Ⅰ. 무탄소에너지(Carbon Free Energy) 동향과 전망 ---p.29 1. 탄소중립을 위한 CFE(Carbon Free Energy) 동향과 전망 ---p.29 1-1. 탄소중립과 CFE(Carbon Free Energy) ---p.29 1) 탄소중립 개요 ---p.29 (1) 탄소중립 관련 용어 개념---p.29 (2) 주목받는 무탄소 에너지(Carbon Free Energy) ---p.32 2) 탄소중립을 위한 에너지 믹스 의 중요성 ---p.33 (1) 탄소중립 배경 ---p.33 (2) 탄소중립을 위한 에너지 믹스(Energy Mix) ---p.35 1-2. 주요국 탄소중립 목표 및 관련 정책 ---p.38 1) 미국 ---p.38 (1) 온실가스 배출현황 및 감축목표 ---p.38 (2) 탄소중립 관련 정책 ---p.39 2) 중국 ---p.43 (1) 온실가스 배출현황 및 감축목표 ---p.43 (2) 탄소중립 관련 정책 ---p.44 3) 인도 ---p.45 (1) 온실가스 배출현황 및 감축목표 ---p.45 (2) 탄소중립 관련 정책 ---p.45 4) EU 47 (1) 탄소중립 감축목표 ---p.47 (2) 탄소중립 관련 정책 ---p.47 5) 독일 ---p.49 (1) 온실가스 배출현황 및 감축목표 ---p.49 (2) 탄소중립 관련 정책 ---p.50 6) 일본 ---p.52 (1) 온실가스 배출현황 및 감축목표 ---p.52 (2) 탄소중립 관련 정책 ---p.53 1-3. 국내 탄소중립 목표 및 관련 정책 ---p.54 1) 국내 온실가스 배출현황 및 감축목표 ---p.54 (1) 온실가스 배출현황 ---p.54 (2) 온실가스 감축목표 ---p.55 2) 국가 탄소중립·녹색성장 전략(안) ---p.57 (1) 개요 ---p.57 (2) 추진 배경 ---p.58 (3) 비전 및 추진전략 ---p.61 (4) 탄소중립·녹색성장 4대 전략 ---p.62 (5) 재정 투자 계획 ---p.80 2. 국내외 신재생에너지 시장 동향과 전망 ---p.81 2-1. 글로벌 신재생에너지 시장 동향과 전망 --p.81 1) 글로벌 신재생에너지 동향과 전망 ---p.81 (1) 글로벌 동향 및 전망 ---p.81 (2) 주요국 동향 및 전망 ---p.82 (3) 국내 동향 및 전망 ---p.87 (4) 재생에너지원별 동향 ---p.88 2) 글로벌 신재생에너지 투자 동향 ---p.90 (1) IEA, 2023년 청정에너지 기술에 1조 7,000억 달러 이상 투자 예상 ---p.90 (2) 중국, 글로벌 재생에너지부문 43% 투자 ---p.92 2-2. 주요국 신재생에너지 산업 및 정책 동향 ---p.93 1) 미국 ---p.93 (1) 신재생에너지 시장 현황 ---p.93 (2) 신재생에너지 정책 동향 ---p.98 2) 캐나다 ---p.101 (1) 신재생에너지 시장 현황 ---p.101 (2) 신재생에너지 정책 동향 ---p.106 3) 독일 ---p.108 (1) 신재생에너지 시장 현황 ---p.108 (2) 신재생에너지 정책 동향 ---p.111 4) 영국 ---p.113 (1) 신재생에너지 시장 현황 ---p.113 (2) 신재생에너지 정책 동향 ---p.117 5) 중국 ---p.121 (1) 신재생에너지 시장 현황 ---p.121 (2) 신재생에너지 정책 동향 123 6) 일본 ---p.126 (1) 신재생에너지 시장 현황 ---p.126 (2) 신재생에너지 정책 동향 ---p.131 7) 호주 ---p.136 (1) 신재생에너지 시장 현황 ---p.136 (2) 신재생에너지 정책 동향 ---p.143 8) 인도 ---p.147 (1) 신재생에너지 시장 현황 ---p.147 (2) 신재생에너지 정책 동향 ---p.156 2-3. 