친환경 에너지 전환 자원화 동향과 탈 탄소 관련 소재·촉매 R&D 분석

테크포럼은 ‘beyond technology’ 라는 캐치프레이즈를 모토로

국내/외 최신 기술 및 신성장 산업의 핵심 이슈와 동향을 분석하여 관련 업계 구성원들에게 정보와 소통의 장을 제공하고 있습니다.

기술 산업분야의 세미나, 컨퍼런스, 포럼을 기획/주최/주관 및 자료집/리포트 등을 제공 하고 있습니다.

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친환경 에너지 전환 자원화 동향과 탈 탄소 관련 소재·촉매 R&D 분석

제조사: 지식산업정보원
규격: 620쪽 (A4, 서적, PDF)
ISBN: 9791158622718
발간일: 2025-04-03

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친환경 에너지 전환 자원화 동향과 탈 탄소 관련 소재·촉매 R&D 분석 : 테크포럼

 

 

 

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[ 보고서 소개 ]

생성형 인공지능 확산으로 전력을 많이 소비하는 데이터센터를 비롯해 에너지 및 소재 시장에 영향이 불가피할 것으로 예상된다. AI 수요 증가에 대응하기 위해 에너지 시장도 재생에너지 쪽으로 투자가 몰리고 있는데, 2026년까지 재생에너지 총발전량은 연간 10.7% 증가하고 이 중 AI용은 연간 26.0% 늘어날 것으로 예상된다. 특히 풍력 터빈과 태양광 패널부터 전기자동차, 배터리 저장장치에 필수 소재로 들어가는 핵심광물 수요도 급증할 것으로 전망되는데 핵심광물은 넷제로 이행과정에서 수요가 집중되고 있다. 총수요에서 친환경 수요 비중은 구리(45%), 리튬(87%), 니켈(50%), 코발트(59%, `30년 기준) 등으로 2020년 대비 2030년까지 2.8~4.9배 까지 핵심광물 시장의 성장세가 예상된다. 이러한 성장세는 에너지 산업 전반의 혁신을 가속화하고 있으며, 배터리 시장의 급속한 성장은 보다 혁신적인 에너지환경 소재 개발의 필요성을 부각시키고 있다.

촉매는 여러 산업의 중요한 구성 요소로 반응 속도를 높이고 에너지 소비를 줄인다. 화학 제조 공정의 75% 이상이 촉매를 사용하여 효율을 향상시킨다. 전 세계 화학촉매 시장 규모는 2021년에 6억 6,520만 달러였으며 2032년까지 1억 7,75백만 달러에 달할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 CAGR 9.03%를 나타냈다. 특히 녹색수소 생산, 배출제어 및 지속 가능한 화학 처리에서 투자가 60% 증가했고, 촉매 기반 전기분해 기술에 대한 투자가 70% 증가하여 여러 국가가 수소 인프라 개발에 수십억 달러를 투자했다. 또 다른 새로운 기회는 CCU에 있으며, 여기서 촉매 기술은 COS를 유용한 화학물질로 변환하기 위해 배포되고 있다. 바이오 기반 촉매에 대한 수요가 증가함에 따라 효소 촉매 연구 비용은 35% 증가하여 녹색 대안으로의 전환을 지원하고 있다. 

이에 본원 R&D정보센터에서는 친환경에너지 기술과 관련소재 개발을 통한 선도적인 역할을 모색하기 위해 「친환경 에너지 전환 자원화 동향과 탈 탄소 관련 소재·촉매 R&D 분석」을 발간하였다. 본서에는 글로벌 에너지산업 이슈와 풍력/태양전지 소재개발, 수소생산/이산화탄소 전환/배터리 관련 소재·촉매 연구개발, 친환경 광물제련/철강산업의 탄소중립·디지털화 동향을 다루었다. 본서가 학계·연구기관 및 관련 산업 분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다. 



