전 세계적으로 기후변화에 따른 기상이변, 생태계 변화 및 파괴, 기온 및 해수면 상승 등으로 인한 피해는 세계 여러 지역에서 동시다발적으로 발생하고 있으며 이러한 기후위기 대응을 위해 국제사회는 탄소중립을 선언하고 온실가스 감축 정책을 적극적으로 추진하고 있다. 세계 각국 정부는 다양한 정책을 수립하고 있으며, 새로운 사업모델에 대한 공공?민간 투자도 증가하면서 에너지 산업 내 혁신이 가속화 될 것으로 예상된다. 우리나라 역시 온실가스 감축목표를 강화하여 2030년까지 기준배출량 대비 37% 감축목표를 발표하고 이를 이행하기 위한 「국가 온실가스 감축 로드맵」을 제시하였다.

이처럼 기후변화로 인해 온실가스 감축 및 에너지 소비에 대한 국가적 책임이 강화되고, 생활환경의 변화로 생활 속 화학제품과 의약물질 등의 사용이 지속적으로 증가하여 배출되는 오염물질 형태가 다양하고, 신종오염물질이 증가하면서 다양한 문제를 야기한다. 국제연합이 2025년에는 전 세계 인구의 절반 이상이 물 부족 현상으로 고통 받게 될 것이라고 경고한 바와 같이 기후변화, 수질오염 등으로 인한 문제가 심각한 상황이다. 과거에 물은 쉽게 주변에서 구할 수 있는 자원이었으나, 이젠 ‘블루골드(blue gold)’라고 일컬어질 만큼 귀한 자원이 되고 있다. 이에 따라 사용 가능한 수자원을 확보하기 위한 수처리 시장에서 패권을 쥐기 위해 글로벌 기업들은 치열한 기술 경쟁 중이다.

이에, 본원 R&D정보센터에서는 온실가스 감축 및 물관리/수처리 분야별 최신 기술 동향을 분석하고 글로벌 시장 선점을 위한 경쟁력 강화에 도움이 되고자, 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로 정리하여 「온실가스 감축정책/기술현황과 수처리·물관리 기술개발 분석」 발간하였다. 본서 제Ⅰ편에서는 온실가스 배출 현황과 부문별 감축전략, 탄소가격제 운영 현황, 온실가스 감축기술인 태양전지/이차전지/연료전지/CCUS 개발 동향을 수록하였다. 제Ⅱ편에서는 통합물관리 시장 및 기술 동향, 물 재이용 현황 분석, 상?하수도 기술개발 동향, 막여과 폐수처리 핵심기술, 해수담수화 산업 및 정책 동향을 수록하였다. 본서가 학계?연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

2022. 6.

제Ⅰ편 온실가스 감축 정책 및 기술 현황
제1장 온실가스 감축전략 및 탄소가격제 운영 현황
1. 온실가스 배출 현황과 잠정배출량 분야별 증감
1) 국가 온실가스 배출 및 흡수 추이
(1) 국가 온실가스 배출 및 흡수 추이 분석
가. 총론
나. 온실가스 증감 요인
다. 1인당 온실가스 총배출량
라. 실질 국내총생산(GDP) 대비 온실가스 총배출량
(2) 온실가스별 배출 및 흡수 추이 분석
가. 이산화탄소(CO2)
나. 메탄(CH4)
다. 아산화질소(N2O)
라. 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs) 및 육불화황(SF6)
(3) 분야별 배출 및 흡수 추이 분석
가. 에너지
나. 산업공정
다. 농업
라. 토지이용, 토지이용 변화 및 임업
마. 폐기물
2) 2020년 온실가스 잠정배출량 분야별 증감
(1) 개요
(2) 2020년 잠정배출량 분야별 증감
가. 전체 배출량 추이
나. 주요 감소 부문
다. 주요 증가 부문
라. 국내 총생산(GDP) 대비 및 인구당 온실가스 잠정배출량