국내 신재생에너지 산업 현황 ---p.158 1) 국내 신재생에너지 산업현황 총괄 ---p.158 2) 국내 신재생에너지 업종별 현황 ---p.158 (1) 제조업 ---p.158 (2) 건설업 ---p.159 (3) 발전 및 열 공급업 ---p.159 (4) 서비스업 ---p.160 (5) 지역별 산업 현황 ---p.160 2-4. 국내 신재생에너지 보급 현황 ---p.162 1) 신재생에너지 생산량 ---p.162 (1) 총괄 ---p.162 (2) 생산실적 ---p.162 2) 신재생에너지 발전량 ---p.163 (1) 총괄 ---p.163 (2) 발전실적 ---p.163 3) 신재생에너지 설비용량 ---p.163 (1) 총괄 ---p.163 (2) 신규 설비용량(발전 부문) ---p.164 (3) 누적 설비용량(발전 부문) ---p.164 2-5. 국내 신재생에너지 관련 주요 정책과 추진전략 ---p.165 1) 제10차 전력수급 기본계획 주요 내용 ---p.165 (1) 개요 ---p.165 (2) 기본 방향 ---p.165 (3) 전력수요 전망 ---p.166 (4) 발전설비 계획 ---p.167 (5) 발전원별 정책방향 ---p.169 (6) 재생에너지 백업설비 구성 ---p.170 (7) 발전량 전망 ---p.171 (8) 온실가스 배출목표 달성방안 ---p.171 (9) 환경 개선효과 ---p.172 (10) 전력계통 확충 ---p.173 (11) 전력시장 개선(안) ---p.173 2) 제3차 지능형전력망 기본계획(2023∼2027) ---p.175 (1) 개요 ---p.175 (2) 목표 및 추진전략 ---p.177 (3) 주요 추진 과제 ---p.178 (4) 투자계획 ---p.181 (5) 추진 일정 ---p.182 3) 재생에너지 정책 개선방안 ---p. 183 (1) 재생에너지 정책 현황 ---p.183 (2) 재생에너지 정책 평가 ---p.184 (3) 재생에너지 정책 방향 ---p.188 (4) 재생에너지 정책 과제 ---p.189 (5) 추진일정 ---p.198 3. 글로벌 원자력 발전산업 동향과 전망 ---p.199 3-1. 원자력 발전산업 개요와 국내외 최근 동향 ---p.199 1) 원자력발전 개요와 발전 방향 ---p.199 (1) 원자력발전의 진화 방향 ---p.199 (2) 4세대 원전에 대한 기대 ---p.200 (3) SMR(소형모듈형원전) 개발 확대 ---p.201 2) 글로벌 원자력발전 현황과 전략 ---p.203 (1) 글로벌 원자력발전 현황 ---p.203 (2) 주요국별 원자력발전 추진전략 ---p.205 3) 국내 원자력 발전 동향과 전략 ---p.209 (1) 원자력발전의 필요성 ---p.209 (2) 국내 원자력발전 현황 ---p.213 (3) 원전산업 생태계 복원과 육성 ---p.216 (4) 원자력발전 기술개발 동향 ---p.221 (5) 원전수출산업화 동향과 전망 ---p.223 3-2. 유망 원자력발전 관련 시장 동향과 전망 ---p.230 1) 소형모듈형 원전(SMR) 시장 동향과 전망 ---p.230 (1) 소형모듈형 원전(SMR) 개요 ---p.230 (2) 국내외 SMR 정책 및 개발 현황 ---p.231 (3) 국내외 주요 기업 SMR 기술개발 및 사업화 동향 ---p.236 (4) 국내 업체 해외 투자와 협력 현황 ---p.244 (5) 글로벌 SMR 시장 규모 전망 ---p.246 2) 글로벌 원전 해체산업 시장 동향과 전망 ---p.247 (1) 원전 해체산업 특성 ---p.247 (2) 원전 해체 절차 ---p.247 (3) 글로벌 원전 해체 시장 동향 및 전망 ---p.248 (4) 국내 원전 해체 시장 및 경쟁력 분석 ---p.249 3-3. 