제1차 환경에너지 지식연구회

제 1 차 환경에너지 지식연구회

● 일 시_ 2014. 03. 25. (화) 15:00 ~ 17:00

● 장 소_ 경기바이오센터 이노카페 회의실

1 차 환 경 에 너 지 지 식 연 구 회

02 4.1 253.

(화)

443-270 경기도 수원시 영통구 광교로 145 (이의동)차세대융합기술연구원 A동7층

<차 례>

1. 환경에너지 지식연구회 추진 계획

강민경 연구원 (KISTI 경인지원)

2. 경기도 환경산업 R&D현황 및 발전방안

한정숙 팀장 (경기과학기술진흥원)

3. 분리막을 기반으로 하는 염분자 발전

박철호 박사 (한국에너지기술연구원)

1

23 8

2

4

• R&D 맞춤형 회원 구성

• 기업 연구개발을 위한 지식 생태계 구축

• 새로운 사업기회 모색을 위한 혁싞의 장

구 성

• 정부 및 유관기관 협력

• 홖경에너지 관련 전문기업의 니즈 파악을 통한 기업 경영 홖경개선

정부&지자체 협력

• 기업홍보 홗성화

• ASTI.net 연구회 소모임 적극 홗용

• 전시회 참여 등 대외홗동 강화

• 언론보도 등 홍보 강화

성과확산

지역별 산업별 특화 산업 및 기술의 사업화 맞춤형 정보지원을 통한 전략정보 조사분석수행

산학연 교류를 통한 지식생태계 구축

 연구회 추진전략

참여기업의 정부/지자체 R&D 연계 지원 융합형 기술개발 방향 수립을 위한 지원

참여업체의 지식 멘토링사업 지원

에너지

• 풍력, 태양광, 지열, 조력, 바이오매스, 전력, 발전, 가스, 플랜트 에너지 절감 등

환경

• 수처리, 폐기물, 에너지 자원화, 대기 등

Environment & Energy

 사회문제와 직결되어 타 산업에 비해 공공성이 높음

 다른 산업의 기반기술이 되는 경우가 많음

 유럽, 일본 등 환경선진국의 핵심기술이전 기피현상



 목표

경인지역 ASTI 기업들 중 우수기술을 가진 중소기업의 발굴 및 육성을 통해 자발적인 기술개발능력 제고 R&D 활성화를 통한 신규 사업 제안 및 환경에너지 연구회 지역 내 정착화

ASTI ACE전문가그룹 전문분야 산업체와 대학 등과 같은 교육연구기관과 Network 구축 개방혁신(Open innovation) 촉진을 통한 기술개발의 전략적 제휴 도모

6

회원은 참여기업 임원, 교수, ASTI 자문위원, 연구원 등으로 구성 회장, 부회장, 총무, 고문, 일반회원, 간사(KISTI) 등 20인 내외 구성 회원은 20명 규모로 구성ㆍ운영(기업 15명 / ACE 5명)

회장

1명

총무

1명

정회원

15명 내외

부회원

실무자

부회장

2명

ASTI 자문위원

간사

 연구회 운영 체계

환경에너지 산업 기획(동향) 보고서 발간 2

주제 선정 : 연구회 회장단, 참여업체를 통한 수요 조사

보고서 작성 : 참여업체 임원 및 연구원, 외부전문가(ACE그룹) 등 활용 지식연구회 개최 (4회)

1

지식연구회 회원(산학연)간 지식교류 기회 마련

2014 국제환경에너지산업전(Entech 2014) 참관 08월 27일(수)~29(금)

3 기술사업화 R&D기획 지원

기술사업화 R&D기획지원을 위한 정보지원 및 전문가 연계

 연구회 운영 내용

환경에너지 기술개발 능력 제고 R&D 공동 연구지원

▣ 참여업체의 개발기술 관련정보의 상호교류 및 공유

▣ 지역특화 사업의 성공사례 도출

▣ 참여업체의 지식멘토링사업 연계지원

▣ ASTI 위원 및 지역 전문가와 공동 연구를 통한 상생 협력체제 구축

▣ 우수기술을 가진 참여업체의 기술개발능력 제고

▣ 참여업체의 정부 및 환경에너지 R&D 로드맵과 연계 및 지원

▣ 환경에너지 R&D 과제도출을 통한 사업기회 포착

▣ R&D활성화를 통한 환경에너지 산업 수출 증대

성과 전략

기술사업화 지원

○ 비즈니스 기회 : 산학연 협력 및 지식생태계 구축 * 환경에너지 관련 중소기업간 기술협력 유도 * 대학 관련 학과 및 학회 연계

○ 회원사 R&D성공 지원 : ACE 자문, KISTI R&D정보지원 - 자체개발 성공 및 국가 R&D과제 수행

정보지원

○ KISTI 소장자료 중심의 환경에너지 기술정보지원 - 개별 회원사 맞춤정보지원

○ 환경에너지 산업 분석보고서 발간 - 주제는 협의를 통해 선정

8 단계별

지식정보 수요 연구개발

사업화 프로세스

요구 역량

유망사업영역 (싞성장동력)/

유망기술정보

기술개발 기획역량 R&D 방향성/

기술기획 정보 연구기획 역량

마케팅 정보 판로/

마케팅 역량 제품

컨셉개발 제품

R&D 기획 R&D 시제품

생산 시장 출시

아이디어 발굴/

제품기획

생산단계 정보화 역량 제품 생산성 향상을 위한 수치해석정보 및 정보인프라

ETRI, KIMM, KIPO KOTRA

국내외 산업시장동향 분석 (제품기획) 싞규 유망아이템 발굴

(아이디어 발굴)

