첨부		탄소중립화 순환경제 자원순환 기술개발사업 집중 기술수요조사서

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탄소중립화 순환경제 자원순환 기술개발사업 집중 기술수요조사서

제안자

성 명		소속기관명
소 속 부 서		직 위

제안기술 개요

사업분류	탄소중립화 순환경제 자원순환 기술개발사업
제안기술명
지원분야 분류 (복수입력)	※ 사업관리시스템 입력 시에는 해당 지원분야를 빈칸에 써 넣어 주셔야 합니다. (복수분야 입력 가능) (1) 재제조 산업확대 및 기술고도화 □ 1-1. 재제조 공통활용 기술개발 및 품질인증 기반 구축 □ 1-2. 산업 업종별 특화 재제조 핵심기술개발 및 실증 □ 1-3 첨단융합기술 활용 재제조 기술 고도화 □ (2) 재생자원 산업활용율 극대화 □ 2-1. 공정 부산물/폐기물 재자원화 전처리 기술 고도화 □ 2-2. 금속 재생자원의 원료 소재화 기술개발 실증 □ 2-3. 희소금속 재생자원의 원료소재화 기술개발 실증 □ 2-4. 무기계 공정부산물의 순환율 제고 기술개발 □ 2-5. 유기계 공정부산물 순환율 제고 기술개발 □ 2-6. 저활용 부산물 활용율 제고 기술개발 □ (3) 저탄소 순환경제 전환 기반구축 □ 3-1. 저탄소 순환경제 전환 촉진을 위한 지능형 빅데이터 플랫폼(순환경제 규제정책, BAT, 제품 소재 및 고장정보, 빅데이터 분석 지능형 SW 등) 구축 및 운영 □ 3-2. 국내외 순환경제 규제 대응 제도 발굴 및 개선 □ 3-3. 순환성을 고려한 제품 디자인 및 평가기술 개발 □ 3-4. 순환성 제고를 위한 유니소재 개발 □ 3-5. 순환경제 비즈니스 모델 개발 및 실증 □ 참고 1. 지원 기술분야 및 상세내용 참조
연구단계	TRL	참고 2. 기술준비도 참조
수요조사항목 (택1)	□ 첨단기술 □ 시장진입

3. 제안 기술 내용

동향 분석

및 문제제기

○ (주요동향) 기술, 시장·산업, 정책 동향 등 제시

- (기술적)

(예시) 철도차량 구성품 중 재재조시에 타 산업에서의 활용도가 높은 부품류 다수 존재하고 있으나, 현재 재제조 기술 부재로 전량 단순 폐기되고 있음

- (시장·산업적)

(예시)국내 철도운영기관에서는 폐기단계의 철도차량을 대부분 단순 고철매각 처리하고 있는 실정으로 자원낭비가 발생하고 있음

- (정책적)

(예시)유럽을 중심으로 국외 철도시장에서는 철도차량의 유해물질 사용제한 및 입찰단계에서 제작업체로부터 부품 및 소재의 재활용 효율을 고려하여 재활용률 95% 이상(현재 ISO 22628 산정방법 준용)의 환경성능을 포함한 환경성적표지 제출을 의무화

※ 해당기술과 관련된 국내외 시장규모 및 무역수지 등 관련 정량적 수치 제시 필수 (근거자료로서 필요)

○ (문제제기) 동 과제를 추진하지 않을 경우 발생할 수 있는 문제점 제시

- (예시)사용 후 제품의 재제조가 수행 될 경우, 신품 제조에 투입되는 자원 및 에너지 사용량을 절감 가능하며, 절감된 자재 및 에너지 만큼의 탄소 배출량 저감 가능

사업추진

당위성

○ (필요성)

-

○ (시급성)

-

○ (국고지원 적절성)

-

(예시) 재활용률 95% 이상을 요구하는 글로벌 환경규제 대응을 위한 폐철도차량의 친환경 해체 및 유용자원 회수시스템 개발

※ 정량적 근거 제시 필요

기술개발

내용

※ 주요 핵심 기술개발 내용 및 연차별 기술개발 내용 명시

○ (핵심 개발내용)

-

○ (연차별 개발내용)

- (1년차)

(예시) 600톤 유압식 사출성형기 사출실린더, 형체실린더의 재제조 기술개발

- 사출실린더, 형체실린더의 재제조 재제조 표준공정안 도출

- 사출실린더, 형체실린더의 재제조의 해체 및 조립 기법 분석

- 사출실린더, 형체실린더의 재제조에 대한 성능시험 방안 도출

-  마모 부품의 구조해석 및 역설계

→ 금속 3D 적층기술을 이용한 사출실린더, 형체실린더 피스톤과 로드의 복원

- (2년차)

- (3년차)

※ 기존 사업 또는 과제와의 중복성(차별성) 및 연계성

* 유사 선행연구 목록: 정부지원으로 수행된 유사한 선행연구의 목록 기재

* 국가과학기술지식정보서비스(http://www.ntis.go.kr/ThMain.do) 회원가입 후 로그인 -> 상단 툴바에서 사업관리 -> R&D정보검색 -> R&D과제: 과제명 또는 키워드로 검색)