주요국 원자력 발전 산업 동향과 전망 ---p.252 1) 미국 원자력 산업 동향 ---p.252 (1) 미국 원자력 산업 개요 ---p.252 (2) 차세대 원전기술 개발 동향 ---p.256 (3) 원전 수명연장 지원 강화 ---p.261 (4) 향후 전망 ---p.263 2) 영국 원자력 산업 동향 ---p.265 (1) 영국 원자력 산업 개요 ---p.265 (2) 신규 원전 건설 계획 ---p.266 (3) 원자력 신기술 개발 동향 ---p.267 (4) 향후 전망 ---p.268 3) 프랑스 원자력 산업 동향 ---p.270 (1) 프랑스 원자력 산업 개요 ---p.270 (2) 원자력 정책과 건립현황 ---p.271 (3) 미래형 원자로 EPR2 건립계획 ---p.272 (4) 향후 전망 ---p.274 4) 러시아 원자력 산업 동향 ---p.275 (1) 러시아 원자력 산업 개요 ---p.275 (2) SMR(소형 모듈 원전) 동향 ---p.278 (3) 사용 후 핵연료 폐기물 처리 ---p.279 (4) 원자력 발전 기술 개발 동향 ---p.280 (5) 향후 전망 ---p.281 5) 불가리아 원자력 산업 동향 ---p.282 (1) 불가리아 원자력 산업 개요 ---p.282 (2) 신규 원전 건설 계획 ---p.283 (3) 향후 전망 ---p.284 6) 헝가리 원자력 산업 동향 ---p.285 (1) 헝가리 원자력 산업 개요 ---p.285 (2) 신규 원전(PaksⅡ) 건설 계획 ---p.287 (3) 향후 전망 ---p.288 7) 튀르키에 원자력 산업 동향 ---p.289 (1) 튀르키예 원자력 산업 개요 ---p.289 (2) 원자력 발전 기술 개발 동향 ---p.290 (3) 핵폐기물 처리 ---p.290 (4) 향후 전망 ---p.291 8) 일본 원자력 산업 동향 ---p.292 (1) 일본 원자력 산업 개요 ---p.292 (2) 일본, 원자력발전소의 재가동 요구 ---p.295 (3) 향후 전망 ---p.296 9) 중국 원자력 산업 동향 ---p.298 (1) 중국 원자력 산업 개요 ---p.298 (2) 신규 원전 건설 계획 ---p.301 (3) 향후 전망 ---p.302 10) 인도 원자력 산업 동향 ---p.303 (1) 인도 원자력 산업 개요 ---p.303 (2) 신규 원전 건설과 기술개발 동향 ---p.305 (3) 향후 전망 ---p.307 Ⅱ. CFE(Carbon Free Energy) 대응 유망 기술, 시장 동향과 전망 ---p.311 1. 수소사회를 위한 수소에너지 관련 기술, 시장 동향과 전망 ---p.311 1-1. 수소에너지 생산, 저장, 운송 분야 기술, 시장 동향과 전망 ---p.311 1) 수소 생산 기술, 시장 동향과 전망 ---p.311 (1) 수소생산 기술 개요 ---p.311 (2) 글로벌 수소생산 시장 동향 ---p.314 (3) 국내 수소생산 시장 동향 ---p.322 2) 수소 저장·운송 기술, 시장 동향과 전망 ---p.326 (1) 수소저장·운송 기술 개요 ---p.326 (2) 글로벌 수소저장·운송 시장 동향 ---p.333 (3) 국내 수소저장·운송 시장 동향 ---p.336 (4) 액화수소 활용 수소운송 전망 ---p.337 1-2. 