국내외 기술개발동향 분석 (제품기획) 경쟁정보 및 경쟁사 분석

(제품기획)

슈퍼컴퓨팅 M&S 지원 (제품 컨셉개발)

기술 로드맵 (제품 R&D 기획)

특허기술 평가지원사업 (제품 R&D 기획)

중소기업 기술사업화 글로벌 업 사업/한중기술대회

(시장)

K I S T I

지식연구회

 연구회 추진전략

Global Top

정책 의존성

지역성

전문성

통합성 연계성 틈새시장

성장가능성 지속 가능성

기술, item, 전문성, Network

Target 시장, 전략, 기획, 관+산학연

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내용 월별 추진일정

비고 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 계획수립(수요조사)

환경에너지 (동향)보고서

주제선정 보고서 작성 보고서 발간 정부 R&D기획

과제지원(멘토링)

과제선정 멘토링

연구회 개최 및 선진기술 탐방

계획수립 연구회 개최 업체방문 및 전시회 기술사업화

성과사례도출

▣ 연구회 개최 일자 : 3월 25일(화) / 6월 20일(금) / 8월 29일(금) / 10월 31일(금)

 2014년도 추진일정

목차

I. 개요

II. 환경R&D 현황 III. 성과 및 사례 IV. 발전방안 I. 개요

II. 환경R&D 현황 III. 성과 및 사례 IV. 발전방안

경기도

경기도 환경산업 환경산업 R&D

R&D 현황 현황 및 및 발전 발전 방안 방안

제1회환경에너지지식연구회

2014. 3. 25.

한 정숙 경기과학기술진흥원

1. 환경R&D 의 범위

환경기술의 범위

환경R&D 는 상하수도, 폐기물, 대기 등 환경의 질 개선에 필요 지식축적, 기술혁신 등의 산업경쟁력 제고 활동으로 전통환경과 친환경 기술로 구분

v (광의) 제3차 환경기술 및 환경산업 육성계획*에 포함된 환경기술

① 전통적 환경기술 (상하수도, 폐기물, 대기 등)

② 일부 친환경 에너지 기술

(신재생에너지, 이산화탄소 포집․저장 등 지구 환경문제 포함)

* 환경기술및환경산업지원법제3조에따라매 5년마다수립(환경부포함총 11개부처참여)

v (협의) 국가 과학기술표준분류체계*에 포함된 환경기술(EH. 환경)

① 전통적 환경기술 (상하수도, 폐기물, 대기 등)

② 해양환경기술

* 대기질관리, 물관리, 토양/지하수복원/관리, 생태계복원/관리, 소음/진동관리, 해양환경, 폐기물관리및 자원순환, 위해성평가및관리, 환경보건, 환경예측/감시평가, 친환경소재/제품등으로구성

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v (광의) 제3차 환경기술 및 환경산업 육성계획*에 포함된 환경기술

① 전통적 환경기술 (상하수도, 폐기물, 대기 등)

② 일부 친환경 에너지 기술

(신재생에너지, 이산화탄소 포집․저장 등 지구 환경문제 포함)

* 환경기술및환경산업지원법제3조에따라매 5년마다수립(환경부포함총 11개부처참여)

v (협의) 국가 과학기술표준분류체계*에 포함된 환경기술(EH. 환경)

① 전통적 환경기술 (상하수도, 폐기물, 대기 등)

② 해양환경기술

* 대기질관리, 물관리, 토양/지하수복원/관리, 생태계복원/관리, 소음/진동관리, 해양환경, 폐기물관리및 자원순환, 위해성평가및관리, 환경보건, 환경예측/감시평가, 친환경소재/제품등으로구성

I. 개요

2. 환경R&D 의 부처별 예산

상위 4개 부처별 환경R&D 현황 (’12년도)

전통적 환경기술 분야의 R&D 는 환경부에서 50% 를 사용하며, 상위 4 개 부처의 R&D 가 전체 환경R&D 의 90.7% 에 해당

전부처

(A) 환경부

(B) 지경부

(C) 교과부

(D) 중기청

(E)

(단위 : 억원, %)

4,190 (100%)

2,095 (B/A=50.0%)

815 (C/A=19.5%)

626 (D/A=14.9%)

265 (E/A=6.3%)

자료 : 국가과학기술위원회(2013), 2012년도국가연구개발사업조사분석보고서.

참고. 환경R&D 의 부처별 역할

16대 중점 개발기술별 관련부처

기술개발 5대전략 16대중점개발기술 관련부처

자원순환형 사회·경제기반구축

유용자원회수및폐기물재활용 환경부,지경부,농진청등

수자원재이용확대 환경부,국토부

재생에너지개발 교과부,농진청,환경부등

지구온난화 대응기술

온실가스발생저감형시설유지관리효율화 국토부,환경부,지경부 CO₂, Non-CO₂회수저장·처리및누출관리 교과부,지경부,국토부등 기후변화평가및적응관리 환경부,농식품부,농진청등

5 자료 : 국가과학기술위원회(2012), “제3차환경기술및환경산업육성계획('13～'17)”.