3) 주요국의 국가 온실가스 감축목표(NDC) 감축 사례
(1) 국제사회의 기후위기 대응 강화
(2) 주요국 NDC 상향
(3) NDC 상향 주요국 사례
가. EU
나. 영국
다. 미국
라. 캐나다
마. 일본
바. 한국
2. 온실가스 부문별 감축 전략 및 정책 현황
1) 제조업의 온실가스 감축 전략
(1) 제조업의 온실가스 배출구조 및 특성
가. 산업부문 온실가스 배출 현황
나. 주요 업종 온실가스 배출구조 및 특성
(2) 제조업 탄소중립의 기본방향 및 추진전략
가. 탄소중립의 기본방향
나. 주요 업종 온실가스 감축 전략
2) 석유화학산업의 온실가스 감축 전략
(1) 석유화학산업의 온실가스 배출 현황
가. 산업 현황
나. 온실가스 배출 구조
다. 에너지 소비 현황
(2) 국내 석유화학산업 온실가스 감축 전략
가. 개요
나. 자원 순환
다. 연료 대체
라. 원료 대체
마. 공정 개선
바. 감축 결과
(3) 해외 온실가스 감축 전략
가. 개요
나. 일본
다. 중국
라. EU
3) 수송부문의 온실가스 감축 현황과 다자협력
(1) 국제사회의 수송 부문 온실가스 감축 현황
가. 배출 현황
나. 주요국 정책 비교 분석
(2) 해운 분야의 감축정책과 다자협력
가. 배출 현황
나. 주요국 정책 특징
다. 다자협력
4) 농업부문의 온실가스 감축 전략
(1) 농업분야 온실가스 발생현황
(2) 온실가스 배출전망, 여건 및 과제
가. 온실가스 배출전망
나. 여건 및 추진과제
(3) 2050 탄소중립 비전, 목표 및 추진과제
가. 기본방향
나. 비전, 목표 및 중점추진과제
다. 로드맵
(4) 온실가스 감축 기반 구축
가. 농업분야 온실가스 통계 구축 및 산정방식 고도화
나. 신규 온실가스 감축 기술개발 및 투자 확대
다. 농업특성을 반영한 농가 및 지역단위 탄소중립 지원체계 구축
5) 폐기물부문의 온실가스 감축 전략
(1) 폐기물 처리업 현황
가. 업계 현황
나. 업종 특징
(2) 폐기물 발생 및 처리 현황
(3) 폐기물 분야 온실가스 발생 현황
가. 국가 온실가스 배출량과 폐기물
나. 폐기물 분야 온실가스 배출량
(4) 폐기물의 친환경 처리와 온실가스
가. 에너지 생산을 통한 온실가스 발생 감축
나. 자원 회수를 통한 산업원료 제공
6) 국내외 온실가스 감축을 위한 순환경제 측면의 정책 분석
(1) 해외 순환경제 측면의 온실가스 감축 정책 추진 동향
가. EU
나. 독일
다. 핀란드 순환경제 로드맵
라. 일본
(2) 국내 순환경제 관련 온실가스 감축 수단 및 정책 분석
가. 주요 산업 업종별 순환경제 관련 온실가스 감축 수단
다. 순환경제 측면에서의 기존 정책 분석
3. 탄소가격제도 운영 현황
1) 탄소가격제 개요 및 주요이슈
(1) 탄소가격제 개요
가. 탄소가격제(Carbon Pricing)
나. 탄소배출권 거래제(1세대 모델)
다. 탄소세(2세대 모델)
라. 탄소국경세(3세대 모델)
(2) 탄소가격제의 주요이슈
가. 탄소배출권 거래제의 현황과 이슈
나. 탄소세의 현황과 이슈
다. 탄소국경세의 현황과 이슈
2) 글로벌 탄소가격제 도입 및 운영 현황
(1) 탄소가격제 도입 현황
(2) 탄소가격제 운영 현황
3) 국내외 탄소세 논의 동향
(1) 탄소세 도입 논의 배경
(2) 우리나라의 탄소세 논의 현황
(3) 주요국의 탄소세 시행 현황
제2장 온실가스 감축 핵심기술 현황 분석
1. 태양전지
1) 태양광 시장 동향과 공급망 분석
(1) 글로벌 태양광 시장 동향
(2) 태양광 산업 공급망 분석
2) 태양전지 종류 및 효율