○ (중복성) 기존 유사 R&D 과제에 대한 검토 및 분석 내용이 누락되지 않도록 철저히 분석한 결과를 기술

-

○ (연계성) 유사 또는 선행 R&D 과제의 성과물에 대한 분석과 이 과제와 연계 협력 방안 기술

-

기술개발

목표

○ (정책적 목표) 그린뉴딜, 2050탄소중립 등 관련 정책 기여 제시

-

○ (기술적 목표) 성과와 연계 가능한 기술향상 목표를 정량적으로 제시

예) 페로니켈 슬래그를 원료로 마그네슘 금속 재활용 기술(금속 순도 99.8% 이상

-

○ (기술적 목표-정량적 지표)

- (공통지표) CO2 저감, 에너지 절감/효율향상 필수 포함

구분	CO2 저감	에너지절감/효율향상
정량적 목표	(기여도: 상/중/하) ㅇㅇㅇ(근거서술 또는 수치제시) (예시) 국내 페로니켈슬래그 발생량 2,200톤 전량 마그네슘 금속으로 회수할 경우 마그네슘 금속 제조 공정(1ton 생산시 32 ton-CO2* x 2,2000 ton = 70,400 ton-CO2 감축 가능) *출처 : 국가 LCI DB	(기여도: 상/중/하) ㅇㅇㅇ(근거서술 또는 수치제시) (예시) 기존 제품 대비 소비전력 50% 이상 저감 사출성형 재제조 기술개발로 인하여 사출성형기 운영시 발생되는 온실가스 감축 가능

※ 온실가스 절감량으로 직접적으로 산정이 어려운 경우, 제안 기술로 인하여 재활용되는 소재(제품), 재활용 총량(국가단위 추정치 등) 또는 공정개선 또는 재제조로 인하여 에너지 효율 향상 시에 기존 소비전력, 효율 향상 정도를 명시

소요 예산 및 과제 수행 기간

○ (소요예산 및 과제 수행기간)

- 총 정부출연금 : 00억원 (1년차: 00억원, 2년차: 00억원, 3년차: 00억원)

- 총 수행기간 : 00개월

구분	1차년도	2차년도	3차년도	4차년도	5차년도
금액(억원)

기대효과 및

파급효과

○ (기술적 측면)

-

-

○ (경제적 측면)

-

-

○ (사회/정책적 측면) ※ 일자리 창출 등 사회적 관점에서 작성

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○ (환경/안전적 측면)

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적용대상 및

활용분야

○ (적용 대상 및 활용 분야) R&D 결과물을 적용하거나 활용할 수 있는 분야 또는 수요기업 등

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-

* 시스템에 작성이 어려운 표, 이미지 등 파일은 별도 등록(hwp, pdf, jpg, png 등)하고 작성된 기술개발 제안서 HWP파일도 동시에 업로드

참고1		지원 기술분야 및 상세내용

지원 기술분야			상세 내용
탄소중립화 순환경제 자원순환 기술개발	재제조 산업확대 및 기술고도화	⦁재제조 공통활용 기술개발 및 품질인증 기반구축	⦁산업 및 에너지 노후 제품에 적용 가능한 분해, 세척, 진단, 성능복원 등 공통활용 기술개발 및 품질인증 기반구축
		⦁산업 업종별 특화 재제조 핵심기술개발 및 실증	⦁산업(자동차, 철도, 선박, 항공, 전기전자 등), 에너지(태양광, 풍력, 석탄발전 등) 등 특화된 재제조 기술개발
		⦁첨단융합기술 활용 재제조 기술 고도화	⦁ICT/AI 등 스펙업 재제조, 타산업 전환 기술개발 등 재제조 기술개발 등
	재생자원의 산업활용율 극대화	⦁공정 부산물/폐기물 재자원화 전처리 기술고도화	⦁부산물/폐기물의 고순도화를 위한 물리화학적 전처리 기술개발 등
		⦁금속 재생자원의 원료 소재화 기술개발 실증	⦁노후 제품 및 공정 부산물 중에 포함된 철 및 주요 범용비철(철, 알루미늄, 구리, 납, 아연, 니켈 등) 금속의 재자원화 기술개발 등
		⦁희소금속 재생자원의 원료소재화 기술개발 실증	⦁노후 제품 및 공정 부산물에 함유된 희소금속(산업부 선정 35종, 희토류, 백금족 포함)의 고순도화 및 산업원료화 관련 재자원화 기술개발
		⦁무기계 공정부산물 순환율 제고 기술개발	⦁철강, 시멘트, 석탄발전재 등 무기계 공정부산물 재자원화 기술개발 등
		⦁유기계 공정부산물 순환율 제고 기술개발	⦁플라스틱, 고무 및 폐오일 등 유기계 공정부산물의 재자원화 기술개발
		⦁저활용 부산물 활용율 제고 기술개발	⦁유리, 가죽, 섬유 등 저활용 폐기물 활용율 제고를 위한 재자원화 기술개발
	저탄소 순환경제 전환 기반구축	⦁저탄소 순환경제 전환 촉진을 위한 지능형 빅데이터 플랫폼 구축 및 운영	⦁순환경제 규제, BAT, 제품 유지보수 및 재제조 과정에서 발생하는 고장 및 부품 소재 정보, 등 빅데이터 시스템 표준화 및 DB 구축 ⦁자원순환 공정과정의 탄소저감 효과산출 논리 및 모델링 도출 ⦁지능형 빅데이터 분석 SW 개발 및 PoC(Proved of Concept) ⦁스마트 플랫폼 아키텍쳐 설계구축 및 운영기술
		⦁국내외 순환경제 규제 대응 제도 발굴 및 개선	⦁EU 및 미국 등 순환경제 규제 발굴 및 제도개선 ⦁국내외 순환경제 규제 대응 관련 원천기술개발
		⦁순환성을 고려한 제품 디자인 및 평가기술 개발	⦁재제조 및 재자원화 등 제품 분해 용이성을 고려한 제품의 디자인 및 평가 기술개발 등
		⦁순환성 제고를 위한 유니소재 개발	⦁제품 재활용성을 고려한 유니소재 개발, 제품 맞춤형 소재 발굴 및 적용기술 실증 등
		⦁순환경제 비즈니스 모델 개발 및 실증	⦁공유경제 및 PaaS(Products as a Services) 모델 구축 시범 운영기술 등

