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1 중소기업전략기술로드맵 Technology Road Map for SME 녹색제조ㅣ 03 친환경생산ㅣ

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3 [ 목차 ] 1. 대기환경전략분야현황분석 1 2. 대기환경전략제품현황분석 41 1) 실내환경유해물질저감기술및제품 43 2) VOCs 저감소재및공정 79 3) 대기환경측정및모니터링시스템 물환경전략분야현황분석 물환경전략제품현황분석 183 1) 하수처리장에너지자립화 185 2) 수처리소재및공정 222 3) 수질오염측정및모니터링시스템 토양지하수환경전략분야현황분석 토양지하수환경전략제품현황분석 325 1) 토양지하수오염복원기술및설비 327 2) 토양지하수사후관리시스템 360

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5 대기환경 전략분야현황분석

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7 전략분야현황분석 대기환경 1. 개요 - 정의 : 대기중잔류하여환경오염을유발하는물질저감하는공정및정화기술또는대기오염원을모니터링하고 관리하여사전에예방하거나, 사후에대기환경부하를저감할수있는기술을의미 - 범위 : 대기오염물질 / 생활유해물질처리소재및공정, 대기환경모니터링및관리시스템등의기술을포함 가. 정의및범위 (1) 정의 대기오염은옥외의대기가자연적인조성비를유지하지못하고인위적 자연적으로방출된오염물질이 과다하게존재함으로써대기의성분상태가변화하고, 그질이악화하여인간과동 식물의생활 활동에나쁜영향을주는상태를칭함 세계보건기구 (WHO) 1) 는대기중에인위적으로배출된오염물질이한가지또는그이상존재하여오염물질의양과농도및지속시간이지역민에게불쾌감을일으키거나해당지역의공중보건상위해를끼치고인간과동 식물의활동에해를주어그생활과재산을향유할정당한권리를방해받은상태를대기오염이라정의 (2) 범위 대기오염물질은매연, 먼지, 가스및악취등으로사람의건강상또는재산상해를미치거나 동 식물의생육환경등자연환경에나쁜영향을미치는물질을포함 대기오염물질의배출원은크게자연배출원과인위적배출원으로구분되며, 자연배출원은황사, 산불이나화산분출과같이인간의활동과관계없는것을뜻하며, 인위적배출원은발전소, 자동차매연과같이인간의활동에서비롯되는것으로오염원특성에따라고정오염원과이동오염원으로나눠지고, 고정오염원은점오염원과면오염원으로, 이동오염원은선오염원으로세분화 점오염원으로는발전소, 대형산업및소각시설등과같이규모가큰오염원으로서단일배출원으로관리가상대적으로용이 면오염원은배출규모가작은소형오염원으로개별적인조사및관리가어려워일정면적당발생하는배출량으로관리하는것이편리한오염원을의미하며, 점오염원에서제외된소형고정배출원으로주거, 상업, 산업등의부문에서연료연소에의해배출되는것이가장큰부분을차지 1) 보건기구 (WHO, World Health Organization) : 보건 위생분야의국제적인협력을위하여설립한유엔전문기구 3

8 대기환경 [ 배출원형태에따른분류 ] 배출원 세부분류 자연배출원자연환경황사, 화산분출, 산불 점오염원 대형연료연소시설, 대형소각시설 인위적배출원 면오염원 소형연료연소시설 ( 주거, 상업, 산업 ), 소형소각시설 선오염원도로이동오염원 ( 승용차, 택시, 버스, 트럭 ), 비도로이동오염원 ( 건설장비, 농기계, 철도 ) 기타 VOCs 배출원용제사용 ( 세탁소, 소비용품, 인쇄소등 ), 저장, 수송 ( 탱크, 주유소 ) 대기오염물질은형태에따라가스상오염물질과입자상오염물질로구분되며, 발생단계에따라 이산화황, 일산화탄소, 먼지등대기중으로직접배출된 1 차오염물질과오염물질이대기중 물질과물리 화학적반응을일으켜서생성되는오존, 질산등의 2 차오염물질로구분가능 [ 대기오염물질의분류 ] 오염물질 세부분류 형태에따른분류 가스상오염물질 입자상오염물질 물질의연소, 합성, 분해시발생하거나물리적성질에의하여발생하는기체 일산화탄소, 아황산가스, 질소산화물, 암모니아, 염화수소, 염소, 포름알데히드, 황화수소, 불소등 물질의파쇄, 선별, 퇴적, 이적및기타기계적처리또는연소합성, 분해시발생하는고체상또는액체상또는액체상의미세한물질 먼지, 분진, 에어로졸, 훈연, 미스트, 연기, 안개, 스모그, 검댕등 발생단계에따른분류 1 차오염물질 2 차오염물질 대기로직접배출되는오염물질이산화황, 일산화질소, 일산화탄소, 탄화수소, 먼지등 1차오염물질이대기중에서물리 화학반응에의하여새로생성된오염물질질산, 황산, 오존 (O 3), 질산과산화아세틸 (peroxyacetyl nitrate) 등 4

9 전략분야현황분석 나. 주요제품 대기환경분야의제품은흡수, 흡착, 연소등대기오염물질의처리방법과관련된소재및부품, 오염물질발생저감제품과대기오염물질을효과적으로측정및모니터링가능한시스템구성가능부품및설계기술로구분 흡수는보통배기가스중의유해가스를기체상태에서액체상태로변화시키는것으로오염물질을액체상태의흡수제에흡수시켜배기가스중한가지또는그이상의오염물질을제거하는방법 흡착은다공성흡착제에오염물질을부착시켜제거하는방법으로서공기중오염물의농도가낮고유독물질인경우많이사용되며, 오염물질이흡착제에붙는방법에는흡착제에서의결합정도에따라크게물리적흡착과화학적흡착두가지로구분 연소는주요대기오염물질배출원이지만탄화수소나일산화탄소같은오염물질을물이나이산화탄소로전환시켜오염원을감소 [ 주요제품분류표 ] 세부전략분야주요제품주요소재및기술 흡수 분무탑, 충전탑, 벤튜리스크러버등 대기환경 대기오염물질처리소재및공정 흡착 연소 활성탄, 실리카겔, 활성알루미늄, 활성탄소섬유, 제올라이트등 직화연소기, 열연소기, 촉매연소기, 나노촉매, 광촉매 / 플라즈마기술, 연소조건변경기술등 대기오염물질발생저감제품 대기오염물질측정및모니터링시스템 친환경벽지등건축자재, 자동차시트등 대기오염물질센싱및모니터링기술, 대기오염물질발생량예측기술, 네트워킹기술, 시스템자동제어기술등 5

10 대기환경 2. 산업분석 - 초미세먼지 (PM2.5) 기준이신규설정, 실내공기질의개선등삶의질향상에대한국민적요구에대응하여정책적으로국내대기오염물질의배출허용기준이강화되거나신설되는등대기오염물질의관리강화 - 최근중국의급격한산업화팽창에따른유해가스, 미세먼지, 산성대기등으로사막화및대기오염이심각한상태이며, 이러한영향으로한국, 일본등으로오염물질이유입되고있는추세이므로대기산업에대한중요성은더욱높아지는추세 - 국내보다는발전소, 제철소건립이예상되는개도국등해외대기오염관련분야시장주목필요 가. 환경분석 (1) 정책 (Politics) 촉진요인 대기환경분야는 2000 년대초반까지 규제정책 에중점 주요오염원에대한배출기준단기간내에선진국수준개선 2000 년대중반부터는천연가스버스보급확대, 대기환경관리제도의선진화기여 대기환경보전법 2) 개정으로 2015년 1월 1일부터시행중인대기배출시설분류및배출허용기준을대폭강화시행 일산화탄소항목의배출허용기준신설 황산화물 (SO x ) 배출시설별배출허용기준강화및신규기준설정 질소산화물 (NO x ) 배출시설별배출허용기준강화및신규기준설정 먼지항목배출시설별배출허용기준강화및신설 납 (Pb) 화합물배출시설별배출허용기준강화및신설 기타입자상물질배출허용기준신설및강화 전세계적으로초미세먼지 (PM2.5) 3) 에대한기준이설정되는추세이며, 세계보건기구 (WHO) 에서도각국상대로채택요구 우리나라는 1970년대초반공해방지법에따라기준성대기오염물질 ( 이산화황, 이산화질소, 총부유분진 4), 오존, 일산화질소 ) 측정을시작한이래, 1995년부터대기환경기준에 PM10 추가되어운영 2) 환경보전법 (Clean Air Conservation Act) : 대기오염으로인한국민건강이나환경에관한위해 ( 危害 ) 를예방하고대기환경을적정하고지속가능하게관리 보전하여모든국민이건강하고쾌적한환경에서생활할수있게하는것을목적으로함 3) 초미세먼지 (Ultrafine particles) : 지름 2.5 μm미만의초미세먼지입자, PM-2.5(Particulate Matter Less than 2.5 μm ) 라고칭함 4) 총부유분진 (TSP, total suspended particles) : 50 μm이하의모든부유먼지 6

11 전략분야현황분석 다른나라에비해미세먼지의농도수준이높은우리나라의경우, 인체위해성을고려한대기질관리의필요성이요구됨에따라환경부는 PM2.5 에대한대기환경기준 (24시간 50 μg / m3, 연간 25 μg / m3 ) 을설정하여 2015년시행 미국, 세계보건기구 (WHO) 등에서는 PM2.5 의직접적인인체 건강유해성을고려하여 PM2.5 에대한대기환경기준설정 미국은 1997년도에이미환경기준을신설 ( 일 65 μg / m3, 연간 15 μg / m3 ), 2006년도에하루 ( 일 ) 기준을 35 μg / m3로크게강화 일본의경우 2009년 09월부터미세먼지에대한기준을도입하였으며, 하루 ( 일 ) 35 μg / m3기준 유럽연합은연간 25 μg / m3이하로기준설정 실내공기질관리철처 세계보건기구 (WHO) 보고서에따르면공기오염에의한사망자수는연간최대 600만명, 특히실내공기오염에의한사망자는 280만명으로추정되며, 실내에서방출되는오염물질이실외에서보다사람의폐에전달될확률 1천배높음 2004 년다중이용시설등의실내공기질관리법시행하여관리중에있으며, 지하역사, 지하도상가외보육시설, 의료기관, 찜질방, 대규모점포등 17개시설군을다중이용시설로규정하여관리 포름알데하이드, 휘발성유기화합물 (Volatile Organic Compounds : VOCs) 등의오염물질을기준이상방출하는건축자재, 가구, 가전제품, 가정용품등에대하여다중이용시설에사용을금지함으로써, 신축공동주책의실내공기질관리중 공기질측정대상은총 12종항목 : 일산화탄소, 이산화탄소, 포름알데히드, PM-10 5), 이산화질소, 라돈, 오존, 총부유세균, VOCs, 석면, 온도, 상대습도, 기류 저해요인 대기질관리시대기환경개선목표농도를수도권평균값으로설정하여수도권의일부지역은 목표농도를초과하게될가능성존재 6) 모델링분석을통해지역특성을고려한대책을수립함으로써보다실효성높은대책도출필요 자동차연료품질기준강화및자동차저감장치부착등의대책들은주요삭감오염물질외에 계획량이잡혀져있지않은오염물질들도포함하여오염물질배출규제기준강화필요 5) PM 10(Particulate Matter Less than 10 ) : 입자의크기가 10 μm이하인먼지 6) 대기환경기준에따르면, 1 아황산가스 (SO 2) 농도는 1 시간평균치 0.15 ppm, 24 시간평균치 0.05 ppm, 연간평균치 0.02 ppm 이하, 2 일산화탄소 (CO) 는 1 시간평균치 25 ppm, 8 시간평균치 9 ppm 이하, 3 이산화질소 (NO 2) 는 1 시간평균치 0.1 ppm, 24 시간평균치 0.06 ppm, 연간평균치 0.03 ppm 이하, 4 미세먼지 (PM-10) 는 24 시간평균치 100 μg/ m3이하, 연간평균치 50 μg/ m3이하, 5 오존 (O 3) 은 1 시간평균치 0.1 ppm 이하, 8 시간평균치 0.06 ppm 이하, 6 납 (Pb) 은연간평균치 0.5 μg/ m3이하, 7 벤젠은연간평균치 5 μg/ m3이하로설정 7

12 대기환경 또한, VOCs 배출규제기준산정시국내산업특성및기술현황을반영하지못하고해외사례의 삭감률을인용하여규제기준을산정하였으므로보다정확한기준설정을위해지속적인연구가 필요할것으로판단 대기환경과실내환경질의연계분석및접근을통한상호보완적정책이미흡 실내환경과대기환경은독립적으로관리되는대상이아닌통합관리에대한정책적접근이필요 (2) 경제 (Economy) 촉진요인 중견기업중심구조로산업유지 대기산업은일반플랜트산업의하부구조이지만중요한역할 대기산업에서중소기업은주로단순제조, 시공등수동적역할을해온기업으로기술혁신형기업이부족한상황이며, 영세한수준을극복하기위해대기분야뿐만아니라다른분야의업종을겸하고있는경우가많아중견기업중심으로생존과성장유지전망 대기산업분야의성장은발전소, 제철소의건설과연계 산업의특성상경기흐름에영향을받기보다는화력발전소, 제철소등건설계획의유무에더큰영향을받기때문 1972 년부터 2010 년까지발생한우리나라대기산업체매출액의 75% 는화력발전소와철강산업에집중 7) 대기산업의시장수요는경제협력개발기구 (OECD) 8) 국가에서 OECD 국가로이동 최근세계경기가침체되어있으나, 인도, 베트남등개도국에다수의화력발전소가건설될예정이어서 2030년까지세계철강수요는약 45% 증가할것으로전망 대기오염배출의주요요인은화력발전소등에너지산업과제철소등철강산업의요인이큰부분을차지하고있어, 대기산업과직접적인연관관계보유 저해요인 대기산업분야의성장세는미미할것으로예상 우리나라의대기질은전세계적으로성공적인사례로거론될정도로괄목할만한성과를냈기때문에 향후이분야의성장세는다소주춤할것으로예상 7), ) 경제협력개발기구 (OECD, Organization for Economic Cooperation and Development) : 회원국간상호정책조정및협력을통해세계경제의공동발전및성장과인류의복지증진을도모하는정부간정책연구협력기구 8

13 전략분야현황분석 (3) 사회 (Society) 촉진요인 경제협력개발기구 (OECD) 의전망에따르면, 환경악화가지속될것으로예상 9) 2050년까지세계인구는 70억명에서 90억명이상으로, 도시화는 70% 이상, 세계경제규모는거의 4배증가함에따라물수요증가 (55% ), 기후변화가속화 ( 지구온도 2 초과상승 ), 생물다양성손실, 대기오염등에너지수요급증함께환경악화지속예상 자연과함께하는세상 2040년우리가꿈꾸는한국사회의미래상 의하나로 자연과함께하는세상 을제시, 이를위한전략기술로신재생에너지기술, 기후변화감시 대응기술, 자원재활용기술, 수질관리및수자원기술, 생태회복등이존재 10) 쾌적한삶에대한수요증가 미세먼지, 공기질에대한관심이높아지면서 ' 실내공기질 (IAQ : Indoor Air Quality)' 에대한관심도 커지고, 이에따라전자제품이방출하는유해물질을분석, 안정성을인증하는수요도갈수록늘어나는추세 악취민원증가및실내생활시간의증가로실내대기개선에대한요구증가 악취관리지역뿐만아니라악취관리지역이아닌지역에서도악취민원이증가하고있는추세 최근사람들이실내에서생활하는시간이많아지는반면, 환기부족, 실내오염물질발생원증가등으로실내공기오염심화 건물병증후군 11), 화학물질과민증 12) 등의신종질병부각, 실내공기적정관리에대한요구가점차높아지고있는상황 실내공기는에너지절약을위하여실내밀폐가잘되어있고, 환기및청소가부족하여오염물질이내부에서계속순환되면서오염농도의증가 저해요인 사회복지적측면에서쾌적한삶의질향상에따른사회적해결보다는개인적지출에의한해결 측면이커실내공기질을포함하는실내환경역차별에대한문제제기 9) OECD 2050, OECD, ) 과학기술미래비전 2040, 미래창조과학부, ) 건물병증후군 (SBS, Sick Building Syndrome) : 건물내거주자들이실내공기오염으로인하여일시적또는만성적으로걸리는코, 눈, 목의건조와통증, 재채기, 코막힘, 피로또는무기력, 두통, 구도, 건망증등의건강이상증상 12) 화학물질과민증 (MCS, Multiple Chemical Sensitivity) : 극미량의화학물질에대해민감한반응을일으켜신경증이나갱년기장애와유사한증상이나타나는상태 9

14 대기환경 (4) 기술 (Technology) 촉진요인 인체에유해한성분으로구성된미세먼지의위해성에대한관리가강화되고있는실정으로관련 R&D 요구 유해물질이배출되는배출원을정확히파악하고하나의배출원에서배출되는배출오염물질의종류및오염물질을구성하는성분들에대한상세한자료조사및분석이요구 대량발생원 ( 산업시설, 자동차등 ) 에서배출되는미세먼지를구성하는유해대기오염물질 (HAPs) 13) 성분및생성메커니즘등에대한연구가요구 휘발성유기화합물 (VOCs) 및악취처리선진화기술개발 수은제거기술, 고효율탈질기술, 고온배가스정제용세라믹집진시스템개발, VOCs 의고효율회수 및재활용기술의개발추진 저해요인 국내대기산업의주요부품은거의해외에서수입 실증사업화를위한기술개발과동시에핵심소재 / 부품에대한원천기술개발필요 대기산업의연관산업으로측정기기산업에대한 R&D 및국산화가시급 위성을활용한대기오염감시기술, 대기오염모니터링및대기오염물질정밀분석기반기술확보필요 중소기업의 R&D 참여기회를확대하고, 사업화까지성공할수있도록지원필요 탈황설비효율측정과같이기술을검증할수있는공동연구센터설립검토 13) (HAPs, Hazardous Air Pollutants) : 저농도로존재하여도인체및환경에악영향을초래할수있는비기준오염물질 10

15 전략분야현황분석 [ 대기환경분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 대기환경보전법 개정으로 2015년 1월 1일부터시행중인대기배출시설분류및배출허용기준을대폭강화시행 - 실내공기질개선을위해지하역사, 지하도상가외보육시설, 의료기관, 찜질방, 대규모점포등 17개시설군다중이용시설로규정하여실내공기질관리법시행관리중 - 대기관리시대기환경개선목표농도는수도권평균값으로수도권의일부지역은목표농도를초과하게될가능성이존재 - 대기환경과실내환경질의연계분석및접근을통한상호보완적정책이미흡 - 투명하고일관된환경정보제공을통해국민의신뢰성확보필요 경제 - 대기산업의시장수요는 OECD 국가에서 OECD 국가로이동 - 최근세계경기가침체되어있으나 Worldsteed Association 의 Future Outlook 2013 에따르면 2030 년까지세계철강수요는약 45% 증가할것으로전망되며, 베트남등개도국에다수의화력발전소가건설될예정 - 우리나라의대기질은전세계적으로성공적인사례로거론될정도로괄목할만한성과를냈기때문에성장세가다소주춤할것으로예상 사회 - 실내공기질 (Indoor Air Quality, IAQ)' 에대한관심도커지고, 이에따라전자제품이방출하는유해물질을분석, 안정성을인증하는수요도갈수록늘어나는추세 - 악취민원증가및실내생활시간의증가로실내대기개선에대한요구증가 - 사회복지적측면에서쾌적한삶의질향상에따른사회적해결보다는개인적지출에의한해결측면이커실내공기질을포함하는실내환경역차별에대한문제제기 기술 - 인체에유해한성분으로구성된미세먼지의위해성에대한관리가강화되고있는실정으로관련 R&D 요구 - VOCs 및악취처리에대한선진화기술개발추진 - 국내대기산업의주요부품은거의수입에의존하고있어핵심소재 / 부품에대한원천기술개발필요 - 대기산업의연관산업으로측정기기산업에대한 R&D 및국산화가시급 배출허용기준강화 실내공기질개선 동기부여확대 고효율시스템화국산화 대기물질배출허용기준에대하여보다엄격한기준설정과대기오염방지를위한감독및동기부여확대필요 건물병증후군, 화학물질과민증 등의신종질병부각되면서실내공기질관리에대한요구가점차높아지고있는추세로친환경적사고의확대를통해삶의질과쾌적성을확보하기위한시장의규모가커질것으로전망 유해물질배출원, 배출오염물질의종류와성분에대한정밀분석기반기술및실증사업을위한주요부품기술개발필요 11

16 대기환경 나. 산업특징및구조 (1) 산업의특성 대기산업은우리가살아가는생활공간에서의실외공기를깨끗하게관리하기위해필요한제품및서비스를제공하는산업을의미 대기산업에서는실외대기오염, 미세먼지, 악취등을관리하기위해배연탈황시설, 집진시설, 방지시설등의제품이포함 산업자체의수급보다는환경정책과규제등시장외적요소에의해수요가창출되는특징이있으며, 또한기계, 전자, 화학분야를아우르는종합적인산업으로서기술집약적이고고부가가치의산업 집진기술등과같은사후처리중심에서사전예방, 오염원봉쇄ㆍ차단등오염회피기술로전환될 전망이고, 선진국의경우환경오염방지시설과같은사후처리분야는어느정도해결되었고, 현재는 사전오염예방기술을넘어오염매체별접근이아닌피오염체위주의환경기술을개발중 국내대기산업체는 9% 의중견 대기업이 78% 의매출을점유, 중소기업의비중은 91% 에 달하나, 업체당평균매출액이 30 억원에불과하여전반적으로영세한수준 중견기업을중심으로해외진출이확대되고있는추세 전세계발전시장의성장으로인해탈황 / 탈질 / 집진설비시장이확대 KC 코트렐, 포스코 ICT 등을중심으로해외진출확대 대기산업분야의매출의증가세를담보하지못함 대기산업분야의매출은장기적으로는성장세에있으나화력발전소, 제철소등건설계획의유무에영향을받기때문에그증가세가꾸준하지는않음 1972 년부터 2010 년까지발생한우리나라대기산업체매출액의 75% 는화력발전소와철강산업에집중 14) 14),

17 전략분야현황분석 (2) 산업구조 대기환경관리산업은크게 3가지분야로구분 대기오염물질제어기기제조업 대기오염물질저감및제거관련서비스업 분석 자료수집및평가관련서비스업 대기환경관리산업은오염물질처리및저감소재중심의후방산업을기반으로후처리중심에서 사전예방, 모니터링을통한오염원봉쇄 차단등오염회피기술로전환될전망 [ 대기환경분야산업연관구조 ] 후방산업대기환경전방산업 세라믹, 고분자, 계면활성제, 미생물, 분리막, 촉매등환경오염처리소재제조업, 대기오염물질측정센서산업 대기오염물질제어기기제조업, 대기오염물질저감및제거관련서비스업, 분석 자료수집, 모니터링및평가관련서비스업 대기오염물질제거또는저감공정설계를포함한엔지니어링산업, 처리장건설의건설업, 시설관리업등 매출구조는대기오염물질제어기기제조업이 60.3% 대기오염물질제어기기제조업의매출규모가가장크며, '13년에는 3조 6,585 억원규모로대기관리분야전체의약 60.3% 를차지 대기오염물질제어기기제조업은기체취급기기, 촉매컨버터, 화학적복구시스템, 집진기, 분리기및침전기, 소각로및세정기, 냄새방지장비등의항목을포함 이는대부분의대기산업매출이발전소, 제철소등에설치되는집진, 탈황, 탈질설비및관련제품과차량용기체여과기, 배기가스감소및매연저감장치에서발생하기때문 * : 2013 년기준환경산업통계조사보고서, 환경부 한국환경공단,

18 대기환경 국내대기산업체매출액의 71.3% 는중견기업, 업체수의 91.1% 는중소기업 대기산업체의 9% 인 22개업체가중견 대기업으로 78% 의매출점유 중소기업체는 225개로비중이 91% 에달하며, 업체당평균매출액에 30억원에불과하며전반적으로영세한수준 대기산업에서중소기업은주로단순제조, 시공등수동적역할을해온기업으로기술혁신형기업이부족한상황이며, 영세한수준을극복하기위해대기분야뿐만아니라다른분야의업종도겸하고있는경우가많은상황 다. 중소기업분포 (1) 사업체수 대기환경분야의사업체보유품목은대기오염물질저감및제거장치관련제품으로 2014 년 전체사업체수는 2,670 개 대기환경분야사업체의규모별분포는소기업이 2,566 개로전체사업체수의약 96.1% 차지 중기업사업체분포도는 95 개로전체사업체수의약 3.6% 차지 사업체수의연평균성장률은소기업이 5.2%, 중기업이 3.6%, 대기업 3.0% 차지 (2) 종사자수 대기환경분야종사자의규모별분포는소기업이 18,679 명으로전체종사자 36,965 명중약 50.5% 비중차지 중기업종사자수는총 8,352 명으로 22.6% 차지 14

19 전략분야현황분석 [ 대기환경분야주요기업분포현황 ] ( 단위 : 개, 명 ) ( 추정 ) CAGR(%) 주요품목구분사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자 대기오염물질저감및제거장치 계 2,075 30,096 2,122 30,339 2,226 32,680 2,438 35,985 2,539 35,476 2,670 36, % 4.2% 소기업 1,987 15,613 2,035 16,444 2,131 16,622 2,340 17,481 2,438 18,021 2,566 18, % 3.7% 중기업 80 7, , , , , , % 2.4% 대기업 8 7, , , , , , % 7.1% 계 2,075 30,096 2,122 30,339 2,226 32,680 2,438 35,985 2,539 35,476 2,670 36, % 4.2% 총계 소기업 1,987 15,613 2,035 16,444 2,131 16,622 2,340 17,481 2,438 18,021 2,566 18, % 3.7% 중기업 80 7, , , , , , % 2.4% 대기업 8 7, , , , , , % 7.1% * : 전국사업체조사 ( 통계청, 2009~2013) 재구성 * 주요품목은다음의표준산업분류를대상으로주요기업분포현황분석진행 1) 대기환경분야는표준산업분류 대기오염물질저감및제거장치 대상 * 중소기업규모구분은상근종사자수를고려하여 3 단계로구분 ( 소기업 : 50 명미만 / 중기업 : 50 명이상 300 명이하 / 대기업 : 300 명이상 ) 15

20 대기환경 3. 시장분석 - 세계대기환경시장분야는 2013년 632억달러에이르며, 2018년에는 707억달러에이를것으로전망되며, 연평균 2.3% 의성장률예측되며, 아시아아프리카지역을중심으로시장이크게성장할전망 - 해외철강산업의성장률을바탕으로국외대기산업시장을전망하면 2030년까지세계철강수요는약 43% 가량증가할것으로예상되며, 이에따라관련대기산업시장도증가할것으로예상 년국내대기환경분야의시장규모는 6조 681억원으로연평균성장률 20% 로 2018년에는 15조 3,346억원에이를것으로전망 가. 시장현황및전망 (1) 세계시장규모 세계대기환경시장분야는 2013 년 632 억달러에이르며, 2018 년에는 707 억달러에이를 것으로전망되며, 연평균 2.3% 의성장률예측 [ 세계시장현황및전망 ] ( 단위 : 십억달러 ) 구분 성장률 (%) 세계시장 % * : A publication of Environmental Business International, Report The Global Environmental Market, 2014 국내 외대기산업에서대기오염배출의주요요인은화력발전소등에너지산업과제철소등 철강산업이므로화력발전산업과철강산업의성장가능성과직접적인연관성보유 해외철강산업의성장률을바탕으로국외대기산업시장을전망하면 2030 년까지세계 철강수요는 43% 가량증가할것으로예상되며, 이에따라관련대기산업시장도증가할 것으로예상 대기오염은전세계적으로나타나고있으나, 중국, 인도등신흥국의높은대기오염도의영향으로아시아아프리카지역을중심으로시장이크게성장할전망 미세먼지농도기준으로세계보건기구 (WHO) 의연간권고기준 (20 μg /m) 을상회하는국가들의대부분이아시아와아프리카지역에분포 최근중국은스모그현상으로인해마스크품귀현상이나타나고공기청정기판매가특수를누리는등환경관련생활제품수요가급증 16

21 전략분야현황분석 또한, 15년만에급속한경제성장으로인한대기오염의방지를위해자동차매연등과도한석탄연료로야기된오염을원인부터바로잡는근본적인방지대책의수립, 종합적인시책의마련및법률적책임의강화등대기오염방지법개정의영향으로대기오염물질제어관련제품에대한수요가더욱커질전망 최근사우디아라비아, 아르헨티나의원전도입움직임과브라질및칠레의경제성장에따른대형플랜트발주등에동반되는대기오염방지플랜트시장이활성화될것으로전망 * : 53 개국 111 개도시 ( 인구 10 만명이상거주 ) 의 2009 년미세먼지 (PM10) 와 2001 년이산화질소자료 * 자료 : World Development Indicators, World Bank, 2012 대기오염시장은질소산화물처리와전기집진, 탈황이주요분야 질소산화물처리분야가 41.2억달러로전체시장의 36% 로가장큰비중을차지 전기집진분야가 32.7억달러로전체시장의 28% 인두번째로큰시장을형성 질소산화물처리, 전기집진, 탈황등의분야의대기오염제거, 관리분야의경우개발도상국을중심으로산업시장이성장하는추세 17

22 대기환경 (2) 국내시장규모 2013 년국내대기환경분야의시장규모는 6 조 681 억원으로연평균성장률 20% 로 2018 년에는 15 조 3,346 억원에이를것으로전망 [ 국내시장현황및전망 ] ( 단위 : 억원 ) 구분 성장률 (%) 국내시장 60,681 73,043 87, , , ,346 20% * : 2013 년기준환경산업통계조사보고서 환경부 한국환경공단, 2014 ** 연평균성장률은 2010 년, 2011 년, 2012 년, 2013 년기준환경산업통계조사자료를통해도출 정부의정책적의지로대기오염방지분야시장성장세가증가될것으로예상 대기오염물질배출규제강화등정부의강력한규제정책으로안정된성장을보일것으로전망 공기오염문제에관한신흥국의수요가증가할수있다는점에서국내대기산업에대한적극적인지원과시장진출모색필요 우리나라의환경상품수출은여타국가에비해낮은상태이며이에따라국제적인환경시장확대에대비필요 * 주 : WTO 환경상품프렌즈에서제시한 153 개환경상품리스트에기초한환경상품수출및수입액및전세계총환경상품에서차지하는비중 * 자료 : LaFleur, M, 2011, The liberalization of environmental good and services, ECLAC, UN 18