(1) 태양전지의 종류 및 구동원리
(2) 태양전지 종류별 효율 및 특징
3) 1~2세대 태양전지 기술개발 동향
(1) 결정질 실리콘 태양전지 개발 동향
(2) 박막 태양전지 개발 동향
4) 차세대 태양전지 기술개발 동향
(1) 염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cell)
가. 염료
나. 나노다공성 반도체 금속 산화물
다. 산화환원 중계물질(전해질) 및 상대전극
라. DSSC의 시장 및 주요 업체 동향
(2) 페로브스카이트 태양전지(perovskite solar cell)
가. 페로브스카이트 광활성층 제어
나. 페로브스카이트/전하수송층 계면 제어
다. 무납 페로브스카이트
라. 안정성 연구
마. 페로브스카이트 기반 하이브리드 시스템
(3) 유기 태양전지(organic solar cell)
가. 광활성층 제어
나. 공정 최적화
다. 심미성 확보 및 유연 소자 개발
(4) 양자점 태양전지(quantum dot solar cell)
가. 광활성층 제어
나. 페로브스카이트 양자점 태양전지
2. 이차전지
1) 리튬이차전지 핵심소재와 원리
(1) 전지의 구성
(2) 작동원리
2) 리튬이차전지 핵심기술 및 개발 동향
(1) 핵심 요소기술 및 개발 트렌드
가. 핵심 요소기술
나. 발전 방향 및 개발 트렌드
(2) 국내외 기술개발 동향
가. 해외 기술 동향
나. 국내 기술 동향
3) 국내외 리튬이차전지 시장 동향
(1) 글로벌 시장 및 주요업체 동향
가. 글로벌 시장규모 및 전망
나. 글로벌 주요업체 동향
(2) 국내 시장 및 주요업체 동향
가. 국내 시장규모 및 전망
나. 국내 생태계 현황
다. 국내 주요업체 동향
4) 국내외 리튬이차전지 정책 동향
(1) 해외 정책 동향
가. 미국
나. EU
다. 일본
라. 중국
(2) 국내 정책 동향
가. 최근 주요 기술개발 정책 동향
나. 전기차 관련 정책 동향
다. 포스트 코로나 시대의 대응역량 강화대책
라. 정부의 적극적인 산업화 지원정책 필요
3. 연료전지
1) 연료전지 원리 및 활용분야
(1) 연료전지 개요
(2) 연료전지의 원리 및 구성
(3) 연료전지의 종류
(4) 연료전지의 활용분야
가. 휴대형 연료전지
나. 수송형 연료전지
다. 고정형 연료전지
2) 연료전지 산업 및 정책 동향
(1) 국내외 연료전지 산업 동향
가. 시장 전망
나. 해외 산업 동향
다. 국내 산업 동향
(2) 국내외 정책 동향
가. 해외 정책 동향
나. 국내 정책 동향
(3) 국내외 연료전지 분야 R&D 동향
가. 해외 주요 R&D 정책 동향
나. 국내 R&D 동향
3) 수소발전 의무화제도 도입 동향
(1) 수소발전 의무화제도의 배경 및 추진 현황
(2) 수소발전 의무화제도의 주요 내용 및 도입 효과
가. HPS 제도의 의무이행 주체
나. HPS 의무 부과 단위와 연도별 의무량
다. HPS 대상 기술, 인증서와 가중치 활용 여부 및 관리 기관
라. HPS 기술?규모별 입찰시장 및 제도 안정성
마. HPS 제도 도입 효과
4. 이산화탄소 포집?활용?저장(CCUS)
1) CCUS 개념 및 범위
(1) 정의
(2) 필요성
가. 지구온난화의 해결책 CCUS 기술
나. CCUS의 탄소 감축 기여 전망
다. 탄소배출권거래제와 탄소시장의 도입
(3) 범위
가. 가치사슬
나. 대표적 분류 방법
2) 국내외 CCUS 기술 동향
(1) 해외 기술 동향
가. 주요 기술
나. 주요 분야별 기술 현황
다. 해외 주요 업체 동향
