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환경 및 시대 변화에 신속히 대응하고 글로벌 연구경쟁력을 강화하기 위해 전공 중심의 본부 조직과 병행하여 내외부 전문가 간 전략적 협업 체계를 강화한 매트릭스 조직인 다학제 연구클러스터를 신설하였습니다.
클러스터는 다부서 간 대형복합연구 수행을 위한 융합연구(사업)조직을 의미하며,중대형 국가R&D, KICT브랜드 사업, 사회이슈 및 미래대응 연구를 수행합니다. 국외 전문가들도 클러스터에 참여 가능한 시스템을 도입하여 화상회의 등 가상공간에서의 공동연구도 수행할 예정입니다.

클러스터 목표

• 수소도시 전주기 인프라 구축 및 수용성 확보
• 도시 발생 폐기물의 유용 자원화를 통한 국가 현안 해결

건설연 R&R · 정부정책 연관성

KICT 역할과 책임(R&R)및 KICT 2030 중점분야 : 수소에너지 융합 인프라 기술은 임무 부합성이 높음

국가 정책과의 연계성

• 수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률(`20.02 공포)
• 수소도시 건설 및 운영에 관한 법률(국토교통부, ’20.09 입법예고)
• (한국판 뉴딜 종합계획) 그린 뉴딜- 인프라·에너지 녹색 전환 + 녹색산업 혁신 → 탄소중립(Net-zero) 사회 지향
  * (대표과제) 그린 에너지 : 수소 생산부터 활용까지 전주기 원천기술 개발 및 수소도시 조성 (‘20∼’22년 3개 조성, ∼‘25년까지 3개 추가 조성)
  * (대표과제) 친환경 미래 모빌리티 : 수소 생산기지 및 수소 유통기반 구축, 수요처 인근에서 수소를 생산하여 충전소 등에 안정적으로 수소 공급
• (2050 탄소중립 추진전략) 온실가스 감축 중심의 “적응적(Adaptive) 감축” 에서 새로운 경제 사회 발전전략 수립을 통해 “능동적(Proactive) 대응” 도모하고, 탄소중립 사회로의 전환에도 불구하고 지속가능한 경제성장과 삶의 질 향상이 가능한 新경제 사회구조 시스템 구축

• (미래 모빌리티로 전환) 거주지 중심 전기차 충전기(전국 2천만세대), 도심·거점별 수소충전소*, 그린수소 생산시스템 등 3대 인프라 완비
  * 공공부지‧주유소 등을 활용하여 LPG 충전소(전국 2천여개) 수준 구축
• (도시·국토 저탄소화) 도시내 체계적인 신재생에너지시설 공급을 통해 에너지 자립률을 높이고, 수소도시 등 생산-공급-사용까지 친환경E 기반도시 확산
• (고탄소 산업구조의 혁신) (밸류체인) 산업 밸류체인 전반의 혁신 가속화로 「①연 원료→②공정→③제품→④소비 자원 순환」全과정의 탄소중립 실현
• (소비‧순환) 폐기물 재활용 자원화, 에너지 회수 등

• (화이트바이오 산업 활성화) 산업통상자원부는 ‘혁신성장전략회의’를 통해 범부처 바이오 산업 혁신 TF에서 ▲ 친환경 바이오플라스틱의 개발 및 보급 확대로 순환경제 실현, ▲ 화이트바이오 고부가가치 제품 중심으로 밸류체인 강화, ▲ 산업군 형성 위한 기반 구축으로 ‘화이트바이오 산업 활성화 전략’ 확정
• (2022년도 정부연구개발투자방향) 2050년 탄소중립 실현을 위해 탈탄소화, 글로벌 혁신기술 개발 및 실증연구 강화

• (수소경제 활성화) 수소 이송·저장 및 활용(충전) 등 인프라 기술과 발전용 연료전지 분야에도 지속 투자하여 수소 생태계 전반의 경쟁력 강화
• (순환경제 활성화) 지속가능한 순환경제 실현을 위해 폐기물 발생 저감을 위해 최우선적으로 노력; 고품질 물질재활용 기술개발 및 상용화 등을 통해 경제성장과 자원사용의 탈동조화(decoupling) 촉진

주요 연구분야

(광역단위 도로교통체계 연계한 수소 운송체계 및 프로토콜 기술

• 도로운송 분야 : 수소공급 허브기지와 운송로 매핑, 연계 운용기술
• 지역별 수소수요 예측·매핑, 수소 도로망 시설 및 위험도 평가 기술
• 도로정보 기반 실시간 운송로 최적화 및 운송 모니터링 시스템