[ 목차 ]

제1장 국내외 에너지 산업이슈와 풍력발전 소재개발 현황
1. 에너지 및 관련 소재 동향
1) AI발 전력수요 증가에 따른 에너지 및 소재 시장 동향
(1) '전기 먹는 하마'가 된 AI
(2) AI발 전력수요 증가와 영향 전망
가. 재생에너지
나. 전력망
다. 소재
(3) 시사점
2) 고분자 복합소재 기술의 최신 동향
(1) 나노섬유 소재 응용 기술 동향
가. 기술의 개념
나. 기술의 범위
다. 나노섬유 기술 동향
라. 전기방사 장치 기술 동향
A) 전기방사 장치
B) 양산형 및 기타 전기방사 장치
(2) 피치계 탄소소재 기술 동향
가. 피치계 탄소소재
A) 피치계 탄소섬유
B) 피치계 활성탄소
C) 피치계 활성탄소섬유
D) 인조흑연 : 조립구상흑연 음극재
나. 글로벌 시장 동향
A) 피치계 탄소섬유
B) 피치계 활성탄소
C) 피치계 활성탄소섬유
D) 조립구상흑연 음극재
다. 국내 시장 동향
라. 국내외 기술 동향
A) 글로벌 기술 개발 동향
B) 국내 기술 개발 동향
(3) 나노소재와 고분자의 융합
가. 그래핀 기반 복합 소재
나. 탄소 나노튜브 기반 복합 소재
다. 셀룰로오스 나노섬유 기반 복합 소재
라. 3D 프린팅 기술의 도입
2. 세계 재생에너지 동향과 풍력 에너지 소재 관련 연구개발
1) 세계 재생에너지 시장 동향 및 시사점
2) 풍력발전용 재료·소재 평가분석
(1) 30kW 풍력터빈용 아마섬유 복합재 블레이드 제조를 위한 구조 시험 분석 연구
가. 아마섬유 복합재 기계적 강도 시험 분석
나. 30kW급 풍력터빈 블레이드 정적 하중 시험
A) 30kW급 풍력터빈 블레이드 설계 및 제작
B) 30kW급 풍력터빈 블레이드 정적 하중 시험
(2) 과도한 인장력에 따른 해상풍력단지 해저케이블의 절연 특성 평가
가. 이론
A) 해저케이블의 기계적 스트레스
B) 절연재료 특성 평가 방법
나. 실험
A) 시험 대상
B) 시험 샘플 제작
C) 기계적 열화 시험
D) 절연 특성 측정
다. 결과 및 토론
A) 절연 특성 평가
B) 기계적 열화 특성 분석
C) 토론
(3) 국내 해상풍력 공급망 현황
가. 해상풍력 공급망 분류
나. 개발 및 동의
다. 주요 부품 공급
라. 보조기기 공급
마. 설치 및 시운전
바. 운영 및 유지보수
사. 해체