23 전략분야현황분석 나. 무역현황 (1) 수출입동향 대기환경분야수출현황은수출입통계자료를활용하여분석 대기환경분야의수출현황은 2010 년약 12억달러, 2014 년약 16억달러이며, 수입현황은 2010 년약 3억달러, 2014 년약 7억달러로수출이수입보다높게나타나무역수지플러스를기록 무역특화지수는 2010 년 (0.55) 부터 2014 년 (0.39) 까지플러스를기록하여수출특화상태이나, 무역특화지수가감소하는추세 [ 대기환경관련무역현황 ] ( 단위 : 천불 (USD1,000), Kg) 구분 성장률 (%) (2010~2014) 수출중량 128,824, ,326, ,112, ,539, ,753, % 수출금액 1,206,607 1,316,996 1,411,179 1,602,781 1,623, % 수입중량 30,511,126 45,189,162 55,979,534 60,353,286 62,751, % 수입금액 348, , , , , % 무역수지 857, , , , ,821 - 무역특화지수 * * 무역특화지수 = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1 이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 * 자료 : 관세청수출입무역통계 HS-Code(6 자리기준 ) 활용 19

24 대기환경 (2) 수출유망품목 수출유망품목은세부전략분야별수출입동향자료를바탕으로수출가능성이높은품목을발굴 수출유망품목도출을위하여세부전략분야와수출입통계에활용되는 MTI Code 15), HS Code 16) 와매칭을통해유망품목후보군을도출한후무역특화지수, 무역성장률등의종합적지표를기준으로수출유망품목을도출 수출유망품목으로도출된결과는글로벌전략기술개발사업과제기획을위한기초자료로활용 대기환경분야수출유망품목도출결과, 다음과같은품목을수출유망품목으로선정 중소기업의수출성장성이높은품목으로 대기환경측정장치및부품, 실내공기유해물질감소장치및 부품 이수출유망품목으로선정 [ 대기환경분야수출유망품목도출결과 ] 수출유망품목 품목설명 대기환경측정장치및부품 대기중의아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소등대기유해물질을측정하는장치및부품예 ) 이산화황측정기, PM-10 측정기, 오존측정기, 질소산화물측정기, 일산화탄소측정기등 실내공기유해물질감소장치및부품 실내공기유해물질은외부공기중의오염물질이실내로유입되거나, 실내에서발생되는분진, 흡연, 이산화질소, 일산화탄소, 라돈, 포름알데히드, 석면, 미생물, 악취등의오염물질을감소시키는장치및부품예 ) 실내공기정화시스템, 악취억제시스템등 15) MTI(Ministry of Trade and Industry) 과거상공부에서만든무역코드로 HS 코드에비해실질적인품목명으로구분되어있어활용성이높으며, HS 코드와서로매칭됨. 전체 6 단위까지구분됨 16) HS 코드는국제적으로합의된상품분류체계로서세계무역기구 (WTO) 등의국제협상에서도수입개방여부, 관세양허등협상의기준으로사용되며수출입통계의기준이됨 20

25 전략분야현황분석 다. 업체동향 해외업체동향 Babcock & Wilcox Power Generation 1867년미국에설립된에너지및환경기술전문글로벌기업으로, 보일러, 신재생에너지플랜트사업뿐만아니라, 에너지회수시스템, 집진장치등의공기오염제어시스템, 연속배출모니터링시스템, 데이터수집및처리시스템등대기유해오염물질관련제품및서비스제공 특히서유럽및남아시아지역의질소산화물처리시장에서강세를보이고있으며, 스페인및포르투갈에서대형탈황설비사업을수주하여공사진행 General Electric(GE) 1892년미국에설립된세계적인제조업체로서 2014년 6월탈황설비시장에서 21% 의점유율을차지하고있는프랑스기업인 Alstom 의에너지부문사업을인수하여, 탈황설비분야의기술및시장경쟁력확보 17) Mitsubishi 1999 년일본에설립된회사로지구환경사업개발그룹 (Global Environmental & Infrastructure Business Group) 을구성하여신에너지및발전사업및에너지의지속가능한공급확보를위한오염물질배출감축사업솔루션제공사업추진 전기집진장치, 질소산화물처리, 탈황설비기술을보유하고있으며, 탈황설비시장에서시장점유율 5% 를차지 18) 하고있으며, 특히남아시아및아시아 -태평양지역에서강세 Siemens 1984년에독일에설립한세계적인전기전자기업으로전기집진기술경쟁력보유 연구개발비의 50% 이상을환경및기후보호에사용하고있으며, 전기기술을이용한에너지기술및환경보호분야에중점적인투자 Marsulex Environmental Technologies(MET) 1934년캐나다에설립된기업으로습식및건식배연탈황설비, 선택적환원촉매 (SCR) 19), 미립자제어기술에대한장비및시스템을제공 북미및유럽지역의탈황설비시장에서강세 17) GE Alstom 인수에따른발전설비시장의변화, 한국수출입은행, ) GE의 Alstom 인수에따른발전설비시장의변화, 한국수출입은행, ) 선택적환원촉매 (SCR, selective catalytic reaction) : 화석연료의사용에따라발생하는질소산화물 ( 예 : NO, NO 2 등통칭 NOx, 산성비, 광화학적스모그등의문제를발생시키는유해물질 ) 을대기중으로배출되기전에 ( 배출후단에서 ) N 2 와 O 2 등유해하지않은물질로전환시키는환경설비 21

26 대기환경 국내업체동향 KC코트렐 1973년에대기환경플랜트전문업체로설립 배기가스처리설비 분진처리설비 소각설비등환경설비사업, 폐기물의재활용 소각 매립을수행하는환경서비스사업, 고품질산업기기전문제작업체 최근중국현지에서철강분야대기오염방지실증사업관련전기집진기공사를수주하여미세먼지를저감하는대기개선사업에진출 포스코 ICT 2010 년 1월에설립된포스코계열의 IT & 엔지니어링전문기업으로환경솔루션사업에진출하여공장및화력발전소에서발생되는분진을 Micro Pluse 방식으로제거하는산업용 전기집진기용펄스하전공급전원장치및산업현장에서배출되는배기가스에서질소산화물과황산화물등과같은유해물질을저온플라즈마공법으로제거하는탈황 탈질시스템기술보유 2015년 08월중국산둥성정부와환경사업협력을위한양해각서 (MOU) 를체결하여, 중국시장진출을본격화하였으며, 중국의제철소, 발전소등대형시설들로사업확대계획 제이텍 1995년설립된대기오염방지설비전문기업으로 중대형연소시설의미세먼지배출및차압저감을위한정전여과방식하이브리드집진기술 로환경신기술인 검증을받아국내외대기환경시장을공략 정전여과집진시스템을비롯해기술 43건이상, 지식재산권과환경신기술인증확보등자체기술력보유 서울샤프중공업 습식전기집진기를이용한탈황설비시장의 95% 를점유 탈질설비및유해가스처리설비에대한기술과경험을바탕으로 80 여종의특허와인증을보유 상원기계 1993년설립하여친환경, 에너지절약형플랜트설비의지속적연구개발 국내자동차산업의친환경설비를국산화해공급하고축열연소장치를이용한친환경건조시스템을개발을통해효과적으로 VOCs 및악취를효과적으로제거하는설비개발 2015년 12월성장잠재력이높은중소환경기업을지원함으로써국내외환경시장경쟁력을강화하기위한사업인 경기도유망환경기업 에선정 22

27 전략분야현황분석 [ 대기환경분야주요제품의국내업체현황 ] 중분류주요제품대기업중소기업 중소기업 주요참여영역 중소기업 참여정도 * 중소기업 점유율 * 대기오염물질처리소재및공정 탈황 탈질시스템, 집진시스템, 배기가스처리설비공기청정기등 KC 코트렐, 포스코 ICT, 호남석유화학, 애경유화, 코웨이 제이텍, 상원기계, 진양공업, 태성환경연구소, 대양환경, ( 주 ) 두연테크, 청호아니스, 교원, 쏠레몬, 신영에어텍, 축열연소장치, 공기포집장치, 공기청정기등 대기오염물질발생저감제품 친환경벽지 / 페인트, 자동차시트등 LG 하우시스, KCC, 한화케미칼, 한화 L&C, 삼화페인트등 신광, 셀파산업, 뉴다안, 홈앤톤즈하우징콜심슨팀버덕신하우징, 세믹스하우징, 조광페인트등 친환경벽지 / 페인트등건축자재 대기오염물질측정및모니터링시스템 전기집진기 / 정전복합형하이브리드시스템, 가스분석기기, 오염물질시료채취장치등 - 에이스엔, 대현환경, 센서로닉시오스필아이티오감테크놀러지이엘티센서 ( 주 ) 엔비레즈엠에스엠컴퍼니, 클린맨, 유릭스등 신호처리측정기, 시료채취장치, 악취센싱장치등 * 소기업참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 23

28 대기환경 4. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 대기환경분야의중소기업을대상으로유망제품에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재제품을판매중이거나제품개발을추진할계획이있는제품에대한제품개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 오염공기처리용모터기술, 초미세먼지제거용중앙집중식공조시스템기술, 백필터 (Bag Filter) 20) 용카트리지모듈자동화제작시스템기술등에대한수요가존재하는것으로조사 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 대기환경분야중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요분석결과, 다음과같은제품및기술의개발에대한수요요구 중소기업이기술개발에관심이높은품목은 대기오염물질처리소재및공정, 대기오염물질발생저감제품, 대기오염물질측정및모니터링시스템 품목과관련된기술개발과제를다수신청 [ 대기환경분야 R&D 과제신청현황 ] 주요품목과제건수 (2012~2015) 점유율 (%) 대기오염물질처리소재및공정 % 대기오염물질발생저감제품 % 대기오염물질측정및모니터링시스템 % 합계 % 20) 필터 (Bag Filter) : 가늘고긴자루형 ( 직경 30~50 cm, 길이 2~10 m) 의천을여과재로하는여과집진장치 24

29 전략분야현황분석 5. 기술분석 가. R&D 동향분석 대기오염으로인한스모그현상으로인해호흡기환자가늘어나고, 일부공장이일시적으로조업을 중단하는등대기오염문제가미래의위협요인으로부각되면서, 지속가능한발전을위한블루오션 사업으로등장 환경보호와경제성장을동시추구하는국가정책의패러다임에따라기술의선진화및새로운 이슈대응을위한신환경대응기술이중요 인간의삶의질개선에기여하는환경기술의특성을고려, R&D 전략은매체별접근보다정책 목적달성기준 (1) 해외 R&D 동향 미국은미국환경보호청 (EPA) 21) 을중심으로환경정책별우선순위에따른 R&D 프로그램운영 입자상물질과오존, 복합오염물질관리분야등을중점연구 유럽은환경실천프로그램에따라 R&D 를추진하고있으며, 우리의미래, 우리의선택 이라는명제 하에분야별목표설정 대기중온실가스농도안정화, 지구온난화방지등이기술개발수행 일본은 2020 년까지 50 조엔규모의환경시장창출을목표로세계최고의저탄소제품, 폐기물 처리기술등개발추진 영국은환경과학연구위원회 (NERC) 22) 가 지구를위한차세대과학 지식의한계를뛰어넘는국제적 환경연구선도 를환경기술정책비전으로제시하고 R&D 추진 중국은탈질여과필터관련, 탈황 탈질관련프로젝트를진행하고있으며, 연소가스탈질기술의 경우소수기업을제외하고아직낮은수준 인도는저탄소성장전략체계를실행하면서충전층충전층스크러버, 벤투리스크러버, 백 (Bag) 필터등의제품을개발수행 21) (EPA, Environmental Protection Agency) 22) 환경과학연구위원회 (NERC, Natural Environment Research Council) 25

30 대기환경 (2) 국내 R&D 동향 환경기술개발및지원에관한법률 에근거하여 2차에걸쳐 환경기술개발종합계획 을수립 시행 (1차 : 03~ 07, 2차 : 08~ 12) 하였으며, 관련법령개정으로환경산업육성분야를추가하여 2013년부터 2017년까지 환경기술개발계획및환경산업육성계획 시행 5대목표별 16대중점기술, 국내외환경 R&D 협력강화등의환경기술개발전략과환경산업글로벌시장확대및환경전문기업육성등환경산업육성전략제시 2014 년환경분야기술수준은최고기술국대비 77.9% 미국 (100% 기준 ) > 유럽 (99.3%) > 일본 (96.2%) > 한국 (77.9%) > 중국 (62.3%) * : 최고기술국대비환경 지구 해양분야국가전략기술별기술수준차 (%p) 및기술격차 ( 년 ) 변동 (2012~2014) * 자료 : 2014 년기술수준평가, 미래창조과학부, 한국과학기술기획평가원 정부는 환경기술개발계획및환경산업육성계획 에서대기질관리를통한청정대기환경조성, 생활환경의유해인자관리등대기환경질을개선하고생태계의건강성을회복한다는목표를설정하고기술개발지원계획 대기질관리를통한청정대기환경조성 과관련된기술개발로자동차등이동오염원관리, 사업장등고정오염원관리, 장거리이동대기오염물질모니터링및관리기술개발추진 생활환경의유해인자관리 와관련된기술개발로석면무해화처리기술및대체물질개발, 실내환경질관리및모니터링기술에대한개발추진 26

31 전략분야현황분석 환경부는환경기술로드맵을구축하여깨끗하고안전한대기환경조성을위한 R&D 전략을수립 대기환경통합관리기술, 대기오염물질처리선진화기술, 친환경자동차기술, 지역별및국가간대기 환경재난 재해관리기술개발추진 또한, 중국, 동남아 ( 베트남, 인도네시아등 ) 사장에진출하기위해서진출국가에적합한환경기술을 개발하거나기존기술을개량하는기술개발을추진중 [ 기후 대기분야로드맵요약 ] * : 환경기술로드맵, 환경부,

32 대기환경 나. 특허동향분석 윈텔립스 DB 를활용하여최근 10 년 (2004 년 1 월 ~ 2015 년 6 월 ) 출원된국내특허와해외특허 ( 미국, 일본, 유럽특허 ) 를분석하여대기환경분야의산업기술개발동향및기술개발역량을파악 (1) 세계동향 전체적으로 2004 년부터감소하는추세, 한국이 43% 의점유율로가장많은특허보유 분석초기구간인 2004 년부터증감을반복하면서점진적으로감소하는추세를나타내는것으로분석 [ 대기환경분야의국가 연도별출원동향 ] 28

33 전략분야현황분석 해외출원의경우기업출원이다수를차지하며, PANASONIC(JP), TOYOTA MOTOR(JP), MITSUBISHI HEAVY(JP) 등일본기업에의한출원강세 미국과유럽의경우삼성전자가실내집진장치관련출원건으로인하여상위출원인으로도출된것으로보아미국및유럽시장확보를위한노력이적극적임을시사 [ 해외특허의주요출원인동향 ] 구간별로살펴보면, 미국의경우 2004~2009 년에는삼성전자 (KR) 가최다출원하였으나 2010 ~2015 년에출원활동이감소하였고, MITSUBISHI HEAVY(JP) 의출원이가장활발한것으로분석 전체적으로 2008 년금융위기의영향으로출원이다소주춤해진것으로보임 일본은 PANASONIC(JP) 과 TOYOTA MOTOR(JP) 의출원이활발 MITSUBISHI ELECTRIC(JP) 의경우 2004~2009 년에는 3% 로 PANASONIC(JP) 과 TOYOTA MOTOR(JP) 보다적은출원점유율을나타냈으나, 2010~2015 년 5% 점유하며최다출원인으로도출 일본의경우자국국적의기업출원이강세이나, 기업체대부분 10~ 15 년출원활동감소추세 유럽은 MITSUBISHI HEAVY(JP) 의출원이활발 2004~2009 년에는 LG 전자와삼성전자가각각 7%, 5% 의점유율을차지하며활발한출원을하였으나, 2010~2015 년 MITSUBISHI HEAVY 가 14% 점유하며활발한출원활동으로인하여최다출원인으로분석 29

34 대기환경 [ 미국특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 일본특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 유럽특허주요출원인의구간별출원비율 ] 30

35 전략분야현황분석 (2) 국내동향 2004년부터지속적으로출원활동을유지하고있다가, 최근점진적으로증가하는추세를보이고있으며, 중소기업점유율은 33% 차지 기업 ( 대기업, 중소기업 ) 에의한출원점유율이 49% 수준을차지 그외해외출원인 10%, 개인출원인 31%, 대학 / 연구소 9% 점유 내국인의출원비율은매년 90% 이상으로기술자립도가높은편 국내특허의내외국인비율은내국인 90%, 외국인 10% 로내국인의특허출원비율이높은것으로분석 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 31

36 대기환경 내국인주요출원인현황을살펴보면, 대기업인현대자동차의특허건수가 73건으로기술개발이활발하게진행 한국에너지기술연구원이 26건으로대학 / 연구소 / 공공기관에서최다출원인으로분석 중소기업에서환경산업용기능성흡착제, 필터, 촉매제조기업인엔바이온이 9건출원하였으며, 유해가스필터및촉매제조기업코아텍, 가스계측시스템및집진시스템기술을보유하고있는리티스가각각 8건보유하여상위출원인으로도출 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 32

37 전략분야현황분석 구간별주요출원인은대기업의경우 04~ 09 년에는 LG 전자가 17% 를점유하며최다출원인으로 나타났으나 10~ 15 년에는현대자동차가 11% 점유하며최다출원인으로도출 대기업의경우 10~ 15 년에출원건수가급감 중소기업의경우구간별주요출원인의출원건수가 10건미만으로대기업및대학 / 연구소 / 공공기관에비해출원활동이미비 대기업을제외하고중소기업, 대학 / 연구소 / 공공기관모두 10~ 15 년출원비중이높은편으로친환경관련정책동향에부합하는연구개발활동이활발해져이에대한성과로특허출원하는경향을반영 대학 / 연구소 / 공공기관의경우한국에너지기술연구원이가장활발하게연구활동진행 [ 국내주요출원인의구간별출원현황 ] 33

38 대기환경 다. 대표기술군선별 대기환경분야의전체유효특허대상출원건수를기준으로다출원국제특허분류 (IPC) 상위 10 위를 도출하여대표기술군선별 중소기업만을대상으로 IPC 상위 10 위를추가도출하여대표기술군에반영 대표기술군으로연소배기가스처리시스템, 분진여과시스템, 공기살균또는탈취장치, 차량배기가스정화장치, 실내환기시스템, 습식공기정화장치, 공기순환및차폐장치, 공조시스템, 차량용공조시스템, 오염도측정및공조제어시스템으로 10개의대표기술군최종선별도출 [ 대표기술군 ] No. 대표기술군세부내용 1 연소배기가스처리시스템 2 분진여과시스템 3 4 공기살균또는탈취장치 차량배기가스정화장치 5 실내환기시스템 6 7 습식공기정화장치 공기순환및차폐장치 8 공조시스템 9 차량용공조시스템 1. 연소배기가스정화방법 2. 연소배기가스제어시스템 3. 연소촉진공정 1. 여과집진필터및장치 2. 탈진시스템 1. 탈취필터및장치 2. 공기살균장치 1. 디젤엔진용배기가스정화방법및장치 2. 배기가스제어시스템 3. 배기가스재순환장치 1. 오염물질배기장치 2. 공기조절장치 3. 후드시스템 1. 습식가스세정장치 2. 습식공기청정기 3. 습식집진기 1. 배기유인장치 2. 배기덕트 3. 필터및필터청소장치 1. 실내공기조절시스템 2. 공기정화및살균장치 3. 실내공기순환시스템 1. 차량용에어필터 2. 차량용공기조절시스템 3. 유해가스감지시스템 대표기술 (IPC) IPC코드 건수 B01D B01D A61L F01N F24F B01D F24F F24F B60H 대표출원인 MITSUBISHI HEAVY(JP), ALSTOM TECH(CH), BABCOCK HITACHI(JP) BSM(JP), DONALDSOM(US), SINTOKOGIO(JP) MITSUBISHI ELECTRIC(JP), DAIKIN(JP), SANYO ELECTRIC(JP) TOYOTA MOTOR(JP), UMICORE AG & CO(DE), 현대자동차 (KR) MITSUBISHI ELECTRIC(JP), LG전자 (KR), PANASONIC(JP) MITSUBISHI HEAVY(JP), 청우네이쳐 (KR), ENTEGRIS(US) LG전자 (KR), DAIKIN(JP), MITSUBISHI ELECTRIC(JP) 7AC TECH(US), 삼성전자 (KR), LG전자 (KR) 한온시스템 (KR), KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS(NL), DENSO(JP) 10 오염도측정및공조제어시스템 1. 필터오염감지장치 2. 오염도측정장치 2. 공조시스템제어방법 F24F PANASONIC(JP), DAIKIN(JP), MITSUBISHI ELECTRIC(JP) 34

39 전략분야현황분석 라. 대표기술군분석 (1) 기술성장성분석 대기환경분야의기술별출원점유율 23) 및최신특허비율 24) 을살펴보면, 연소배기가스처리시스템과공기살균또는탈취장치분야가출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 분진여과시스템분야의경우출원점유율은높으나, 최신특허비율이평균값이하로기술개발단계가성숙기인것으로분석 실내환기시스템, 습식공기정화장치, 공조시스템분야의경우출원점유율은낮으나, 최신특허비율이평균값이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 차량배기가스정화장치, 오염도측정및공조제어시스템등의분야는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 기술전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 연소배기가스처리시스템 % 31.74% 上 분진여과시스템 % 23.30% 中 공기살균또는탈취장치 % 31.47% 上 차량배기가스정화장치 % 25.54% 下 실내환기시스템 % 26.44% 中 습식공기정화장치공기순환및차폐장치 % 29.53% 中 % 20.87% 下 공조시스템 % 29.20% 中 차량용공조시스템 % 21.70% 下 오염도측정및공조제어시스템 % 24.53% 下 분야평균 % 26.43% - 23) : 전체특허중에서해당기술분야의점유율 출원점유율 = 해당기술분야의특허수전체특허수 24) 최신특허비율 : 전체특허중에서 2011 년 ~2015 년최근 5 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 2011 년 ~2015 년출원특허수전체특허수 35

40 대기환경 (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 25) ) 및시장확보력지수 (PFS 26) ) 를이용하여대기환경분야의기술별기술수준을살펴보면, 연소배기가스처리시스템, 차량배기가스정화장치분야가피인용지수및시장확보력지수모두평균이상인것으로분석 분진여과시스템, 실내환기시스템, 공조시스템, 오염도측정및공조제어시스템분야는특허피인용지수는우수하나, 시장확보력지수는평균에미치지못하는것으로분석 공기살균또는탈취장치, 습식공기정화장치분야는시장확보력지수는우수하나, 특허피인용지수는평균에미치지못하는것으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 기술미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 연소배기가스처리시스템 上 분진여과시스템 中 공기살균또는탈취장치 中 차량배기가스정화장치 上 실내환기시스템 中 습식공기정화장치 공기순환및차폐장치 中 下 공조시스템 中 차량용공조시스템 下 오염도측정및공조제어시스템 中 분야평균 ) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 26) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 36

41 전략분야현황분석 (3) 중소기업적합성분석 한국특허를대상으로분석하였으며, 각대표기술군별중소기업의기술개발참여정도를판단함에 따라국내중소기업의진출이용이한전략제품후보군선별 연소배기가스처리시스템, 분진여과시스템, 공기살균또는탈취장치, 공기순환및차폐시스템, 공조시스템분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한대표기술군으로판단 공기살균또는탈취장치분야는국내특허 157 건중에서중소기업의출원은 82건으로 52.23% 의점유율을차지하여타기술군보다중소기업의출원비율이높은분야 습식공기정화장치분야또한중소기업출원인비율이 35% 이상으로나타나상대적으로국내중소기업의진출이용이한분야로판단 [ 중소기업적합성분석 ] 대표기술군 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업 출원비율 중소기업 출원인비율 종합평가 연소배기가스처리시스템 % 39.74% 上 분진여과시스템 % 43.97% 上 공기살균또는탈취장치 % 51.49% 上 차량배기가스정화장치 % 21.82% 下 실내환기시스템 % 35.48% 下 습식공기정화장치 공기순환및차폐장치 % 37.36% 中 % 43.75% 上 공조시스템 % 39.71% 上 차량용공조시스템 % 34.48% 下 오염도측정및공조제어시스템 % 29.27% 下 37

42 대기환경 (4) 종합평가 대기환경분야의특허출원동향은증감을반복하는경향을보이며, 일본, 미국및유럽의경우 2010 년이후지속적으로감소하는추세를보인반면, 한국은 2012 년도까지증가추세를 나타냈다가 2013 년이후출원활동감소 한국특허의비율이높고, 공조시스템관련대기업들 (PANASONIC, MITSIBHISHI ELECTRIC 등 ) 의 출원이주도적 미국과유럽, 한국특허모두 LG 전자의활동이활발한것으로나타남 각대표기술후보군을특허지수를종합분석한결과, 중소기업적합성이높은수준으로평가된연소배기가스처리시스템은기술성장성과기술수준이모두높은것으로평가 분진여과시스템, 공조시스템분야는상대적으로국내중소기업의출원활동이활발하며, 기술성장성과기술수준이중간정도로평가 공기살균또는탈취장치는기술성장성은높으나기술수준은중간정도로, 세분야의경우국내중소기업이해당분야에서기술개발을고려해볼수있는후보군으로판단 공기순환및차폐장치는기술성장성과기술수준이상대적으로낮게평가되었으나, 국내중소기업의출원활동이활발 38

43 전략분야현황분석 대표기술군 전체 특허 건수 특허점유율 [ 특허분석종합평가표 ] 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 연소배기가스처리시스템 % 31.74% 上 上 37.63% 39.74% 上 분진여과시스템 % 23.30% 中 中 33.65% 43.97% 上 공기살균또는탈취장치 % 31.47% 上 中 52.23% 51.49% 上 차량배기가스정화장치 % 25.54% 下 上 20.78% 21.82% 下 실내환기시스템 % 26.44% 中 中 29.63% 35.48% 下 습식공기정화장치 % 29.53% 中 中 37.62% 37.36% 中 공기순환및차폐장치 % 20.87% 下 下 37.50% 43.75% 上 공조시스템 % 29.20% 中 中 38.67% 39.71% 上 차량용공조시스템 % 21.70% 下 下 15.79% 34.48% 下 오염도측정및공조제어시스템 % 24.53% 下 中 27.66% 29.27% 下 39

44 대기환경 6. 시사점및제언 대기오염물질저감에대한국제적책무와국민의쾌적한삶에대한요구의증가에따른대기산업의성장이예상 특히발전소, 제철소등의신규건립이예상되는개도국의대기산업시장의큰성장이예상 국내에서도 VOCs, 미세먼지, 악취등의문제의해결을위한경제적기술개발이요구 실내생활의증가에따른실내대기질의관심증가와이에따른기술개발요구증가 [ 대기환경분야주요제품 ] 분야제품설명출처 대기오염물질처리소재및공정 - 인체독성물질인질소산화물, 황산화물등의유해가스및독성유기용제를대기중에서제거하거나저감시키는소재또는대기오염물질발생을억제하기위한제품공정 - 흡착제, 촉매, 순산소연소및배가스재순환기술등연소조건변경기술등 시장, 기술, 수요 대기환경 대기오염물질발생저감제품 - 실내환경에서쾌적한환경을위한오염물질방출저감제품 - 실내오염물질발생저감을위한주방기구, 실내오염물질발생저감을위한친환경건축자재, 친환경신소재제조기술및제품등 시장, 기술, 수요 대기오염물질측정및모니터링시스템 - 고정 이동배출오염원으로부터대기오염물질배출량을측정하고유해대기오염물질을진단하는등통합적인분석및모니터링을수행하는시스템기술 - 광화학오염관리기반기술, 위성을활용한대기오염감시기술및대기오염물질정밀분석기술등 시장, 기술, 수요, 타부처 40

45 대기환경 전략제품현황분석 - 실내환경유해물질저감기술및제품 - VOCs 저감소재및공정 - 대기환경측정및모니터링시스템

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47 전략제품현황분석 실내환경유해물질저감기술및제품 1. 개요 - 정의 : 실내환경유해물질저감기술은외부공기중의오염물질이실내로유입되는것을저감또는방지하거나, 실내에서발생되는오염물질을감소시키거나제어또는제거할수있는기술및제품을의미 - 범위 : 실내환경유해물질은외부공기중의오염물질이실내로유입되거나, 흡연, 조리등의실내활동으로발생되거나가구, 내장재등에서방출되는미세먼지, 꽃가루, 분진, 석면, 미생물등의입자상과휘발성유기화합물, BTEX, 일산화탄소, 이산화탄소, 이산화질소, 악취물질등가스상의오염물질을의미하며, 저감기술및제품으로는필터와같은물리적저감, 산화, 촉매반응등화학적저감및환기, 공기정화시스템, 악취억제시스템등을포함 가. 정의및필요성 실내환경유해물질저감기술및제품은실내공기내에존재하는입자상, 가스상오염물질의제거를통해공기내농도를줄이는기술과실내환경내오염물질의방출을줄이는또는제거할수있는제품으로이를통해실내환경을개선하여인간의실내생활을쾌적하게만드는공정및제어기술을포함 실내공기내유입된오염물질의저감및방출이적은제품에대한개발뿐만아니라, 외부로부터유입되는오염물질의제어및제거를통해실내환경으로유입을관리하는기술및제품의개발의요구 유해물질방출을최소화할수있는신소재의적용및이를활용한생산을통해환경부하를최소화할수있는제품및이를위한관련기술, 공정, 기초소재를생산하는산업 친환경소재를바탕으로한제품 친환경적인공정으로오염물질의배출을최소화하는생산방법및이와관련된장비 실내환경유해물질저감기술및제품개발은학 / 연중심의정부차원의지원사업이나자체 기술력이우수한대기업과중소기업간의네트워크를활용하여공정진단지도, 청정생산기술 노하우이전등을통한소기업의환경경영체제확립이절실히요구되는산업 중소기업의실내환경유해물질저감관련기술개발및제품생산을위해, 주로중소기업개발가능 기술또는협력개발가능기술및이에요구되는기술수준을중심으로분석 43