수소 연료전지 기술, 시장 동향과 전망 ---p.344 1) 연료전지의 정의 및 시스템 구성 ---p.344 (1) 정의 ---p.344 (2) 시스템 구성 ---p.344 2) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류 ---p.349 (1) 알칼리 연료전지(AFC) ---p.349 (2) 인산형 연료전지(PAFC) ---p.350 (3) 용융탄산염 연료전지(MCFC) ---p.351 (4) 고체 산화물 연료전지(SOFC) ---p.351 (5) 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) ---p.352 (6) 직접 메탄올 연료전지(DMFC) ---p.353 3) 연료전지 활용분야와 시장 전망 ---p.355 (1) 연료전지 응용분야와 기술별 장단점 ---p.355 (2) 글로벌 연료전지 시장 동향과 전망 ---p.356 (3) 국내 연료전지 시장 동향 ---p.363 1-3. 수소연료전지차 기술, 시장 동향과 전망 ---p.366 1) 수소연료전지자동차 정의 및 특징 ---p.366 (1) 정의 ---p.366 (2) 특징 ---p.367 2) 수송부문 탈탄소와 수소자동차 역할과 가치사슬 ---p.371 (1) 수송부문 수소자동차 역할 ---p.371 (2) 수소자동차 가치사슬 ---p.376 3) 글로벌 수소차 시장 규모 현황 및 전망 ---p.380 4) 글로벌 수소충전소 개요와 시장 동향 ---p.383 (1) 수소 충전소 개요 ---p.383 (2) 국내외 수소충전소 시장 현황 ---p.387 1-4. 수소연료전지 발전 기술, 시장 동향과 전망 ---p.390 1) 수소연료전지 발전 개요 ---p.390 2) 글로벌 수소연료전지 발전 시장 동향 ---p.394 (1) 발전용 연료전지 시장 전망 ---p.394 (2) 수소 연료전지 발전소 도입과 국가별 사례 ---p.396 (3) 수소 연료전지 발전 동향과 국가별 전략 ---p.399 3) 국내 수소연료전지 발전 시장 동향 ---p.402 (1) 국내 발전용 연료전지 설비 구축 현황 및 목표 ---p.402 (2) 국내 연료전지 전력거래량 추이 및 발전단가 ---p.406 (3) 국내 지자체별 수소연료전지 발전소 추진 현황 ---p.407 1-5. 국내 수소경제 대응 정책 동향과 전략 ---p.410 1) 제1차 국가 탄소중립·녹색성장 기본계획(’23∼’42) ---p.410 (1) 수송부문 ---p.410 (2) 수소부문 ---p.411 2) 수소경제 성장을 위한 3UP 전략 ---p.411 3) 제1차 수소경제 이행 기본계획 ---p.413 (1) 비전 및 전략 ---p.413 (2) 주요 추진과제 ---p.415 2. CFE 대응 국내외 CCUS 기술, 시장 동향과 전망 ---p.426 2-1. CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage) 기술 개요 ---p.426 1) CCUS 개요 ---p.426 (1) CCUS 정의 및 개념 ---p.426 (2) CCUS 효용과 중요성 ---p.427 (3) CCUS의 CO2 감축 기여도 ---p.429 2) CCUS 기술의 분류 ---p.431 (1) 포집(Capture) ---p.431 (2) 저장(Storage) ---p.432 (3) 활용(Utilization) ---p.433 3) CCUS 기술 수준과 투자 동향 ---p.435 (1) 글로벌 CCU 기술 수준 ---p.435 (2) 포집 비용 및 자금 조달 현황 ---p.437 (3) 글로벌 CCUS 투자 동향 ---p.440 2-2. CCUS 최근 이슈와 국내 CCUS 개발 현황 ---p.443 1) 직접공기포집(DAC) 기술 ---p.443 (1) 직접공기포집(DAC) 기술 개요 ---p.443 (2) 미국 에너지부의 DAC 투자 동향 ---p.445 (3) 미국 주요 기업 DAC 투자 동향 ---p.447 2) CCUS 활용 블루수소 생산 기술개발 동향 ---p.449 (1) CCUS 활용 블루수소 생산 동향 ---p.449 (2) 글로벌 CCS 시설, 설비 현황 ---p.450 3) 국내 CCUS 개발 현황 ---p.452 2-3. 