제2장 태양전지 소재 및 설비부품 연구 동향과 공급망 분석
1. 태양광 설비 소재 및 부품의 공급망 취약성 분석
1) 배경
2) 분석 방법 및 결과
(1) TSI 분석 결과
(2) HHI 분석 결과
(3) SCD 분석 결과
3) 공급망 취약성 평가 결과
4) 결론
2. 페로브스카이트 태양전지 제작공정과 소재연구
1) 유-무기 할라이드 페로브스카이트 소재의 응용
(1) 연구 배경
(2) 할라이드 페로브스카이트 소재 기반 태양전지 연구
가. 소자 구조/공정 최적화
나. 안정성 향상 및 대면적화
다. 페로브스카이트·실리콘 탠덤형 태양전지
(3) 할라이드 페로브스카이트 소재 기반 반도체 소자 연구
가. TFT 구현과 성능 향상
나. 소자 구조/공정 최적화
다. 장기 안정성 향상
(4) 강상관계 원리 기반 p형 산화물 소재와 접목한 투명 페로브스카이트 광전소자
(5) 결론
2) 차세대 태양전지 페로브스카이트 소재 기술
(1) RE100을 위한 재생 에너지 생산 증가에 필수적인 태양전지
(2) 응용 분야
(3) 기술 및 인적 자원 고도화의 기대 효과
(4) 상용화 기술 동향
3) 진공증착공정을 이용한 페로브스카이트 태양전지 제작 기술
(1) 서론
(2) 진공증착공정
(3) 단일접합 진공 증착 페로브스카이트 태양전지
(4) 유기할라이드 제어
(5) 진공증착 전하수송층
(6) 탠덤 태양전지에의 적용
(7) 건식 진공증착을 통한 페로브스카이트 태양전지 대량생산 전망
(8) 결론 및 전망
4) 고-개방전압 페로브스카이트 태양전지 기술동향
(1) 서론
(2) 개방회로전압(Voc)의 이론적 배경
(3) 유-무기 페로브스카이트 태양전지의 Voc 향상 전략
(4) 전-무기 페로브스카이트 태양전지의 Voc 향상 전략
(5) 탠덤형 페로브스카이트 태양전지
(6) 결론
3. 박막 태양전지 연구 및 소재개발 동향
1) 안티모니 셀레나이드 태양전지 연구개발 동향
(1) 서론
(2) 본론
가. 안티모니 셀레나이드 박막(Sb₂Se₃)의 물성
나. 에너지 밴드 정렬 최적화(Energy band alignment optimization)
다. 전자 수송층, Electron-transporting layer(ETL)
라. 정공 수송층, Hole-transporting layer(HTL)
마. Sb₂Se₃ 태양전지 연구의 방향성
2) 차세대 박막 태양전지 기술 동향 및 미래 기술연구
(1) 서론
(2) 본론
가. 태양전지 구조
A) 태양전지 기판
B) 태양전지 활성 영역
C) 태양전지 전극(Electrodes)
D) 전하 수송층 (Charge Transport Layers)
나. 태양전지 효율
A) 단결정 실리콘 태양전지(Monocrystaline Silicon Solar Cells)
B) 다결정 실리콘 태양전지(Polycrystaline Silicon Solar Cells)
C) 페로브스카이트 태양전지 (Perovskite Solar Cells)
D) 유기 태양전지 (Organic Solar Cells)
E) 양자점 태양전지 (Quantum Dot Solar Cells)
F) 무기 박막 태양전지 (Inorganic Thin-Film Solar Cells)
다. 차세대 태양전지
A) 플렉서블 태양전지 기판
B) 스트레처블 태양전지(Stretchable Solar Cells)
(3) 결론
4. 유기태양전지 재료 및 전자소자 연구개발
1) 웨어러블 전자소자용 스트레처블 유기태양전지 연구동향
(1) 스트레처블 유기태양전지 연구의 필요성
(2) 스트레처블 태양전지 구조 및 연구동향
가. 신축성 기판
나. 신축성 투명 하부전극
다. 신축성 상부전극
라. 신축성 중간층
마. 스트레처블 태양전지 최신 연구동향
(3) 스트레처블 소자 광활성층 설계 전략
가. 재료 유형에 따른 신축 특성
나. 고분자 화학 구조 설계 전략
다. 단분자 억셉터를 단위체로 하는 고분자 개발
라. 단일 소재로 구성된 광활성층
마. 3성분계 광활성층의 개발
바. 스트레처블 유기태양전지 연구의 방향성
2) 유기태양전지 저비용 광활성층 재료의 개발동향
(1) 고성능 유기태양전지 개발 동향
(2) 간단한 구조의 고분자 도너
가. Polythiophene(PT) 기반 고분자 도너
(3) 간단한 구조의 억셉터 개발 동향
가. Non-Fused Ring Electron Acceptors(NFREAs)
나. Semi non-fused ring electron acceptors
다. Fully Non-Fused Ring Electron Acceptors
(4) 결론
5. 태양광 모듈 오염 방지를 위한 발수 코팅 물질 연구사례
1) 실험 목적
2) 실험 방법
(1) 발수 코팅 물질 합성 및 코팅
(2) 발수물질의 태양전지 적용
(3) 실험 결과 및 고찰
3) 결론