48 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 나. 범위및분류 ( 제품분류관점 ) 실내공기내오염물질의종류및농도를줄이기위한방법으로발생량자체를줄이는방법과존재하는오염물질의외부유입방지또는제거를통해전체량을줄이는방법의 2가지방법으로분류가가능 실내오염물질발생저감을위한기술및제품 실내오염물질저감을위한기술및제품 [ 실내환경유해물질저감기술및제품제품분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 실내환경유해물질저감기술및제품 실내오염물질발생저감을위한기술및제품 실내오염물질저감을위한기술및제품 실내오염물질발생저감을위한주방기구, 실내오염물질발생저감을위한친환경건축자재, 친환경신소재제조기술및제품등 실내오염물질제거및저감을위한기술및제품, 환경독성물질저감기술및제품, 실내오염물질의외부유입차단기술및제품, 실내오염물질외부방출을위한환기기술및제품, 실내오염물질감지및모니터링기술및제품등 ( 공급망관점 ) 실내환경개선을위한관련기술및제품의특성에따른산업분류기준에근거하여크게 4가지소재, 공정, 장비, 시스템으로분류되며각산업별공급망에따른기술개발및제품생산, 공급으로분류 실내환경유해물질저감및발생저감을위한소재기술및제품 실내환경유해물질저감및발생저감을위한공정기술및제품 실내환경유해물질저감및발생저감을위한장비기술및제품 실내환경유해물질저감및발생저감을위한시스템기술및제품 44

49 전략제품현황분석 [ 실내환경유해물질저감기술및제품공급망관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 소재 접착제 (Eco-Friendly adhesive), 에코도료, 천연섬유, 장섬유, 올레핀 (thermoplastics, olefin), 바이오복합소재 (bio-composites filament winding), 발포비드, 비스타계단열제, 1 리터하우스, 자동차용친환경내외장재 (Recyclable Resin, TPU, TPE, Thermal Polyureathane, Eco-Friendly, Bead, Slush Molding, Powder), sumal polyethylene 내열비할로겐계난연복합체, 비스티계포장재또는완충제, 전자부품용친환경패키징또는케이싱재료, 난연제, 실리콘계유기화합물, 환경호르몬, 지환족, 수첨비스페놀 A, 가소제, 비프탈레이트가소제, 초임계유체공정, 폐가교고분자재활용, 탈가교화반응, 금속산화물 / 금속수산화물기반의촉매재료개발및활용기술등 실내환경유해물질저감기술및제품 공정 장비 무연무크롬, 도금소재청정도금기술, 금속산화물 / 금속수산화물기반의촉매재료재생, 재활성화프로세스, 실내공기내미생물제어기술, 유해성휘발물질발생저감공정기술등 생활용품및식료품살균, 소독기술및장치, 전자기력기반의입자상오염물질의분리를통한제거기술, VOCs 제로소재기술, VOCs 저감소재기술, VOCs 발생원제거를위한분별적감지기술, 스마트라돈저감기술, 실내부착형라돈센싱기술, 담배연기필터기술, 담배오염물질촉매저감기술, 실내공기질관리를위한항균소재기술, 실내석면감지기술, 실내공기청정기술및제품, 실내공기내부유성유해물질감지및저감기술, 초미세먼지필터링기술및제품, 황사실내유입방지기술및유관제품등 시스템 공기내세균성입자물질살균 / 제거정화기술및시스템, 차량, 열차등이동수단내실내공기질관리를위한처리시설및관련기술, 환기효율및경제적환기를위한기술및장치, 스마트센싱기반의경제적, 효율적환기시스템운영을위한기술및운영시스템, 환기시스템의효율적활용을위한부가장치및기류의조절을위한장치및기술등 45

50 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 2. 산업및시장분석 - 세계환경시장은지난 10여년간연평균 7% 정도의매우빠른속도로성장해왔고앞으로도평균성장속도에큰성장을보일것으로예상 - 특히미국실내환경시장은 2017년까지장비, 환경서비스, 컨설팅및테스트서비스등분야에서평균 4~5% 의높은성장률을보일것으로예측 - 중소기업이낮은기술력및가격경쟁력, 공급망부족등의문제를해결하고시장을확보하기위해서는유해물질무방출기술분야등에참여할수있는기술개발, 제품화및상용화, 공급망및판매망확보를위한체계적전략수립이요구 가. 니즈분석 지속적인환경변화로인한환경보존및삶의질향상에대한관심도증가 è 시장니즈 1 : 실내환경을개선하여삶의질을높일수있는제품에대한수요증가 현재내분비계장애물질 27) 로의심되는물질은다이옥신, 페놀, 살충제나농약에포함된 DDT 28) 등플라스틱가소제 9종, 산업용물질 20종, 농약 74종, 중금속 3종, 식품첨가물 3종등총 140여종으로거론 이러한소재로만들어진제품이사용되는실내환경은지속적으로인체에영향을미칠수있는농도의유해물질을방출하여실내오염물질감소를위한소재개발및제품개발이필수 생활유해물질저감을위한친환경제품및신소재개발필요성증가 친환경코팅소재기술, 플라스틱유해첨가제대체소재개발, 유해기체저감용친환경다공성소재개발, 펄프제조공정폐부산물이용한기초화학소재개발, 오염물질무방출기술, 친환경건축소재및제품개발등 실내환경내오염물질저감및제거를통한생활환경향상니즈증대 초미세먼지, 황사, 새집증후군으로인한아토피등각종질환으로인해오염물질로부터의차단, 제거를통한생활환경의질을향상시키려는욕구가증대되고있으며, 이로인해각종공기청정기, 필터, 황사마스크, 음이온발생기등실내생활환경관련제품의판매역시매년증대 기존공조시스템뿐만아니라, 오염물질감지센서, 스마트작동시스템등과연동한스마트환기시스템으로실내환경의질을향상시키려는기술개발이활발 27) 장애물질 (Endocrine disruptor) : 사람이나동물의내분비호르몬과비슷하게작용하는외인성화학물질로사람이나동물의내분비계에영향을미쳐인간이나동물의번식장애등건강에위해를주는물질 28) DDT(Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane) : 유기염소계살충제로서독성물질 46

51 전략제품현황분석 환경친화적소비마인드확산에따른시장변화 è 시장니즈 2 : CO 2 발생량을줄일수있는친환경제품에대한수요증가 지구온난화의주된원인인 CO 2 를포함하는온실가스배출에대한규제 CO 2 의발생량을줄일수있는공정으로생산된제품또는오염물질방출저감기술요구 환경및사회적이슈의등장으로경영마인드의전환 è 시장니즈 3 : 기후변화로인한환경규제및정책에대응하기위한제품생산요구증가 기후변화로인한급속한환경변화, 환경오염에대한방재 29) 차원에서의논의 기후협약등환경규제에대응하기위해할로겐계난연제, 비스페놀 A, 프탈레이트계가소제등이제어된소재개발에대해서응용연구단계에있으나 NT 30) /ET 31) 가융합된복합체제조기술은미미한상태 환경부하를발생시키는오염물질의방출을최소화또는제로 (zero) 화노력과존재하는오염물질의제거및확산방지를통한환경내오염물질총량을감소시키는정책및제도로의부합 실내환경과대기환경은독립적으로관리되는대상이아닌통합관리가필요 실내환경의질을향상시키려는기술및제품개발뿐만아니라외부대기환경개선을통해외부오염물질의실내유입을방지함으로써실내환경질관리가필요 이의실현을위한대기환경개선기술및제품개발과접목된실내환경오염물질저감기술및제품개발에대한노력이필요 29) : 재해를미연에방지할목적으로행해지는활동 30) NT : Nano Technology, 나노기술 31) ET : Environment Technology, 환경공학기술 47

52 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 [ 실내환경유해물질저감기술및제품의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 다중이용시설등의실내공기질관리법 이기존 17 개시설군에서 2012 년 1 월 1 일부터 21 개시설군으로확대관리 - 실내공기질관리법전부개정을통한자율적사전예방적실내공기질관리기반구축계획등지속적인정책제시 - 건축자재오염물질방출량표시등계획, 친환경상품구매촉진법률등을시행 - 대기오염물질배출허용기준강화등에따른실내공기정책과의경쟁 - 대기환경, 실내환경의연계분석및접근을통한상호보완적정책의미흡 - 환경정책측면에서물환경정책보다비율과우선순위에서후순위 경제 - 대기오염물질배출허용기준강화및기후변화협약등에따른 CO 2 배출권거래등경제적인변화요인확대 - 친환경제품및측정, 저감기술의개발에따른실내환경분야신시장창출 - 실내환경기준치향상에따른추가적인비용투입에따른기술적용의한계 - 경제침체상황에서의투자우선순위에서후순위 사회 - 친환경적저농도오염물질배출제품구매인식확산 - 삶의질을높이려는욕구확대및실내공간거주시간의확대에따른실내관련제품구매증대 - 실내환경오염에따른 2 차적인발병, 전염등사회적비용감소인식및요구확대 - 사회복지적측면에서쾌적한삶의질향상에따른사회적해결보다는개인적지출에의한향상및이에따른실내공기질을포함하는실내환경역차별에대한문제제기 기술 - 입자상, 가스상오염물질측정기술의발달 - 대기오염물질저감기술의발달 - 저에너지활용, 친환경적공정을통한오염물질저감기술의지속적발달 - 지속적인친환경코팅및소재개발에따른기술발전 - 대기오염물질저감및기술개발에따른파생적기술개발이대다수 - 소형화가정용, 실내용개발보다는대형, 산업용, 대량위주의처리기술위주개발 - 저감기술사용이파생되는이차오염물질발생방지에대한기술적접근미흡 대기환경과연동 실내환경개선인센티브지원 사회복지적차원에서접근 친환경코팅, 소재 저감기술경제성확보및실내적용 저감기술적용기준확대 친환경제품및실내오염물질저감기술을적용한제품의활용기준강화및제도적지원필요 규제및정책적오염물질기준강화뿐만아니라이를적용한제품의활용에따른경제적이득또는지원책마련 개인적구매및활용에의한실내환경관리및오염물질저감노력이아닌사회복지적차원의접근 대기오염물질의실내유입을고려한대기오염물질저감기술과연동한실내오염물질저감기술의개발 대기오염물질저감기술과연동및개량을통한실내환경오염물질저감기술로의확대및개발필요 48

53 전략제품현황분석 나. 산업특징및구조 실내환경유해물질저감기술및제품산업은중소기업의낮은기술력및가격경쟁력, 공급망 부족등으로대기업및해외선진기업에비해기술경쟁력이미흡한상황 중소기업의기술력및시장확보를위해서는유해물질의방출최소화를위한친환경소재, 코팅및 가공기술의개발및이를적용한제품개발, 실내환경의질을개선또는기준치로유지할수있는 시설의적용을위한제도적지원및상용화, 공급망과판매망확보를위한체계적전략수립이요구 대기업에서는에어콘, 공기청정기, 창호시스템등관련제품에대해독과점의형태로시장을 형성하고있으나, 이와관련된신기술의개발및시장적용은단가위주의제품선택, 문제발생 시사후처리형태의시장반영등의특성으로인해신규시장진입이현실적으로어려운실정 국내환경전문기업이부족한실정이며, 특히실내환경유해물질관련기술개발및제품 생산을전문으로하는기업의육성이필요 중소기업청창업지원사업과연계하여환경벤처기업의창업지원을통해환경전문기업육성필요 유해물질저감기술의특성상대기업보다는중소기업에서개발하여제품화할만한기술이 대부분이며, 기존유해물질저감기술의실내환경적용역시중소기업에적합한기술개발영역 시장은대기업에의해좌우되는반면, 기술개발은중소기업위주로진행되어기술개발의특성과 시장진입의특성이상반된경향을보이고있으므로, 중소기업이개발한기술의시장진입을 용이하게하는지원정책이필요 [ 실내환경유해물질저감기술및제품분야산업연관구조 ] 후방산업 실내환경유해물질 저감기술및제품 전방산업 접착제 (Eco-Friendly adhesive), 자동차용친환경내외장재금속산화물 / 금속수산화물기반의촉매재료개발및활용기술유해기체저감용친환경다공성소재플라스틱유해첨가제대체소재친환경코팅소재 초미세먼지필터링기술및제품황사실내유입방지기술및제품 VOCs 저감기술및저감장치미세먼지, VOCs, 석면, 미생물, 세균측정기술및장비미세먼지, VOCs, 석면, 미생물, 세균저감기술및장비 공기청정기제조산업에코도료저농도 VOCs 방출제품스마트환기시스템스마트공조시스템생활용품및식료품살균, 소독기술및장치미세먼지실내유입방지환기제품및마스크등개인용필터링제품담배연기제거및유해 VOCs 저감제품 49

54 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 다. 시장현황 / 전망분석 세계도시의약 45% 인구는과민성반응또는알러지로고통받고있는데, 이러한현상의주된요인은질소산화물, 지상오존, 미세먼지, 꽃가루와같은오염물질에서기인하며, 휘발성유기화합물, 포름알데히드, 초미세먼지, 부유세균, 박테리아, 중금속등의오염물질발생이지속적으로증대하고있는추세 인간이하루일과시간의대다수를차지하는실내공간및차량내공간의환경공기질은공기 내오염물질종류와농도에밀접한관련이있으며, 이러한오염물질의측정및모니터링 결과에근거한저감및제거기술이필연적 대기오염이나실내공기오염에관련된공기청정기등환경관련제품들의매출이매년꾸준히증가 특히겨울철초미세먼지로인한호흡기질환의급격한발생으로공기청정기및마스크, 보안경등 공기질에대한관심이증폭되면서기존산업체실내환경, 다중이용시설, 아파트, 주택등거주지의 실내환경의측정및공기질향상관련기술및제품에대한수요가급증하고있는상황 [ 실내환경유해물질저감기술및제품분야세계시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 분야 성장률 (%) 실내환경유해물질저감기술및제품 공기청정기 % 필터, 공기정정등기타 % * : Euromonitor International Tech science, Air filtration and purification world markets, Mcilvaine company 세계보건기구 (WHO) 32) 조사자료에따르면, 매년전세계적으로한해 200 만명이실내공기 내유해물질노출에따라조기사망에이른다고보고되고있어, 실내공기내유해물질저감 기술또는제품에대한중요성이부각되고있는추세 특히중국의경우매년심각해지고있는대기환경의악화및이와연동된실내환경의질 개선에대한요구가급증하는반면에공기청정기의보급비율은 1% 정도로, 향후실내공기 내유해물질저감기술또는제품에대한폭발적인시장성장이예측되는상황 32) 세계보건기구 (WHO, World Health Organization) 50

55 전략제품현황분석 공기청정을위한실내환경유해물질저감기술및제품은시장특성상유지관리가필수이므로제품자체의판매보다는렌탈시장이시장규모가월등히크며, 부수적인필터나세척, UV, 광촉매등의탈취, 제거기술의판매시장이전체시장의큰비중을차지할것으로예상 공기청정기시장은렌탈부문연평균 9% 의지속적성장이예상되며판매비중역시필터의소형화및내부공기흡입펌프의고성능화등기술적발전에따라 5% 의성장세가예상 공기청정기이외의기타필터, 탈취, 제거기술시장은판매비중이매년 7% 성장, 렌탈부문은매년 9% 성장이예상되며전체유해물질저감기술및제품시장은중국발황사, 초미세먼지등중국의대기환경악화에따라지속적또는급격히성장할것으로예상 [ 실내환경유해물질저감기술및제품분야국내시장현황및전망 ] ( 단위 : 억원 ) 분야 성장률 (%) 실내환경 유해물질저감 기술및제품 공기청정기필터, 저감기술등기타 %( 렌탈 ) %( 판매 ) %( 렌탈 ) %( 판매 ) * : 코웨이투자보고서, SMIC,

56 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 라. 공급망 ( 분류 ) 에따른분석 해외업체및제품현황 친환경소재 친환경소재분야는크게 Metro paint, Du Pont, Mitsubishi chemical 등의화학제품회사, Toyota, Mitsubishi, Toshiba 등의자동차, 전자회사에서주도하고있으며제품의원료자체의독성및유해성분이없는물질로기존자재를대체할수준의성능을보여줄수있는소재개발및제품의코팅물질자체의유해물질의방출이현저히낮거나없는물질에대한기술개발이활발히진행 친환경공정 친환경소재만큼중요한것이제품생산또는소재생산시향후발생될유해물질의발생가능성을최소화해주는공정으로, 이와관련해서유해물질의대체소재적용또는공정의기술을적용은위의친환경소재처럼주로 Mitsubishi gas chemical 과같은석유화학업체와 Ecover, ecoethic, nature clean 등의업체가주로진행 공정의특성상소재개발에따른적용공정을새롭게설계해야하기때문에소재개발과연동되어진행되며, 대표적으로기존의유기용매가아닌바이오용매사용, 인산염 (phosphate) 이들어가지않는공정등이적용중 실내유해물질저감시공 세계시장에서의친환경시공은주로그린빌딩을언급하며, 여기에속하는기술로는시공재료의에너지효율, 운영및유지관리의효율, 실내환경의질적향상등을포함 실내환경에서휘발성유기화합물 (VOCs) 33) 의농도저감및제거가핵심기술로볼수있으며, 이를위해크게휘발성유기화합물 (VOCs) 의방출을위한환기시스템및휘발성유기화합물 (VOCs) 의방출자체를저감하거나 Zero 만드는기술및제품등이존재 Aereco의휘발성유기화합물 (VOCs) 의농도대응스마트환기시스템, Shimizu Construction 의환경부하를최소화하는설계및시공, Panasonic 의스마트홈공간구현개념내친환경시공등이해당 실내공기내유해물질측정 실내유입또는발생되는유해물질의대부분을차지하는것은미세먼지와휘발성유기화합물 (VOCs), 포름알데히드등의물질로, 이러한오염물질측정기분야의대표업체인미국 RAE사와, Met One, 독일의 Testo 등이시장을주도 공기청정기, 에어컨등가전생활제품과연동되는제품내부착형센서는일본의 JDS가시장을주도 33) 유기화합물 (VOCS, Volatile Organic Compounds) : 휘발성유기화합물은대기중에휘발돼악취나오존을발생시키는탄화수소화합물 52

57 전략제품현황분석 실내환경질유지기술및제품 향후실내환경질유지제품은공기청정기능을탑재한가전제품위주로흘러갈것으로예측되며, 오염물질의농도, 종류및노출이가장많음에도불구하고보급률이현저히낮은중국이시장성장을주도할것으로예측 Philips, Sharp, Panasonic 등이시장을주도하고있으며, 중국시장에서는야두와위안다등중국브랜드의성장세가눈에띰 국내업체및제품현황 친환경소재 국내의친환경소재는환경부, 산자부, 한국공기청정협회등에서수행하는인증통과에주안점을두고있는상황 관련기준으로휘발성유기화합물 (VOCs), 포름알데히드방출, 할로겐계합성수지사용여부, 폴리브롬화비페닐 (Polybrominated biphenyl), 폴리브롬화디페닐에테르 (Polybrominated diphenyl ethers), 단쇄염화파라핀 (short-chain chlorinated paraffins) 사용여부등으로판단하며, 기타합판, 파티클보드 (Particle Board) 34), 플로어보드 (Floor Board) 35) 등에부여 관련업체로는 KCC, 한화케미칼, GSI 등이존재 친환경공정 친환경공정은국내에서주로포름알데히드농도저감, 수용성용제, 무접착공법등으로제작되는친환경 PVC 36) 관련건축자재, 차량용실내내장재와밀접한관련성존재 관련업체로는애경유화의친환경가소제, KCC의친환경도배지, 필름지, 접착제생산공정등이존재 실내유해물질저감시공 국토교통부가고시한 건강친화형주택건설기준 37) 에따르면입주전설치되는가구, 빌트인가전제품, 내장재시공시오염물질을배출하는공사시유해물질을충분히실외로배기할수있는환기계획을수립할것으로규정되어있으며, 접착제시공또한적절한외부배출대책수립이필요 건강친화형주택건설기준 을고려하여친환경시공은주로환기대책및시공또는도장등마무리공사시유해물질의방출및확산방지를위한친환경자재를활용시공으로크게분류가능 관련업체로는환기시스템분야는셀파씨엔씨, 아이디에이이엔씨, 애니텍등이있으며, 친환경자재를활용한시공분야는 LG하우시스 (PLA 38) 바닥재, 벽지시공 ), 황토시공중소업체들이존재 34) 보드 (Particle Board) : 나무조각이나톱밥에접착제를섞어고온고압으로압착시켜서만든가공재 35) 플로어보드 (Floor Board) : 바닥판재 36) PVC : Poly(vinyl chloride), 폴리염화비닐 37) 건강친화형주택건설기준 : 국토교통부고시제 호로국민의건강과쾌적한주거환경조성에이바지하기위해친환경건축자재의적용, 환기성능을확보, 건축자재, 접착제등시공 관리기준적용등을의무화한제도 38) PLA : Poly(lactic acid), 옥수수의전분에서추출한원료로만든친환경수지 53

58 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 실내공기내유해물질측정 국내실내환경측정은켐익코퍼레이션, APM엔지니어링등의업체에서측정기기개발및제품생산을하고있으며, 주로측정은중소측정대행업체를통해수행 현장에서의실내공기측정은주로공기청정기내센서를통해이뤄지고있어정확한유해물질의종류및농도를파악하지못하고있는상황 센서로닉, 시오스, 필아이티등의업체에서미세먼지, 휘발성유기화합물 (VOCs), 담배연기등측정용센서를제작, 판매하고있으나 1회성측정에불과하며, 스마트환기, 센싱등의연계로의제작은미흡한실정 실내환경질유지기술및제품 국내실내환경질유지및관련제품은공기청정기가주도, 이는최근들어극심해진기후변화에따른초미세먼지, 황사, 중금속, 부유성박테리아등에의해기인되었으며, 이를제거하기위한제품을중심으로시장이형성중 LG, 코웨이, 삼성, 교원등의대기업은주로공기청정관련제품들이주로출시되고있으며, 두연테크는공기살균탈취기, 쏠레몬은연막탈취기등제품출시 (3) 공급망분석종합 실내환경유해물질을저감하기위한기술및제품은소재에서부터최종사용자수준에서의유해물질 저감기술및제품을포함 국내중소기업은요소기술및응용기술위주의분야에서강점을가지고있고, 대기업은소재 기술과최종사용자수준의기술및제품군에서강점을보유 중소기업은소재, 응용, 제품에이르는단계에서중간이상의수준을보이고있으나. 실제시장점유깨지는이어지지못하고있는실정 실제시장에서경쟁력이있는기술및제품군이산업계로치우쳐있어대기업의제품이시장을장악하고있기때문이며, 요소기술을결합한최종제품의생산및마케팅등소비자에게다가갈수있는측면에서도경쟁력이떨어지기때문 향후기후변화및대기환경의오염에따른실내환경의지속적악화로인해실내환경관련시장이꾸준한성장세에있을것으로예상되므로, 중소기업에특화된유해물질저감기술및제품개발을통해추가적인실내환경관련시장의개척및공급망의다변화가필요한것으로사료 중소기업이유해물질측정시장에진입하기위해서는정밀측정기기시장보다생활제품내부착형소형제품개발을통해향후스마트실내환경유지기술및제품시장으로진입이용이할것으로판단 세계각국의실내공기질관련법률및기준에맞춰제품을개발한다면세계시장진출이용이할것으로판단 54

59 전략제품현황분석 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 실내환경유해물질저감기술및제품 주요내용친환경소재친환경공정 실내환경유해물질저감시공 실내공기내유해물질측정기술 실내환경질유지기술및제품 주요제품 / 기술 3R, 바이오매스, 재생가능자원이용, 친환경소재개발 독성물질제거억제공정기술재생가능자원기반친환경 bio-solvent 생산기술환경독성물질 ( 포름알데하이드, 비스페놀A 및할로겐 ) 대체적용기술포스페이트 free 적용기술 친환경벽지 / 페인트시공시공전후오염도측정세균. 바이러스저감시공세집증후군예방시공피톤치트처리광촉매처리 산소 / 복합가스측정기미세먼지측정기라돈측정기담배연기측정기가스검지기포름알데히드감지기 VOCs 측정기오존측정기 공기청정기에어컨공기살균기살균탈취기 해외기업 LEED &Green HURD Obelite Sico 듀퐁 Asian paints limited Metro paint Mitshubishi Chemical Toto toyota motor Ecover, ecoethic, nature clean, Mitsubishi gas chemical ENI S.P.A Toto, Toshiba Aereco Shimizhu Panasonic Toshiba, Toto 미츠비시중공업 MET ONE Testo JDS 컴퍼니 RAE systems thermodynamics ion science graywolf sensing solutions TSI 필립스, 암웨이, 하니웰, Trinion IAQ, ultravation, Rheem, Daikin, Fmart, Gree, 파나소닉, 샤프, Yadu, Air-O-swiss, hunter, blueair, 일렉트롬 국내기업 SK, LG, 삼성, KCC, 한화케미칼, GSI, 포스코, 대상, 농심주 ) 동일레진, ( 주 ) 한국재생, ( 주 ) 고려수지, ( 주 ) 정경산업, ( 주 ) 가야에너지 애경유화, KCC, 코웨이, 이앤디티아이, 신진화학에코프런티어, 부강테크, 에너지와공조, 폴리플러스, 송원산업, 동보화학, 동선산업, 태원무역동국실업 LG 하우시스, KCC, 한화케미칼, 신영에어텍, 클린맨, 다이시스, 아이웍스홈앤톤즈셀파씨엔씨하우징콜심슨팀버덕신하우징유릭스등 센서로닉시오스필아이티오감테크놀러지이엘티센서 ( 주 ) 엔비레즈엠에스엠컴퍼니 LG, 삼성, 코웨이, ( 주 ) 두연테크, 청호아니스, 교원, 쏠레몬 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ), 높은단계 : ) 55

60 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 3. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 실내환경유해물질저감기술및제품분야의중소기업을대상으로유망기술에대한기술 수요조사를실시하여중소기업이현재기술개발을추진중이거나추진할계획이있는기술에 대한기술개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 초미세먼지제거용중앙집중식공조시스템, 백필터 (Bag Filter) 39) 용카트리지모듈자동화제작 시스템등 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 실내환경유해물질저감기술및제품분야중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요 분석결과, 다음과같은기술의개발에대한수요요구 [ 실내환경유해물질저감기술및제품분야과제신청현황 ] 전략제품중분야관심기술 친환경소재 천연추출물을이용한친환경청정실내대기환경시스템기술, 실내공기정화기능성을가진인테리어폴리우레탄 (PU) 콘크리트패널기술등 실내환경유해물질저감기술및제품 실내환경유해물질저감시공 실내환경질유지기술및제품 다중이용시설실내새집증후군예방황토박막흡착시스템기술, 실내공기오염 VOCs 제거용흡착기능이강화된광촉매기술, 광촉매용이산화티타늄이함침된서방성피톤치드제형화기술및응용제품기술등 실내공기조화성능향상을위한풍량및기류자동조절디퓨저기술, 미세분진제거를위한실내환기및공기정화시스템기술, 흡착과관성그리고핵분열을이용한실내공기중의라돈및오염물질제거를위한라돈측정 / 제거장치기술, 실내형흡연스텐트제연장치및제어시스템, 실내유해환경개선을위한복합기능의세라믹필터적용공기정화기기술등 39) 필터 (Bag Filter) : 가늘고긴자루형 ( 직경 30~50 cm, 길이 2~10 m) 의천을여과재로하는여과집진장치 56

61 전략제품현황분석 4. 기술분석 가. 특허동향분석 40) (1) 세계동향 실내환경유해물질저감기술및제품의대상특허 2,028 건에대한각국가의연도별출원동향을 살펴보면, 2009 년이후점차감소하는양상을보이고있으며, 이는일본의출원활동의영향을 받은것으로분석 국가별출원동향을살펴보면일본이 796 건 (39%) 으로가장많은출원을하였으며, 이어서 한국 794 건 (39%), 미국 358 건 (18%), 유럽 80 건 (2%) 순으로특허점유율을나타내고 있는것으로분석 [ 실내환경유해물질저감기술및제품의국가 연도별출원동향 ] 40) 7 년간 (2009 년 1 월 ~ 2015 년 6 월 ) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18 개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임 57

62 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 실내환경유해물질저감기술및제품의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 전체적으로일본특허의비중이높고일본국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 일본의경우자국국적의출원인에의한출원이매우활발하며, PANASONIC(JP) 가 138건으로최상위출원인으로도출 국내기업인삼성전자 (KR) 는미국및유럽의최상위출원인으로도출, 실내환경유해물질저감기술및제품관련기술에대한해외출원이활발한것으로분석 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 58

63 전략제품현황분석 (2) 국내동향 실내환경유해물질저감기술및제품의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2011 년도까지감소하였다가다시증가한양상을보였으며, 매년내국인출원비율은 90% 이상차지 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 97%, 외국인 3% 로한국인의특허출원비율이높아기술자립도가높은편인것으로분석 출원인을구분하면개인의특허비율이 45% 로가장높았고, 중소기업 41) 이 33% 로그뒤를이었으며, 대기업이 11%, 대학 / 연구소 / 공공기관이 8% 로분석되어실내환경유해물질저감기술및제품분야는개인과중소기업출원이많은분야로판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 41) / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업 ( 대기업으로정의 ) 외기업 59

64 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 실내환경유해물질저감기술및제품의국내주요출원인현황을살펴보면, 대기업의특허출원비중이중소기업, 대학 / 연구소 / 공공기관보다높은것으로나타났으며, 대기업에서는현대자동차 (KR) 가 16건으로최다출원을기록하였고, 중소기업은무심종합건축사사무소 (KR) 가 7건, 대학 / 연구소 / 공공기관은한국철도기술연구원 (KR) 이 4건출원하여최다출원인으로도출 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 60

65 전략제품현황분석 나. 기술군도출 실내환경유해물질저감기술및제품전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효 데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을 바탕으로요소기술후보군을도출 또한실내환경유해물질저감기술및제품전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리 작성을통해데이터마이닝으로누락될수있는요소기술후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 실내환경유해물질저감기술및제품의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 15개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 실내환경유해물질저감기술및제품관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인- 빈도수 (tf-idf) 42) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 43) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 42) (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 43) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 61

66 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 [ 실내환경유해물질저감기술및제품에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 formaldehyde, acetaldehyde, ventilation, emission High-surface area mesoporous Pt/TiO2 hollow chains for efficient formaldehyde decomposition at ambient temperature 2. Novel silicone-based polymer containing active methylene designed for the removal of indoor formaldehyde 3. Formaldehyde transfer in residential energy recovery ventilators 4. Purification of indoor formaldehyde using ornamental plant of Kafirlily 5. Active and passive methods for indoor formaldehyde elimination 클러스터 02 VOCs, volatile organic compound, A comparison of the reduction efficiency of indoor formaldehyde and VOCs concentration by using ventilation removal and SBMS 2. APPARATUS AND METHOD FOR DECOMPOSING AN ULTRA-LOW CONCENTRATION OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS 3. Development of a material with reproducible emission of selected volatile organic compounds 4. Degradation of volatile organic compounds in a non-thermal plasma air purifier 62