기후변화평가및적응관리 환경부,농식품부,농진청등

환경오염물질 저감및적정관리

대기질관리를통한청정대기환경조성 환경부,지경부,국토부등

수생태계건강성회복 환경부,농진청,농식품부등

폐기물저감및감량 환경부,지경부

토양및생태계복원·유지관리 환경부,지경부,국토부

환경보건관리체계

깨끗하고안전한수돗물공급 환경부,국토부

생활환경의유해인자관리 환경부,지경부

환경성질환대응·관리체계구축 환경부,보복부

친환경라이프스타일구축 환경부,국토부,지경부등 기후변화대응및

생물주권확보

환경분야재난·재해예방및대응 환경부,국토부

국가생물자원이용관리인프라조성 교과부,환경부,농식품부등

4. 경기도의 환경산업 LQ vs. R&D LQ

환경산업의 집적도(’10년도)

입지계수 분석 결과에서 경기도의 환경산업은 지역내 기간산업으로

나타났으며, 국가R&D 의 투입도 전국평균을 상회하는 수준인 것으로 파악

8

자료 : 한정숙·김명진(2013), “경기도지식기반산업의정부R&D 집적도분석”, 경기과학기술진흥원.

<지식기반제조업의 LQ> <환경산업의 LQ>

※ LQ(Location Quotients, 입지계수) 해석방법 - LQ < 1 이면지역내비기반산업

- LQ = 1 이면지역내자립산업 - LQ > 1 이면지역내기반산업

※ R&D LQ는 LQ를응용하여고안한지표

3. 경기도의 환경산업 집적도

구분 사업체수(비중) 종사자수(비중)

전자정보기기 4,037 (49.8%) 118,523 (40.9%)

(단위 : 기업수, 명; %는전국대비비중)

경기도 지식기반제조업 비중(’11년도)

경기도는 전체 지식기반제조업의 42% 가 집적된 지역이며, 환경분야의 경우 전국의 36% 가 집적

7

전자정보기기 4,037 (49.8%) 118,523 (40.9%) 반도체 451 (46.6%) 35,528 (60.1%) 메카트로닉스 3,888 (41.4%) 54,513 (45.6%) 정밀화학 1,532 (44.9%) 26,164 (40.9%)

· · · ·

환경 1,660 (37.2%) 15,680 (35.5%)

· · · ·

총계 14,453 (42.3%) 327,474 (42.5%)

자료 : 경기과학기술진흥원(2013), “경기도산업구조현황”

1. 환경R&D 현황- 중앙정부(1/3)

(단위 : 억원, %)

경기도의 중앙정부 환경R&D(’12년도)

구분 전국

(A) 전국 환경분야

(B) 경기도

(C) 경기도 환경분야 (D)

경기도의 환경분야 국가 R&D 는 767 억원 수준으로 국가 환경R&D 의 21% 를 분담하고 있으며, 이는 경기도내 유입되는 국가R&D 의 3% 수준

중앙정부 R&D (비중)

151,980 (100%)

3,739 (B/A=2.5%)

23,605 (C/A=15.5%)

767 (D/B=20.5%)

(D/C=3.2%)

자료 : 경기과학기술진흥원(2013), 경기도중앙정부 R&D유입현황분석

국가과학기술위원회(2013), 2012년도국가연구개발사업조사분석자료분석.

II. 경기도의 환경R&D 현황

1. 환경R&D 현황- 중앙정부(3/3)

(단위 : 억원, %)

세부분야별 경기도 중앙정부 환경R&D(’12년도)(2/2)

중분류^※ 경기도

전국(B) 예산(A) 비중(A/B)

환경보전 13 9.2% 142

세부R&D 분야별로 유입규모가 큰 분야는 물관리, 폐기물 분야 등이며, 유입비중이 높은 분야는 소음/ 진동관리, 해양환경, 청정생산/ 설비 분야

12

환경보전 13 9.2% 142

환경예측/감시/평가 18 9.7% 186

친환경 소재/제품 51 23.4% 218

친환경 공정 79 45.1% 175

측정분석장비/장치 16 8.6% 187

청정생산/설비 79 49.7% 159

기타환경 27 20.8% 659

합 계 767 22.5% 3,739

자료 : 2012년도국가연구개발사업조사분석자료분석.

※ 환경분야분류기준은 ‘국가과학기술표준분류체계 EH 환경분야’의상세분류를사용

1. 환경R&D 현황- 중앙정부(2/3)

(단위 : 억원, %)

세부분야별 경기도 중앙정부 환경R&D(’12년도)(1/2)

중분류^※ 경기도

전국(B) 예산(A) 비중(A/B)

대기질관리 48 15.0% 319

세부R&D 분야별로 유입규모가 큰 분야는 물관리, 폐기물 분야 등이며, 유입비중이 높은 분야는 소음/ 진동관리, 해양환경, 청정생산/ 설비 분야

11

대기질관리 48 15.0% 319

물관리 141 24.0% 587

토양/지하수 복원/관리 27 11.9% 226

생태계 복원/관리 25 20.0% 125

소음/진동관리 18 56.3% 32

해양환경 90 52.0% 173

폐기물관리/자원순환 136 24.7% 551

2. 환경R&D 현황- 경기도(2/3)

(단위 : 억원, %)

분야별 경기도 자체 환경R&D(’12년도)

중분류 경기도

예산 비중

대기(공기정화) 0.89 15.8%

경기도 자체의 환경R&D 중

유입규모가 큰 분야는 수처리 분야로 분석

대기(공기정화) 0.89 15.8%

수처리 3.84 67.7%

토양 0 0%

친환경 기계(음식물처리기 등) 0.94 16.5%

합계 5.67 100%

자료 : 경기과학기술진흥원(2013), “2013 경기도 R&D사업조사·분석보고서”.