수소도시 기반시설의 지하공간 연계 입체화 집적 기술

• 수요근접 분산형 지하 수소스테이션 설계 기술
• 수요 근접 지하 수소스테이션 핵심설비 컴팩트화 기술
• 수소 에너지 융합 허브-스테이션 운용기술

수소도시 기반시설 안전성 확보 기술

• 지하 연계 입체화 수용 및 방호 시스템, 시설 위험도 평가 및 저감 기술
• 지하 수소 기반시설 안전이격거리 도출 및 기준 제시
• 지하 누출감지 및 모니터링, 안전설비, 레질리언스 관리 기술

도시 폐기물 재생에너지원 조성 복합공정, 블루수소 플랫폼 및 기반시설 통합 기술

• 기존성과(도시 유기 폐기물 활용, 생물학적 혐기소화 공정 등) 개발성과를 연계
• 추가로 생분해 플라스틱 복합 가스화 및 고품질화 수소생산 플랫폼
• 도시 복합형 블루수소 생산·공급 플랫폼 개발 및 수소도시 기반시설 내 컴팩트 모듈화 통합 기술

탄소중립 실현을 위한 미래도시(모빌리티·유틸리티, 산업복합 포함) 에너지 모델링 기술

• 탄소중립형 미래 건물·도시 유형과 용도지구 등을 고려한 에너지 모델
• 모빌리티, 유틸리티, 산업 연계 등을 통합 고려한 도시 에너지 모델
• 관련 데이터베이스 구축·관리방안, 통합 에너지 솔루션 개발

도시공간 내 수소 에너지 전주기 융합체계 및 분산형 시스템 기술

• 도시 내 수소 생산·저장·공급·활용을 위한 전주기 인프라 기술(분산형 충전소 및 허브기지, 연료전지 발전소, 가정용 연료전지 연계 등) 개발
• 도시 공간 내 분산형 에너지 시설의 입지·배치(안전성, 수용성, 지하 입체화 등), 시설 및 수요 간 연결경로(배관, 운송 등) 최적화 기술 개발
• 기존 도시·광역단위 LNG/도시가스 계통 등과의 연계 운용(개질, 연료전지등), 도시 유틸리티(폐자원 등) 및 연료전지를 연계한 수소화 순환계통 개발

분산형 수소연료전지시스템 연계 가상발전소 및 스마트 운영 기술

• 분산형 시설(연료전지, 신재생에너지, 수소저장 등)과 기존 전력 등 에너지 계통의 가상화 네트워크 구축 기술
• 공간·물리적 시스템과 DNA 접목을 통한 가상-디지털 트윈, 에너지 거리 및 수요·공급 관리, 거래 등 스마트 운영기술 개발

생활기반시설 연계 탄소중립 및 지속 가능한 물-에너지 자원 넥서스 기술

• 미생물 전기분해 및 합성 기술을 근간으로 하수처리장에서 수처리, 수소생산, 이산화 탄소 포집 및 활용(스마트팜) 등 신개념 통합처리계통
• 미생물연료전지발전, 미생물 전기분해 수소생산, 이산화탄소 포집 및 시설내 스마트 팜 유치 및 활용, 수처리 등
• 저낙차 소수력, 태양광, 태양열 등 신재생에너지를 하수처리시설 내 에너지 수요와 질적 수준을 고려한 에너지 통합 시스템 최적화(효율, 질)
• 신재생에너지 발전, 전기 열펌프(하수열, 태양열, 공기열 등)
• 기존 계통 연계 및 추가 : 슬러지 소화가스 블루수소 추출공정, 연료전지 열병합 발전, 디지털 트윈/AI 운영시스템

에너지 관망 안전 기술

• 가스관/열수송관/송유관, 관로 내부 탐상 로봇 및 탐상 평가, 지하 매설 배관 경로 탐상, 열수송관 이상진단 및 관리시스템, 매설배관 부식진단 및 관리기술, 관로망 보수보강공법 및 장비

주요 전공분야 구성

• 수소에너지시스템 : 수소에너지 및 인프라 구축, 전산 시뮬레이션
• 폐기물 회수 및 자원화 : 상하수도, 폐기물 회수 및 업사이클링
• 도로교통 : 시설물 최적위치 및 용량 산정, 수소 운송로 계획
• 방폭구조 : 수소저장 시설 방폭구조물용 재료개발, 구조물 설계/시공
• 화재폭발 안전 : 수소 기반시설 위험도 평가 및 안전설비