67 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 클러스터 03 클러스터 04 클러스터 05 클러스터 06 클러스터 07 클러스터 08 클러스터 09 radon, radon level smoke houshold, control bioaerosols, fungi, bacteria, microorganism asbestos, inside ozone, ozone generator nitrogen oxide, NOx flue gas, exhaust gas dust, dirt, pbdes 관련특허 / 논문제목 1. Exposure to indoor radon and natural gamma radiation in some workplaces 2. Gas Adsorbing and Sound Absorbing Composite Structure of Activated Charcoal-Wooden Material Composites for Improving Indoor Air Quality and Removing Radon Gas, and Manufacturing Method Thereof 3. Apparatus to protect a radon fan from mechanical failure due to damage from falling objects from within the radon mitigation system 4. Air ions as indicators of short-term indoor radon variations 5. Radon mitigation efficiency using nano-size carbon colloid 1. DEODORIZER-SMOKE EXTINGUISHER 2. Smoke and odor elimination filters, devices and methods 3. Smoke Capture Canopy Device 1. Use of a foam spatula for sampling surfaces after bioaerosol deposition 2. Controlling indoor bioaerosols using a hybrid system of ozone and catalysts 3. FLOATING MICROORGANISM COLLECTOR 4. DEVICE AND METHOD FOR REDUCING SPREAD OF MICROORGANISMS AND AIRBORNE HEALTH HAZARDOUS MATTER AND/OR FOR PROTECTION FROM MICROORGANISMS AND AIRBORNE HEALTH HAZARDOUS MATTER 5. Automated system for the lysis of microorganisms present in a sample, for extraction and for purification of the nucleic acids of said microorganisms for purposes of analysis 1. METHOD OF REMOVING ASBESTOS-CONTAINING MATERIAL 2. ASBESTOS SCATTERING PREVENTING AGENT AND ASBESTOS MATERIAL TREATMENT METHOD 3. Exposure to asbestos and the indoor environment 4. A study on the emission possibility of asbestos into the indoor environment in using asbestos-contained home appliances 1. OZONE GENERATOR AND AIR CONDITIONER INCLUDING THE SAME 2. OZONE DECOMPOSING DEVICE AND PROCESS SYSTEM 3. Sensitivity analysis of ozone-material modeling for porous materials in indoor environments 4. Indoor transient SOA formation from ozone+α-pinene reactions: Impacts of air exchange and initial product concentrations, and comparison to limonene ozonolysis 5. ION AND OZONE OPTIMIZING SATURATION METHOD FOR INDOOR AIR 1. Photocatalytic purification of indoor air from nitrogen oxide contaminants on modified TiO 2-based catalysts 2. Indoor nitrogen oxides occurrence, modeling and prediction 3. The effectiveness of indoor photocatalytic paints on NOx and HONO levels 1. DUST REMOVING SYSTEM 2. METHOD FOR OPERATING A DIRT STOP SURFACE, DIRT STOP SURFACE UNIT AND DIRT STOP SURFACE ASSEMBLED THEREFROM 4. Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in the indoor environment and associations with prenatal exposure 5. Concentrations of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in central air-conditioner filter dust and relevance of non-dietary exposure in occupational indoor environments in Greece 63

68 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 클러스터 10 클러스터 11 클러스터 12 클러스터 13 heavy metal, indoor catalyst, removal filter, particle, surface building material, paper 관련특허 / 논문제목 1. Composition of heavy metals and airborne fibers in the indoor environment of a building during renovation 2. Method To Remove Toxic Heavy Metals 3. Pollution distribution and health risk assessment of heavy metals in indoor dust in Anhui rural 1. Room-light-induced indoor air purification using an efficient Pt/N-TiO2 photocatalyst 2. Photocatalytic purification of indoor air from nitrogen oxide contaminants on modified TiO 2-based catalysts 3. Indoor formaldehyde removal by thermal catalyst: Kinetic characteristics, key parameters, and temperature influence 4. CATALYST FOR THE PHOTOCALYTIC TREATMENT OF GASEOUS MEDIA CONTAINING CARBON MONOXIDE 1. Air Conditioning Unit with Economizer and Filter Assembly 2. ARTIFACT FREE INERT FILTER MEDIUM FOR COLLECTION OF ORGANIC PARTICLES 3. Filter module 4. Impact of HVAC filter on indoor air quality in terms of ozone removal and carbonyls generation 5. A tool for designing supply air filter class for HVAC 1. A study on adsorption performance of sorptive building materials for chemical and odor substances 2. Sorption of organic gases onto building materials: Development of a new device for in-situ measurements 3. Behavior of VOCs and carbonyl compounds emission from different types of wallpapers in Korea 클러스터 14 vehicle, car 8 1. VEHICLE INTERIOR AIR CONDITIONER 2. VEHICLE AIR CONDITIONING DEVICE PROVIDED WITH OZONE GENERATOR 3. DUST COLLECTOR FOR AIR CONDITIONER, AIR CONDITIONER EQUIPPED THEREWITH, AND VEHICLE EQUIPPED THEREWITH 4. In-vehicle particle air pollution and its mitigation 5. Research of VOCs pollution of non-metallic components in a vehicle 클러스터 15 air cleaner, air purifier 7 1. Using physical-chemical properties of reactants to estimate the performance of photocatalytic oxidation air cleaners 2. Development of air cleaners based on the integration of advanced oxidation and water washing 3. Performance test method for portable air cleaners to remove single gaseous chemical substance 4. Effect of an air cleaner with electrostatic filter on the removal of airborne house dust mite allergens 64

69 전략제품현황분석 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 실내환경유해물질저감기술및제품의유효데이터의 IPC 44) 를대상으로특허분류체계별특허분포를 파악하고상위 20 위에대하여기술트리를구축하여키워드클러스터링을통한요소기술도출에서 누락가능성이있는추가적인요소기술후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (A) 생활필수품 (A61) 위생학 ; 의학또는수의학 (A61L) 재료또는물건을살균하기위한방법또는장치일반 ; 공기의소독, 살균또는탈취 ; 붕대, 피복용품, 흡수성패드또는수술용품의화학적사항 ; 붕대, 피복용품, 흡수성패드, 또는수술용물품을위한재료 (A61L-002) 식료품또는콘택트렌즈이외의재료또는물건을소독또는살균하기위한방법또는장치 ; 그를위한부속구 (A61L-009) 공기의소독, 살균또는탈취 ( 신체의방취제 ; 마스크에의한공기의정화 ; 가스또는증기로부터의분산입자의분리 ; 배기가스의화학적또는생물학적정화 ; 오존의생성 ; 살균기구를겸용공기정화시스템 ) (B01D-019) 액체의탈기 (B) 분리 ; 혼합 (B01) 물리적방법, 화학적방법또는장치일반 (B01D) 분리 ( 습식법에의한고체와고체의분리 ; 풍력테이블또는풍력선광기에의한것 ; 다른건식법에의한것 ; 자기또는정전기에의한고체또는유체로부터의고체의분리, 고압전기장에의한분리 ; 원심분리기과류장치 ; 액체함유물로부터유체를짜내는데쓰이는프레스그자체 ; 수 ( ) 처리, 예. 이온교환에의한연화 ; 냉방장치, 가습기또는통풍장치에서여과기의설치또는부착 ) (B01D-039) 액체또는가스유체용여과재 (B01D-046) 가스또는증기로부터분산입자를분리하기위하여특별히개량된여과기또는여과공정 (B01D-047) 분리제로서액체를사용하고기체, 공기또는증기로부터의분산입자분리 (B01D-050) 가스또는증기로부터입자를분리하는장치의조합 (B01D-053) 가스또는증기의분리 ; 기체로부터휘발성용제증기의회수 ; 폐가스, 예를들어엔진배기가스, 매연, 연기굴뚝연기등의화학적또는생물학적정화 ; 또는에어로졸 ( 응축에의한휘발성용제의회수 ; 승화 ; 콜드트랩, 콜드배플 ; 액화에의한난응축성가스또는공기의분리 ) (B01J) 화학적또는물리적방법, 예. 촉매, 콜로이드화학 ; 그들의관련장치 (B01J-020) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스 (B01J-023) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스에분류될수없는금속또는금속산화물또는금속수산화물로된촉매 44) : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975 년 10 월에제정한기술분야별분류기호 65

70 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (B03) 액체에의한또는풍력테이블또는지그에의한고체물질의분리 ; 자기또는정전기에의한유체또는고체물질로부터고체물질의분리 ; 고압전계에의한분리 (B03C) 고체물질또는유체로부터고체물질의자기또는정전기에의한분리 ; 고압전계에의한분리 (B03C-003) 기체또는증기, 예. 공기로부터분산입자의정전력에의한분리 (B60) 차량일반 (B60H) 특히차량의객실또는화물실의난방, 냉방, 환기또는다른공기처리수단에관한장치또는개조장치 (B60H-003) 기타의공기처리장치 (C) 화학 ; 야금 (C04) 시멘트 ; 콘크리트 ; 인조석 ; 세라믹스 ; 내화물 (C04B) 석회 ; 마그네시아 ; 슬래그 ; 시멘트 ; 그조성물, 예. 모르타르, 콘크리트또는유사한건축재료 ; 인조석 ; 세라믹 (C04B-014) 모르타르, 콘크리트, 인조석또는그유사물을사용하기위한충전재로서무기물의사용. 예. 안료, 모르타르, 콘크리트, 또는인조석 ; 무기물의충전성을향상시키는데특히적절한처리 (D) 섬유 ; 지류 (D21) 제지 ; 셀룰로스의제조 (D21H) 펄프조성물 (D21H-027) 달리분류되지않는특수한종이, 예. 다단공정에의해만들어진것 (E) 고정구조물 (E06) 도어, 창 ( 窓 ), 셔터또는롤러블라인드일반 ; 사다리 (E06B) 건축물, 승용물 ( 乘 物 ), 펜스또는유사한울타리에있어서개구부를위한고정 ( 固定 ) 또는가동 ( 可動 ) 폐쇄부재일반, 예. 도어, 창 ( 窓 ), 블라인드, 문 ( ) (E06B-007) 문또는창과관련되는특수한장치또는수단 (F24F-001) 공기조화용룸유닛, 예. 중앙장치에서 1 차공기를받는것 (F) 기계공학 ; 조명 ; 가열 ; 무기 ; 폭파 (F24) 가열 ( 加熱 ); 레인지 ; 환기 ( 換氣 ) (F24F) 공기조화 ; 공기가습 ; 환기 ; 차폐를위한기류의이용 (F24F-003) 조정된 1 차공기를 1 개또는그이상의중앙장치로부터 2 차처리를위하여방또는공간에설치된분배유닛에공급하는공기조화방식 ; 이같은방식을위하여특별히설계된장치 (F24F-007) 환기 (F24F-011) 제어또는안전방식또는장치 (F24F-013) 공기조화, 공기가온, 환기및차폐를위한기류의이용에공통의세부 66

71 전략제품현황분석 (3) 데이터기반의요소기술도출 실내환경유해물질저감기술및제품전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드 클러스터링결과및 IPC 분류로도출된기술트리를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링과 IPC 분류를통해도출된요소기술 후보군에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 요소기술도출 No. 요소기술명도출방식키워드 /IPC 요소기술 01 포름알데히드흡착제거기술키워드클러스터링 요소기술 02 요소기술 03 요소기술 04 요소기술 05 요소기술 06 요소기술 07 요소기술 08 요소기술 09 요소기술 10 라돈검출및외부배출을통한저감기술 담배연기내유해오염물질제거기술 실내공기내석면감지및비산방지, 제거기술 실내부유성박테리아필터링을통한호흡기질환예방기술 광촉매를이용한포름알데히드제거기술 실내발생가능오존의흡착및필터링을통한오존감소기술 미세먼지, 꽃가루, 박테리아등입자성오염물질제어및여과기술 아연, 납, 구리등실내중금속제거기술 실내 VOCs 제거를위한 clay 활용흡착기술 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 formaldehyde, acetaldehyde, ventilation, emission radon, radon level smoke household, control asbestos, inside bioaerosols, fungi, bacteria, microorganism catalyst, removal ozone, ozone generator dust, dirt, pbdes heavy metal, indoor VOCs, volatile organic compound, 요소기술 11 차량실내오염물질제어기술키워드클러스터링 vehicle, car 요소기술 12 생활용품및식료품살균, 소독, 정화기술및장치, 시스템 IPC 분류코드 요소기술 13 전자기력기반의오염물질제거기술 IPC 분류코드 요소기술 14 실내공기환기효율및경제적환기를위한공기질센서연동, 최적공기흐름설계기술및장치 IPC 분류코드 (A61L-002) 식료품또는콘택트렌즈이외의재료또는물건을소독또는살균하기위한방법또는장치 ; 그를위한부속구 (B03C-003) 기체또는증기, 예. 공기로부터분산입자의정전력에의한분리 (F24F-013) 공기조화, 공기가온, 환기및차폐를위한기류의이용에공통의세부 67

72 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 실내환경유해물질저감기술및제품의기술별출원점유율 45) 및최신특허비율 46) 을살펴보면, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상인기술은도출되지않은것으로분석 요소기술 01, 요소기술 05, 요소기술 08, 요소기술 11, 요소기술 14는출원점유울은높으나, 최신특허비율평균이하로, 기술개발단계가성숙기인것으로분석 요소기술 02, 요소기술 03, 요소기술 06, 요소기술 09, 요소기술 10, 요소기술 12, 요소기술 13는출원점유율은낮으나, 최신특허비율은평균이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 요소기술 04, 요소기술 07은출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 01 포름알데히드흡착제거기술 % 37.88% 中 요소기술 02 라돈검출및외부배출을통한저감기술 % 68.75% 中 요소기술 03 담배연기내유해오염물질제거기술 % 69.77% 中 요소기술 04 실내공기내석면감지및비산방지, 제거기술 % 15.63% 下 요소기술 05 실내부유성박테리아필터링을통한호흡기질환예방기술 % 29.55% 中 요소기술 06 요소기술 07 광촉매를이용한포름알데히드제거기술 실내발생가능오존의흡착및필터링을통한오존감소기술 % 56.25% 中 % 44.44% 下 45) : 전체특허중에서해당요소기술의점유율 출원점유율 = 해당요소기술의특허건수전략제품전체특허건수 46) 최신특허비율 : 해당요소기술의특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당요소기술의 2012 년 ~2015 년특허건수해당요소기술의전체특허건수 68

73 전략제품현황분석 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 08 미세먼지, 꽃가루, 박테리아등입자성오염물질제어및여과기술 % 38.71% 中 요소기술 09 아연, 납, 구리등실내중금속제거기술 % 76.92% 中 요소기술 10 실내 VOCs 제거를위한 clay 활용흡착기술 % 58.33% 中 요소기술 11 차량실내오염물질제어기술 % 48.67% 中 요소기술 12 생활용품및식료품살균, 소독, 정화기술및장치, 시스템 % 56.67% 中 요소기술 13 전자기력기반의오염물질제거기술 % 55.56% 中 요소기술 14 실내공기환기효율및경제적환기를위한공기질센서연동, 최적공기흐름설계기술및장치 % 40.71% 中 분야평균 % 49.85% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 47) ) 및시장확보력지수 (PFS 48) ) 를이용하여실내환경유해물질저감기술및제품의기술별기술수준을살펴보면, 요소기술 01이피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 요소기술 05은피인용지수는우수하나시장확보력은평균에미치지못한것으로분석 요소기술 06, 요소기술 12, 요소기술 13은시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 47) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 48) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 69

74 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 [ 기술수준분석 ] 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 01 포름알데히드흡착제거기술 上 요소기술 02 라돈검출및외부배출을통한저감기술 下 요소기술 03 담배연기내유해오염물질제거기술 下 요소기술 04 요소기술 05 실내공기내석면감지및비산방지, 제거기술 실내부유성박테리아필터링을통한호흡기질환예방기술 下 中 요소기술 06 광촉매를이용한포름알데히드제거기술 中 요소기술 07 요소기술 08 요소기술 09 요소기술 10 요소기술 11 요소기술 12 요소기술 13 요소기술 14 실내발생가능오존의흡착및필터링을통한오존감소기술 미세먼지, 꽃가루, 박테리아등입자성오염물질제어및여과기술 아연, 납, 구리등실내중금속제거기술 실내 VOCs 제거를위한 clay 활용흡착기술 차량실내오염물질제어기술 생활용품및식료품살균, 소독, 정화기술및장치, 시스템 전자기력기반의오염물질제거기술 실내공기환기효율및경제적환기를위한공기질센서연동, 최적공기흐름설계기술및장치 下 下 下 下 下 中 中 下 분야평균

75 전략제품현황분석 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각요소기술별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한요소기술후보군을선별 요소기술 01 ~ 요소기술 03, 요소기술 06 ~ 요소기술 10, 요소기술 13은평균값 (35%) 를상회하는중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율은요소기술 01, 요소기술 02, 요소기술 06 ~ 요소기술 10, 요소기술 13이평균값 (40%) 이상으로타기술요소보다높게나타나, 상대적으로중소기업의참여도가높은분야로분석 종합적으로살펴보면, 요소기술 01, 요소기술 02, 요소기술 06 ~ 요소기술 10, 요소기술 13 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 [ 중소기업적합성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명 국내특허중소기업특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업출원비율 49) 종합평가출원인비율 50) 요소기술 01 포름알데히드흡착제거기술 % 54.84% 上 요소기술 02 라돈검출및외부배출을통한저감기술 % 38.46% 上 요소기술 03 담배연기내유해오염물질제거기술 % 22.58% 中 요소기술 04 실내공기내석면감지및비산방지, 제거기술 % 14.29% 下 요소기술 05 실내부유성박테리아필터링을통한호흡기질환예방기술 % 35.56% 下 요소기술 06 광촉매를이용한포름알데히드제거기술 % 80.00% 上 요소기술 07 실내발생가능오존의흡착및필터링을통한오존감소기술 % 40.00% 上 요소기술 08 미세먼지, 꽃가루, 박테리아등입자성오염물질제어및여과기술 % 40.00% 上 요소기술 09 아연, 납, 구리등실내중금속제거기술 % 50.00% 上 71

76 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 요소기술 No. 요소기술명 국내특허중소기업특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업종합평가출원비율 49) 출원인비율 50) 요소기술 10 실내 VOCs 제거를위한 clay 활용흡착기술 % 50.00% 上 요소기술 11 차량실내오염물질제어기술 % 16.13% 下 요소기술 12 생활용품및식료품살균, 소독, 정화기술및장치, 시스템 % 33.33% 下 요소기술 13 전자기력기반의오염물질제거기술 % 66.67% 上 요소기술 14 실내공기환기효율및경제적환기를위한공기질센서연동, 최적공기흐름설계기술및장치 % 34.33% 下 49) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 50) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 72

77 전략제품현황분석 (4) 요소기술별종합평가 요소기술별기술지수분석을종합한결과, 기술성장성, 기술수준, 중소기업적합성의종합평가가 모두우수한요소기술은도출되지않은것으로분석 요소기술 01 은기술수준및중소기업적합성은우수하나기술성장성이다소낮은것으로분석 [ 요소기술별종합평가표 ] 요소기술 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 요소기술 % 37.88% 中 上 50.00% 54.84% 上 요소기술 % 68.75% 中 下 48.00% 38.46% 上 요소기술 % 69.77% 中 下 40.63% 22.58% 中 요소기술 % 15.63% 下 下 11.11% 14.29% 下 요소기술 % 29.55% 中 中 32.73% 35.56% 下 요소기술 % 56.25% 中 中 55.56% 80.00% 上 요소기술 % 44.44% 下 下 40.00% 40.00% 上 요소기술 % 38.71% 中 下 36.46% 40.00% 上 요소기술 % 76.92% 中 下 50.00% 50.00% 上 요소기술 % 58.33% 中 下 50.00% 50.00% 上 요소기술 % 48.67% 中 下 11.36% 16.13% 下 요소기술 % 56.67% 中 中 33.33% 33.33% 下 요소기술 % 55.56% 中 中 66.67% 66.67% 上 요소기술 % 40.71% 中 下 31.25% 34.33% 下 73

78 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 5. 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로 로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [ 실내환경유해물질저감기술및제품기술분야요소기술 ] 중분류요소기술출처 가스상유해물질제거기술 포름알데히드흡착제거기술라돈검출및외부배출을통한저감기술담배연기내유해오염물질제거기술광촉매를이용한포름알데히드제거기술실내발생가능오존의흡착및필터링을통한오존감소기술실내 VOCs 제거를위한 clay 활용흡착기술실내포름알데히드고효율분해기술개발 특허분석, 전문가특허분석, 전문가, 기술수요특허분석, 전문가, 기술수요특허분석, 전문가, 기술수요특허분석, 전문가특허분석, 전문가전문가 담배연기필터링을통한배출저감기술전문가 입자상유해물질제거기술 차량유해물질제어기술 유해물질저감제품 담배오염물질촉매저감기술 실내공기내석면감지및비산방지, 제거기술 실내부유성박테리아필터링을통한호흡기질환예방기술 미세먼지, 꽃가루, 박테리아등입자성오염물질제어및여과기술 아연, 납, 구리등실내중금속제거기술 생활용품및식료품살균, 소독, 정화기술및장치, 시스템 전자기력기반의오염물질제거기술 실내공기내미생물제어기술 중금속흡착성능을향상시킨기능성나노소재합성기술 차량실내오염물질제어기술 실내공기질관리를위한항균소재기술 실내공기환기효율및경제적환기를위한공기질센서연동, 최적공기흐름설계기술및장치 전문가특허분석, 전문가특허분석, 전문가특허분석, 전문가특허분석, 전문가특허분석, 전문가특허분석, 전문가전문가전문가특허분석, 전문가전문가특허분석, 전문가 74

79 전략제품현황분석 6. 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에 적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 핵심기술선정결과 ] 중분류핵심기술정의 가스상유해물질제거기술 입자상유해물질제거기술 차량유해물질제어기술 포름알데히드흡착제거기술 라돈검출및외부배출을통한저감기술 담배연기내유해오염물질제거기술 담배연기필터링을통한배출저감기술 광촉매를이용한실내포름알데히드, VOCs 제거기술 실내발생가능오존의흡착및필터링을 통한오존감소기술 실내공기내석면감지및비산방지, 제거기술 미세먼지, 꽃가루, 박테리아등입자성 오염물질제어및여과기술 실내공기내미생물제어기술 차량실내오염물질제어기술 실내공기내발생원에서발생되어존재하는가스상포름알데히드를흡착특성이우수한천연광물, 목재또는인공흡착제를통해제거하여공기내농도를낮추는기술 휴대용라돈검출기를이용한검출이아닌실내부착형검출기및이를통해감지된라돈존재시자동또는수동환기배출을통한저감기술 니코핀, 타르, 일산화탄소, 아세트알데히드등담배연소시발생되는유해가스상물질의물리적, 화학적, 광학적분해를통해제거하는기술 담배연소시발생되는각종가스상오염물질뿐만아니라미세입자상오염물질까지흡착및물리적필터링을통해제거하는기술 빛에의해반응하는광촉매물질을활용하여가스상오염물질의촉매산화방식의분해를통해제거하는기술 복사기, 레이저프린터, FAX 등고전압전자기기와실내가스상물질과의광화학반응을통해발생되는실내오존의발생원으로부터의흡착및물리적필터링을통해실내공기내방출저감및잔류농도를감소시키는기술 건축자재에포함되어있는석면입자의누출또는철거나시공, 수리로인한비산으로실내공기내부유시이에대한현장센싱을통한감지와알람을통한추가적인비산방지및오염물질의물리적제거기술 공기내부유성 (airborne) 입자상물질의사이즈를고려한맞춤형필터개발및단계별여과를통한사용주기연장및효율적제거기술 실내습도관리미생물발생원차단, 2 차번식억제, 살균등의방식을통한실내공기를통해전파되는호흡기질환을예방하기위한기술 차량내실내공기의질을좌우하는차량내장제, 관리제로부터발생되는각종가스상오염물질의제거및승하차, 외기부로부터유입되는가스상, 입자상오염물질의유입방지를통해차량내전체오염물질의농도및종류를저감시키는기술 75

80 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 7. 로드맵기획 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을 대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 최종중소기업전략기술로드맵은시장요구사항, 연차별목표, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심기술에대한연구목표 ] 중분류핵심기술기술요구사항 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 포름알데히드흡착제거기술 24 시간내허용농도수치로저감및 72 시간이상유지 0.20 ppm 0.16 ppm 0.14 ppm 0.08 ppm 이하 라돈검출및외부배출을통한저감기술 4 pci/l 레벨수준의감지력 ( 실내부착형 ) 6 시간내목표농도저감 40 pci/l 및수동환기 25 pci/l 및수동환기 10 pci/l 및수동, 자동환기 4 pci/l 및자동환기 가스상유해물질제거기술 담배연기내유해오염물질제거기술 니코핀, 타르, 일산화탄소, 아세트알데히드등농도저감 초기농도대비 70% 이상저감 초기농도대비 80% 이상저감 초기농도대비 90% 이상저감 초기농도대비 95% 이상저감 담배연기필터링을통한배출저감기술 실내공기질기준을충족하면서필터교체주기담배연기로인한저하방지 실내공기질기준유지및오염에의한필터교체주기단축 50% 방지 실내공기질기준유지및오염에의한필터교체주기단축 70% 방지 실내공기질기준유지및오염에의한필터교체주기단축 80% 방지 실내공기질 PM10 100,( μg / m3 ) TVOCs 400( μg / m3 ), CO 10 ppm 기준유지 광촉매를이용한실내포름알데히드, VOCs 제거기술 오염물질발생또는유입에의한공기질저하를이전수준회복및공기흡입에의한작동반경확보 오염발생및유입후최초공기질기준으로 3 시간이내회복및기준치달성 오염발생및유입후최초공기질기준으로 2 시간이내회복및기준치달성 오염발생및유입후최초공기질기준으로 1 시간이내회복및기준치달성 HCHO 100 ( μg / m3 ) 기준치달성, TVOCs 400 ( μg / m3 ) 달성 76

81 전략제품현황분석 중분류핵심기술기술요구사항 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 실내발생가능오존의흡착및필터링을통한오존감소기술 실내오존발생원으로부터의발생최소화기술외부방출방지기술방출오존흡착및필터링기술 외부방출방지기술 방출오존흡착및필터링기술 실내오존발생원으로부터의발생최소화기술 오존농도 0.06 ppm 달성 실내공기내석면감지및비산방지, 제거기술 백석면, 갈석면, 청석면존재여부감지및농도기준치이하제거 백석면감지및농도이하제거 백석면, 갈석면감지및농도이하제거 백석면, 갈석면, 청석면감지및농도이하제거 석면 ( 길이 5 μm 이상 ): 0.1 개 /cm 3, 0.2 mg/m 3, 6 mg/m 3 입자상유해물질제거기술 미세먼지, 꽃가루, 박테리아등입자성오염물질제어및여과기술 대상크기별필터링가능한필터및세척가능또는교체형필터및마스크등일회용형태 꽃가루레벨필터및통기성확보 미세먼지레벨필터및통기성확보 박테리아레벨필터및통기성확보 2.5~10 um 미세먼지 10 um~1000 um 꽃가루 0.3 um~60 um 박테리아 실내공기내미생물제어기술 미생물발생억제기술미생물 2 차오염방지기술, 공기확산방지기술로기준치달성 미생물발생억제기술 미생물접촉. 전이. 활성등 2 차오염방지기술 공기를통한전파차단기술 총부유세균 800 (CFU/m 3 ) 차량유해물질제어기술 차량실내오염물질제어기술 외부유입미세먼지, 내부발생이산화탄소의기준치초과하지않도록유지 이산화탄소농도에따른자동실내환기개발및오염물질유입방지장치 외부오염물질의부하량을고려한부하량별환기기술 실내 ( 이산화탄소 ), 외부 ( 미세먼지 ) 의농도에따른 ( 고, 중, 저 ) 대응형환기 (PM10) 철도 시외버스 150 μg / m3, 도시철도 200 μg / m3 (CO 2) 2,000 2,500 ppm 77

82 대기환경 실내환경유해물질저감기술및제품 나. 로드맵기획 78

83 전략제품현황분석 VOCs 저감소재및공정 1. 개요 - 정의 : 대기중에존재하는휘발성유기화합물 (VOCs) 의농도를저하시키거나, 흡착하거나분해하는원리등을이용하여대기중으로방출을저감시키는소재및공정을의미 - 범위 : 분해기술의경우는다양한금속촉매를사용하여배출가스를무해한성분으로분해배출하는방식이고, 흡착기술의경우에는활성탄, 첨착활성탄제올라이트등을사용하여유해가스를흡착하여처리하는방식등을포함 가. 정의및필요성 환경기술에대해명확하게정의가내려져있지는않지만, 일반적으로환경기술이란 환경오염의 저감 예방 복원하는기술 로인식, 즉, 환경기술이란오염의사후처리기술 (End-of-pipe technology) 뿐만아니라사전오염예방기술 (Preventive measures) 을포괄 환경기술개발및지원에관한법률 51) 에서는환경기술을 환경의자정능력을향상시키고사람과 자연에대한환경피해유발요인을억제 제거하는기술로서환경오염을사전에예방 저감하고오염 및훼손된환경을복원하는등환경의보전및관리에필요한기술 이라고정의 휘발성유기화합물 (VOCs : Volatile Organic Compounds) 는대기중에휘발되어악취나 오존을발생시키는탄화수소화합물을통칭 VOCs 저감소재및공정이은대표적인대기환경오염물질이며인체독성물질인질소산화물 (NOx), 황화합물 (SOx), 벤젠, 아세틸렌등의유해가스, 독성유기용제, 미립자발생원을작업시또는대기 중에서흡착하거나분해하는기능의특징을지닌소재와이를적용한공정을통칭 대기중에방출되는이산화탄소는 1900년경부터경고되고있으며, 가장주목받고있는온실효과가스로는메탄과질소화합물이존재 화력발전소, 자동차, 공장등에서다량으로배출되는질소화합물 (NOx) 은강한햇빛에닿으면다른화합물질과반응하여오존을발생시키며, 생성된오존은광화학스모그 52) 의주성분 51) 기술개발및지원에관한법률 : 환경기술의개발 지원및보급을촉진하고환경산업의기반을조성함으로써환경보전에이바지함을목적으로한법률 ( 법률제 4830 호 ) 52) 광화학스모그 (photochemical smog) : 로스앤젤레스형스모그라고도불리며, 광화학스모그의발생원은주로자동차배기가스로특수기상이나지형조건에따라서광화학반응옥시던트 (oxidant) 를생성하여이차오염을발생함. 여름철기온이높을때화학적산화대기가되어주간에최대가되며지상에강하하여눈에자극을주고동. 식물에피해를줌 79