(2) 국내 기술 동향
가. 국내 CCUS 기술의 R&D 및 실증 현황
나. 주요 분야별 기술 현황
다. 주요 업체 동향
3) 국내외 CCUS 시장 현황 및 전망
(1) 글로벌 시장 및 기업 동향 분석
가. 글로벌 시장 현황 및 전망
나. 주요 기업 동향
(2) 국내 시장 및 기업 동향 분석
가. 국내 시장 현황 및 전망
나. 국내 생태계 현황
다. 주요 기업 동향
4) 국내외 CCUS 정책 동향
(1) 해외 정책 동향
가. 미국
나. EU
다. 일본
라. 중국
마. 동남아시아
(2) 국내 정책 동향
가. CCU로드맵 수립
나. CCS 유망 저장소 발표
다. K-CCUS 추진단
라. CCUS 기술 관련 지원 및 정책

제Ⅱ편 물관리 체계 및 수처리 기술 동향
제1장 통합물관리?물재이용 현황 및 정책
1. 통합물관리 관련 정책 및 기술수준 분석
1) 통합물관리 개요
(1) 정의 및 범위
가. 통합물관리의 정의
나. 통합물관리의 범위
(2) 통합물관리를 위한 5대 정책과제
(3) 국가물관리기본계획
2) 국내외 통합물관리 시장 동향
(1) 해외 시장 동향
(2) 국내 시장 동향
3) 국내외 통합물관리 관련 정책 동향
(1) 해외 정책 동향
가. 미국
나. 유럽
다. 일본
(2) 국내 정책 동향
4) 통합물관리 분야 특허 및 기술수준 분석
(1) 통합물관리 분야 특허 분석
가. 기술추세 분석
나. 특허기술 수준 분석
(2) 국내 기술수준평가 결과 분석
2. 디지털 기반 물관리 사업추진 및 정보화 현황
1) 한국판 뉴딜과 디지털 물관리
(1) 상하수도 분야
가. 스마트 상수도 관리
나. 스마트 하수도 관리
다. 시사점
(2) 수자원 분야
가. 한국판 뉴딜의 수자원 부문 사업추진 현황
나. 디지털 관련 주요 수자원 정책 추진현황
다. 시사점
(3) 물환경 분야
가. 한국판 뉴딜의 물환경 부문 사업 추진현황
나. 디지털 관련 주요 물환경 정책 추진현황
다. 시사점
2) 물관리 정보화 및 데이터 활용
(1) 국내 물관리 정보체계 현황
가. 수자원-물환경 조사?평가체계
나. 물관리 정보체계
다. 재난 및 수질 예측?대응 정보체계
(2) 물관리 정보화 국외 사례
가. 물관리 데이터 개방 및 통합정보체계 구축(미국 캘리포니아주)
나. 물계정 체계 개발 및 구축
3. 물 재이용 정책 진단과 기술 현황
1) 해외 물 재이용 현황 및 정책
(1) 국가별 물 재이용 현황 비교
(2) 미국의 물 재이용 정책 현황
가. 일반 현황
나. 주요 주정부(State)별 현황
(3) 유럽 주요국가의 물 재이용 정책 현황
가. 일반 현황
나. 주요 국가별 현황
(4) 일본의 물 재이용 정책 현황
가. 일반 현황
나. 물 재이용 관련 법 및 제도 현황
다. 지자체 물 재이용 사례
라. 물 재이용 기술 개발 지원 정책 현황
(5) 싱가포르의 물 재이용 정책 현황
가. 일반 현황
나. 대심도 하수도 터널 시스템(Deep Tunnel Sewerage System) 구축사업
(6) 호주의 물 재이용 정책 현황
가. 일반 현황
나. 호주의 물 재이용 적용사례
다. 호주의 물 재이용 기술개발 지원 사례
2) 국내 물 재이용 현황 및 성과 분석
(1) 용도별 물 재이용 현황
(2) 빗물이용 제도 및 실적
가. 빗물이용 제도
나. 빗물 이용 실적
(3) 중수도 제도 및 실적
가. 중수도 제도
나. 중수도 실적
(4) 하수처리수 재이용 제도 및 실적
가. 하수 재이용 제도
나. 하수처리수 재이용 실적
3) 물 재이용 기술 현황 및 발전 방향