글로벌 CCUS 시장 전망과 주요국, 기업 동향 ---p.455 1) 글로벌 CCUS 관련 시장 전망 ---p.455 (1) 글로벌 CCUS 시장 전망 ---p.455 (2) 글로벌 CCU 시장 전망 ---p.460 2) 국내외 CCUS 관련 주요 기업 동향 ---p.462 (1) 국내외 주요 기업 CCU 사업 동향 ---p.462 (2) 국내외 CCUS 기술 분야별 주요 키플레이어 ---p.467 (3) 오일 메이저 및 순수 CCUS 기술 기업 ---p.468 (4) CCUS 기술 스타트업 ---p.469 2-4. 주요국 CCUS 정책 동향과 국내 R&D 투자 동향 ---p.475 1) 주요국 CCUS 정책 동향 ---p.475 (1) 미국 ---p.475 (2) EU ---p.476 (3) 일본 ---p.477 (4) 중국 ---p.479 2) 국내 CCUS 정책과 R&D 동향 ---p.480 (1) 국내 CCUS 정책 ---p.480 (2) CCUS 분야 정부 R&D 투자 동향 ---p.483 (3) CCU(활용) 분야 정부 R&D 투자동향 ---p.485 2-5. 국내 CCUS 관련 전략기술 개발 전략 ---p.489 1) 이산화탄소 포집·활용(CCU) 기술혁신 로드맵(안) ---p.489 (1) 추진 개요 ---p.489 (2) CCU 기술개발 동향 ---p.491 (3) 세부 추진전략 ---p.495 (4) 핵심 분야별 기술혁신 전략 ---p.498 2) 탄소중립 기술혁신 추진전략 10대 핵심기술(CCUS 중분류별) 추진전략 ---p.512 (1) 추진 개요 ---p.512 (2) 저비용 CO2 포집 기술 개발 전략 ---p.513 (3) 안전하고 효율적인 CO2 저장기술 개발 전략 ---p.519 (4) 신산업 창출 CO2 활용기술 개발 전략 ---p.524 Ⅲ. CFE(Carbon Free Energy) 대응기술 연구개발 테마 ---p.531 1. 신재생에너지, 원전 분야 기술개발 연구과제 ---p.531 1-1. 신재생에너지 기술 분야 ---p.531 1) 탠덤 태양전지용 건식기반 페로브스카이트 30MW급 파일럿 양산 핵심 장비 개발 ---p.531 2) M10 이상 대면적, 150μm 이하의 박형 결정질/박막 실리콘 이종접합(HJT) 태양전지 및 모듈 양산기술 고도화(플래그쉽) ---p.534 3) 결정질 실리콘 기반 탠덤 태양전지 적용을 위한 전층 무기 페로브스카이트 상부셀 및 핵심소재 개발 ---p.537 4) 전력피크 분산과 이용률 제고를 위한 동서형 건물 지붕(옥상) 태양광 기술개발 및 실증 ---p.540 5) 경제성이 향상된 부유식풍력 하부구조물 설계 기술 개발 ---p.543 6) 4 MW+급 풍력발전기용 메인 베어링 개발 ---p.545 7) 해상풍력단지용 고정식 해상변전소(OSS) 기본설계(FEED) 및 상세설계 기술개발 ---p.547 8) 신소재 기반 부유식 구조체 기술개발 ---p.549 1-2. 혁신형 SMR 기술 ---p.555 1) 중대사고 완화 및 방사성물질 저감 설비 개발 ---p.555 2) 혁신형 SMR 열수력검증 기술개발 ---p.557 3) 다물리통합 혁신형 SMR 3차원 노심검증 및 안전/성능해석 플랫폼 개발 ---p.561 4) 혁신형 SMR 고유 중대사고 종합해석 평가기술 개발 및 완화 능력 평가 ---p.567 5) 혁신형 SMR 비상노심냉각계통 밸브 및 격납용기장착형 격리밸브 개발 ---p.571 6) 내장형 원자로냉각재펌프 개발 및 성능검증 ---p.575 7) 즉발형 노내계측기 및 3차원 노심출력분포 합성법 개발 ---p.579 8) 자율 운전 성능과 안전성 향상을 위한 다목적 고정밀 계측시스템 개발 ---p.583 9) 혁신제조: 혁신형 SMR 핵연료집합체, 제어봉집합체 개발 및 시작품 제작 ---p.590 10) 무붕산운전 최적 일체형 가연성중성자흡수봉 개발 및 시작품 제작 ---p.592 1-3. 