84 대기환경 VOCs 저감소재및공정 정부의환경오염물질배출규제강화, 쾌적한생활환경조성을위한사람들의관심증대로인하여, 벤젠, 아세틸렌, 질소산화물, 황화합물등의유해가스제거또는흡착시장이성장하고있는중 자동차배기가스는촉매를이용한분해로, VOCs 등의유해가스는활성탄등을사용한흡착방식으로제거하고있고, 시장참여기업수로보나개발파급효과측면으로보나관련기술개발의필요성이요구되고있는상황 나. 범위및분류 ( 기술분류관점 ) 분해기술의경우는다양한금속촉매를사용하여배출가스를무해한성분으로 분해배출하는방식이고, 흡착기술의경우에는활성탄, 첨착활성탄제올라이트등을사용하여 유해가스를흡착하여처리하는방식으로구분 ( 제품분류관점 ) 촉매를사용한벤젠, 아세틸렌, 질소산화물등의유해가스의분해및제거 방식은주배출원인자동차의배기가스분해제거에사용되며, 흡착방식을이용하는활성탄, 첨착활성탄제올라이트등의경우에는좀더다양한부분에서의제품을모두포함 [ VOCs 저감소재및공정제품분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 VOCs 저감소재및공정 흡착 분해 흡수 흡착제 ( 활성탄, 첨착활성탄, 활성탄소섬유, 제올라이트 ) 등 광촉매, 탈질촉매등 석회, 흡수유, 흡수패드등 80

85 전략제품현황분석 ( 공급망관점 ) 다양한소재를제조하는것에서이를적용한부품을개발하게되고, 이를장비등과결합하는시스템및운영하는공정구분 소재 / 부품 : 유-무기물, 금속, 탄소소재등다양한분야로이루어져있음 장비 : 분석및시스템화를위한장비 운영 : 제조업체에서운영하거나, 별도의서비스업체에서운영위탁을통하여이루어짐 [ VOCs 저감소재및공정공급망관점의범위 ] 대분야 중분야 소재 / 부품 세부제품및기술 장비 VOCs 저감소재및공정 흡착 활성탄야자각, 목재등의탄소물질활성탄제조장비, 반응로, 분석장비등 첨착활성탄 53) 고순도활성탄, 금속또는금속염등 air scrubber, filter unit 반응로, 분석장비등 활성탄소섬유 filtre unit, dirt processing mesh 반응로, 분석장비 제올라이트 filter unit, 분자체반응로, 분석장비 분해금속촉매백금, 팔라듐등의금속소성로, 분석장비등 53) 활성탄 (Impregnated charcoal) : 금속물질, 기타화학물질을첨착시켜흡착성능을높인향상시킨활성탄 81

86 대기환경 VOCs 저감소재및공정 2. 산업및시장분석 - 국내환경산업시장은민자유치방식의확대, 소프트웨어분야의비중증대등구조적변화가나타나기시작할것으로보이며, 특히지방자치단체의재원부족으로환경기초시설에대한민자유치가활발하게수행될것으로예상 - 선진국을중심으로환경규제가강화되어부품및소재업체들이친환경생산라인전환에적극나서면서할로겐 질산등환경유해물질을포함하지않은친환경소재의시장규모가확대될것으로예상 가. 니즈분석 품질경쟁력요구 è 시장니즈 1 : 고효율의흡착및분해방식필요 일반활성탄, 첨착활성탄, 활성탄소섬유, 제올라이트등의흡착방식과금속촉매를사용한장치의 여러배출가스의분해, 흡착효율향상필요 활성탄과촉매를사용한방식의경우유해배출가스를흡착및분해하기위한필터형태가주로 사용되며, 관련기술개발의효율성을높이기위해서는관련산업체에대한정부지원필요 활성탄및촉매를사용한흡착및분해방식의제품적용증가전망 è 시장니즈 2 : 흡착및분해방식으로적용할수있는제품필요 유해배출가스를줄이고자하는정부의환경정책에맞추어흡착및분해방식에대한제품의 수요가높아지고있는상황 반도체, 중화학, 자동차산업등에서배출유해가스의감량또는유입공기의정화등을위한제품 요구가증가하고있으며, 이러한시장니즈에맞춘제품개발을통해시장확대에기여가능 수입소재및장비가격급등등으로인한수급불안정성 è 시장니즈 3 : 국산장비, 부품소재적용비중이높은활성탄등과촉매필요 고효율의활성탄등과촉매는해외선진기업체로부터도입하는경우가많으며이로인해유지 보수비용증가, 기술문제해결지연등의문제가존재 활성탄등과촉매의국산화를통해단가절감뿐아니라소싱기업다변화를통해수급불안정성의 해소가필요 82

87 전략제품현황분석 높아져가는환경규제 è 시장니즈 4 : 환경규제에맞는유해배기가스의효율적흡착및분해처리 유해배기가스의특성에맞는흡착및분해방법을통해환경규제에대응하고기술축적을통해 역량확보가능 EURO 6 54) 규제에따라보다고효율의디젤후처리소재및부품의개발이불가피하게되었고, 디젤배출제어촉매용으로널리사용되고있는고가의백금촉매를대체하기위한저비용, 고효율촉매연구가필요 중국의자동차생산량증가에따라촉매의수요또한급격한증가추세 54) EURO 6 : (EU) 이도입한경유차배기가스규제단계의명칭 83

88 대기환경 VOCs 저감소재및공정 [ VOCs 저감소재및공정분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 국제적차원의환경보호움직임으로인한환경소재의 적용활성화 - EURO 6 의본격시행으로인한규제확대 - 대기유해물질소재부터시스템까지글로벌제조회사의 세계시장잠식률여전히높은상황 경제 - 세계적으로온실가스규제에따른대기유해물질 제어용소재제품보급활성화로인한시장성장 - 해외선진기업체로부터제품을도입하는경우가많으며, 이로인해유지보수비용증가, 기술문제해결지연등의문제발생 - 세계경기침체에따른소비위축가능성 사회 - 쾌적한생활환경조성을위한관심이증대됨에따라 친환경, 저농도의오염물질배출제품에대한 구매욕구증가 - 세계주요국의환경규제에따른, 선진기업들의제품및 기술경쟁이치열한상황 기술 - 반도체, 중화학, 자동차산업등에서배출유해가스의감량또는유입공기의정화등이필요하므로시장니즈에따른시장확대 - VOCs 발생저감소재국산화를위한기술개발활발 - 공기정화시스템분야는대기업이시장을장악하고있어중소기업에대한높은진입장벽존재 - 대기업의시스템제품화와함께, 중소기업의소재기술력의동시발전필요 고흡착고분해친환경저가화고신뢰성고제거율 국내의제조기술과제품기술을접목하면대기오염정화에대한다양한어플리케이션을개발할수있을뿐만아니라가격경쟁에있어서도유리한위치를선점가능 대기오염시스템및소재시장은현재를기점으로폭발적인성장이예상되는만큼, 관련중소기업들에대한정부의시의적절한지원책은향후대기유해물질처리분야가국가의중추산업으로발전할수있는초석이될수있을것이라사료 84

89 전략제품현황분석 나. 산업특징및구조 국내환경산업시장은민자유치방식의확대, 소프트웨어분야의비중증대등구조적변화가 나타나기시작할것으로전망. 즉정부, 특히지방자치단체의재원부족으로환경기초시설에대한 민자유치가활발하게수행될것으로예상 환경산업에있어건설, 설비제작등하드웨어비중은감소하고진단및컨설팅, 운영사업등 소프트웨어분야에서시장기회가증가할것으로예측. 이러한환경시장구조변화로첨단기술을 보유하고적응력이뛰어난벤처형전문기업이급부상할것으로예상 산업자체의수급보다는환경정책과규제등시장외적요소에의해수요가창출되는특징이 있으며, 또한기계, 전자, 화학분야를아우르는종합적인산업으로서기술집약적이고고부가가치의산업 VOCs 처리기술은집진, 화학반응처리공정에필요한촉매, 분리막등의소재중심의후방산업을 기반으로제조공정과정에서의사전예방, 오염원봉쇄ㆍ차단, 사후처리서비스산업등이 이루어지고있는구조 [ 환경기술의발전과정 ] 1 세대기술 2 세대기술 3 세대기술 ( 기존기술 ) 사후처리기술수질ㆍ대기ㆍ폐기물 ( 청정기술 ) 저오염ㆍ무공해공정기술등 ( 미래형기술 ) 생명공학, 우주공학기술등첨단기술을접목한환경복원기술 ㆍ집진기술ㆍ유해가스제거기술ㆍ폐수처리기술 ㆍ저공해생산공정기술ㆍ저공해원료사용기술 ㆍ토양ㆍ지하수ㆍ생태복원기술ㆍ지구환경보전기술 * : 한국과학기술정보연구원 [ VOCs 저감소재및공정중심의연관산업구조 ] 후방산업 VOCs 저감소재및공정전방산업 세라믹, 고분자, 계면활성제, 미생물, 분리막, 촉매 케미칼소재제조, 환경오염처리산업 제조업전분야, 분석 / 평가산업, 설비및장비제조산업, 관리등서비스산업, 재활용산업 85

90 대기환경 VOCs 저감소재및공정 [ VOCs 저감소재및공정중심의 SWOT 분석 ] 강점 (Strength) 약점 (Weakness) - 국내경제규모의확대 - 다양한소재산업발달 - 환경보호에영향을받는산업의발달로시장이큼 - 환경시설운영, 관리를위한인프라및인력부족 - 비점오염원에대한처리기술및방식의미흡 - 소규모기업의환경에대한인식의부족 기회요인 (Opportunity) - 환경문제에대한관심고조 - 환경규제의강화를통한관련산업의필요성커짐. - 국내의녹색성장에대한관심고조 - EURO 6 의시행 위협요인 (Threat) - 선진국에비해낮은기술수준 - 처리시설의입주등에대한시민들의반대 - 3D 업종으로취급하는사회적풍토 - 철강산업의경기침체 다. 시장현황 / 전망분석 EURO 6 규제에대응하기위해서디젤자동차의촉매후처리장치사용및고급화가불가피해지고 있으며, 이에따라서촉매후처리관련산업의규모가점점커지고있는추세 디젤차량의매연저감후처리시스템내장착되는선택적환원촉매 (SCR) 55), 희박질소촉매 (LNT) 56), 디젤분진필터 (DPF) 57) 시장은상용차시장기준으로세계시장 2 조원, 국내시장은 1,700 억원으로 큰시장형성 디젤분진필터 (DPF) 의 2013 년해외시장규모는약 10 억달러로, 2018 년에는약 14 억달러에이를 것으로전망 DPF 국내시장규모는 2013 년약 416 억원에서 2018 년에는약 920 억원으로시장규모가커질 것으로전망 이산화탄소포집및저장 (CCS) 58) 기술은이산화탄소 (CO 2 ) 의지층저장능력에대한부담을 줄일뿐만아니라, 포집된이산화탄소 (CO 2 ) 변환공정을통해다양한산업원료로부가가치화가능 55) 환원촉매 (SCR, Selective Catalytic Reduction) : 화석연료의사용에따라발생하는질소산화물 ( 예 : NO, NO 2 등통칭 NOx, 산성비, 광화학적스모그등의문제를발생시키는유해물질 ) 이대기중으로배출되기전에 ( 배출후단에서 ) N 2 와 O 2 등유해하지않은물질로전환시키는환경설비 56) 희박질소촉매 (LNT, Lean NOx Trap) : 불완전연소로남은일산화탄소 (CO) 와탄화수소 (HC) 를이용하여질소산화물 (NOx) 을질소 (N 2) 와이산화탄소 (CO 2) 그리고물 (H 2O) 로정화하기위해질소산화물을일시적으로잡아두는장치 57) 디젤분진필터 (DPF, Diesel Particulate Filter) : 필터를사용하여발생되는매연을 50~80% 까지줄여주는장치 58) 이산화탄소포집및저장 (CCS, Carbon Capture & Storage) : 화석연료에서발생하는이산화탄소를대기로배출하기전에추출한후압력을가해액체상태로만들어저장하는기술 86

91 전략제품현황분석 분리막에의한오염물질제거공정은에너지소모가적고분리효율이높으며소규모의모듈 형태로구성이가능하여필요에따라비교적간단하게확장할수있다는장점들로인해국내외 분리막시장이점차확대되고있는추세 세계의촉매시장중환경분야 ( 주로배출가스정화용촉매분야 ) 의비중은약 30% 에달하며, 가장비중이큰자동차배기가스정화용촉매의비중은환경관련분야에서 50% 이상을상회 특히, 일본의경우자동차배기가스정화용을중심으로하는환경보전용촉매가심각한경제침체속에서도급속한성장지속 또한중장기적으로디젤자동차를중심으로하는배기가스규제강화와가솔린, 경유의저유황화가 진행중이며있어촉매시장의성장은계속될전망 [ VOCs 저감소재및공정분야세계시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 분야주요품목 성장률 (%) DPF 1,032 1,168 1,273 1,306 1,339 1, VOCs 저감소재 및공정 CCS 13,400 14,300 15,300 16,400 17,700 19, 나노멤브레인 6,851 7,184 7,533 7,899 8,283 8, 광촉매 12,636 14,228 16,021 18,040 20,313 22, * : DPF (CSM Worldwide(2013) 자료이용추정 ), CCS (Visiongain (2012)), 나노멤브레인 (SNS Telecom (2014)), 광촉매 (BCC research (2014)) [ VOCs 저감소재및공정분야국내시장현황및전망 ] ( 단위 : 억원 ) 분야주요품목 성장률 (%) DPF VOCs 저감소재 및공정 CCS 3, , , , , , 나노멤브레인 6, , , , , , 광촉매 13, , , , , , * 자료 : DPF ( 그린카전략포럼 (2013) 자료이용추정 ), CCS (Visongain (2012) 자료레서한국의 CO 2 배출량과아시아의성장률 7.6% 적용하여정리함.), 나노멤브레인 (SNS Telecom (2014) 자료에서국내시장을세계시장의 8% 로하여산정 ), 광촉매 (BCC research (2014) 에서국내시장을세계시장의 10% 로하여산정 ) 87

92 대기환경 VOCs 저감소재및공정 선진국을중심으로환경규제가강화되어부품및소재업체들이친환경생산라인전환에적극 나서면서납 할로겐 질산등환경유해물질을포함하지않은친환경소재시장규모가확대 최근기존환경기술의한계를극복하기위해나노에어로졸입자를환경분야에응용하는기술개발이다각도로이루어지고있으며나노에어로졸입자기술을이용한환경오염물질의직접적인처리인분해및제거에이용하거나, 환경오염물질을모니터링하는기술을포함하여대체에너지개발에응용 나노입자를활용하면기존의검출센서의측정감도를크게향상시킬수있으며센서의크기를줄일수있다는장점과전기적회로가필요없어저비용의습도센서로각광받고있어앞으로시장전망이밝을것으로예상 라. 공급망 ( 분류 ) 에따른분석 대기유해물질제어용소재분야내중소기업의생산및판매유형을살펴보면, 대다수의기업이 완제품형태의제품을거래하는것으로나타났으며, 90% 이상의중소기업이공급사슬상 1 차 공급자또는 2 차공급자단계에위치있는것으로조사 * : 1) 생산및판매유형 : 소재, 단위부품, 모듈부품, 완제품, S/W, 장비등의항목이있는생산및판매유형을묻는설문문항에서중소기업이답변한결과의통계 ** 2) 공급망내위치 : 수요기업, 1차공급자, 2차공급자, 3차공급자이상등의항목이있는협력거래단계상의위치를묻는설문문항에서중소기업이답변한결과의통계 [ 주요품목생산및판매유형 1) 조사비중 ( 좌 ) 및공급망내위치 2) 관련조사비중 ( 우 ) ] 조사된중소기업모집단의응답결과를종합하면, 대기유해물질제어용소재분야의대다수업체는단위부품소재를구매한후조립및가공과정을통해완제품형태로대기업판매처에서판매하는구조인것으로파악 구매처와거래하는품목은집진기, 가소제, 액화수지, 여과판등이있으며, 판매처와거래하는품목은탈취제, 혼합기, 플라스틱용기등이존재 88

93 전략제품현황분석 [ 국내외기업현황 ] 구분 내용 관련제품 대나무활성탄, 도자기, 탈취제, 플라스틱옹기, 불연내장재, 충격흡수제, 청소기, 냉장고플라스틱사출물, 집진기, 동물형의약품제조업, 축사소독제, 탈취제, 에폭시, 도로용첨가제, 경화제, 환경서비스 ( 서류대행 ), 집진기용필터, 생활비료, 미생물농약, 하수관누수방지기술, 상하수관망관리기술, 차수용원료혼합기, 탈수기, 유증기회수장치, 열교환기, 활성탄, 흡착제, 공기청정기, 라비타에어링 해외기업 고이깨산소, BASF SE, Celanese International, SEKISUI CHEMICAL, Mitsubishi Chemical, TORAY INDUSTRIES, GENERAL ELECTRIC, ExxonMobil Chemical Patents, Hitachi, NISSEI BIO, JFE Engineering 대기업 포스코, 한화, 쌍용, 삼성엔지니어링, 두산, 넥센타이어, STX, SPP, SG, LG, 포스코, 현대자동차, 웅진코웨이, 대림탄소공업, 삼천리, 현대자동차, IBIDEN, SK 에너지 국내기업 중소기업 평산, 영일기업실, 덕원산업개발, 현진소재, 동일고무벨트, 삼호조선, SLS중공업, 에스에프, 남전물산, HNT주식회사, 현대로템, lsd, 을지엔텍, 수프로, 비앤이테크, 세림비앤지, 폼텍, 금솔, 그린컨기술, 지앤씨바이오, 금정, 계명바이오테크, 노덕기술, 성안이엔티, 섬진est, 한주나노, ( 주 ) 서울필텍엔지니어링, 코아텍, ( 주 ) 엔퓨텍, 시원기업, 켐웰택, 한일그린텍 89

94 대기환경 VOCs 저감소재및공정 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계원소재대기처리소재시스템 주요내용분말, 기공재료활성탄, 탈취제등 주요제품 / 기술집진기용필터, 공기청정기등축사소독제, 집진기등 유증기회수장치, 탄화가스공기청정시스템 집진필터시스템, 정화시스템등 해외기업 고이깨산소, BASF SE, Celanese International, SEKISUI CHEMICAL, Mitsubishi Chemical, TORAY INDUSTRIES, GENERAL ELECTRIC, ExxonMobil Chemical Patents, Hitachi, NISSEI BIO, JFE Engineering 고이깨산소, BASF SE, Celanese International, SEKISUI CHEMICAL, Mitsubishi Chemical, TORAY INDUSTRIES, BASF SE, Celanese International, SEKISUI CHEMICAL, Mitsubishi Chemical, TORAY INDUSTRIES 국내기업 대림탄소공업, 넥센타이어, STX, SPP, SG, LG, 포스코, 웅진코웨이, 삼천리, SK 에너지 평산, 영일기업실, 덕원산업개발, 현진소재, 삼호조선, 에스에프, 남전물산, 을지엔텍, 수프로, 비앤이테크, LG, 포스코, 현대자동차, 웅진코웨이, 삼천리, 현대자동차, SK 에너지, 대림탄소공업 세림비앤지, 폼텍, 금솔, 그린컨기술, 지앤씨바이오, 금정, 계명바이오테크, 노덕기술, 성안이엔티, 섬진 est, 한주나노, ( 주 ) 서울필텍엔지니어링, 포스코, 한화, 쌍용, 삼성엔지니어링, 두산, 넥센타이어, STX, SPP, SG, LG, 포스코, 현대자동차, 웅진코웨이, 삼천리, 현대자동차, SK 에너지 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 90

95 전략제품현황분석 3. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 VOCs 저감소재및공정분야의중소기업을대상으로유망기술에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재기술개발을추진중이거나추진할계획이있는기술에대한기술개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 오염공기처리용저소음모터, VOCs 제거용광촉매, 바이오세라믹활성탄, 실리카복합필터등 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 VOCs 저감소재및공정분야중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요분석결과, 다음과같은기술의개발에대한수요요구 [ VOCs 저감소재및공정분야과제신청현황 ] 전략제품중분야관심기술 VOCs 저감소재및공정 흡착 분해 VOCs 처리용활성탄효율향상을위한바이오세라믹활성탄기술, VOCs 처리용유증기회수시스템및폐석탄회를이용한소수성제올라이트흡착제기술, 바이오매스부산물을활용한 VOCs 모니터링용흡착제기술등 실내공기오염 VOCs 제거용흡착기능이강화된광촉매기술, 산업체의건조공정에서발생하는휘발성유기화합물질을제거할수있는산화촉매 UNITS 장치기술, 악취 /VOCs 제거용플라즈마 - 덤프연소장치기술, Crosswised Heat Capacitor 및중소 VOCs 배출원을위한공간절약형고효율축열연소장치 (RTO) 기술, 나노금속담지촉매를이용한악취및 VOCs 의제거기술등 91

96 대기환경 VOCs 저감소재및공정 4. 기술분석 가. 특허동향분석 59) (1) 세계동향 VOCs 저감소재및공정의대상특허 1,079 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 증감을반복하는양상을보이며전반적으로출원이감소되고있는것으로분석 국가별출원동향을살펴보면미국이 460 건 (43%) 으로가장많은출원을하였으며, 이어서 한국 307 건 (28%), 일본 241 건 (22%), 유럽 71 건 (7%) 순으로특허점유 [ VOCs 저감소재및공정의국가 연도별출원동향 ] 59) 7 년간 (2009 년 1 월 ~ 2015 년 6 월 ) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18 개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임 92

97 전략제품현황분석 VOCs 저감소재및공정의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 전체적으로미국특허의비중이높고미국국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 미국의경우자국국적의출원인에의한출원이매우활발, UOP(US) 가 9건으로최상위출원인으로도출되었으며, PROCTER & GAMBLE(US) 은일본과유럽에주요출원인으로도출된것으로보아해외출원활동이활발한것으로분석 일본의경우또한자국국적의출원인에의한출원이활발하며, KYOCERA MITA(JP) 가 8건으로최상위출원인으로도출 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 93

98 대기환경 VOCs 저감소재및공정 (2) 국내동향 VOCs 저감소재및공정의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2012년도까지감소하는양상을보인후 2013년에출원활동이다소증가하였으며, 내국인출원비율에있어서는매년 80% 이상의비중을차지하고있고전반적으로출원비율이증가하고있는추세 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 88%, 외국인 12% 로한국인의특허출원비율이높아기술자립도가높은편인것으로분석 출원인을구분하면중소기업 60) 출원인의특허비율이 38% 로가장높았고, 대학 / 연구소 / 공공기관과개인이각각 20% 로그뒤를이었으며, 해외출원인 12%, 대기업이 10% 로분석되어 VOCs 저감소재및공정분야는중소기업출원이많은분야로판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 60) / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업 ( 대기업으로정의 ) 외기업 94

99 전략제품현황분석 VOCs 저감소재및공정의국내주요출원인현황을살펴보면, 대학 / 연구소 / 공공기관이대기업, 중소기업보다활발한특허출원활동을하는것으로나타났으며, 대학 / 연구소 / 공공기관에서는한국에너지기술연구원 (KR) 이 8건으로최다출원을기록하였고, 대기업에서는삼성중공업 (KR) 이 5건, 중소기업에서는엔바이온 (KR), 캐스지기술환경 (KR), 에스에이치글로벌 (KR) 이 3건출원하여최다출원인으로도출 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 95

100 대기환경 VOCs 저감소재및공정 나. 기술군도출 VOCs 저감소재및공정전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로 데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로요소기술 후보군을도출 또한 VOCs 저감소재및공정전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을통해 데이터마이닝으로누락될수있는요소기술후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 VOCs 저감소재및공정의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 10개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : VOCs 저감소재및공정관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인- 빈도수 (tf-idf) 61) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 62) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 61) (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 62) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 96

101 전략제품현황분석 [ VOCs 저감소재및공정에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 adsorbent, adsroption, zeolite Amine-functionalized porous silicas as adsorbents for aldehyde abatement 2. Studies of the removal of volatile organic compounds (VOCs) from waste air streams in thermal swing adsorption (TSA) system with closed-loop regeneration of adsorbent 3. SUPERADSORBENT MATERIAL SYSTEM FOR IMPROVED FILTRATION APPLICATIONS 4. Activated boron nitride as an effective adsorbent for metal ions and organic pollutants 5. Superhydrophobic nanoporous polymers as efficient adsorbents for organic compounds 클러스터 02 biofilter, microorganism Performance of a suspended biofilter as a new bioreactor for removal of toluene 2. Biological treatment of benzene vapors in biofilters 3. Removal of volatile organic compounds using biofilter 4. Butyric acid- and dimethyl disulfide-assimilating microorganisms in a biofilter treating air emissions from a livestock facility 97

102 대기환경 VOCs 저감소재및공정 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 03 membrane Multipass membrane air-stripping (MAS) for removing volatile organic compounds (VOCs) from surfactant micellar solutions 2. Polymeric membrane materials: New aspects of empirical approaches to prediction of gas permeability parameters in relation to permanent gases, linear lower hydrocarbons and some toxic gases 3. HOLLOW FIBER CARBON MOLECULAR SIEVE MEMBRANE AND PREPARATION AND USE THEREOF 클러스터 04 photocatalyst, photocatalysis, decomposition A review of photocatalysts prepared by sol-gel method for VOCs removal 2. VISIBLE LIGHT RESPONSIVE PHOTOCATALYST BY HYDROPHILIC MODIFICATION USING POLYMER MATERIAL AND A METHOD FOR PREPARING THE SAME 3. A review on the visible light active titanium dioxide photocatalysts for environmental applications 4. purification equipment combining a filter coated by silver nanoparticles with a nano-tio2 photocatalyst for use in hospitals 5. Room-light-induced indoor air purification using an efficient Pt/N-TiO2 photocatalyst 클러스터 05 plasma, non-thermal plasma, decomposition 6 1. Removal of volatile organic compounds from air streams by making use of a microwave plasma burner with reverse vortex flows 2. Volatile organic compound elimination improved on inlet position of vortex gas in microwave torch plasma 3. MULTI-STAGE NON-THERMAL PLASMA APPARATUS AND METHOD FOR TREATING FLUID FLOWS 4. Nobel NOx and VOCs treatment using concentration and plasma decomposition 5. Development of plasma air decontamination system for trace contaminant removal 클러스터 06 condensation, temperature 6 1. METHOD FOR IMPROVING VOCs RECOVERY RATE IN LOW-TEMPERATURE LIQUEFIED VOCs RECOVERY METHOD BY MOISTURE REMOVAL AND COLD HEAT RECOVERY USING ADSORBENT 2. APPLIANCE FOR CAPTURING VOCs, APPLICABLE TO HYDROCARBON STORAGE TANKS, AND CAPTURING METHOD 3. Process and apparatus for treatment of volatile organic compounds 클러스터 07 catalyst, combustion 5 1. Catalytic combustion converter systems and catalysts 2. Cu-Mn-Ce ternary mixed-oxide catalysts for catalytic combustion of toluene 3. Catalytic combustion of methyl tert-butyl ether on Rh/γ-Al 2O3 and Rh/γ-Al2O3-CeO 2 catalysts: Effects of thermal treatments, cerium oxide and particle size 4. Inverse gas chromatography as a technique for the characterization of the performance of Mn/Zr mixed oxides as combustion catalysts 5. Combustion of chlorinated VOCs using κ-cezro4 catalysts 98

103 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 08 regeneration, oxidation 5 1. Regenerative combustion apparatus having removable rotary valve contacted directly upper combustion apparatus and capability of adjusting gab of contacting by thermal expansion 2. Effect of thermal regeneration of spent activated carbon on volatile organic compound adsorption performances 3. Apparatus for regenerative thermal oxidation process with rotary type 4. Regenerative thermal oxidizer 5. VOCs MIST COMBUSTION SYSTEM HAVING FILTERING OF PARTICULATE 클러스터 09 recovery, concentration, condensation 8 1. Recovery method and apparatus of volatile organic compounds(vocs) by concentration and condensation 2. An apparatus of organic solvent or remaining liquid recovery 3. VACUUM-EVAPORATION-BASED VOCs RECOVERY DEVICE AND METHOD THEREFOR 4. Volatile organic compound recovery system and method 클러스터 10 analysis, modeling Sensitivity analysis and optimization for gasoline vapor condensation recovery 2. Application of novel method to measure endogenous VOCs in exhaled breath condensate before and after exposure to diesel exhaust 3. Determination and dispersion modeling of VOCs emissions from liquid storage tanks in Asalouyeh zone 99

104 대기환경 VOCs 저감소재및공정 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 VOCs 저감소재및공정의유효데이터의 IPC 63) 를대상으로특허분류체계별특허분포를파악하고 상위 20 위에대하여기술트리를구축하여키워드클러스터링을통한요소기술도출에서누락 가능성이있는추가적인요소기술후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (A) 생활필수품 (A61) 위생학 ; 의학또는수의학 (A62) 인명구조 ; 소방 (A61L) 재료또는물건을살균하기위한방법또는장치일반 ; (A62D) 소화를위한화학적수단 ; 화학변화의영향에의해유해화학물질을무해로하거나보다유해하지않게하는방법 (A61L-009) 공기의소독, 살균또는탈취 ( 신체의방취제 ; 마스크에의한공기의정화 ; 가스또는증기로부터의분산입자의분리 ; 배기가스의화학적또는생물학적정화 ; 오존의생성 ; 살균기구를겸용공기정화시스템 ) (A62D-003) 유해화학물질의화학적변화에의해, 유해한화학물질을무해하게하거나덜유해하게하는처리 ( 유해한화학제를무해하게하거나격리하는장치 ; 연소에의한유해가스의소각 ) (B01D-005) 증기의응축 ; 응축에의한휘발성용제의회수 (B01D-039) 액체또는가스유체용여과재 (B) 분리 ; 혼합 (B01) 물리적방법, 화학적방법또는장치일반 (B01D) 분리 ( 습식법에의한고체와고체의분리 ; 풍력테이블또는풍력선광기에의한것 ; 다른건식법에의한것 ; 자기또는정전기에의한고체또는유체로부터의고체의분리, 고압전기장에의한분리 ; 원심분리기과류장치 ; 액체함유물로부터유체를짜내는데쓰이는프레스그자체 ; 수 ( ) 처리, 예. 이온교환에의한연화 ; 냉방장치, 가습기또는통풍장치에서여과기의설치또는부착 ) (B01D-046) 가스또는증기로부터분산입자를분리하기위하여특별히개량된여과기또는여과공정 (B01D-047) 분리제로서액체를사용하고기체, 공기또는증기로부터의분산입자분리 (B01D-053) 가스또는증기의분리 ; 기체로부터휘발성용제증기의회수 ; 폐가스, 예를들어엔진배기가스, 매연, 연기굴뚝연기등의화학적또는생물학적정화 ; 또는에어로졸 (B01J) 화학적또는물리적방법, 예. 촉매, 콜로이드화학 ; 그들의관련장치 (B01J-020) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스 (B01J-023) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스에분류될수없는금속또는금속산화물또는금속수산화물로된촉매 (B09) 고체폐기물의처리 ; 오염된토양의재생 (B09B) 고체폐기물의처리 (B09B-003) 고체폐기물의파괴또는유용하거나무해한물질로의전환 63) : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975 년 10 월에제정한기술분야별분류기호 100