2. 환경R&D 현황- 경기도(1/3)

(단위 : 억원, %)

경기도 자체 환경R&D(’12년도)

구분 경기도 R&D

(A) 경기도 R&D 환경분야 (B)

경기도가 투자하는 전체 R&D 2,542 억원 중 환경분야에는 전체의 1.6%

수준인 41 억원 규모를 투자

13

경기도 R&D (비중)

2,542 (100%)

41 (B/A=1.6%)

자료 : 경기과학기술진흥원(2013), “2013 경기도 R&D사업조사·분석보고서”.

III. 성과 및 사례 2. 환경R&D 현황- 경기도(3/3)

(단위 : 백만원)

경기도 자체 환경R&D 주요 과제(’08-’12년도)

소분류 과제명 도비

공기조화 고효율 다기능 정풍량환기시스템 개발 360

자동제어 기능을 갖는 VAV Diffuser 국산화 개발 90

경기도는 환경 중소기업R&D를 지원하여 기술적 및 경제적 성과를 창출

15

공기조화 자동제어 기능을 갖는 VAV Diffuser 국산화 개발 90 토양오염 방지기술 친환경 바이오 플라즈마융합 기름오염 토양의처리기술 615

수처리 설비

미세기포 산화체발생장치를 통한 고도수처리 기술개발 100 국내 CSOs 발생특성에 적합한 고속여과 처리시스템의개발 332 전기분해/응집이용 호소수의 부영양화 억제기술개발 306 하천 및호소의 수질개선을 위한 수중방전수처리시스템개발 300 역류방지및 멤브레인 보호기능구비멤브레인 산기관개발 84 수질오염 방지기술 소규모수처리장 과산화수소·오존 이용유기성 오폐수처리 장치 80 기타 환경기술 친환경 에너지절약형음식폐기물감량 처리기 개발 94

2. 경기도기술개발 사례 (1/4)

세계최고 수준의 기술개발 성공으로 수처리 분야 중소기업의 기술경쟁력 확보 및 기업 성장을 효과적으로 지원

주요 특징

Ø기술적 성과 - 세계최고 수준의

기술개발 성공 Ø기술적 성과

- 세계최고 수준의 기술개발 성공 v 과제 개요

- 분 야 : 전기분해

- 과 제 명 : 응집·중공사형 섬유지지체 활용 호수 부영양화 억제기술 - 기 간 : 2011.7-2013.6(24개월) - 예 산 : 510백만원(도비 306백만원) - 수행기관 : P기업

v 주요 성과

- 매 출 : 17억

- 특 허 : “마이크로필터와 제조방법 및

Ø기술적 성과 - 세계최고 수준의

기술개발 성공 Ø기술적 성과

- 세계최고 수준의 기술개발 성공 v 과제 개요

- 분 야 : 전기분해

- 과 제 명 : 응집·중공사형 섬유지지체 활용 호수 부영양화 억제기술 - 기 간 : 2011.7-2013.6(24개월) - 예 산 : 510백만원(도비 306백만원) - 수행기관 : P기업

v 주요 성과

- 매 출 : 17억

- 특 허 : “마이크로필터와 제조방법 및

Ø경제적 성과

- 대기업 납품 실적으로 향후 추가매출 기대 Ø경제적 성과

- 대기업 납품 실적으로 향후 추가매출 기대

1. 분석 사례

사 례 내 용

P기업 수처리분야 중소기업의 우수기술개발 지원으로 기술경쟁력확보 및기업 성장을 효과적으로 지원

경기도기술개발사업의 환경분야 R&D 사례에 대해 자료분석 및 심층인터뷰를 통해 기술적· 경제적 성과, 정책적 시사점 등을 분석

분석 사례

17

수처리분야 중소기업의 우수기술개발 지원으로 기술경쟁력확보 및기업 성장을 효과적으로 지원

K기업 美기업독점 공급소재의 국산화에성공하여 수입대체 효과 창출

J기업 기존방식과 차별화된 비접촉플라즈마방식수처리 기술 개발은성공하였으나, 트랙레코드미확보로 시장진출 좌절 A대학-B기업-C기업 미군반환공여지의 토양오염 방제기술개발에 성공

2. 경기도기술개발 사례 (3/4)

공공기술 분야에서 세계 수준의 녹조 제거 기술 개발에 성공하였으며, 적용사례 구축 이후 사업화 성과 예상

v 과제 개요

- 분 야 : 고주파 플라즈마 장치 - 과 제 명 : 플라즈마 수처리 방전시설 - 기 간 : 2011.7-2013.6(24개월) - 예 산 : 500백만원(도비 300백만원) - 수행기관 : J기업

v 주요 성과

- 특 허 : PCT(특허협력조약) 국제특허출원특허, 국내 특허 4건 출원

주요 내용

Ø기술적 성과 - 필드테스트에서

세계수준보다 높은 녹조제거률 달성 Ø기술적 성과

- 필드테스트에서 세계수준보다 높은 녹조제거률 달성

20

v 과제 개요

- 분 야 : 고주파 플라즈마 장치 - 과 제 명 : 플라즈마 수처리 방전시설 - 기 간 : 2011.7-2013.6(24개월) - 예 산 : 500백만원(도비 300백만원) - 수행기관 : J기업

v 주요 성과

- 특 허 : PCT(특허협력조약) 국제특허출원특허, 국내 특허 4건 출원

Ø기술적 성과 - 필드테스트에서

세계수준보다 높은 녹조제거률 달성 Ø기술적 성과

- 필드테스트에서 세계수준보다 높은 녹조제거률 달성

Ø 경제적 성과

- 트랙레코드 미확보로 시장진출 애로 발생 Ø 경제적 성과

- 트랙레코드 미확보로 시장진출 애로 발생 Ø 기술적 성과

- PFTF멤브레인 국내 최초개발 (세계 4번째) Ø 기술적 성과

- PFTF멤브레인 국내 최초개발 (세계 4번째)