(1) 하?폐수 재이용 기술
가. 하?폐수 재이용시설 적용 기술 현황
나. 하?폐수 재이용 핵심기술 연구개발 현황
(2) 소규모 현장 수처리(중수도) 기술
가. 소규모 현장수처리 적용기술 현황
나. 소규모 현장 수처리 국내 적용사례
다. 소규모 현장 수처리 일본 적용사례
라. 소규모 현장 수처리 기술의 연구개발 현황
(3) 물 재이용 국제 표준화 현황 및 대응방안
가. 물분야 국제 표준 현황
나. 물 재이용 표준화 위원회 (ISO/TC282) 현황
다. 주요국가의 물 재이용 표준화 대응방안
라. 물 재이용 표준화 기반 조성 및 인?검증 기술장벽 대응
제2장 수처리 및 해수담수화 기술개발 동향
1. 상?하수도 분야 산업 및 기술 동향
1) 국내외 상?하수도 시장 동향
(1) 글로벌 시장 현황 및 전망
(2) 국내 시장 현황 및 전망
가. 전체 시장
나. 상수 시장
다. 하수 시장
2) 국내외 상?하수도 기술개발 동향
(1) 정수처리공법 및 기자재
가. 전처리
나. 표준정수처리(막여과 포함)
다. 고도정수처리
라. 소독
(2) 정수장 관리 기술
가. 측정 및 모니터링
나. 관망
다. 공정 제어
라. 운영?유지관리
마. 정보서비스
(3) 하수 처리공법 및 기자재
가. 1차 처리
나. 2차 처리(표준공정)
다. 고도처리
라. 슬러지 처리
마. 에너지 생산 및 회수
바. 재이용(우수관리 포함)
사. 폭기/산기/탈기
(4) 하수 처리장 관리
가. 측정 및 모니터링
나. 관망
다. 공정 제어
라. 운영?유지관리
마. 정보서비스
2. 분리막 기반 폐수처리 분야 기술 및 시장 동향
1) 막여과 폐수처리 개요 및 주요 이슈
(1) 정의 및 특징
가. 수처리 패러다임의 변화
나. 정의 및 분류
다. 산업 특징
(2) 주요 산업 이슈
가. 글로벌 주요 화두, ESG
나. 방류수 수질 규제에 따른 폐수처리 산업 고도화 추세
2) 막여과 폐수처리 핵심기술 및 개발 트렌드
(1) 핵심 요소기술
가. 여과막 종류
나. 운전방식 : 전량여과방식과 십자흐름여과방식
다. 설치방식 : 침지식 시스템과 가압식 시스템
라. 모듈구성 : 평판형, 관형, 나권형, 중공사형
마. 폐수처리 공법 : MBR법
바. 폐수처리 공법 : SMAS법
사. 폐수처리 공법 : HANT법
(2) 발전 방향 및 개발 트렌드
가. 발전하는 수처리용 분리막 기술 : 다시 쓰는 수처리 분리막
나. 발전하는 수처리용 분리막 기술 : 고성능화를 통한 적용분야 확대
다. 발전하는 수처리용 분리막 기술 : 신소재 개발
3) 막여과 수처리 분야 산업 동향
(1) 산업 트렌드 및 성장 전망
(2) 국내외 시장규모
4) 막여과 수처리 분야 주요 업체 동향
(1) 주요 업체 동향
(2) 코스닥기업 현황
가. 한양이엔지
나. 시노펙스
다. 자연과환경
라. 코오롱생명과학
마. 이엔코퍼레이션
3. 해수담수화 분야 기술 및 산업 동향
1) 해수담수화 정의 및 범위
2) 국내외 해수담수화 기술 동향
(1) 글로벌 기술 동향
(2) 국내 기술 동향
3) 국내외 해수담수화 산업 동향
(1) 글로벌 산업 동향
(2) 국내 산업 동향
4) 국내외 해수담수화 정책 및 R&D투자 동향
(1) 국내외 정책 동향
가. 글로벌 정책 동향
나. 국내 정책 동향
(2) 국내외 R&D 투자 동향
가. 글로벌 R&D 투자 동향
나. 국내 R&D 투자동향
나. 담수화 분야 R&D 현황

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