응동 제어를 통해 전력 계통의 안정화 촉진

- 마이크로그리드 연계 유연자원 시스템을 기반으로 에너지 자원의 전력수급, 환경, 에너지 생태계형성에 따라 가치를 전력거래를 통해 수익(에너지/분산/용량가치 등)으로 전환

- 민간 사업자가 활용 가능한 고객 및 계기 마스터정보 관리, 계량데이터 수집, VEE, 집계, 요금산정 및 관리 등 시스템 개발을 통한 에너지 산업 비즈니스 모델 발굴

6. 안전관리 중점사항

ㅇ 해당사항없음

7. 지원기간·예산·추진체계

ㅇ 지원기간 : 2023년 ~ 2025년(3년)

- 1단계(1차년도: 7개월, 2차년도: 12개월) + 2단계(3차년도: 12개월)

ㅇ 지원예산(국비) : 총 9.75억원 이내(세부과제2)

					(단위: 백만원)
구분	과제명	2023		2024		2025	소계
세부과제2	전력망 응동 운영을 위한 마이크로그리드 연계 유연자원 시스템 구축 및 실증	325		325		325	975

* 국비 지원액은 변동될 수 있음

ㅇ 추진체계 : 국가융복합단지 내 산·학·연 컨소시엄 구성(주관은 영리기업만 가능)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

ㅇ 보안과제 여부 : 일반과제 (O), 보안과제 ( )