105 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (C01) 무기화학 (C01B) 비금속원소 ; 그화합물 (C01B-031) 탄소 ; 그화합물 (C04) 시멘트 ; 콘크리트 ; 인조석 ; 세라믹스 ; 내화물 (C04B) 석회 ; 마그네시아 ; 슬래그 ; 시멘트 ; 그조성물, 예. 모르타르, 콘크리트또는유사한건축재료 ; 인조석 ; 세라믹 (C04B-035) 조성에특징을갖는성형세라믹제품 ; 세라믹조성 C09) 염료 ; 페인트 ; 윤기방편제 ; 천연수지 ; 접착제 ; 그밖에분류되지않는재료의응용 (C09K) 그밖에분류되지않는응용되는물질 ; 그밖에분류되지않는물질의응용 (C09K-003) 다른곳에분류되지않은물질 (C) 화학 ; 야금 (C10) 석유, 가스또는코크스공업 ; 일산화탄소를함유하는공업가스 ; 연료 ; 윤활제 ; 이탄 (C10J) 고체탄소질물질로부터기체, 수성기체, 합성기체또는이러한기체를함유하는혼합물의제조 (C10J-003) 고체탄소질연료에서일산화탄소함유가연성기체의제조 (C12) 생화학 ; 맥주 ; 주정 ; 포도주 ; 식초 ; 미생물학 ; 효소학 ; 돌연변이또는유전자공학 (C12M) 효소학또는미생물학을위한장치 (C12M-001) 효소학또는미생물학을위한장치 (C23) 금속재료의피복 ; 금속재료에의한피복재료 (C23C) 금속재료의피복 ; 금속재료에의한피복재료 ; 표면에의확산, 화학적전환또는치환에의한금속재료의표면처리 ; 진공증착, 스퍼터링, 이온주입법또는화학증착에의한피복일반 (C23C-016) 가스상화합물의분해에의한화학적피복, 단표면재료의반응생성물을피복층중에남기지않는즉화학증착법 (F) 기계공학 ; 조명 ; 가열 ; 무기 ; 폭파 (F23) 연소장치 ; 연소방법 (F24) 가열 ( 加熱 ); 레인지 ; 환기 ( 換氣 ) (F23G) 화장로 (Cremation Furnaces); 연소에의해폐기물또는저등급연료를소각하는것 (F24F) 공기조화 ; 공기가습 ; 환기 ; 차폐를위한기류의이용 (F23G-007) 방법또는장치, 예. 특정의폐기물또는저등급연료의연소에특히적합한소각로 (F24F-007) 환기 (G) 물리학 (G01) 측정 ( 계수 G06M); 시험 (G01N) 재료의화학적또는물리적성질의검출에의한재료의조사또는분석 (G01N-001) 샘플링 ; 조사용표본의조제 ( 자동분석을위한재료의취급 (handling)) 101

106 대기환경 VOCs 저감소재및공정 (3) 데이터기반의요소기술도출 VOCs 저감소재및공정기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링 결과및 IPC 분류로도출된기술트리를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링과 IPC 분류를통해도출된요소기술 후보군에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 요소기술도출 No. 요소기술명도출방식키워드 /IPC 요소기술 01 나노소재를활용한 VOCs 실시간검출기술 키워드클러스터링 adsorbent, adsroption, zeolite 요소기술 02 흡착능이좋은유기 - 무기복합소재합성기술 IPC 기술트리 (B01J-020) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스 요소기술 03 그래핀 - 고분자복합소재를이용한고효율성흡착소재합성기술 IPC 기술트리 (B01J-023) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스에분류될수없는금속또는금속산화물또는금속수산화물로된촉매 요소기술 04 VOCs 흡착, 탈착거동해석기술키워드클러스터링 analysis, modeling 요소기술 05 탄화수소의효과적제거를위한흡착제및분해및회수기술 키워드클러스터링 condensation, temperature 요소기술 06 유 - 무기복합멤브레인소재개발및이산화탄소분리공정개발 키워드클러스터링 membrane 요소기술 07 이산화탄소선택성이우수한고기능성멤브레인제조기술 IPC 기술트리 (B01D-039) 액체또는가스유체용여과재 요소기술 08 고효율 VOCs 분해성광촉매소재의개발및적용기술 키워드클러스터링 photocatalyst, photocatalysis, decomposition 요소기술 09 에틸렌재조합촉매및공정기술 IPC 기술트리 요소기술 10 메탄의직접전환혁신촉매공정기술 IPC 기술트리 (C10J-003) 고체탄소질연료에서일산화탄소함유가연성기체의제조 (F23G-007) 방법또는장치, 예. 특정의폐기물또는저등급연료의연소에특히적합한소각로 요소기술 11 촉매산화를활용한톨루엔, 자일렌등실내 VOCs 저감기술 IPC 기술트리 (B01J-019) 화학적, 물리적또는물리화학적프로세스일반 102

107 전략제품현황분석 요소기술도출 103

108 대기환경 VOCs 저감소재및공정 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 VOCs 저감소재및공정의기술별출원점유율 64) 및최신특허비율 65) 을살펴보면, 요소기술 05가출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 요소기술 07, 요소기술 08의경우출원점유울은높으나, 최신특허비율평균이하로, 기술개발단계가성숙기인것으로분석 요소기술 01, 요소기술 04, 요소기술 07, 요소기술 09는출원점유율은낮으나, 최신특허비율은평균이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 요소기술 03, 요소기술 06, 요소기술 10은출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 01 요소기술 02 나노소재를활용한 VOCs 실시간검출기술 흡착능이좋은유기 - 무기복합소재합성기술 % 54.55% 中 % 41.67% 下 요소기술 03 그래핀 - 고분자복합소재를이용한고효율성흡착소재합성기술 % 42.86% 下 요소기술 04 VOCs 흡착, 탈착거동해석기술 % 55.56% 中 요소기술 05 탄화수소의효과적제거를위한흡착제및분해및회수기술 % 55.88% 上 요소기술 06 요소기술 07 유 - 무기복합멤브레인소재개발및이산화탄소분리공정개발 이산화탄소선택성이우수한고기능성멤브레인제조기술 % 39.13% 下 % 71.43% 中 64) : 전체특허중에서해당요소기술의점유율 출원점유율 = 해당요소기술의특허건수전략제품전체특허건수 65) 최신특허비율 : 해당요소기술의특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당요소기술의 2012 년 ~2015 년특허건수해당요소기술의전체특허건수 104

109 전략제품현황분석 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 08 고효율 VOCs 분해성광촉매소재의개발및적용기술 % 28.99% 中 요소기술 09 요소기술 10 에틸렌재조합촉매및공정기술 메탄의직접전환혁신촉매공정기술 % 60.00% 中 % 28.57% 下 요소기술 11 촉매산화를활용한톨루엔, 자일렌등실내 VOCs 저감기술 % 40.14% 中 분야평균 % 47.16% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 66) ) 및시장확보력지수 (PFS 67) ) 를이용하여 VOCs 저감소재및공정의기술별기술수준을살펴보면, 요소기술 01, 요소기술 05, 요소기술 07, 요소기술 11은피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 요소기술 06은피인용지수는우수하나시장확보력은평균에미치지못한것으로분석 요소기술 09, 요소기술 10은시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 01 요소기술 02 요소기술 03 나노소재를활용한 VOCs 실시간검출기술 흡착능이좋은유기 - 무기복합소재합성기술 그래핀 - 고분자복합소재를이용한고효율성흡착소재 上 下 下 66) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 67) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 105

110 대기환경 VOCs 저감소재및공정 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 합성기술 요소기술 04 요소기술 05 요소기술 06 요소기술 07 요소기술 08 요소기술 09 요소기술 10 요소기술 11 VOCs 흡착, 탈착거동해석기술 탄화수소의효과적제거를위한흡착제및분해및회수기술 유 - 무기복합멤브레인소재개발및이산화탄소분리공정개발 이산화탄소선택성이우수한고기능성멤브레인제조기술 고효율 VOCs 분해성광촉매소재의개발및적용기술 에틸렌재조합촉매및공정기술 메탄의직접전환혁신촉매공정기술 촉매산화를활용한톨루엔, 자일렌등실내 VOCs 저감기술 下 上 中 上 下 中 中 上 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각요소기술별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한요소기술후보군을선별 요소기술 02, 요소기술 03, 요소기술 07, 요소기술 11은평균값 (37%) 를상회하는중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율은요소기술 02, 요소기술 03, 요소기술 07, 요소기술 11이평균값 (40%) 이상으로타기술요소보다높게나타나, 상대적으로중소기업의참여도가높은분야로분석 종합적으로살펴보면, 요소기술 02, 요소기술 03, 요소기술 07, 요소기술 11 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 106

111 전략제품현황분석 [ 중소기업적합성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명 국내특허중소기업특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업종합평가출원비율 68) 출원인비율 69) 요소기술 01 요소기술 02 요소기술 03 요소기술 04 요소기술 05 요소기술 06 요소기술 07 요소기술 08 요소기술 09 요소기술 10 요소기술 11 나노소재를활용한 VOCs 실시간검출기술 흡착능이좋은유기 - 무기복합소재합성기술 그래핀 - 고분자복합소재를이용한고효율성흡착소재합성기술 VOCs 흡착, 탈착거동해석기술 탄화수소의효과적제거를위한흡착제및분해및회수기술 유 - 무기복합멤브레인소재개발및이산화탄소분리공정개발 이산화탄소선택성이우수한고기능성멤브레인제조기술 고효율 VOCs 분해성광촉매소재의개발및적용기술 에틸렌재조합촉매및공정기술 메탄의직접전환혁신촉매공정기술 촉매산화를활용한톨루엔, 자일렌등실내 VOCs 저감기술 % 0.00% 下 % 78.57% 上 % 50.00% 上 % 0.00% 下 % 25.00% 下 % 10.00% 下 % % 上 % 30.00% 下 % 0.00% 下 % 0.00% 下 % 41.30% 上 68) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 69) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 107

112 대기환경 VOCs 저감소재및공정 (4) 요소기술별종합평가 요소기술별기술지수분석을종합한결과, 기술성장성, 기술수준, 중소기업적합성의종합평가가모두우수한요소기술은도출되지않은것으로분석 요소기술 05는기술성장성및기술수준은우수하나중소기업적합성이낮은것으로분석 요소기술 07, 요소기술 11은기술수준및중소기업적합성은우수하나, 기술성장성이다소낮은것으로분석 [ 요소기술별종합평가표 ] 요소기술 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 요소기술 % 54.55% 中 上 0.00% 0.00% 下 요소기술 % 41.67% 下 下 78.57% 78.57% 上 요소기술 % 42.86% 下 下 50.00% 50.00% 上 요소기술 % 55.56% 中 下 0.00% 0.00% 下 요소기술 % 55.88% 上 上 25.00% 25.00% 下 요소기술 % 39.13% 下 中 10.00% 10.00% 下 요소기술 % 71.43% 中 上 % % 上 요소기술 % 28.99% 中 下 25.00% 30.00% 下 요소기술 % 60.00% 中 中 0.00% 0.00% 下 요소기술 % 28.57% 下 中 0.00% 0.00% 下 요소기술 % 40.14% 中 上 39.22% 41.30% 上 108

113 전략제품현황분석 5. 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로 로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [VOCs 저감소재및공정기술분야요소기술 ] 중분류요소기술출처 VOCs 검출및해석기술 나노소재를활용한 VOCs 실시간검출기술 VOCs 흡착, 탈착거동해석기술 인계, 질소계대기오염물분별감지기술의개발 특허분석, 전문가 특허분석, 전문가 전문가 흡착소재를이용한 VOCs 저감기술 흡착능이좋은유기-무기복합소재합성기술그래핀- 고분자복합소재를이용한고효율성흡착소재합성기술탄화수소의효과적제거를위한흡착제및분해및회수기술나노탄소를이용한흡착소재개발기술 특허분석, 전문가특허분석, 전문가특허분석, 전문가, 기술수요전문가 촉매를이용한 VOCs 저감기술 고효율 VOCs 분해성광촉매소재의개발및적용기술에틸렌재조합촉매및공정기술메탄의직접전환혁신촉매공정기술 Pt 촉매대체기술촉매산화를활용한톨루엔, 자일렌등실내 VOCs 저감기술 특허분석, 전문가, 기술수요특허분석, 전문가특허분석, 전문가전문가특허분석, 전문가, 기술수요 VOCs 여과기술 유 - 무기복합멤브레인소재개발및이산화탄소분리공정개발 이산화탄소선택성이우수한고기능성멤브레인제조기술 특허분석, 전문가 특허분석, 전문가 VOCs 분해기술 고효율 VOCs 분해성효소개발및적용기술전문가 VOCs 발생저감제품 VOCs 제로건축용접착제의개발 전문가 109

114 대기환경 VOCs 저감소재및공정 6. 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에 적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 핵심기술선정결과 ] 중분류핵심기술정의 흡착소재를이용한 VOCs 저감기술 촉매를이용한 VOCs 저감기술 VOCs 발생저감제품 흡착능이좋은유기 - 무기복합소재합성기술 탄화수소의효과적제거를위한흡착제및분해 및회수기술 나노탄소를이용한흡착소재개발기술 고효율 VOCs 분해성광촉매소재의개발및 적용기술 Pt 촉매대체기술 촉매산화를활용한톨루엔, 자일렌등실내 VOCs 저감기술 VOCs 제로건축용접착제의개발 흡착성능이우수한유 - 무기계복합소재합성기술을개발하고, 이를적용한대기오염처리공정 정유및주유시설에서발생하는탄화수소를효율적으로흡착하는흡착제의개발및이의후처리공정 활성탄, 카본블랙, CNT 및그래핀등을이용한고효율의흡착소재 실용화가능한광촉매의개발과이를활용한대기오염저감연구 고성능이지만, 고가의백금촉매를대체하기위한소재 차량내부에서발생되는각종가스상오염물질의백금, 백금로듐, 활성알루미나, 광촉매등의촉매활성물질을활용하여산화방식으로제거를통해저감하는기술 실내공기질의개선을위한 VOCs-free 또는수계건축용접착제의개발 110

115 전략제품현황분석 7. 로드맵기획 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을 대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 최종중소기업전략기술로드맵은시장요구사항, 연차별목표, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심기술에대한연구목표 ] 중분류핵심기술기술요구사항 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 흡착소재를이용한 VOCs 저감 기술 흡착능이좋은유기 - 무기복합소재합성 기술 탄화수소의효과적제거를위한흡착제및 분해및회수기술 흡착소재제조기술평가기술 흡착소재제조기술평가기술 흡착소재제조효율 > 80% 흡착소재개발흡착율 > 50% 흡착소재최적화효율 > 95% 복합화를통한소재최적화연구흡착율 > 80% 공정최적화연구 현장적용실험흡착율 > 90% 흡착능이우수한소재개발및이를활용한대기오염처리공정개발 탄화수소계오염물을흡착을통한제거기술개발 나노탄소를이용한흡착소재 개발기술 나노탄소소재제조기술평가기술 나노탄소흡착소재개발흡착율 > 50% 크기, 조성등소재최적화연구흡착율 > 80% 현장적용실험흡착율 > 90% 나노탄소소재를이용한고효율의흡착소재개발 고효율 VOCs 분해성광촉매소재의개발및 적용기술 무기합성기술광촉매적용기술 광촉매소재개발합성율 > 60% 광촉매최적화합성율 > 80% 공정최적화연구합성율 > 90% 실용화가능한광촉매의개발과이를활용한대기오염저감연구 촉매를이용한 VOCs 저감 Pt 촉매대체 기술 유 - 무기소재합성기술적용기술 적용분야선정및소재개발성능 : Pt 대비 50% 적용분야선정및소재개발성능 : Pt 대비 90% Pt 대체공정최적화 Pt 촉매성능대비비슷한수준의저가형촉매개발 기술 촉매산화를활용한톨루엔, 자일렌등실내 VOCs 저감기술 포름알데히드 : 250 벤젠 :30 톨루엔 :1000 에틸벤젠 :1,600 자일렌 : 870 단위 : μg / m3이하신차기준 각대표 VOCs 별 80% 이상저감 각대표 VOCs 별 90% 이상저감 각대표 VOCs 별 95% 이상저감 각대표 VOCs 별 99% 이상저감 VOCs 발생 저감제품 VOCs 제로건축용접착제의 개발 유 - 무기소재합성기술조성개발기술 접착소재개발 VOCs 감량 > 60% 접착물성확보 VOCs 감량 > 90% 현장적용및공정최적화 VOCs 방출이없는친환경건축용접착제의개발 111

116 대기환경 VOCs 저감소재및공정 나. 로드맵기획 112

117 전략제품현황분석 대기환경측정및모니터링시스템 1. 개요 - 정의 : 고정 이동배출오염원으로부터대기오염물질배출량을측정하고유해대기오염물질을진단하는등통합적인분석및모니터링을수행하는시스템기술을의미 - 범위 : 대기오염물질배출량측정및유해대기오염물질현황등을모니터링하는기술로광화학오염관리기반기술, 위성을활용한대기오염감시기술및대기오염물질정밀분석기술등을포함 가. 정의및필요성 대기오염에관한종합적인대응및관리를하는기술로대기오염물질로인한상황을센서와유무선네트워크를통해통합모니터링시스템을구축하고대기변화를분석및예측하여대기환경정보를수시로제공 고감도, 선택성, 안정성을고려한대기환경센싱및분석기술 : 고감도, 높은선택성, 고안정성, 높은내구성을고려한첨단대기측정센서및소재기술, 자립형모바일대기환경센서기술, 원격 대기환경탐사기술 IT 융합예측시뮬레이션모니터링및관리시스템기술 : 클라우드기반대기환경모니터링 시스템및대기환경모델링프로그램, 빅데이터기반대기환경분석및예측기술, 국가적재난 관리를위한대기환경통합관리시스템기술 스마트광역대기환경센서네트워크기술 : 고신뢰적응형광역환경센서네트워크기술, 나노 노드기반환경센서네트워크기술, 개방형상황인지환경정보미들웨어플랫폼기술, 친환경 고장감내형유무선네트워크연동기술 미국의경우는환경보호청 (EPA) 70) 를중심으로원격모니터링기술, 바이오칩을이용한생물학적측정기술, 바이오센서실용화등융합기술기반유해대기물질모니터링신기술개발추진 대기환경관측자료의지속적인수집및비교분석, 해석, 평가등을통한국가적조기대응구축및능동적활성화를위한대기환경통합모델링표준화기술개발 유럽에서는대기환경기술연구및개발은대부분프레임워크프로그램에서수행 대기오염을감시하기위한대규모무선센서네트워크구축을위한연구과제진행 70) (EPA, Environmental Protection Agency) 113

118 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 일본의경우는대기환경관련분야에걸쳐대기환경센서네트워크를구축하여대기환경변화에조기에능동적으로대처하는연구투자집중및활성화 대기감시및예측 / 예보, 기상관측, 도난물건추적, 가스 수도 전기사용모니터링, 공공보안및건강관리, 원격제어및감시, 재난방재및측정, 지능형교통및트래픽관리등 센서네트워크기반이동무선액세스시스템을제안, 표준화진행 ADEOS 위성 71) 에환경탐사용센서들을탑재하여지상, 해양및대기환경의변화요인들연구 대기환경모니터링시스템은다양한파장의광학기술및초고강도화학센싱을통해측정 데이터를수집 저장 전송하고결과를분석하는신기술 대기환경모니터링시스템의주요이슈로는센서와컴포넌트설계및공학적기술혁신 ( 소형화, 극박화, 휴대화 ) 을통한광역네트워크연동실시간모니터링시스템구축등이존재 71) ADEOS : 일본의지구관측위성 114

119 전략제품현황분석 나. 범위및분류 ( 제품분류관점 ) 대기환경측정및모니터링분야는크게대기환경측정기기, 분석 자료수집및평가관련제품으로구분 대기환경측정기기는가스포집기, 대기오염물질센서등의항목을포함 대기환경분석 자료수집및평가관련제품은물리 화학적센서로감지된가스에대한농도및성분분석시스템, 자료수집장치, 통신회선등을포함 [ 대기환경측정및모니터링시스템제품분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 대기환경측정및모니터링시스템 측정시스템 분석 자료수집및평가시스템 - 가스포집기 ( 샘플러 ) - VOCs 센서 - 이동원오염물질 (CO, SO 2, NOx, 오존및탄화수소등 ) 측정기 - LFG 72) /Odorous 가스센서등 - 농도및성분분석시스템 - 자료수집장치 - 중간자료수집기 - 통신회선등 72) LFG(Land Fill Gas) : 가스 115

120 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 2. 산업및시장분석 - 최근중국의급격한산업화팽창에따른유해가스, 미세먼지, 산성대기등으로사막화및대기오염이심각한상태이며, 이러한영향으로한국, 일본등으로오염물질이유입되고있는추세이므로대기산업에대한중요성은더욱높아지는추세 - 대기오염물질의거동을모니터링하기위한대기모니터링센서시장이확대되면서고감도센서기술선점을위한경쟁이확산될것으로예상 가. 니즈분석 모니터링센싱시스템 è 시장니즈 1 : 초소형웨어러블센싱시스템 대기오염물질의거동을모니터링하기위한대기모니터링센서시장이확대되면서고감도가스센서가필요성이증가하였고, 이에따라기술선점을위한경쟁이확산될것으로예상 6가지의생상으로위험도를표기하는대기오염신호등이개발되고상용화되어모니터링이보다간편해짐에따라, 관련기술개발이활발히이루어질것으로예상 국내외환경규제강화에따른환경오염물질 ( 나노물질포함 ) 에대한새로운모니터링기술이요구됨에따라, 실시간현장분석이가능한 ( 소형 / 휴대가능 ) 장비및 USN과연계한일상생활에서사용가능한초소형웨어러블센싱 (Wearable Sensing) 기반의시스템개발이요구 기상정보를기반으로미량의대기오염물질을휴대폰으로측정할수있는악취모니터링시스템등 무선대기환경센서네트워크 (WSN: Wireless Sensor Network) 모듈 è 시장니즈 2 : 대기센서가측정한정보와통신기능을보유한장치인 Sensor Node 홈네트워크모니터링시스템및환경모니터링시스템에적용 다양한 PC 인터페이스를연결할수있는커넥터 풍부한메모리지원및 PCB 73) 안테나채택 측정된대기오염데이터가축적되면기상상태에따른현황예측도가능할전망 대기오염상시감시 AQMS 74), CEMS 75) 과관련한연속 - 동시측정, 분석기술 초미세먼지분석시스템 73) PCB(Printed Circuit Board) : 74) AQMS(Air Quality Management System) : 대기질관리체계 75) CEMS(Continuous Emission Monitoring System) : 배출가스감시시스템 116

121 전략제품현황분석 è 시장니즈 3 : 초미세먼지를채취하고분석할수있는측정장비 공사장및실내공기개선을위한대기및실내공기질측정을주활용대상 초미세먼지를포함한입자상물질채취장치기술 에어로졸질량분석기 (AMS) 76) 와 PTR-TOF-MS 77) 등의최첨단장비개발기술 [ 대기환경측정및모니터링시스템분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책경제사회기술 - 대기환경보전법 시행령에따라배출시설을운영하는사업자는오염물질배출량과배출허용기준의준수여부및방지시설의적정가동여부를확인할수있는측정기기부착및대기오염물질연간배출량공개의무화 - 국내외환경규제강화와함께신환경오염물질 ( 나노 물질포함 ) 에대한새로운모니터링기술이요구됨에 따라대기오염물질의거동을모니터링하기위한대기 모니터링센서시장이확대 - 산업및생활환경개선에대한대중의관심집중되면서 대기환경측정및대기모니터링기술에대한수요가 급격히증가 - 대기모니터링시스템을활용하여유무선네트워킹기반 감시, 제어, 측정, 분석을통합하는시스템구축가능 - 오염물질에대한엄격한규제로인한사업장생산활동위축유발 - 해외선진기업체로부터도입하는경우가많으며이로 인해유지보수비용증가, 기술문제해결지연등의문제 - 기술의시장가격경쟁력이미흡 - 대기모니터링센서의정밀도및장비제조의난이도에 따라비용차이가큼 - 세계주요국의환경규제에따른, 선진기업들의제품및 기술경쟁이치열한상황 - 무선네트워크모니터링시스템구축시, 실외환경에서 지원하는무선통신거리에한계존재 - 대기환경관련산업은활용이가능한잠재시장규모가 크기때문에미국, 일본, 독일등선진국의기술경쟁이 치열 고감도고신뢰성 네트워킹초소형휴대화국산화 가격경쟁력 국내대기환경측정및모니터링분야의주요기술수준은선진국대비 30% 수준으로취약 생활환경개선에대한관심이증가함에따라극소화 / 휴대화 ( 웨어러블 ) 가이루어진대기환경센서개발요구 미국, 일본, 독일등선진국이관련분야기술시장을주도하고있는상황에서국내의대기환경모니터링관련제품들의소형화, 고신뢰성, 고감도센서개발투자로장시간기술적노하우를축적하여해외시장에서의기술차별성이필요 국산화의유지보수, 생산단가절감등의이점강화를통해해외수입의존도감소및국산브랜드인식강화필요 76) 질량분석기 (AMS, Aerosol Mass Spectrometer) 77) PTR-TOF-MS(Proton-Transfer-Reaction Time-of Flignt Mass Spectrometry) : 가스상히드로늄 (H 3O +, Hydronium) 이온을소스로사용하는질량분석기로휘발성유기화합믈모니터링을위해이용 117

122 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 나. 산업특징및구조 대기환경측정및모니터링시스템산업은대기중의자동차, 선박, 요식산업시설로부터배출되는 분진, 오염물질, 유해가스, 광화학반응으로부산되는유해물질들을감지하여측정, 데이터분석 및모니터링할수있는기기제조및측정, 평가등의관련서비스를포함하는산업 선진국을포함하여각국은환경의질에대한효과적인측정, 감사, 관리를위해환경모니터링시스템을운영하고있으며, 국내에서도대기환경관리를위한환경모니터링시스템을구현, 운영중 한국환경공단은 2004년 4월부터전국의대기오염측정망에서측정되는아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 미세먼지등대기오염도자료를수집 관리하는국가대기오염정보관리시스템을구축하여국가와지방자치단체등행정기관에서대기환경정책자료로활용할수있도록정보를제공 2005 년 12월부터전국 97개시, 군에설치된 317개의도시대기측정망, 도로변대기측정망, 국가배경측정망, 교외대기측정망에서측정된대기환경기준물질의측정자료를다양한형태로표출하여국민들에게실시간으로제공 신흥국을중심으로교통체계및연료정책등이동오염원 78) 에대한규제강화로대기오염관리 시장이확대되고있으며, 보다정밀한측정및통합관리를위한고도화된모니터링기술이 요구되고있는실정 국내대기환경측정및모니터링시스템산업은중소기업의비중이매우높은산업으로업체당평균매출액이 30억원에불과하여전반적으로영세한수준 주요부품은대부분해외수입에의존하고있는실정으로대기오염감시기술, 대기오염모니터링및대기오염물질정밀분석기술등의핵심소재 / 부품에대한원천기술개발필요 [ 대기환경측정및모니터링시스템분야산업연관구조 ] 후방산업대기환경측정및모니터링시스템전방산업 가스상 / 입자상물질흡착소재, 네트워크, 원격제어, 3D 모델링기술등 대기오염물질포집장치, 대기오염물질측정센서, 대기오염물질분석및평가장치등 대기오염물질분석및평가서비스업 78) (mobile sources) : 자동차, 항공기, 선박등이동하면서오염물질을배출하는것 118

123 전략제품현황분석 다. 시장현황 / 전망분석 세계대기환경모니터링시장은 2013 년기준약 36 억 3,200 만달러이며, 연평균성장률 9.2% 로 2018 년에는 56 억 3200 만달러에이를것으로추정 [ 대기환경측정및모니터링시스템분야세계시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 분야 성장률 (%) 대기환경모니터링 3,632 3,965 4,329 4,726 5,159 5, * : marketsandmarkets, 2015 국내의경우측정및모니터링장비는대부분수입에의존하고있으며, 일부국산화된 장비도핵심센서를수입하여조립 판매하는실정 국내의대기환경분석, 자료수집및평가서비스업시장을살펴보면, 2013 년 3,465 억원에서 연평균성장률 58.2% 의높은성장률을보이며, 2018 년에는 3 조원이상될것으로추정 [ 대기환경분야국내시장현황및전망 ] ( 단위 : 억원 ) 분야 성장률 (%) 대기환경분석, 자료수집및평가서비스 3,465 5,482 8,673 13,721 21,709 34, * 자료 : 2013 년기준환경산업통계조사보고서 환경부 한국환경공단, 2014 ** 연평균성장률은 2010 년, 2011 년, 2012 년, 2013 년기준환경산업통계조사자료를통해도출 미국, 일본, 독일등선진국이관련분야기술시장을주도하고있는상황에서국내대기환경 모니터링관련제품들의소형화, 고신뢰성, 고감도센서개발투자로장시간기술적노하우 확보를통해시장점유율증가필요 중국, 인도등신흥국중심으로대기오염물질배출규제강화에따라대기환경측정및모니터링 시스템기술시장은지속적으로급격한성장이예상되며, 이에대한국가의적극적인지원과 시장진출모색필요 119

124 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 대기환경측정및모니터링시스템에활용되는센싱기술을이용하여원격감시시스템의위치파악알고리즘, 취득데이터를전송하기위한유 무선통신시스템, 종합상황관리시스템등패키지로제품우위성및가격경쟁력을확보및정부의적절한지원정책을통해향후국가의주요산업으로발전할수있도록기여필요 [ 대기환경측정및모니터링시스템의 4P 분석 ] 구분 분석내용 제품 (Product) 융복합기술로응용범위확대 - NT, BT, IT 기술과접목한융합형대기환경기술기반의광역대기 환경모니터링시스템을구축하여지하철, 병원, 빌딩, 학교, 공공시설, 스마트홈등이연계된 USN 기술로다양한분야로의확대가가능 - 대기환경측정및모니터링시스템에활용되는센싱기술을이용하여원격감시시스템의위치파악알고리즘, 취득데이터를전송하기위한유 무선통신시스템, 종합상황관리시스템패키지로제품우위성확보 - 일상생활과밀접한기술분야이므로극소화 / 휴대화 ( 웨어러블 ) 가이루어진대기환경센서개발요구 가격 (Price) 기술국산화투자로생산비용절감 - 대기환경측정및모니터링기술은장치위주의기술로서해외수입의존도문제를감소시키기위해기능보완과제품선호도인식을제고하여비용절감이필요 - 국산화의유지보수, 생산단가절감등의이점을강화하여국산브랜드인식강화필요 유통 (Place) 기술경쟁력기반해외시장진입 - 대기환경측정및모니터링분야의발전은물리 화학센서, 대기 환경모니터링시스템, 원격계측, SW, 데이터처리, 소재등의다양한전문기술이융합산업으로발전해야경쟁력을확보하고대외기술우위선점이가능 - 미국, 일본, 독일등선진국이관련분야기술시장을주도하고있는상황에서국내대기환경모니터링관련제품들의소형화, 고신뢰성, 고감도센서개발투자로장시간기술적노하우를축적하여해외시장에서의기술차별성이필요 촉진 (Promotion) 국내환경과부합되는기술로수요기업확충 - 기존해외수입제품과의차별성을갖기위하여국내환경의특성과부합되는대기모니터링기술개발이필요 - 중국의급속한산업화에따른대량의미세먼지및대기중산성물질측정, 분석및모니터링기술개발시급 120