제3장 수소 생산/저장/정제를 위한 소재·촉매 연구개발 동향
1. 수소 생산 기술과 촉매 연구동향
1) 그린수소 생산을 위한 비귀금속 촉매
(1) 그린수소 생산 설비 종류
(2) 수소 생산 설비 종류에 따른 비귀금속 촉매와 시장 현황
가. 알칼리 환경(AWE, AEMWE)
A) Alkaline HER 촉매
B) Alkaline OER 촉매
C) 이 기능성 촉매
나. 산 환경(PEM)
A) Acidic HER 촉매
B) Acidic OER 촉매
다. SOEC
(3) 결론
2) 수소 및 고부가 탄소 동시 생산을 위한 Ni 기반 이중 금속 담지 촉매 연구
(1) 연구 배경
(2) 실험 방법
가. 촉매 제조
나. 특성 분석
다. 촉매 활성 평가
(3) 결과 및 고찰
가. 메탄 분해 반응
나. 촉매 특성 분석
다. 카본 생성 특성
(4) 결론
3) 계면 제어를 통한 수전해 전기화학 촉매 개발 동향
(1) 연구 목적
(2) 수전해의 기본 원리
(3) 계면 제어를 통한 수전해 전기화학 촉매 개발 전략
가. 수소 발생 반응에서의 계면 제어 전기화학 촉매
나. 산소 발생 반응에서의 계면 제어 전기화학 촉매
(4) 결론
2. 수소가스 저장을 위한 소재기술과 촉매연구 동향
1) 나노소재를 이용한 수소가스 저장 기술
(1) 기존 가스 저장 방법
(2) 소재 내 가스 저장 방법
(3) 다공성 나노소재 내 수소저장
(4) 결론
2) 청정 수소 저장을 위한 고효율, 저탄소 배출 암모니아 합성기술 동향
(1) 촉매화학적 암모니아 합성 공정 개발 방향
가. 암모니아 합성 원리
나. 암모니아 합성 촉매 개발 방향
A) 암모니아 합성 반응 절대 촉매 : Magnetite iron oxide
B) 저압 암모니아 합성 반응 위한 Ruthenium 촉매
C) Electride-Based Catalysts
D) Cobalt-Based Catalysts
E) Nickel-Based Catalysts
다. 암모니아 합성 조건 완화를 위한 지속적 노력
A) 매체 순환식(chemical-looping) 암모니아 합성 공정
B) 금속질화물 계 촉매
라. 첨단 암모니아 합성 기술
A) 플라즈마 암모니아 합성 방법
B) 기계화학적 암모니아 합성 기술
(2) 결론
3. 수소 정제용 소재기술과 ‘막’ 연구개발 동향
1) 가스 정제용 세라믹 원료 소재 공급망 및 개발 동향
(1) 국내외 기술 동향
(2) 관련 시장 및 기업 동향
2) 세계 최고 성능의 수전해용 음이온 교환막 소재 개발
3) 직접 메탄올 연료전지(DMFC) 탄화수소계 고분자 전해질 막 연구개발 동향
(1) 친수성/소수성 상분리 구조를 갖는 가지형 공중합체를 활용한 SH-PEM 개발
(2) 물리화학적 안정성이 향상된 가교구조의 SH-PEM 개발
(3) 유/무기 첨가제 및 다공성 지지체를 활용한 강화 복합 막 형태의 SH-PEM 개발
(4) 결론
4. 고체산화물 연료전지(SOFC) 공기극 개발 동향
1) SOFC 공기극 연구 사례
(1) La-based RP 공기극
(2) Pr-based RP 공기극
(3) 기타 A-site-based RP 소재
(4) RP 산화물의 PCFC에서의 활용
2) 결과 및 전망