2. 경기도기술개발 사례 (2/4)

美 기업의 독점 공급 소재를 국산화한 이후, 공공 R&D 수행이력을 기업신인도 및 기술신뢰도 제고에 활용하여 기술사업화에 성공

v 과제 개요

- 분 야 : 액체·기체여과기 제조 - 과 제 명 : PTFE멤브레인을 이용한

고성능 카트리지 필터 개발 - 기 간 : 2010.11.-2011.10(12개월) - 예 산 : 200백만원(도비 100백만원) - 수행기관 : K기업

v 주요 성과

- 수 출 : 독일KEMPER사 제품 장착 등 15억원 수출

- 수입대체 : 美기업의 독점 공급소재 대체 - 매 출 : 국내 20억 매출 달성(’12년도)

주요 내용

19

Ø 기술적 성과 - PFTF멤브레인

국내 최초개발 (세계 4번째) Ø 기술적 성과

- PFTF멤브레인 국내 최초개발 (세계 4번째)

Ø 경제적 성과

- 제철, 자동차, 화학 등 분야로 시장확대 예상 Ø 경제적 성과

- 제철, 자동차, 화학 등 분야로 시장확대 예상 v 과제 개요

- 분 야 : 액체·기체여과기 제조 - 과 제 명 : PTFE멤브레인을 이용한

고성능 카트리지 필터 개발 - 기 간 : 2010.11.-2011.10(12개월) - 예 산 : 200백만원(도비 100백만원) - 수행기관 : K기업

v 주요 성과

- 수 출 : 독일KEMPER사 제품 장착 등 15억원 수출

- 수입대체 : 美기업의 독점 공급소재 대체 - 매 출 : 국내 20억 매출 달성(’12년도)

3. 사례분석의 시사점

기술개발 이후 기술사업화 과정 지원 필요

• R&D 결과가 랩스케일, 시작품 제작, 파일럿스케일등의수준에서 중단되지 않도록 기술이전,수요처 발굴 등을통한 기술실용화 노력지속 필요

“ 공공기술” 의 道 주도적 기술상용화 기획 필요

• 道정책현안 해결을위한 필요기술은 道주도로 과제 기획과정에서 기술개발에서상용화까지의 전주기적계획 반영 필요

• 지자체간의 협력과제 발굴로 과제규모 및시장규모 확대도 고려

• 법적·기술적·기업환경적 제한등에 대한사전 검토를 통한상용기술 개발의 현실적인 목표 수준설정 중요

• 道정책현안 해결을위한 필요기술은 道주도로 과제 기획과정에서 기술개발에서상용화까지의 전주기적계획 반영 필요

• 지자체간의 협력과제 발굴로 과제규모 및시장규모 확대도 고려

• 법적·기술적·기업환경적 제한등에 대한사전 검토를 통한상용기술 개발의 현실적인 목표 수준설정 중요

과제수행기관- 관리기관(GSTEP) 간의 협력 중요

•수행과제에 대한 전문적·객관적평가 및피드백 과정이 과제성과 큰영향

2. 경기도기술개발 사례 (4/4)

미군반환 공여지의 토양오염 방제를 위해 지역내 대학 중심의 학산산 협동 과제 추진으로 기술개발에는 성공하였으나, 후속적 기술상용화 지원 필요

Ø 기술적 성과 - 사회문제해결형

기술개발 성공 Ø 기술적 성과

- 사회문제해결형 기술개발 성공 v 과제 개요

- 분 야 : 토양오염 방제기술

- 과 제 명 : 친환경 바이오 플라즈마 융합 기름오염 토양의 처리기술 - 기 간 : 2008.12.~2010.11.(24개월) - 예 산 : 1,025백만원(도비 615백만원) - 수행기관 : A대학교-B기업-C기업

v 주요 성과

- 기술성과 : 복합고농도 오염처리 관련 애로기술 기술개발 성공

주요 내용

21

Ø 기술적 성과 - 사회문제해결형

기술개발 성공 Ø 기술적 성과

- 사회문제해결형 기술개발 성공 v 과제 개요

- 분 야 : 토양오염 방제기술

- 과 제 명 : 친환경 바이오 플라즈마 융합 기름오염 토양의 처리기술 - 기 간 : 2008.12.~2010.11.(24개월) - 예 산 : 1,025백만원(도비 615백만원) - 수행기관 : A대학교-B기업-C기업