125 전략제품현황분석 라. 공급망 ( 분류 ) 에따른분석 해외업체및제품현황 대기환경설비산업분야에서 Babcock & Wilcox, General Electric(GE), Wheelabrator Air Pollution Control, Mitsubishi Power System, Hamon Research-Cottrell 등이세계적인주도기업으로활발하게활동중 미국의 General Electric(GE) 은 2014년 06월프랑스기업인 Alstom 의에너지부문사업을인수하여사업영역을확장 입자상물질처리설비분야는 GE Energy (BHA Group), Donaldson 등이활동중 유해가스및 VOCs 처리설비분야는 Koch(John Zink, Todd Combution), Wheelabrator Air Pollution Control(Aquilex), Met-Pro 등이활동중 탈황탈질분야에는 Babcock & Wilcox, Fuel Tech 등이활동중 이밖에도미국의 Combustion Engineering, 독일의 Lurgi 및일본의 HITACHI 등이 대기오염제어설비기술분야에서활발한활동중 국내업체및제품현황 맥스포는대기센서가측정한정보와통신기능을보유한장치인 Sensor Node 를주력 제품으로하고있으며, 기상및대기모니터링시스템을구축 APM 엔지니어링은국내최초로초미세먼지채취장비를개발하여수출및판매하고있으며, 국립환경과학원등 130 여대보급 KNJ 엔지니어링은미국기업과의기술제휴로대기오염시료채취장비를국산화하여수출하고 있으며, 다이옥신관련신제품및신기술개발중 신우전자는접촉연소식가스센서 IST-100, 200 시리즈를개발하였으며, 이는가연성가스 감지용가스경보기의핵심부품으로탄화수소계가연성가스의감지에탁월한성능보유 121

126 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 * 자료 : 대기모니터링센서, 나노융합산업협력기구, 2014 [ 대기환경측정및모니터링시스템분야주요업체동향 ] [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 대기환경측정및모니터링시스템 주요내용집진및유해가스분석유해가스검출 주요제품 / 기술전기집진기 / 정전복합형하이브리드시스템가스분석기기 해외기업 Belco Technologies Corp, Wahlco, Hamon Research-Cottrell, Babcock & Wilcox Co, Alstom Power, RAE system, Interscan Co, Cony tech. Honeywell, 3M 국내기업 한국코트렐, 두산중공업, 한전, AMP 엔지니어링, KNJ 엔지니어링 KINSCO Technology, E&INSTRUMENT, 맥스포, 신우전자 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ), 높은단계 : ) 122

127 전략제품현황분석 3. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 대기환경측정및모니터링시스템분야의중소기업을대상으로유망기술에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재기술개발을추진중이거나추진할계획이있는기술에대한기술개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 유해가스측정기기, 초미세먼지측정단말, 실내대기감시장치, 대기정보조회스마트폰서비스등 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 대기환경측정및모니터링시스템분야중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요 분석결과, 다음과같은기술의개발에대한수요요구 [ 대기환경측정및모니터링시스템분야과제신청현황 ] 전략제품중분야관심기술 대기환경측정및모니터링시스템 측정시스템 모니터링시스템 휴대단말기기탈착형복합유해가스측정장치기술, 착과관성그리고핵분열을이용한실내공기중의라돈및오염물질제거를위한라돈측정장치기술, 대기오염방지를위한매연자동측정장치기술, 질식재해예방을위한스마트폰연동형공기측정기기술등 무동력역기류탈진식여과집진장치및 RF 모니터링시스템기술, 실내공기오염상시감시를위한자동측정센서단말및스마트모니터링시스템기술, IoT 기반수질 / 유해가스측정을위한스마트모니터링시스템기술, AQK(Air Quality Keeper) 사물인터넷을통한공기질관리시스템기술, 공기질모니터링을위한플러그앤플레이 방식하드웨어플랫폼기술등 123

128 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 4. 기술분석 가. 특허동향분석 79) (1) 세계동향 대기환경측정및모니터링시스템의대상특허 1,245 건에대한각국가의연도별출원동향을 살펴보면, 증감을반복하는양상을보이면서전반적으로감소하는추세 국가별출원동향을살펴보면일본이 530 건 (43%) 으로가장많은출원을하였으며, 이어서 한국 324 건 (26%), 미국 314 건 (25%), 유럽 77 건 (6%) 순으로특허점유 [ 대기환경측정및모니터링시스템의국가 연도별출원동향 ] 79) 7 년간 (2009 년 1 월 ~ 2015 년 6 월 ) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18 개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임 124

129 전략제품현황분석 대기환경측정및모니터링시스템의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 전체적으로일본특허의비중이높고일본국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 일본의경우자국국적의출원인에의한출원이매우활발하며, TOYOTA MOTOR(JP) 가 116건으로최상위출원인으로도출되었고, 미국및유럽에서도활발한출원활동을하는것으로분석 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 125

130 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 (2) 국내동향 대기환경측정및모니터링시스템의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는증감을반복하는양상을보이고있으며, 내국인출원비율에있어서는 2009년이후출원이증가하여 65% 이상의비중을차지 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 90%, 외국인 10% 로한국인의특허출원비율이높아기술자립도가높은편인것으로분석 출원인을구분하면해외출원인의특허비율이 39% 로가장높았고, 대학 / 연구소 / 공공기관이 21%, 대기업이 20% 로그뒤를이었으며, 중소기업 80) 과개인이각 10% 로분석되어대기환경측정및모니터링시스템분야는해외출원인의특허출원이많은분야로시장에진출하기위한기술기반마련이필요하다고판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 80) / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업 ( 대기업으로정의 ) 외기업 126

131 전략제품현황분석 대기환경측정및모니터링시스템의국내주요출원인현황을살펴보면, 대기업과대학 / 연구소 / 공공기관이중소기업보다활발한특허출원활동을하는것으로나타났으며, 대기업에서는현대자동차 (KR) 가 14건으로최다출원을기록하였고, 대학 / 연구소 / 공공기관에서는건국대학교 (KR) 가 14건, 중소기업에서는웅진코웨이 (KR) 이 8건출원하여최다출원인으로도출 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 127

132 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 나. 기술군도출 대기환경측정및모니터링시스템전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효 데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을 바탕으로요소기술후보군을도출 또한대기환경측정및모니터링시스템전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리 작성을통해데이터마이닝으로누락될수있는요소기술후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 대기환경측정및모니터링시스템의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 10개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 대기환경측정및모니터링시스템관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인- 빈도수 (tf-idf) 81) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 82) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 81) (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 82) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 128

133 전략제품현황분석 [ 대기환경측정및모니터링시스템에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 optical, detection Characterizing and locating air pollution sources in a complex industrial district using optical remote sensing technology and multivariate statistical modeling 2. Detection of lead contamination of water and VOCs contamination of air using SOI micro-optical devices 3. Developing an optical sensor for local monitoring of air pollution in México 4. DEVICE AND METHOD FOR PROTECTING AN OPTICAL OBSERVATION OPENING 클러스터 02 gas sensor, contaminant Semiconducting gas sensors, remote sensing technique and internet GIS for air pollution monitoring in residential and industrial areas 2. SnO2 gas sensors and geo-informatics for air pollution monitoring 3. Fabrication and characterization of la 1-xSr xfeo 3 formaldehyde gas sensors for monitoring air pollutions 4. NETWORK MANAGEABLE ADVANCED GAS SENSOR APPARATUS AND METHOD 5. Sensitive detection of indoor air contaminants using a novel gas sensor based on coral-shaped tin dioxide nanostructures 129

134 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 03 chemical, contaminant Model-based reconstruction of the time response of electrochemical air pollutant monitors to rapidly varying concentrations 2. A rapidly deployable chemical sensing network for the real-time monitoring of toxic airborne contaminant releases in urban environments 3. Simultaneous evaluation of odor episodes and air quality. Methodology to identify air pollutants and their origin combining chemical analysis (TD-GC/MS), social participation, and mathematical simulations techniques 클러스터 04 wireless sensor network, sensor On the feasibility of measuring urban air pollution by wireless distributed sensor networks 2. Framework for analyzing environmental indicators measurements acquired by wireless distributed sensory network - air pollution showcase 3. Wireless sensor network for real-time air pollution monitoring 4. Direct replacement air filter with automatic filter media advance and wireless communications 클러스터 05 odor, control Design of laser based monitoring systems for compliance management of odorous and hazardous air pollutants in selected chemical industrial estates at Hyderabad 2. Detection of odor sources and high concentrations of pollutants in the Ore Mountains by modeling of air mass paths 3. Trap system for gathering a odors and VOCs 4. Method and kit for controlling odor in an air scrubber 클러스터 06 exhaust gas, nox control device EXHAUST EMISSION CONTROL DEVICE 2. Method and system to diagnose exhaust gas sensor deterioration 3. Exhaust gas capture system for ocean going vessels 클러스터 07 air pollutant, evaluation Evaluating the capability of regional-scale air quality models to capture the vertical distribution of pollutants 2. REACTION CHAMBER WITH AUTO EXPERIMENTAL EQUIPMENT OF POLLUTANT FOR EVALUATING INDOOR AIR POLLUTANT 3. Air pollution data for model evaluation and application 클러스터 08 air pollution level, distribution, simulation Sensitivity of air pollution simulations with LOTOS-EUROS to the temporal distribution of anthropogenic emissions 2. AIR POLLUTION VISUALIZATION SYSTEM AND METHOD USING REALTIME CFD SIMULATION 클러스터 09 air pollution, prediction model Method for contaminant motion standard construct 2. Application of software technology for air pollution prediction model 클러스터 10 air pollution monitoring, sensor network, 4 1. Multi-perspective analysis and spatiotemporal mapping of air pollution monitoring data 2. Data fusion and neural network combination method for air pollution monitoring 3. Sensor deployment for air pollution monitoring using public transportation system 4. Elastic information management for air pollution monitoring in large-scale M2M sensor networks 130

135 전략제품현황분석 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 대기환경측정및모니터링시스템의유효데이터의 IPC 83) 를대상으로특허분류체계별특허분포를 파악하고상위 20 위에대하여기술트리를구축하여키워드클러스터링을통한요소기술도출에서 누락가능성이있는추가적인요소기술후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (A) 생활필수품 (A01) 농업 ; 임업 ; 축산 ; 수렵 ; 포획 ; 어업 (A01K) 축산 ; 조류, 어류, 곤충의사육 ; 어업 ; 달리분류되지않는동물의사육또는번식 ; 새로운동물 (A01K-001) 축사 ; 그것을위한시설 ( 건물구조, 건물의형상 ; 건축물의환기 ) (B) 분리 ; 혼합 (B01) 물리적방법, 화학적방법또는장치일반 (B01D) 분리 ( 습식법에의한고체와고체의분리 ; 풍력테이블또는풍력선광기에의한것 ; 다른건식법에의한것 ; 자기또는정전기에의한고체또는유체로부터의고체의분리, 고압전기장에의한분리 ; 원심분리기과류장치 ; 액체함유물로부터유체를짜내는데쓰이는프레스그자체 ; 수 ( ) 처리 C02F, 예. 이온교환에의한연화 ; 냉방장치, 가습기또는통풍장치에서여과기의설치또는부착 ) (B01D-046) 가스또는증기로부터분산입자를분리하기위하여특별히개량된여과기또는여과공정 (B01D-053) 가스또는증기의분리 ; 기체로부터휘발성용제증기의회수 ; 폐가스, 예를들어엔진배기가스, 매연, 연기굴뚝연기등의화학적또는생물학적정화 ; 또는에어로졸 (B01J) 화학적또는물리적방법, 예. 촉매, 콜로이드화학 ; 그들의관련장치 (B01J-020) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스 (B60) 차량일반 (B60H) 특히차량의객실또는화물실의난방, 냉방, 환기또는다른공기처리수단에관한장치또는개조장치 (B60H-001) 난방, 냉방또는환기장치 ( 다른공기처리수단에의한난방, 냉방또는환기장치, 다른처리가관련하여있는것 ) (B60H-003) 기타의공기처리장치 (C) 화학 ; 야금 (C12) 생화학 ; 맥주 ; 주정 ; 포도주 ; 식초 ; 미생물학 ; 효소학 ; 돌연변이또는유전자공학 (C12Q) 효소또는미생물을함유한측정또는시험방법 (C12Q-001) 효소또는미생물을함유한측정또는시험방법 83) : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975 년 10 월에제정한기술분야별분류기호 131

136 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (F) 기계공학 ; 조명 ; 가열 ; 무기 ; 폭파 (F01) 기계또는기관일반 ( 연소기관 ; 액체용기계 ); 기관설비일반 ; 증기기관 (F01N) 기계또는기관을위한가스유소음기또는배기장치일반 ; 내연기관용관한것 B60K 13/00; 특히내연기관에응용되고결합되는연소가스유소음기또는배기장치 (F01N-003) 배기의청정, 무해화또는다른처리를하는수단을가진배기혹은소음장치 (F24) 가열 ( 加熱 ); 레인지 ; 환기 ( 換氣 ) (F24F) 공기조화 ; 공기가습 ; 환기 ; 차폐를위한기류의이용 (F24F-011) 제어또는안전방식또는장치 (G01M) 기계또는구조물의정적또는동적평형시험 ; 달리분류되지않는구조물또는장치의시험 (G01M-015) 엔진의시험 (G01N-001) 샘플링 ; 조사용표본의조제 (G01N-015) 입자의특징의조사 ; 다공성재료의투과율, 기공량또는표면적의조사 (G01N-021) 광학적수단, 즉적외선, 가시광선, 또는자외선을사용하는것에의한재료의조사또는분석 (G01) 측정 ( 계수 ); 시험 (G01N) 재료의화학적또는물리적성질의검출에의한재료의조사또는분석 (G01N-027) 전기적, 전기화학적또는자기적수단의이용에의한재료의조사또는분석 (G01N-033) 착색, 연마, 정제, 표본농축, 연소, 삼투압전기적방법등에포함되지않는특유의방법에의한재료의조사또는분석 (G) 물리학 (G01N-035) 착색, 연마, 정제, 표본농축, 연소, 삼투압전기적방법등어느 1 개로분류되는방법또는재료로한정되지않는자동분석 ; 그것을위한재료취급 (G01W) 기상학 ( 기상의상황에영향을주는것 ) (G01W-001) 기상학 (G06F) 전기에의한디지털데이터처리 (G06F-019) 디지털컴퓨팅또는데이터프로세싱장비, 방법으로서특정용도의응용에특히적합한것 (G06) 산술논리연산 ; 계산 ; 계수 (G06Q) 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한데이터처리시스템또는방법 ; 그밖에분류되지않는관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한시스템또는방법 (G06Q-050) 특정업종, 예. 의료, 공익사업, 관광업또는법률업에특히적합한시스템또는방법 (G08) 신호 ( 지시또는표시장치그자체, 화상의전송 ) (G08B) 신호또는호출시스템 ; 지령발신장치 ; 경보시스템 (G08B-021) 단일의특정한바람직하지못한또는이상상태에응답하는경보내지다른곳에속하지않는것 132

137 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 133

138 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 (3) 데이터기반의요소기술도출 대기환경측정및모니터링시스템전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링 결과및 IPC 분류로도출된기술트리를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링과 IPC 분류를통해도출된요소기술 후보군에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 요소기술도출 No. 요소기술명도출방식키워드 /IPC 요소기술 01 공기포집장치를활용한대기오염물질측정기술 키워드클러스터링 gas sensor, contaminant, odor, control 요소기술 02 광학적방법을활용한대상물질 ( 대기오염물질 ) 분석기술 키워드클러스터링, IPC 기술트리 optical, detection, (G01N-021) 광학적수단, 즉적외선, 가시광선, 또는자외선을사용하는것에의한재료의조사또는분석 요소기술 03 IT 기술을기반으로한대기오염예측기술 키워드클러스터링 air pollution monitoring, sensor network 요소기술 04 시뮬레이션분석을활용한대기오염물질분포도시각화기술 키워드클러스터링 air pollution level, distribution, simulation 요소기술 05 컴퓨터모델링을활용한대기질평가기술 키워드클러스터링 air pollutant, evaluation, air pollution, prediction model 요소기술 06 포집기술을이용한악취및휘발성유기화합물측정기술 IPC 기술트리 (G01N-015) 입자의특징의조사 ; 다공성재료의투과율, 기공량또는표면적의조사 요소기술 07 전기화학적방법을활용한대기오염물질분석기술 IPC 기술트리 (G01N) 재료의화학적또는물리적성질의검출에의한재료의조사또는분석 요소기술 08 온라인 ( 인터넷 ) GIS 기술을이용한대기오염물질검출기술 IPC 기술트리 (G06F-019) 디지털컴퓨팅또는데이터프로세싱장비, 방법으로서특정용도의응용에특히적합한것 134

139 전략제품현황분석 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 대기환경측정및모니터링시스템의기술별출원점유율 84) 및최신특허비율 85) 을살펴보면, 요소기술 01, 요소기술 06, 요소기술 08이출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 요소기술 05는출원점유울은높으나, 최신특허비율평균이하로, 기술개발단계가성숙기인것으로분석 요소기술 03은출원점유율은낮으나, 최신특허비율은평균이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 요소기술 02, 요소기술 04, 요소기술 07은출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 요소기술 No. 요소기술 01 요소기술 02 요소기술 03 요소기술 04 요소기술 05 요소기술 06 요소기술 07 요소기술 08 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 공기포집장치를활용한대기오염물질측정기술 광학적방법을활용한대상물질 ( 대기오염물질 ) 분석기술 IT 기술을기반으로한대기오염예측기술 시뮬레이션분석을활용한대기오염물질분포도시각화기술 컴퓨터모델링을활용한대기질평가기술 포집기술을이용한악취및휘발성유기화합물측정기술 전기화학적방법을활용한대기오염물질분석기술 온라인 ( 인터넷 ) GIS 기술을이용한대기오염물질검출기술 % 45.78% 上 % 16.67% 下 % 62.50% 中 % 40.00% 下 % 39.39% 中 % 45.16% 上 % 28.57% 下 % 42.42% 上 분야평균 % 40.06% - 84) : 전체특허중에서해당요소기술의점유율 출원점유율 = 해당요소기술의특허건수전략제품전체특허건수 85) 최신특허비율 : 해당요소기술의특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당요소기술의 2012 년 ~2015 년특허건수해당요소기술의전체특허건수 135

140 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 86) ) 및시장확보력지수 (PFS 87) ) 를이용하여대기환경측정및모니터링시스템의기술별기술수준을살펴보면, 요소기술 07이피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 요소기술 02, 요소기술 05, 요소기술 08은시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 01 요소기술 02 요소기술 03 요소기술 04 요소기술 05 요소기술 06 요소기술 07 요소기술 08 공기포집장치를활용한대기오염물질측정기술 광학적방법을활용한대상물질 ( 대기오염물질 ) 분석기술 IT 기술을기반으로한대기오염예측기술 시뮬레이션분석을활용한대기오염물질분포도시각화기술 컴퓨터모델링을활용한대기질평가기술 포집기술을이용한악취및휘발성유기화합물측정기술 전기화학적방법을활용한대기오염물질분석기술 온라인 ( 인터넷 ) GIS 기술을이용한대기오염물질검출기술 下 中 下 下 中 下 上 中 분야평균 ) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 87) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 136

141 전략제품현황분석 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각요소기술별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한요소기술후보군을선별 요소기술 01, 요소기술 06, 요소기술 08은평균값 (35%) 를상회하는중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율은요소기술 01, 요소기술 06, 요소기술 08이평균값 (40%) 이상으로타기술요소보다높게나타나, 상대적으로중소기업의참여도가높은분야로분석 종합적으로살펴보면, 요소기술 01, 요소기술 06, 요소기술 08 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 [ 중소기업적합성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명 국내특허중소기업특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업출원비율 88) 종합평가출원인비율 89) 요소기술 01 요소기술 02 요소기술 03 요소기술 04 요소기술 05 요소기술 06 요소기술 07 요소기술 08 공기포집장치를활용한대기오염물질측정기술 광학적방법을활용한대상물질 ( 대기오염물질 ) 분석기술 IT 기술을기반으로한대기오염예측기술 시뮬레이션분석을활용한대기오염물질분포도시각화기술 컴퓨터모델링을활용한대기질평가기술 포집기술을이용한악취및휘발성유기화합물측정기술 전기화학적방법을활용한대기오염물질분석기술 온라인 ( 인터넷 ) GIS 기술을이용한대기오염물질검출기술 % 43.33% 上 % 33.33% 下 % 33.33% 下 % 0.00% 下 % 18.18% 下 % 50.00% 上 % 0.00% 下 % 53.85% 上 88) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 89) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 137

142 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 (4) 요소기술별종합평가 요소기술별기술지수분석을종합한결과, 기술성장성, 기술수준, 중소기업적합성의종합평가가모두우수한요소기술은도출되지않은것으로분석 요소기술 01, 요소기술 06, 요소기술 08은기술성장성및중소기업적합성은우수하나기술수준은부족한것으로분석 [ 요소기술별종합평가표 ] 요소기술 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 요소기술 % 45.78% 上 下 38.89% 43.33% 上 요소기술 % 16.67% 下 中 28.57% 33.33% 下 요소기술 % 62.50% 中 下 33.33% 33.33% 下 요소기술 % 40.00% 下 下 0.00% 0.00% 下 요소기술 % 39.39% 中 中 21.43% 18.18% 下 요소기술 % 45.16% 上 下 53.33% 50.00% 上 요소기술 % 28.57% 下 上 0.00% 0.00% 下 요소기술 % 42.42% 上 中 53.85% 53.85% 上 138

143 전략제품현황분석 5. 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로 로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [ 대기환경측정및모니터링시스템기술분야요소기술 ] 중분류요소기술출처 공기포집장치를활용한대기오염물질측정기술 특허분석, 전문가 대기오염물질측정기술 포집기술을이용한악취및휘발성유기화합물측정기술 특허분석, 전문가 온라인 ( 인터넷 ) GIS 기술을이용한대기오염물질검출기술 특허분석, 전문가, 기술수요 광학적방법을활용한대상물질 ( 대기오염물질 ) 분석기술특허분석, 전문가 IT 기술을기반으로한대기오염예측기술 특허분석, 전문가, 기술수요 대기오염물질예측및분석기술 시뮬레이션분석을활용한대기오염물질분포도시각화기술 컴퓨터모델링을활용한대기질평가기술 특허분석, 전문가 특허분석, 전문가 전기화학적방법을활용한대기오염물질분석기술 특허분석, 전문가 RDE 규제대응 NOx 센서를이용한실도로배출가스성능평가장치기술 기술수요 139

144 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 6. 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에 적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 핵심기술선정결과 ] 중분류핵심기술정의 공기포집장치를활용한대기오염물질측정기술 공기포집방법을이용하여대기내에존재하는오염물질을측정하는기술 대기오염물질측정기술 대기오염물질예측및분석기술 포집기술을이용한악취및휘발성유기화합물측정기술 온라인 ( 인터넷 ) GIS 기술을이용한대기오염물질검출기술 광학적방법을활용한대상물질 ( 대기오염물질 ) 분석기술 IT 기술을기반으로한대기오염예측기술 시뮬레이션분석을활용한대기오염물질분포도시각화기술 컴퓨터모델링을활용한대기질평가기술 RDE 규제대응 NOx 센서를이용한실도로배출가스성능평가장치기술 공기포집기술을이용하여대기내에존재하는악취유발물질및휘발성유기화합물을측정하는기술 지리정보체계를기반으로하여유해한대기오염물질을검출하는기술 대기오염물질을분석, 측정하기위해광학적측정장비를활용하는방법 대기오염물질의이동경로등을예측하기위해정보통신기술을접목한기술 대기오염물질의이동경로, 농도등을모니터링할수있도록시각화하기위한시뮬레이션분석기술 대기오염물질의농도측정등을통해대기질의오염정도를제시하는모델링프로그램기술 센서를활용하여가스의배출정도측정을통해성능을평가할수있는장치를개발하는기술 140

145 전략제품현황분석 7. 로드맵기획 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 최종중소기업전략기술로드맵은시장요구사항, 연차별목표, 최종목표등을제시함으로써중소기업의기술개발방향성을제시가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심기술에대한연구목표 ] 중분류핵심기술기술요구사항 대기오염물질측정기술 대기오염물질예측및분석기술 공기포집장치를활용한대기오염물질측정기술포집기술을이용한악취및휘발성유기화합물측정기술온라인 ( 인터넷 ) GIS기술을이용한대기오염물질검출기술광학적방법을활용한대상물질 ( 대기오염물질 ) 분석기술 IT기술을기반으로한대기오염예측기술시뮬레이션분석을활용한대기오염물질분포도시각화기술 컴퓨터모델링을활용한대기질평가기술 RDE 규제대응 NOx 센서를이용한실도로배출가스성능평가장치기술 대기오염농도측정장비개발 - 악취및 VOCs 측정장비개발 GIS 네트워크기술실시간검출장비개발 대기오염물질측정용광학장비개발 무선네트워크기술대기예측모델링기술구축 - 대기오염물질분포도시각화장치개발 대기질평가모델링기술구축 배출가스성능평가장치기술개발 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 측정대상대기오염물질확정및설계 악취및 VOCs 측정장비스펙설정및설계 GIS 기술이연계된검출장비설계 광학장비스펙설정및설계 IT 를통한대기오염정보수집기반구축 분포도시각화장치스펙설정및설계 모델링프로그램발굴 장치에대한스펙설정및설계 측정장치개발및시제품제작 측정장치개발및시제품제작 검출장비시제품제작및테스트 광학장비시제품제작및테스트 대기예측을위한모델링기술발굴 시뮬레이션분석기법발굴 최적화된모델링프로그램개발 성능평가장치제작및테스트 측정기술검증및최적화 측정기술검증및최적화 검출데이터검증및최적화 측정데이터검증및최적화 예측데이터신뢰도향상 분포데이터검증및최적화 신뢰성검증 평가신뢰성검증및최적화 최종목표 높은신뢰도의대기오염물질측정 악취및 VOCs 측정장비개발 높은신뢰도의대기오염물질측정 높은신뢰도의대기오염물질측정 대기예측모델링구축기술개발 최적화된대기오염물질분포도구축 신뢰성이확보된대기질평가모델링프로그램개발 배출가스성능평가장치기술개발 141

146 대기환경 대기환경측정및모니터링시스템 나. 로드맵기획 142

147 물환경 전략분야현황분석

148

149 전략분야현황분석 물환경 1. 개요 - 정의 : 물속의오염물질을제거하고정화하기위한수처리단위공정및수중오염물질을처리하여농도를감소시킬수있는소재및공정기술, 물환경측정및모니터링을통해수질오염사고대처, 물순환을위한구조개선및하천등의수생태를복원하고관리하는기술을의미 - 범위 : 수질오염물질처리소재및모듈, 수처리플랜트, 중금속영양염류측정용센서, 다항목수질측정시스템, 수질오염경보시스템, 물순환영향평가시스템, 수생태정화및복원기술등을포함 가. 정의및범위 (1) 정의 물속의오염물질을제거하고정화하기위한수처리단위공정및수중오염물질을처리하여농도를감소시킬수있는소재및공정기술 신종유해물질을포함한오염물의효과적제거를위한나노기술기반및활용초고도오염물질정화소재를중심으로한소재합성기술 개발신소재를적용하여오염수환경에서효과적으로작동가능한단위공정및시스템개발기술 물환경측정및모니터링을통해수질오염사고대처, 물순환을위한구조개선및하천등의수생태를복원하고관리하는기술 오염물질농도현장측정의온라인화를위한현장적용빠른응답특성의센서를포함한시스템개발기술 수환경자정능력을최대한으로끌어올릴수있는인공적및자연적복원기술 (2) 범위 수질규제항목에존재하는유기 / 무기오염물질처리효율이기존소재대비 30% 이상높은효율특성을나타내는수처리적용소재를제조하는영역 대표적수처리공정인흡착, 여과, 산화공정에적용되는흡착제, 필터및분리막, 산화제, 촉매등을생산하는기술및해당소재를이용한단위공정 / 시스템설계기술을포함 145

150 물환경 수질규제항목에존재하지않는신종유해물질 (POPs 90) 등 ) 을효과적으로제거할수있는고도산화공정 (AOP) 91) 에적용가능한소재를제조하는기술영역 신소재개발 / 합성및기존소재의특성개질 (Modification), 반응기도입을위한기능기화 (Functionalization) 등신소재합성및기존소재의특성향상을소재관련기술을포함 개발소재가실질적으로하수, 폐수, 정수공정으로활용할수있는단위공정및프로세스설계기술을포함 수질규제기준항목의달성여부를파악할수있는농도측정센서, 시스템, 프로세스 설계기술영역 수질센서개발및센서적용 on-line 및 off-line 모니터링시스템설계기술을포함 수환경의자연정화능력을향상관련기술영역을포함 자연정화능력을극대화할수있는구조체설계 / 제작 / 설치 / 모니터링기술 나. 주요제품 생물학적, 물리학적, 화학적수처리공정에사용되는소재 미생물고농도유지용담체및미생물활성향상을위한소재, 오염물질분리를위한필터및분리막, 유기오염물질상이동 (Phase transformation) 을위한흡착제, 유기오염물질산화 (Oxidaion) 용산화기능소재수인성미생물을살균하기위한소독기능소재 신종미량유해물질에효과적으로대응할수있는고도산화공정 (AOP) 에적용가능한신소재및특성개질소재 신종유해물질적용시, 낮은처리효율단점을극복할수있는고도산화공정 (AOP) 으로활용가능한흡착제, 산화제등 수처리공정의수질규제항목을효과적으로측정및모니터링가능한시스템구성가능부품및설계기술 센서 (sensor) 소재개발기술, 센서부품제작기술, 센싱모니터링시스템설계및구성기술, on-line 구성및시스템화기술 수환경의자정능력향상을위한구조체제작 / 설치 / 구성기술및자연식생활용기법으로소실된 자연형상을회복하고하천의생물체다양화및개체수증가에사용 90) (persistant organic pollutants) 91) 고도산화공정 (AOP: Advanced Oxidation Process) : 하이드록실라디칼산화반응을통해물및폐수에존재하는유기또는무기물질을제거하기위한화학적처리공정 146