제4장 이산화탄소 전환기술과 관련 촉매 개발·합성 연구
1. 고부가가치 제품으로의 CO₂ 전환과 촉매기술
1) CCUS 열적 전환
(1) 서론
(2) 메커니즘
(3) 철계 촉매
(4) 코발트 계 촉매
(5) 이 외의 촉매들
(6) 결론
2) 전기화학 기반의 이산화탄소 전환 기술 연구 동향
(1) 전기화학적 이산화탄소 전환 기술
가. 전기화학적 산화/환원반응
나. 전기화학적 이산화탄소 환원반응 시스템
(2) 연구개발 동향 및 이슈
가. 촉매 및 전극소재
나. 전극 및 막전극접합체 구조화
다. 반응기 및 반응조건
라. 이산화탄소 환원반응 과정에서 동적 변화
마. 국내외 프로젝트 및 스케일업 연구
3) 이산화탄소 메탄화 촉매의 최근 연구 동향
(1) 이산화탄소의 메탄화 기술(CO₂ methanation)
(2) 촉매의 개발
(3) Ni/CeO₂ 촉매 중심 연구동향
가. Ni/CeO₂의 물리화학적 특성과 이산화탄소 메탄화 성능 비교
나. 이산화탄소 메탄화 반응에서 산소 결손의 역할
다. Ni/CeO₂의 메탄화 반응 메커니즘
라. 결론
(4) Power-to-Methane 기술의 현황
가. Power-to-methane 프로젝트 현황
나. 국내 기술 동향
2. 이산화탄소 전환을 통한 고체 탄소소재 합성 기술 동향
1) 연구 배경
2) 초임계 이산화탄소 활용 전환
(1) 초임계 이산화탄소의 특성
(2) 금속 촉매 기반 환원법
(3) 실리콘 전극의 안정화를 위한 SiOC 코팅
(4) 다공성 탄소 소재 개발
(5) 탄소 코팅층을 갖는 양극 소재의 개발
3) 화학기상증착(CVD) 활용 CO₂ 전환
(1) Mg 촉매 시스템에서 합성된 탄소소재
(2) CO₂ 수소화를 통해 합성된 탄소소재
4) 전기화학 활용 CO₂ 전환
(1) 전기화학적 방법에서 탄소 증착 메커니즘
(2) 공융 전해질의 조성이 합성된 탄소소재에 미치는 영향
5) 결론
3. 단일원자 촉매 합성법 및 CO₂ 전환효율을 극대화하는 촉매공정 개발사례
1) 단일원자 촉매의 합성법 및 특성분석법
(1) 서론
(2) 단일원자 촉매를 설계하기 위한 방법
(3) 단일원자 촉매의 정의 및 범위
(4) 단일원자 촉매 합성방법
가. 하향식 합성방법
A) 고온 열분해 기반 합성법
나. 상향식 합성방법
A) 습식 공정 기반 합성법
B) 기상상태 기반 합성법
C) 전기화학적 방법
(5) 단일 원자 촉매 특성분석
가. HAADF-STEM 및 STM
나. XANES 및 EXAFS
다. FT-IR
(6) 결론
2) CO₂ 전환 효율을 극대화하는 촉매 합성 공정과 정밀 제어 기술 개발