v 주요 성과

- 기술성과 : 복합고농도 오염처리 관련 애로기술 기술개발 성공

Ø 경제적 성과

- 대규모 오염 처리를 위한 先경제성 확보 후 상용화 예상

Ø 경제적 성과

- 대규모 오염 처리를 위한 先경제성 확보 후 상용화 예상

과제 1. 경기도 환경R&D 기획단 운영

道 내 산학연 전문가로 구성된 환경 R&D 기획단 운영 및 중앙정부에 환경문제 해결형 R&D 逆 제안

환경R&D 기획단 운영방안 환경R&D

기획단환경R&D구성 기획단 구성 v 산학연 전문가로

기획단 구성

사업기획

사업기획 사업제안사업제안

v 제안및 수주 활동지원 v 도비매칭 확약 등필요

행정 지원 v도정 현안반영,

필요재원 지원검토 등 과제기획 참여

24

v 산학연 전문가로 기획단 구성 경기도

기획단

v중앙정부의 환경R&D·

중소기업지원사업기획 -기술분석및 R&D계획 -성과활용, 인력양성등을

포함하는패키지형 사업기획

v 제안및 수주 활동지원 v 도비매칭 확약 등필요

행정 지원

v 중앙정부 사업제안 - 부처협의및의견반영 v도정 현안반영,

필요재원 지원검토 등 과제기획 참여

v 중앙정부 환경R&D 사업정보 수집

IV. 발전방안

구분 내용

§지역 산업 고도화를 위해 중소 제조기업 중심의 산학연 협력 R&D를 지원(전략산업, 산업혁신클러스터, 공공기술, 기업개방 등 4대 분야)

-전략산업 분야는 하향식기획 과제로, 산업혁신클러스터분야는 IICC, 산학협력단협의회등도내 산업수요 기반 기획과제로 도출

- 공공기술 분야는 산학연수요 외에도 도정현안, 사회적 기술등의 과제 - 기업개방 분야는 상향식과제로 기업 제안과제 중선정

참고. 경기도기술개발 사업

경기도는 산학연 협력 중심의 지자체 R&D 프로그램을 개발하여

자체적으로 운영하고 있으며, 지역내 혁신을 통한 중소기업의 성장을 지원

목적

§지역 산업 고도화를 위해 중소 제조기업 중심의 산학연 협력 R&D를 지원(전략산업, 산업혁신클러스터, 공공기술, 기업개방 등 4대 분야)

-전략산업 분야는 하향식기획 과제로, 산업혁신클러스터분야는 IICC, 산학협력단협의회등도내 산업수요 기반 기획과제로 도출

- 공공기술 분야는 산학연수요 외에도 도정현안, 사회적 기술등의 과제 - 기업개방 분야는 상향식과제로 기업 제안과제 중선정

기간 §2008년도부터 계속

현황 §누적 681억원, 408과제 지원

§314개(77%) 과제를 산학연 협력 과제로 추진

과제 2. 경기도 중소기업 구매조건부 환경R&D 추진

환경산업은 규제 및 공공부문에 의해 수요가 형성되므로, 구매조건부 공공기술 환경R&D 지원을 통해 효과적으로 道 내 중소기업 지원

공공기술개발 과정

환경정책 이슈 우선순위 도출 (녹조, 오염수, 토양복원 등) 환경정책 이슈 우선순위 도출

(녹조, 오염수, 토양복원 등) Top-down형 R&DTop-down과제 기획형 R&D과제 기획 필요 기술도출

25

경기도기술개발(전략산업), 중기청민관공동구매조건부 R&D, 소규모 新사업 설치

道

道 내 내 산학연관 산학연관 협력 협력

(녹조, 오염수, 토양복원 등) 환경정책 이슈 우선순위 도출

(녹조, 오염수, 토양복원 등) Top-down형 R&DTop-down과제 기획형 R&D과제 기획

(관-중소기업공공구매공공구매직거래)

(관-중소기업 직거래) 기술개발 및

필드test 기술개발실시및 필드test 실시

사회문제해결, 기업매출 과제참여자 선정

기술지원

감사합니다.

28

감사합니다.

과제 3. 환경분야 산학연 협력네트워크 설치

道 는 혁신기업의 R&D 활동 지원을 위해 14 개 주요 분야의 가상클러스터를 운영하고 있으며, 환경IICC 설치를 통해 효과적인 산학연 협력기반 구축

IICC(산업혁신클러스터협의회)* 현황

구분 내용

목적 §기술혁신기반 구축 및 산학연간 협력 네트워크 강화를 통한 체계적인 지역 기술혁신 기반 구축

27

기간 §2008년도부터 계속

현황

§누적 9.5억원 지원, PCB, 섬유 등 14개 IICC 지정

§기술 분야별·지역별 55개 분과 운영

§ 1,251개산학연 기관이 회원으로 참여

성과

§동종·연관업종간의 네트워크 활동을 통해 기술적·정책적 애로해결과 융합 및 사업화 기회 창출

§국비사업 유치를 통해 산학연 협력확산

§대·중소기업 동반성장 기반 구축

*IICC(Industry Innovation Cluster Community)

해양신재생에너지원

파력 조력 조류 해양

온도차

해양 염분차

2.7 0.03 0.05 2.0 2.6

1.5 10 0.05 210 240**

잠재량(TW)

에너지밀도(m)*

8

• Statkraft (노르웨이) - 국영전력회사

Tofte, Oslo(25MW) 2~4kW PRO플랜트 개발

• Redstack (네덜란드) - 급수기술연구기관인 Wetsus의 자회사

Afsluitdijk causeway(200MW) 50kW RED플랜트 연구중

7 바다

강

염분차 발전 수력 발전

국가 염분차발전 잠재량

국가 염분차발전 전력저장 5대강 연평균

유출량 (억m³)

유량 (m³/s)

RED 공정

해수기준(3.5%) 염수기준 (20%) 발전용량

(MW) 연간총발전량

(GWh) 발전용량

(MW) 연간총발전량 (GWh) 한강 160 507 1,220 10,687 6,972 61,075 낙동강 157 498 1,198 10,494 6,848 59,988 금강 70 222 534 4,678 3,053 26,744 섬진강 41 130 313 2,742 1,788 15,663 영산강 28 89 214 1,875 1,224 10,722

총계 456 1,446 3,479 30,476 19,885 174,193

수력 설비용량(총 59대) 6,292 7,412 원자력 설비용량(총 21대) 18,716 154,723

9

젂력 저장비용 젂력 발젂비용

[1] Levelized cost of energy analysis – version 5.0, Lazard Inc.