용융염원자로(MSR) 원천기술 분야(과기부) ---p.594 1) (노심) 해양용 MSR 노심 기술 개발 ---p.594 2) (용융염 및 재료) 용융염 연료 및 재료 기술 개발 ---p.598 3) (계통) 해양용 MSR 계통 기술 개발 ---p.604 4) (안전성) 해양용 MSR 안전성 기술 개발 ---p.608 5) (해양) MSR 해양 적용 기술 개발 ---p.612 2. 수소에너지, CCUS 분야 기술개발 연구 과제 ---p.615 2-1. 수소에너지 기술 분야 ---p.615 1) 대면적 알칼라인 수전해 시스템 개발 ---p.615 2) 전력계통 안정화를 위한 연료전지 및 수전해 계통 연계 운영기술 개발 ---p.617 3) 청정수소 활용을 통한 화학산업의 탄소중립 실현 공정 기술 개발 ---p.619 4) (총괄) 극저온 액화수소 이송 시스템용 고품위 철강 주·단조재 부품화 기술개발 ---p.621 5) (1세부) 항복응력 345MPa 이상 내균열성 향상 고망간강 합금설계 및 주·단조용 소재 개발 ---p.623 6) (2세부) 4만㎥급 액화수소 이송 시스템용 고망간강 밸브, 플랜지, 피팅 부품개발 625 ---p. 7) 미래 모빌리티용 고온(200℃ 이상) 고분자막 연료전지 소재 개발 ---p.627 8) 멀티스케일 모델링 기반 자가발전형 수소생산 원천 기술 개발 ---p.631 2-2. 청정화력(수소/암모니아 혼소) 기술 분야 ---p.636 1) 300MW급 (H급) 가스터빈 50% 수소혼소 변환 기술개발 및 실증 ---p.636 2) 150MW(F급) 가스터빈 수소혼소 리트로핏 기술개발 및 실증 ---p.638 3) 가스터빈 연소기 수소 연료전환 시험평가 기술개발 ---p.640 4) 기력발전용 보일러 암모니아 혼소 전환 실증 기반기술 개발 ---p.642 5) USC급 미분탄 보일러 암모니아 20% 혼소 기술개발 및 실증 644 6) 발전용 순환유동층 보일러 암모니아 20% 혼소 기술최적화 및 실증 ---p.646 2-3. CCUS 기술 분야(3년 이상 중장기과제) ---p.648 1) 직접공기포집(DAC) 원천기술 및 실증 기반기술 개발 ---p.648 2) 공기 중 이산화탄소 동시 포집·전환 기술(RCC) 원천기술개발 652 3) 선상 CO2 포집 및 처리 기술 개발 ---p.655 4) 액체 CO2 운반선 운용 시나리오에 따른 CO2 상변화 고려 압력 제어기술 및 PRV 개발 ---p.657 5) 네덜란드 고갈가스전 활용 해양 CCUS 최적 저장 설계 및 가스전 설비의 CCUS 설비 변환 기술 개발 ---p.659 6) EOR 기술 적용을 통한 중동지역 CCS 저장소 발굴 및 주입 기술 개발 ---p.661 7) 정유산업 접촉분해공정 배출 CO2 포집 파일럿(10톤/일) 공정 개발 ---p.662 8) 정유공정 포집 CO2 활용 액체연료 생산 공정 핵심기술 개발 ---p.664 9) 저순도 CO2 직접전환 기초유분 생산공정 핵심기술 개발 ---p.666 10) 온실가스 저감형 CO2 활용 메탄올 생산기술 국산화 ---p.668 11) CO2 활용 폴리카보네이트 제조기술 개발 ---p.670 12) CO2 및 해양부산물활용 무기탄산염 생산기술 개발 ---p.672 13) 고성능 해양 CO2 저장 모니터링 기술개발 ---p.674 14) 해양 CO2 주입시스템 핵심기술 자립화 ---p.676 15) 생체모방 탄소 자원화(Biomimetics carbon recycling) ---p.678