제5장 배터리 에너지 저장 소재 및 소자 연구동향
1. 배터리 양극·음극 원료 및 소재에 대한 공급망 이슈와 개발동향
1) 양극·음극 소재에 대한 공급망 이슈
(1) 배터리 밸류체인과 공급망
(2) 글로벌 배터리 공급망 : 핵심 광물
(3) 글로벌 배터리 공급망 : 광물 제련 및 소재 제조
(4) 글로벌 배터리 공급망 : 배터리 셀 제조
(5) IRA 이후 배터리 공급망 현황
(6) 흑연 및 음극재 공급망 이슈
(7) 중국의 흑연 수출 통제로 부각된 공급망 이슈
(8) 흑연 및 음극재 관련 국내 대응 현황
(9) 미국 정부, 중국산 흑연 사용 금지 2년 유예
(10) 공급망 이슈 대응을 위한 향후 과제
2) 리튬메탈음극의 안정성 향상을 위한 연구 동향
(1) 서론
(2) 리튬메탈의 특성과 문제점
가. 리튬메탈의 특성
나. 리튬 덴드라이트 이슈
(3) 리튬메탈배터리 전해질 설계
가. 전해질 첨가제를 통한 덴드라이트 억제
나. 전해질 농도 최적화
(4) 리튬메탈 표면의 인공 SEI 적용
가. 무기계 인공 SEI 층
나. 유기계 인공 SEI 층
(5) 리튬메탈배터리용 입체구조 집전체
(6) 결론
3) 차세대 리튬이차전지의 새로운 리튬 복합소재 개발
4) 이차전지 음극 고용량화 및 저가화 기술 동향
(1) 이차전지 음극재의 종류와 개요
(2) 이차전지산업의 시장 동향
가. 이차전지 실리콘 음극재의 세계 시장 전망
나. 이차전지 실리콘 음극재의 국내 시장 전망
(3) 이차전지 음극재 고용량화 기술 동향
가. 최근 현황 및 필요성
나. 고에너지밀도화의 문제점
다. 음극 실리콘 함량 증대를 통한 급속 충전의 성능 확보
라. 음극 실리콘 함량 증대를 위한 기술 개발 방향
(4) 이차전지 음극재의 저가화 기술 동향
가. 실리콘 슬러지를 이용한 실리콘 음극 제조 기술의 필요성
나. 실리콘 슬러지를 활용한 저가 실리콘 음극재 제조 기술의 개발 방향
(5) 시사점
5) 나트륨 이차전지용 양극재의 최근 발전동향
(1) 소듐이온 배터리의 작동원리와 구성요소
(2) 층상 구조 전이금속 산화물
가. O3형 층상구조 전이금속 산화물
나. P2형 층상구조 전이금속 산화물
다. OP2형 층상구조 전이금속 산화물
(3) 다중음이온 양극재
가. Olivine 양극재
나. NASICON 양극재
다. Pyrophosphate 및 Fluorophosphate 양극재
라. 프러시안 블루 양극재
(4) 전망
6) 차세대 소듐이온 전지용 고성능 음극소재 개발을 위한 최근 연구동향
(1) 흑연 기반 음극 소재 연구
(2) 실리콘 기반 음극 소재 연구
(3) 하드 카본 기반 음극 소재 연구
(4) 금속 산화물 기반 음극 소재 연구
가. 타이타늄 산화물계 음극 소재
나. 바나듐 산화물계 음극 소재
(5) 인 기반 음극 소재 연구
(6) 금속 인화물 기반 음극 소재 연구
가. 초기 전이금속 인화물
나. 후기 전이금속 인화물
(7) 금속 황화물 기반 음극 소재 연구
7) 계면 및 표면 개질을 통한 아연 음극 기반 수계 이차전지
(1) 수계아연이차전지 개요
(2) 수계 전지향 아연 음극의 이슈
가. 아연 덴드라이트(Zn Dendrite)
A) 알칼리성 전해질(alkaline electrolyte)
B) 중성/약산성 전해질(neutral/week acid electrolyte)
나. 아연 부식(Zn corrosion)
A) 알칼리성 전해질(alkaline electrolyte)
B) 중성/약산성 전해질(neutral/week acid electrolyte)
C) 수소 발생과 부식(hydrogen evolution and corrosion)
(3) 수계 전지 아연 음극의 성능 개선 전략
가. 아연 음극 구조(zinc anode structure)
나. 아연 합금(zinc alloy) 음극
8) 이차전지 슬러리용 탄소 복합소재 연구동향
(1) 전극 제조 기술
가. 바인더의 기능
나. 바인더의 종류
다. 전도성 첨가제
라. 고밀도 전극 제조
(2) 슬러리의 유변학적 특성 분석
가. 슬러리의 점도 특성
나. 슬러리의 점탄성 특성
다. 슬러리의 코팅 특성
라. 슬러리의 미세유변학적 모델링
(3) 결론
9) 고분산성 탄소나노튜브(CNT) 파우더 제조 기술 개발
2. 이차전지 세퍼레이터 및 분리막 소자 개발 동향
1) 수계아연이차전지용 세퍼레이터 개발 동향
(1) 세퍼레이터의 역할
(2) GF 세퍼레이터 물리화학적 개질 방법
(3) 신규 세퍼레이터 소재
가. 셀룰로즈 기반 세퍼레이터
나. 폴리아크릴로니트릴 기반 세퍼레이터
다. 그 외의 다른 소재 기반 세퍼레이터
2) 바이오매스 기반 탄소 소재의 에너지 저장 소자로의 활용
(1) 슈퍼캐패시터 분리막으로의 활용
(2) 리튬이온전지 분리막으로의 활용
(3) 나트륨이온전지 분리막으로의 활용
(4) 리튬황전지 분리막으로의 활용
3. 이차전지 기업별/제조 공정별 기술현황
1) 기업별 기술 동향
(1) 기업별 기술 동향
가. LG 에너지솔루션
나. SK ON
다. 삼성 SDI
라. 중국 CATL
(2) 차세대 전지
가. 전고체전지
나. 리튬황전지
다. 나트륨이온전지
2) 이차전지 제조공정별 주요 기관·기업현황
(1) 국내 주요 기관/기업
(2) 국외 주요 기관/기업