참고2		기술준비도 (TRL: Technology Readiness Level)

가. 개념 및 도입목적

◦ 개발기술의 시작과 종료시점에서의 기술적인 목표달성 정도를 보다 효과적으로 표현하고 평가하기 위해 핵심요소기술의 기술적 성숙도에 대한 객관적인 지표

◦ 기술의 성숙도를 9단계로 구분(기초실험~사업화)하여 제안기술의 기술준비도를 측정하는 기준

* 단, 에너지기술개발사업은 TRL 2∼8단계에 해당함

◦ TRL을 기술수요조사 단계부터 도입하여 R&D단계별 명확한 연구개발 목표설정 및 정량적인 평가기준 설정으로 사업성과 제고에 기여

나. TRL의 단계별 상세정의

R&D 사업
TRL 단계			단계별 상세정의
기초 연구	1	【기초실험】 기본원리발견	∙기초이론 정립 단계
	2	【개념정립】 기술개념과 적용분야의 확립	∙기술개발 개념 정립 및 아이디어에 대한 특허 출원 단계
실험	3	【기본성능검증】 분석과 실험을 통한 기술개념 검증	∙실험실 환경에서 실험 또는 전산 시뮬레이션을 통해 기본 성능이 검증될 수 있는 단계 ∙개발하려는 부품 또는 시스템의 기본 설계도면을 확보하는 단계 등
	4	【부품/시스템 성능검증】 연구실 환경에서의 Working Model 개발	∙시험샘플을 제작하여 핵심성능에 대한 평가가 완료된 단계 ∙3단계에서 도출된 다양한 결과 중에서 최적의 결과를 선택하는 단계 ∙컴퓨터 모사가 가능한 경우 최적화를 완료하는 단계
시작품	5	【부품/시스템 시제품 성능검증】 유사 환경에서의 Working Model 검증	∙확정된 소재/부품/시스템의 실험실 시제품 제작 및 성능 평가가 완료된 단계 ∙개발 대상의 생산을 고려하여 설계하나 실제 제작한 시제품 샘플은 1~수개 미만인 단계 ∙경제성을 고려하지 않고 기술의 핵심성능으로만 볼 때, 실제로 판매가 될 수 있는 정도로 목표 성능을 달성한 단계
	6	【시제품 성능평가】 유사 환경에서의 프로토타입 개발	∙파일롯 규모(복수 개~양산규모의 1/10 정도)의 시제품 제작 및 평가가 완료된 단계 ∙생산기업이 수요기업 적용환경에 유사하게 자체 현장테스트를 실시하여 목표성능을 만족시킨 단계 ∙성능평가 결과에 대해 가능하면 공인인증 기관의 성적서 확보
실용화	7	【시제품 신뢰성평가】 실제 환경에서 시제품 데모	∙실제 환경에서 성능 검증이 이루어지는 단계 ∙부품 및 소재개발의 경우 수요업체에서 직접 파일롯 시제품을 현장 평가 (성능뿐만 아니라 신뢰성에 대해서도 평가) ∙가능하면 KOLAS 인증기관 등의 신뢰성 평가 결과 제출 등
	8	【시제품 인증】 상용제품 시험평가 및 신뢰성 검증	∙표준화 및 인허가 취득 단계
사업화 (양산)	9	【사업화】 상용제품생산	∙본격적인 양산 및 사업화 단계 ∙6-시그마 등 품질관리가 중요한 단계 등