[2] http://www.nrel.gov/analysis/lcoe_documentation.html

[5] U.S. Energy Information Administration, Updated capital cost estimates for electricity generation plants, U.S. Department of Energy [6] http://en.wikipedia.org/wiki/Capacity_factor

[7] Electricity Energy Storage Technology Options, Electric Power, Research Institute

해양염분차

석탄

태양광 해상풍력

원자력

($/MWh)

최소

최대 해양염분차

Vanadium Redox

Pumped hydro Nas Zn/Br

최소 최대 ($/MWh)

56.4 150.5

64.1 92.4

56.4 123.4

95.3 217.3

123.1 246.8 62.1 301.4

156.1 208.9

210.4 210.4 99.9 132.5

29.3 32.0

12

Energy Storage System

• Pumped Hydro: World energy storage 99%

• Site selection and environmental problems

Salinity Gradient

Power (2010)

8/25

• Requires large scale energy storage systems

• High concentrations of salt water can be stored

11

Water Grid MegaTrand

7/25 Water Grid for Smart Electric Grid

Smart WE Grid: Unified Grid of Information+Water+Energy

WE can save the Earth from global warming Excess electricity?

○ Direct power storage device:

- Capacity/Price limits

○ Flexible energy storage devices:

- Compressed air storage(CAS), Hydropower, etc.

-Water

13

“염수를 이용한 대용량 전력저장 장치”, 10-2012-0050198 (2012.05.11)

잉여전력 공급

16

0 20 40 60 80 100 120 140 160

0 20 40 60 80 100 120

NaCl (10wt%) NaCl (21wt%)

Flux(L/m2.h)

Delta P NaNO3 (90wt%)

0 100 200 300 400

Power (W/m2)

Osmotic pressure ~ nCRT

Advantages

- Minimize the size of tanks and system - Easy control the heat

- Minimize the capital cost

- Easy control the power using just modules - Controllable electricity by pressure control

15

▷ 선택적막에 의한 chemical potential을 에너지화

where C (mol/L) and T (K) is the concentration and temperature, R (8.3124 J/mol K) is the universal gas constant, and μ is the Van’t Hoff factor associated with the number of dissociation of a solute.

Module HTI FS grade

Draw solution NaCl 0.4-1.0 M (2.4-5.8%), 14 mL/min Feed solution Distilled water 7 mL/min

Temperature room temperature Operation pressure 2-33 (bar)

Water flux (L/m2 h) 0 2 4 6 8 10

2.3% NaCl 3.5% NaCl 4.6% NaCl 5.8% NaCl

Power density (W/m2) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

2.3% NaCl 3.5% NaCl 4.6% NaCl 5.8% NaCl

20

Hollow fiber spinning system Active layer coating system

24

30

60

120

150

180

Table: Compositions of aqueous and non-aqueous solutions used for the preparation of selective layer.

23

KJA 01 Piperazine+TMC

Pressure (△ P) bar

0 1 2 3 4 5 6 7

Water Flux (L/m2 h)

0 5 10 15

M11M12 M13M14 M15

Pressure (△ P) bar

0 1 2 3 4 5 6 7

Water Flux (L/m2 h)

4 6 8 10 12 14 16

M6M7 M8M9 M10

25

FT-IR spectra

2500 2000 1500 1000

% Transmittance (A.U.)

Wavelength (cm^-1) M4 M3

M2 M1

28

 supporting layer

Alignment control Active layer coating MPD+TMC

27

Pressure (Pbar

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Water Flux (L/m2h)

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

30 Min Dopam coated 1 hr Dopam coated 2 hr Dopam coated 3 hr Dopam coated

Pressure (Pbar

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Power density(W/m2)

0 1 2 3 4 5

30 Min Dopam coated 1 hr Dopam coated 2 hr Dopam coated 3 hr Dopam coated

32

 PTFE 평막 모듈 test : 온도 변화 실험

- 해수 : Tap water - Pore size : 500 nm - Membrane area: 0.02 m²

60 65 70 75 80 85 90 95 100

30 40 50 60

Flux (L/m2*h)

Temperature (C)

Draw solution Feed solution Flux Energy

In Con(ms) Out Con(ms) Flow rate Pressure Temperature In Con(㎲) Out Con(㎲) Flow rate Pressure Temperature g/min L/h L/m2*h KWh KWh/m3