제6장 친환경 광물 제련기술 동향과 자원 확보 전략
1. 마그네슘의 공급망 동향과 제련 기술현황
1) 핵심 광물 마그네슘 공급망 동향
2) 폐자원을 활용한 친환경 마그네슘 제련 기술
(1) 마그네슘 물질 흐름도
(2) 2021년 세계 마그네슘 원소재 시장 파동
(3) 마그네슘 상용 제련 기술 현황
(4) 친환경 마그네슘 제련 기술의 개발 현황
(5) 국내 기술로 개발된 세계 최초의 MgO 원료 사용 친환경·고효율 Mg 신제련법
(6) 국내 대량 발생 MgO 함유 폐자원의 친환경 Mg 제련법 원료로의 사용
(7) 보다 친환경적이며 경제적인 Mg 신제련법 개발을 위한 기술개발 전략
2. 구리 스크랩 국내 유통 시장 현황 및 자원 확보
1) 구리 스크랩 산업 현황
(1) 구리 스크랩
가. 정의 및 용도
나. 분류
2) 구리 스크랩의 시장 구조 및 유통 현황
(1) 발생 및 유통 현황
가. 유통 시장 내 구리 스크랩 발생 경로
나. 국내 구리 스크랩 발생 현황
(2) 국내 수급 현황 및 전망
가. 수급 현황
나. 수급 전망
(3) 세계 수급 현황 및 전망
가. 수급 현황
나. 국제 구리 스크랩 수급 전망
(4) 구리 스크랩 수출입 현황 및 국내 유통 시장의 문제점
가. 국내 수출입 현황
나. 국내 수출 시장의 문제점
다. 국내 수입 시장의 문제점
라. 해외 구리 스크랩 수급 대응 현황
3) 구리 스크랩 자원 확보 전략
(1) 무자료 스크랩 양성화를 통한 제도 개선
(2) 수출 통제 전략 검토 및 강화
(3) 수입선 다변화 및 현지 거점 유통망 확보 및 구축
(4) AI 활용 구리 스크랩 분류 및 판정 시스템 도입을 통한 품질 개선
3. 해외 바나듐 제련 플랜트 관련 사업과 경제성 분석
1) 서론
2) 바나듐 제련 공정
(1) 사업별 제련 공정
(2) 핀란드 슬래그 플랜트(FSV: Finnish Slag Processing Plant for Vanadium Recovery)
(3) 남아공 바나듐 광산 사업(SAV: South African Vanadium Mine Project)
(4) 호주 Gabanintha 플랜트(AGV: Australian Gabanintha Vanadium Mine Project)
3) 각 사업에서의 바나듐 제련 플랜트 비용 분석
(1) 바나듐 제련 플랜트의 용량 대비 비용
(2) 용량-비용 곡선 도출 및 분석
4) 경제성 증진을 위한 최적화 이슈
5) 향후 경제성 평가방안
6) 결론
4. 자원 회수를 위한 재활용 공정개선 연구동향
1) 리튬이온전지 재활용공정 효율 향상을 위한 공정개선 연구동향
(1) 리튬이온전지 재활용공정의 분류
(2) 리튬이온전지 재활용공정의 개선연구
가. 황산염배소
나. 환원배소
다. 합금제조
라. 기타 공정
2) 인코넬 713C 스크랩에서 니켈 자원 회수를 위한 습식제련 기반 재활용공정 연구
(1) 서론
(2) 실험 방법
가. 시료
나. 방법
A) 파분쇄 전처리
B) 산 침출
C) 분리정제
D) 니켈 증발농축 결정화
E) 니켈금속 전해채취
(3) 실험 결과 및 고찰
가. 파분쇄 전처리
나. 산 침출
다. 분리정제
A) 잔여황산 및 몰리브데늄 추출
B) 알루미늄 추출
C) 크롬 추출
라. 니켈 증발농축 결정화
마. 니켈금속 전해채취
(4) 결론
3) 국내 핵심광물 재자원화 산업 현황
(1) 핵심광물 재자원화산업 개요
가. 재자원화산업 개념
나. 핵심광물과 재자원화 원료
(2) 국내 핵심광물 재자원화산업의 일반 현황
가. 주요 재자원화 원료 수출입 현황
나. 국내 재자원화 시장현황 및 전망
다. 국내 재자원화산업 현황
(3) 국내 핵심광물 재자원화산업의 제도적 장애요인
가. 재자원화원료에 대한 폐기물관리 체계 적용
나. 재자원화산업 육성을 위한 기업 지원책 부족
다. 제한된 품목, 용도에 한해 순환자원 지정
라. 한국표준산업분류상 E38로 분류
마. 폐기물에 대한 엄격한 수입규제 및 해외 유출
5. 안티모니 관련 중국의 수출현황과 국내 제련기술
1) 中, 안티몬과 초경질 재료 및 기술 수출
(1) 개요
(2) 수출통제 내용
가. 통제품목
나. 통제내용
다. 수출 허가증 발급 절차
(3) 생산·수출입
(4) 수출통제 품목 수출 통계
(5) 갈륨·게르마늄·안티몬 등 이중용도 품목 對미국 수출통제 강화 발표(`24.12.3. 시행)
2) 국내 ‘고려아연’ '희귀금속 안티모니' 美 수출 추진계획
(1) 中이 공급망 틀어쥔 '희귀금속 안티모니' 美 수출 추진
(2) 고려아연, 안티모니·아연 제련분야 독보적 경쟁력 보유

제7장 철강산업 탄소중립 기술과 철스크랩 제강공정 디지털화
1. 철강산업 저탄소 기술동향
1) 철강산업 탄소중립
(1) 최근 이슈
(2) 철강 저탄소 기술 범위
가. 철강산업 및 조강생산
나. 공정에 따른 구분
다. 조강생산 공정
라. 저탄소 조강생산
2) 산업 및 기술 동향
(1) 시장 현황
가. 국가별 중점 기술
나. 시장 규모
다. 기술개발 수준
(2) 기술 및 공정 동향
가. 기술 요약
나. 폐플라스틱
다. 바이오매스
라. 함수소 연료
마. 수소환원제철
바. 수소플라즈마 제련환원
사. 용융산화물전기분해
아. 에너지 효율향상
자. 부산물 재활용
3) 정책 동향
(1) 국외 정책동향
가. 미국
나. 유럽
다. 독일
라. 일본
마. 중국
(2) 국내 정책동향
4) 직접환원철 글로벌 공급망 현황과 수소환원제철 적용 기술 동향
(1) 개요
(2) 수소환원제철 기술
(3) 수소환원제철법 구분
가. 광석환원반응기
A) Shaft환원로
B) 유동환원로
나. 전기로
다. 수소환원제철법
(4) 국내외 시장 동향
(5) 국내외 기술 동향
(6) 시사점
2. 철스크랩 글로벌 공급망 현황 및 제강 공정 디지털화 기술개발
1) 철스크랩 개요
(1) 철스크랩
(2) 철스크랩의 분류
가. 자가 발생 철스크랩(Home Scrap)
나. 가공 철스크랩(Prompt Industrial Scrap)
다. 노폐 철스크랩(Obsolescent Scrap)
(3) 철스크랩의 등급 기준
가. 생철
나. 중량 철스크랩
다. 가공 철스크랩
라. 선반설(旋盤屑)
(4) 철스크랩의 중요성 증가
2) 국내 철스크랩 산업 현황
(1) 국내 철스크랩 산업 현황
가. 국내 철스크랩 공급원별 실적 추이
나. 국내 철스크랩 공급원별 비중 변화
(2) 국내 철스크랩 유통 구조
3) 철스크랩 분야 AI 적용 현황
(1) 철스크랩 분야 AI 적용 현황
가. 국내 철스크랩 AI 이용 개발 사례
나. 일본 철스크랩 AI 이용 개발 사례
다. 중국의 철스크랩 AI 이용 개발 사례
(2) 기타 폐기물 처리 관련 분야 AI 적용 개발 사례
4) 철강산업 DX/AI 도입 현황 및 인력 방안
(1) 철강산업 DX/AI 도입 현황
가. 철강산업 DX/AI 도입 필요성
나. 철강산업 DX 도입 현황
(2) 철강산업 DX/AI 적용 사례
가. 철강산업 분야 DX/AI 적용 현황
나. 해외 철강산업의 DX/AI 적용 사례
(3) 국내 철강산업의 DX/AI 적용 사례
(4) 국내 철강산업 AI 인력 현황
(5) 철강산업 DX/AI 융합 인력 양성 방안
가. 철강기업의 시티즌 데이터 사이언티스트 양성 필요
나. 철강기업의 DX/AI 인력 양성을 위한 교육 체계 수립 필요
다. 철강기업의 DX/AI 인력 양성 관련 NCS 개발 필요
5) 철스크랩 시장 동향

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친환경 에너지 전환 자원화 동향과 탈 탄소 관련 소재·촉매 R&D 분석 : 테크포럼

 

 

 

테크포럼은 ‘beyond technology’ 라는 캐치프레이즈를 모토로

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