0.3 0.4 0.5 0.5 70 160 111 0.3 0.2 10 13.26667 0.796 39.8

0.385 483.6683

0.3 0.4 0.4 0.4 80 131 99 0.2 0.2 10 14.06667 0.844 42.2 456.1611

0.3 0.4 0.4 0.4 90 104 77 0.1 0.2 10 15.43333 0.926 46.3 415.7667

0.3 0.4 0.4 0.4 95 79 65 0.1 0.2 10 18 1.08 54 356.4815

31

- I.D : 100 um, 23가닥 - Membrane area: 0.037 m²

Draw solution Feed solution

In Con(ms) Out Con(ms) Flow rate Pressure Temperature In Con(㎲) Out Con(㎲) Flow rate Pressure Temperature g/min L/h L/m2/h

69.9 74.1 0.7 0.2 80 236 182 0.5 0.1 10 2.81 0.1686 4.489487

70.8 74.4 0.5 0.2 80 236 166 0.2 0 10 3.83 0.2298 6.119123

70.8 74.7 0.7 0.2 80 239 182 1.1 0.3 10 5.43 0.3258 8.675415

Pump : ~ 0.03 kWh/m3 Chiller : ~0.3 kWh Heater : ~0.3 kWh

시간에 따른 성능 감소  ??

 PTFE 평막 모듈 test : 유량 변화 (새것으로 교체)

- 해수 : Tap water - Pore size : 500 nm - Membrane area: 0.02 m²

Draw solution Feed solution Flux

In Con(ms) Out Con(ms) Flow rate Pressure Temperature In Con(㎲) Out Con(㎲) Flow rate Pressure Temperature g/min L/h L/m2*h

0.3 0.4 0.4 70 10 9 0.3 0.4 10 9.933333 0.596 29.8

0.3 0.4 0.5 70 8 9 0.2 0.3 10 12.86667 0.772 38.6

0.3 0.4 0.4 70 11 9 0.2 0.4 10 13.2 0.792 39.6

0.3 0.4 1.1 70 14 14 0.6 1.2 10 7.85 0.471 23.55

0.3 0.4 1 70 14 13 0.2 0.4 10 12.23333 0.734 36.7

33

- 해수 : Tap water - Pore size : 500 nm - Membrane area: 0.02 m²

Draw solution Feed solution Flux Energy

In Con(ms) Out Con(ms) Flow rate Pressure Temperature In Con(㎲) Out Con(㎲) Flow rate Pressure Temperature g/min L/h L/m2*h KWh KWh/m3

0.4 0.4 0.1 0.3 70 30 23 0.1 0.2 10 6.571 0.39426 19.713

0.4 0.4 0.4 0.4 70 28 22 0.3 0.4 10 9.7 0.582 29.1

0.3 0.4 1 1 70 25 22 0.3 1 10 10.167 0.61002 30.501

0.3 0.4 1.5 1.5 70 23 19 0.3 1.2 10 10.5 0.63 31.5

0.3 0.4 2.2 2.2 70 20 17 0.3 1.8 10 1.43 0.0858 4.29

Draw solution Feed solution Flux Energy

In Con(ms) Out Con(ms) Flow rate Pressure Temperature In Con(㎲) Out Con(㎲) Flow rate Pressure Temperature g/min L/h L/m2*h KWh KWh/m3

0.3 0.4 1.2 1.2 70 11 12 0.8 1.4 10 10.7 0.642 32.1

0.3 0.4 1.2 1.2 70 11 10 1.2 1.8 10 11 0.66 33

36

 PTFE 평막 모듈 test : 기공크기, 농도

- 해수 : 5 wt%

- Pore size : 800 nm - Membrane area: 0.02 cm²

Draw solution Feed solution Flux

In Con(ms) Out Con(ms) Flow rate Pressure Temperature In Con(㎲) Out Con(㎲) Flow rate Pressure Temperature g/min L/h L/m2*h

65.1 71.2 0.9 70 32 28 0.3 0.5 10 13.73 0.8238 41.19

66.3 73.8 0.9 70 26 22 0.3 0.5 10 14.1 0.846 42.3

* 온도 90ºC에서 WETTING 현상이 일어남.

* PORE SIZE - 0.8nm 평막에서도 WETTING 현상이 일어남.

35

- 해수 : 3.5 wt%

- Pore size : 500 nm - Membrane area: 0.02 cm²

Draw solution Feed solution Flux

In Con(ms) Out Con(ms) Flow rate Pressure Temperature In Con(㎲) Out Con(㎲) Flow rate Pressure Temperature g/min L/h L/m2*h

46.1 49.2 0.9 70 23 22 0.3 0.5 10 13.07 0.7842 39.21

47.1 50.7 0.9 80 26 25 0.3 0.5 10 16.37 0.9822 49.11

47.9 52 0.8 90 26 25 0.3 0.4 10 23.3 1.398 69.9

49.2 53.9 0.8 95 36 32 0.3 0.4 10 24.57 1.4742 73.71

70 80 90 100

40 50 60 70

Flux(L/m2*h)

Temperature (C)

1. http://www.astinet.kr 주소에 들어간다.

2. 신규가입시 회원가입을 누른 후 가입 한다.

3. 아이디, 비밀번호를 모르는 경우 ID찾기/PW찾기를 누른다.

4. 이름, 휴대번호를 입력 후 아이디 찾기를 누른다.

(휴대번호 변경 시 담당자: 권은정 031-888-9839에 문의 하여 휴대번호를 수정 한 후 아이디를 찾는다.)

5. 이름, 아이디, 휴대번호를 입력 후, SMS 임시 비밀번호를 부여 받는다.

▶ 경인지원 ASTI-NET 문의 번호 담당자 : 권은정

연락처 : 031-888-9839 / 010-4129-2975 이메일 : [email protected]

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