151 전략분야현황분석 [ 주요제품분류표 ] 대분야중분야세부제품 미생물담체 흡착제 무기계미생물담체, 고분자기반미생물담체, 유기 - 무기하이브리드복합담체, 부유성담체. 고정형담체 탄소계흡착소재, 식물계원료흡착소재, 유용자원회수형흡착소재, 흡착 - 촉매복합기능촉매형흡착소재등 필터스크린필터, 섬유상필터, 분리막 정밀여과막 (MF) 한외분리막 (UF) 나노분리막 (NF) 역삼투막 (RO) 물환경 산화기능소재 광촉매소재, 펜톤산화 (Fenton Oxidation) 소재, 과산화수소기반촉매소재, 과산화수소, 철촉매등 살균기능소재 광촉매소재, 나노철촉매소재등 센서소재 팔라듐이코팅된산화구리나노가스센서자성나노입자 - 백금나노입자 - 다공성탄소복합체나노바이오센서전도성고분자나노재료를이용한화학센서 생태복원소재 비점오염원유래오염물질저류용다공성소재, 우수고투수성소재, 하천바닥혐기화방지소재, 하천하안어류산란촉진소재등 147

152 물환경 2. 산업분석 - 수처리기술 = 소재기술 패러다임이 수처리기술 = 공정기술 패러다임을빠르게대체하고있음. 이는공정기술의한계를뛰어넘을수있는효과적인방법으로공정에적용되는소재기술의발전이필요하다는공감대가빠르게확산되고있음. 즉미래수환경오염효과적으로대응할수있는방법은 수처리소재의업그레이드를통한미래공정개발 에대한수요가빠르게증가추세 - 센싱및모니터링분야에서도모니터링시스템의 효율적운영 을위한센서개발, 센싱시스템구축에대한수요가빠르게증가하고있음. 특히, off-line 으로인한대응지연을최소화하기위한 on-line 센싱기술개발에대한수요가매우높음. 높은시장성장세를고려하면해당분야의국내기술자립실현이시급한분야가운데하나 - 각산업별 2020년세계시장규모및시장성장률은환경소재분야 300억달러 / 6.3%, 센서 / 모니터링분야 400억달러 / 7.8%, 수생태복원분야 90억달러 / 3.1% 로형성 가. 환경분석 (1) 정책 (Politics) 촉진요인 오염물질의다양화, 미량화, 독성화진행으로기존소재및공정으로대응난항 프로세스산업으로인식되어온환경산업이소재기반프로세스산업으로인식의전환 / 확산 포화상태인환경산업의활성화정책으로환경소재기반환경산업활성화및융복합기술을활용한환경산업활성화등환경산업의활로확보를위한다양한정책개발및시행중 물복지향상에따른먹는물의안전성에대한국민의관심이올라감에따라이를효과적으로지원할수있는적극적정책개발 산업시대 에서 복지시대 로전환됨에따라생태복원에대한의존도가높아짐 WTO 92) 는환경과교역의연계에따른무역마찰을해소시키기위해환경세를비롯한국경세의 조정과공정및생산법과관련된무역규제방안을제시 92) WTO(World Trade Organization) 148

153 전략분야현황분석 [ 오염물질배출허용기준의변화 ] 저해요인 융복합이가장필요한분야임에도불구하고적극적인융합전략이취약 환경기술은기존또는타분야기술을적극적으로활용하여수환경이라는매체에효율적으로적용하는기술을개발하는것이최적의기술개발전략 소재기술개발분야의연구자들은개발소재의수환경매체에적용하는적용기술의부족으로개발소재가효과적으로수환경에적용되지못함. 반대로수처리관련기술자들의경우, 소재합성의독자기술을확보하는것에난항 환경기술개발분야와소재개발관련분야의적극적융합전략을확립하고추진하는것이대표적인 WIN-WIN 전략이나, 이러한전략을뒷받침할수있는적극적대책이다소미흡 환경관련규정사항이국가별로천차만별이므로다품종소량생산성격이강한산업 규제기준은각국별로종류및농도가매우다양함. 이런넓은범위에효과적으로대응하기위한방법은다품종, 소량생산방식이나해당방식은현재의한국경제수준을감안했을때적절한성장전략에는다소미흡 센서및모니터링산업은세계적으로독과점성격의시장분야임. 해당분야의대표적기업에 의한, 대표적기업의, 대표적기업을위한성격이강한것이특징 세계적인대표기업에의한표준화성격이강해기술개발후, 시장진입에다소어려움존재 149

154 물환경 (2) 경제 (Economy) 촉진요인 전세계적으로환경규제에대비한환경기준강화및자원순환관련법, 제도등정비 사회전반에 맑고깨끗한수환경 에서 맛있고안전한수환경 이미지가확대되고있음. 수환경의 안전성확보를위한다양한노력이진행. 전세계적으로환경규제가강화되면서센서, 모니터링기술의필요성이증가 오염물질의특성도미량화로진행됨에측정단위도 ppm -> ppb -> ppt 93) 로높아지고있음이에 센싱및모니터링과관련된기술필요성증가 세계적인다국적기업에서미래산업으로수처리산업에대한투자가활발히진행 GE, SIMENS 등세계선도기업에서미래유망산업으로환경산업에대규모투자를하고있음. 특히수처리산업은인류의미래와직결되는사업으로간주 수처리산업에신규로투자하는기업들의사업군은최우선적으로환경소재분야이며다음으로운영 / 관리분야로수처리시장에서도수처리적용환경소재에대한전망이매우고무적인상황 저해요인 환경규제에따른연구비및시설투자등영세기업체에게는기술이전비용또는개발비용의 부담가중 관련기술의노하우및기술력차이로인한부익부빈익빈시장이형성 국내기술의수준및보유정도가낮기때문에공정구성시, 대외의존도가매우높음 필요소재기술의높은대외의존도로인해프로세스구성및향후운영 / 관리시, 대외기술의종속적관계가장기화가능성존재 소재산업은세계선진기업이이미매우높은수준에도달되어있음. 이로인해국내소재산업은기술을개발하더라도개발기술이효과적으로시장으로진입하는데매우큰장벽이존재 93) ppm(parts per million) 분율 ppb(parts per billion) 10 억분율 ppt(parts per trillion) 1 조분율 150

155 전략분야현황분석 (3) 사회 (Society) 촉진요인 수환경오염이빠르고광범위하게진행됨으로인해먹는물의안전성에대한시민의관심도가증가추세 현재먹는물로써수돗물을이용하는국민은 1% 미만. 먹는물기준으로생산되는대부분의수돗물은먹는물이외의용도로사용. 수돗물의본래목적이충실히실행될수있는사회분위기조성이필요한시점 소득수준향상으로주변에맑고깨끗한수환경에대한수요가점진적으로증가 하천의녹조현상을인한조류유래독성물질위험성해결을위한방안필요 하천의녹조발생시, 조류로부터유래될수있는독성물질 (Microsystin) 의수돗물유입에대한위험성이 거론되고있으며, 이에대한효과적대응방안으로고도산화공정 (AOP) 수요가점진으로증가 저해요인 수환경및먹는물에대한국민의낮은신뢰도 수환경및먹는물의안전성을확보하기위한다양한정책개발및기술이개발되어적용되더라도국민의신뢰도는빠르게향상되지않음. 이로인해개발기술의활용도가저하가능성 수처리기술을포함한환경사업은대정부신뢰도에많은영향을받음. 현재낮은환경정책에대한대국민신뢰도로인해간접적으로해당분야의기술개발이활발하지못함 (4) 기술 (Technology) 촉진요인 신소재개발중심의초고도처리가능수처리공정개발에대한높은수요 수환경에서의약물질등신종유해물질의검출빈도가증가함에따라공정조합및변형을통한처리기술로는방류수기준에부합하지못함. 이에대한유일한대안으로환경신소재중심의미래수환경대응공정개발에대한수요가매우높은상태 수처리공정분야의중요키워드인 저에너지형 이중요기술개발중 저에너지소모형수처리기술에서공정개선을통한효율향상은 10% 이내, 신소재적용을통한효율향상은 30% 이내 저에너지형 에서발전하여 에너지생산형 수처리공정으로의발전까지많은분야에서고려 151

156 물환경 신소재개발분야에서가장활발히활용되고있는기술은나노기술 국내나노기술수준은일본, 미국다음으로높은수준을유지하고있으며기술격차도 2년이내로간주되고있으며, 이런세계적수준의국내나노기술의수처리적용소재로의활용방법을확보한다면조기에세계수준의수처리용환경소재기술확보가가능 저해요인 수처리용환경소재제품기술분야중세계최고수준의기술을가장많이확보한최고기술 선진국은미국과일본 최고기술선진국대비우리나라의현재기술은수준은 50% 이고, 기술격차는 6.7 년 기술수준및기술격차를세부기술분야별로살펴보면대부분의세부기술이최고기술선진국대비 40 ~ 60% 사이의기술수준 국산화율은 20 ~ 40% 사이에있으며, 최고기술선진국과 4 ~ 7 년의기술격차 세계적기술수준인국내나노기술분야와의적극적기술융합마인드및전략부족 신소재기반미래환경대응수처리기술은환경기술과소재기술의적극적인융합전략이절대적으로필요한분야이나국내현황은소재산업을중심으로한수처리기술개발, 수처리산업을중심을한소재개발의두가지방향이평행하게진행되고있어빠른기술개발이진행되고있지못하는것이현실 152

157 전략분야현황분석 [ 물환경분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 경제 - 오염물질의다양화, 미량화, 독성화진행으로기존소재및공정으로대응하기어려움 - 프로세스산업으로인식되어온환경산업이소재기반프로세스산업으로인식이전환되면서이에따른정책개발및시행 - 산업시대에서복지시대로전환됨에따라생태복원에대한의존도상승 - 전세계적으로환경규제에대비한법, 제도등이활발하게정비 - 강화된환경규제로인해센서, 모니터링고도기술의필요성이향상 - 세계적인다국적기업의미래산업으로수처리산업에대한대규모투자가진행 - 융 복합이가장필요한분야임에도불구하고적극적융합전략을확보할수있는정책이미흡 - 국가별환경규제의차이로인한대량생산의어려움으로성장정책에는다소미흡 - 센서및모니터링산업의경우세계적대표기업의시장및기술의독과점형태가매우높은상태 - 환경규제에따른연구비및시설투자등영세기업체에게는많은부담으로작용하여기술이전비용또는개발비용의부담 - 국내기술의수준및보유정도가낮아공정구성시, 대외의존도가너무높음. 사회 - 수환경오염이빠르고광범위하게진행됨으로인해먹는물의안전성에대한시민의관심도가증가 - 하천의녹조현상으로인한조류유래독성물질위험성해결방안의필요성이증가 - 수환경및먹는물에대한국민의낮은신뢰도 기술 - 신소재개발중심의초고도처리가능수처리공정개발에대한높은수요 - 수처리공정분야의키워드가 저에너지형 이중요기술개발중 - 신소재개발분야에서가장활발하게활용되고있는기술은나노기술이며국내나노기술은세계수준과동등한수준 - 수처리용환경소재제품기술분야중세계최고수준의기술을가장많이확보한국가는미국과일본 - 세계최고기술수준대비 40-60% 수준 - 세계적기술수준인국내나노기술분야와의적극적기술융합마인드및전략이매우부족 안전한먹는물 소재중심산업활성화 수처리미래유망산업 규제강화 소재중심수처리공정 세계적국내나노기술 최근신종유해물질의급격한증가와오염물질의다양화, 미량화, 독성화진행으로기존수처리공정및기술로대응하기에는한계를드러내고있으며, 국민들의수환경및먹는물의안전성에대한관심이높아지고있어오염물질에효과적인대응및국민의관심에효과적으로대응하기위한새로운대응전략이매우필요 미래환경대응기술로공정중심의신기술전략에서신소재기반의미래공정개발전략으로의전환이필요함. 이에신소재기술과수처리기술의융합기술전략에대한수요가매우높은상태 환경소재분야는세계적수준의국내나노기술을적극적으로활용및융합한다면적극적인기술개발을통하여세계선진대열에합류가가능한분야 153

158 물환경 나. 산업특징및구조 (1) 산업의특성 친환경공정산업은환경규제에의하여수요가창출되는규제의존형산업으로삶의질향상에대한욕구에의하여시장의수요가증가되는선진국형산업 다종의오염물원천적인저감을위하여다양한분야의융합기술이필요한주력산업및미래성장동력산업의경쟁력강화에크게영향을미칠수있는인프라성격의산업 환경이라는매체를대상으로하는기술개발형태로다양한기술의응용, 적용방법을확보하는것이주요기술개발전략 물환경이라는매체를대상으로활용가능한기술의융합, 복합전략이절대적으로필요한분야임. 환경공학이라는하나의기술로는목적을달성하기어려움 또한타기술이리딩하는기술개발전략보다는수처리기술분야가리딩하면서필요기술과의협력적관계를유지하는것이효과적인산업분야 분야별사업특성을살펴보면부품 소재분야는기술집약적인영역이며, 상 하수운영분야는대규모투자가필요한자본집약적영역 부품 소재분야는기술차별성및신뢰성이필요한분야로기술난이도가높아기술력높은기업과아닌기업간성과차이가큰분야 상 하수운영분야는규모의경제를바탕으로한원가경쟁력이중요한분야로운영효율화및프로세스개선기술이중요 * : 국토해양부, K-Water, 2014 [ 물산업의패러다임변화 ] 154

159 전략분야현황분석 (2) 산업구조 물환경산업의중심기술은오염물질저감기술이며최근자원순환기술, 에너지재생산기술등기술의다양화가진행되고있으나해당분야의기술력은아직낮은실정 대형건설사중심의프로세스건설의토목업중심의산업구조가구성되어왔으나최근프로세스중심으로는기술의한계점에도달되어단위공정, 단위소재분야로전환중 단위공정, 단위소재기술보유업체가대부분중소기업으로신속한기술개발이현실적으로매우어려운산업구조로, 특히소재산업의낮은경쟁력으로미래유망산업인수처리산업의국제경쟁력을확보하기위해서는정부의대규모지원이시급한시점 수처리산업은다양한기술과의융 복합을통한신공정개발이기본적인기술개발전략임. 따라서수처리산업활성화는소재산업, 설계기술등다양한기술분야의발전및시장확대를유도할수있는산업 이로인해산업간연계전략이가장필요한산업분야로자발적인주도보다는정부주도하의제휴전략수립및지원이필요하며리딩기술은환경기술이되는것이효과적으로사료 [ 물환경산업연관구조 ] 후방산업물환경산업전방산업 나노기반소재산업, 센서제작산업, 수생태복원산업 오염물질저감사업, 폐수로부터유용자원회수사용, 물재사용산업 수처리공정설계를포함한엔지니어링산업, 처리장건설의건설업 다. 중소기업분포 (1) 사업체수 물환경분야중소기업은전체사업체수 824 개중약 95.2% 의비중차지 중기업의사업체수는 40 개로전체사업체수의 4.8% 비중차지 사업체수증가율은연평균 5.3% 의증가율을보임 소기업의사업체수가 5.6% 증가하였으며, 중기업은 0.6% 으로역성장 (2) 종사자수 물환경분야중소기업은전체종사자수 12,083 명중 8,278 명으로약 68.5% 의비중차지 중기업의종사자수는 3,813 명으로전체종사자수의 31.5% 비중차지 155

160 물환경 종사자수증가율은연평균 4.0% 의증가율을보임 소기업의종사자수가 5.2% 증가하였으며, 중기업은 1.7% 증가 [ 물환경분야주요기업분포현황 ] ( 단위 : 개, 명 ) 기준품목 구분 ( 추정 ) CAGR 사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자 계 638 9, , , , , , % 4.0% 물환경 소기업 597 6, , , , , , % 5.2% 중기업 41 3, , , , , , % 1.7% 대기업 계 638 9, , , , , , % 4.0% 총계 소기업 597 6, , , , , , % 5.2% 중기업 41 3, , , , , , % 1.7% 대기업 * 자료 : 전국사업체조사 ( 통계청, 2009~2013) 재구성 * 주요품목은다음의표준산업분류를대상으로주요기업분포현황분석진행물환경은표준산업분류 하수, 폐수처리업 대상 * 중소기업규모구분은상근종사자수를고려하여 3 단계로구분 ( 소기업 : 50 명미만 / 중기업 : 50 명이상 300 명이하 / 대기업 :300 명이상 ) 156

161 전략분야현황분석 3. 시장분석 - 세계물환경시장은 2014년기준 5,560억달러로추정되며연평균 4.2% 정도의속도로성장해 2018년도에는 6,890억달러시장을형성할것으로전망되는유망사업중하나 년세계나라별물환경시장규모는미국이 1,089억달러고가장규모가크며, 일본 761억달러, 중국 581억달러순이었고, 프랑스 312억달러, 독일 213억달러 - 국내물산업해외진출실적은 2011년기준 13억달러로세계물시장의 0.3% 에해당하는미미한수준 가. 시장현황및전망 (1) 세계시장규모 2018년물환경시장은 6,890 억달러전망 미국및유럽등선진국의물환경시장은 2018년 2% 미만의낮은성장률을기록할전망이지만, 중국을포함한아시아시장은경제성장과더불어연 5% 이상의고성장을지속하여가장빠르게성장하는시장으로자리매김할것으로예상 특히 2013 년 902 억달러였던부품 소재시장규모는오는 2018 년에는 1,252 억달러로성장할전망 세계상수처리플랜트시장규모도 2013년 236억달러에서 2018년 300억달러를넘어설것으로예측. 지역별로는아시아지역이 90억 3천만달러로가장큰시장을형성하고있으며미주지역 79억 3천만달러, 유럽지역 60억달러순의시장형성 세계하수처리플랜트시장규모는 2013년 320억달러로아시아 121억달러, 유럽 100억달러, 미주 97억달러순으로 2018년에는 406억달러시장으로성장예상 * : GW(Global Water Intelligence, 국내물산업의해외진출전략보고서, 한국수출입은행해외경제연구소, 2014 [ 세계물시장규모및전망 ] 157

162 물환경 흡착제분야 2018 년세계흡착제시장은 26 억달러에서연평균 6.5% 로성장하여약 38 억달러에이를 것으로전망 * : 세계의무기나노포러스및마이크로포러스흡착제시장, BCC Research, 2012 [ 세계흡착제시장 ] 흡착제중에서활성탄소의시장규모는 2018 년약 7.6 억달러의시장을형성할것으로전망 * 자료 : 국내물산업의해외진출전략보고서, 한국수출입은행해외경제연구소, 2014 [ 활성탄소시장규모 ] 158

163 전략분야현황분석 센서분야 2017년세계센서시장은 459억달러로연평균 8.2% 성장할것으로전망 2014년세계센서시장은 351억달러규모로전체반도체시장의 11% 에해당하고, 그중광학센서가 278억달러로전체센서시장의 79% 를차지 특히, 센서에반도체, 나노미세전자기계시스템 (MEMS) 등제조기술을접목해환경감지기능을큰폭으로개선하거나데이터처리, 자동보정, 자가진단, 의사결정등기능을내장한지능형센서를통칭하는첨단센서는 2012년 305억달러에서연평균 8.2% 성장하여 2017년에는 458억달러에이를것으로전망 가스나화학물질등의유해물질감지센서는 2017년 2억달러가넘어서는등본격적으로수요가만들어질것으로예상 * : Gartner, 반도체산업, 우리투자증권리서치센터, 2014 [ 센서시장전망 ] 159

164 물환경 (2) 국내시장규모 수처리분야 2013년기준국내물시장규모는 91억달러이며, 2018년 106억달러시장을형성하여연 3% 성장할전망 94) 2014년기준국내물산업의시장규모는약 18조원으로, 물공급시설은현재 10조원규모에서 2015년에는연간 24조원규모로성장할것으로추정 국내하수시장의경우 2013년 30억달러시장이 2018년 38억달러규모로큰폭성장할것으로전망되며, 특히하수처리율을높이기위한하수처리시설및관망정비부분에연 5% 이상의투자증가가예상되어물시장중가장사업기회가많을것으로예상 국내운영시장은 2013영 42억달러에서 2018년 50억달러규모로성장할것으로예상되며, 특히산업용폐수시장이 2018년 7.4억달러규모로연 5% 이상의성장세를기록할전망 * : 국내물산업의해외진출전략보고서, 한국수출입은행해외경제연구소, 2014 [ 국내물시장현황및전망 ] 흡착제분야 ( 활성탄 ) 흡착제중 90% 이상활성탄사용 국내활성탄시장은연평균 8% 이상성장하고있으며, 2014 년국내활성탄시장규모는연간약 1 조원 94) 국내물산업의해외진출전략보고서, 한국수출입은행해외경제연구소,

165 전략분야현황분석 센서분야 국내센서내수시장은 2020년 99억달러규모로연평균 10.4% 성장할것으로전망 국내내수시장은세계시장보다높은성장률이예상되나국내기업의내수시장점유율은 10.5% 수준으로매우낮은상황 국내기업의생산액은 2012년기준 13.3억달러규모로, 세계시장에서차지하는비중은 1.9% 로매우낮은수준 정부는 첨단스마트센서육성사업 에 2015년부터 6년간 1,508 억원을투자할계획이며, 2020년기준 42억달러생산과 21억달러수출을달성할것을목표로설정 [ 주요품목별국내시장현황및전망 ] ( 단위 : 억달러 ) 구분주요품목 성장률 (%) 수처리소재 국내시장 흡착제 분리막 * : 국내물산업의해외진출전략보고서, 한국수출입은행해외경제연구소,

166 물환경 나. 무역현황 물환경분야의수출현황은액체여과기제조업관련수출입통계자료를활용하여분석 물환경분야의수출현황은 2010 년 666 억달러, 2014 년 1,096 억달러, 수입현황은 2010 년 388 억달러, 2014 년 337 억달러로수출입모두증가추세 무역특화지수는 2010 년 (-0.35) 부터 2014 년 (0.62) 까지꾸준히수입특화상태 (1) 수출입동향 [ 품목별무역현황 ] ( 단위 : 천불 (USD1,000), 킬로그램 (Kg)) 구분 성장률 (%) (2010~2014) 수출중량 66,654,028 95,097,689 86,283, ,185, ,659, 수출금액 1,097,276 1,756,992 1,726,992 2,094,883 2,149, 수입중량 38,811,199 44,170,224 47,950,330 53,094,130 54,465, 수입금액 2,284,441 2,739,453 3,035,172 3,321,721 3,378, 무역수지 -1,187, ,461-1,308,211-1,226,888-1,228,746 무역특화지수 * * = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1 이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 * 자료 : 관세청수출입무역통계 HS-Code(6 자리기준 ) 활용 (2) 수출유망품목 수출유망품목은세부전략분야별수출입동향자료를바탕으로수출가능성이높은품목을발굴 수출유망품목도출을위하여세부전략분야와수출입통계에활용되는 MTI Code 95), HS Code 96) 와매칭을통해유망품목후보군을도출한후무역특화지수, 무역성장률등의종합적지표를기준으로수출유망품목을도출 수출유망품목으로도출된결과는글로벌전략기술개발사업과제기획을위한기초자료로활용 95) MTI(Ministry of Trade and Industry) 코드는과거상공부에서만든무역코드로 HS 코드에비해실질적인품목명으로구분되어있어활용성이높으며, HS 코드와서로매칭됨. 전체 6 단위까지구분됨. 96) HS 코드는국제적으로합의된상품분류체계로서세계무역기구 (WTO) 등의국제협상에서도수입개방여부, 관세양허등협상의기준으로사용되며수출입통계의기준이됨. 162

167 전략분야현황분석 물환경분야수출유망품목도출결과, 다음과같은품목을수출유망품목으로선정 중소기업의수출성장성이높은품목으로 디지털유량측정기기및부품 및 수처리공정부품 을 수출유망품목으로선정 [ 물환경분야수출유망품목도출결과 ] 수출유망품목 품목설명 디지털유량측정기기및부품 디지털방식으로기체, 액체의유량을측정하는기계및부품예 ) 유량압력계, 벤튜리플륨, 파샬플륨, 크리티컬플로미터, 전자유량계등 수처리공정부품 수질오염의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원에요구되는단위공정의부품예 ) 터보블로워, 상하수도살균소독기, 정삼투막기술등 다. 업체동향 (1) 해외업체동향 수처리분야 연간천만명이상에게물을공급하는전세계기업수는 22개 22개기업중유럽 9개, 미국 1개, 브라질 2개, 중국 9개, 필리핀 1개등으로분포 자국내공급비율이 100% 인기업수는 10개이며, 50% 미만인기업은 6개로자국시장을중심으로성장하는기업들이대다수 수처리양및공급인구수에서프랑스에기반한 Veolia 와 Suez가 1, 2위를차지 [ 천만명이상에게공급하고있는 22 개의물기업 ] 기업명국가공급인구 ( 명 ) 자급률 (%) Veolia Environment 프랑스 131,260,000 18% Suez Environment 프랑스 117,350,000 10% Beijing Enterprieses Water Group 중국 ( 홍콩 ) 28,460, % FCC 스페인 28,300,000 46% SABESP 브라질 27,100, % RWE 독일 18,265,500 72% 163

168 물환경 기업명 국가 공급인구 ( 명 ) 자급률 (%) ACEA 이탈리아 17,980,000 54% Shanghai Industrial Holdings 중국 ( 홍콩 ) 17,500, % NWS Holdings 중국 ( 홍콩 ) 16,120, % American Water Works 미국 16,000,000 98% Sound Global 싱가포르 15,600,000 0% Chongqing Water Group 중국 15,000, % Thames Water (Macquarie) 영국 13,800, % COPASA 브라질 13,600, % Severn Trent 영국 13,250,000 62% Bejing Capital 중국 12,600, % SAUR 프랑스 12,423,000 41% Tianjin Capital Environmental Protection 중국 12,350, % Sound Global 싱가포르 11,600, % Manila Water 마닐라 11,400,000 64% Fingestion SAS(Bouygues) 프랑스 10,800,000 0% China Water Affairs 중국 10,800, % * : Pinsent Masons 스마트통합물관리시스템의구축사례및차별화기술을확보 일본 Hitachi 는기존의장비산업중심의물산업에서비즈니스솔루션을제공하는물산업으로이동하는전략을수립하고, 핵심기술로고도수처리기술, 해수담수화설비, 효율적시스템통합을위한 IT 기술 ( 모니터링, 시뮬레이션, 정보관리, 센싱 ) 을선정 흡착제분야 활성탄 활성탄의생산은미국 Calgon(20 만톤 / 년 ), 네덜란드 Norit(11.6 만톤 / 년 ) 등이세계시장을주도하는가운데, 중국이빠르게추격하는양상 글로벌선진메이저社는저급활성탄소생산기지를중국, 동남아등으로전환하는한편, 고기능성활성탄소생산에역량집중 164

169 전략분야현황분석 센서분야 미국및일본기업이점유한환경센서시장 기존에상용화되어있는센서는대부분전기화학센서또는광학센서이며, Thermo Orion( 美 ), YSI( 美 ), Hydrolabb( 美 ), Process Measurement & Controls( 美 ), Waterra & Camlab( 英 ), LAR & WTW VARiON Plus( 獨 ), Horiba & OPTEX( ) 을포함한약 23개사가미국및세계시장을점유 바이오센서관련시장은 Matsushita( 환경계측용생체센서 ), Hitachi( 미생물인식장치, 미생물감시 장치 ), Horiba Biotechnology 등일본기업들이주도 주요 ICT 부문에서뒤쳐졌던일본기업, 센서시장에서재도약준비 센서는첨단기술을요하는기술집약적산업의특징을가지고있어미국 (31.8%), 일본 (18.6%), 독일 (12.2%) 순으로선진국들의생산비중이증가 SONY의경우, 스마트폰용 CMOS 이미지센서부문에서는세계최고기술력을과시하며 2016년 3월까지현재보다 30% 생산량을높이기위해 150억엔투자발표 TOSHIBA 는대학과공동으로좁쌀크기의먹을수있는센서를개발, 2016년에는헬스케어연구비로 500억엔투자계획 (2) 국내업체동향 수처리분야 수처리플랜트사업에경쟁력을갖춘대기업들이계열사를통해소재개발-공급 -시공- 운영까지수직계열화 97) 하여시너지창출 GS건설은향후핵심신성장동력사업으로써물사업을선정하고, 하 폐수처리시설, 해수담수화 (RO) 98), 물재이용, 수처리운영사업을중심으로사업포트폴리오를편성, 해수담수화 (RO) 담수플랜트및슬러지건조분야에서우수한기술을보유한스페인의이니마 (Inima OHL) 을인수하여해외시장공략 삼성엔지니어링은하 폐수, 정수처리사업에서초순수, 해수담수화사업까지확대하였고, 계열사인제일모직은의왕연구개발 (R&D) 센터에분리막파일럿생산설비를구축하여소재사업에진출 두산중공업은설계부터제작에이르는전과정을 100% 국산화하고, 원모듈공법, 하이브리드타입담수설비등을개발해세계적인경쟁력을확보, 두산중공업은오만국영하수처리회사로부터하수처리플랜트 2단계공사를약 900억원에수주한데이어, 영국저지주의하수처리플랜트를약 860억원에수주 97) : 한기업의공급망 (supply chain) 이그기업에의해소유되는것을의미하며, 한기업이시장지배력을높이기위해상품의생산과분배의여러단계를통합하여운영하는것 98) 해수담수화 (RO) 생활용수나공업용수로직접사용하기힘든바닷물로부터염분을포함한용해물질을제거하여순도높은음용수및생활용수, 공업용수등을얻어내는일련의수처리과정 165

170 물환경 환경소재분야 흡착제 ( 활성탄, 합성흡착제 ) 국내에서다양한활성탄제조업체가존재하나, 제조 / 판매하는활성탄의종류에대해서는구체적인자료가제시되어있지않은상태 무기흡착제를비롯하여활성탄제조 / 판매기업인 유림 (Eulim), 써스텍, 해영케미컬산업은폐수처리또는공기정화용으로제조및판매 또한, 삼양사는메타크릴계합성흡착제등을제조및판매 [ 흡착제관련국내업체현황 ] 업체명주요제품용도제거물질 KPG 정수, 초순수 COD, BOD, SS, Oil, 잔류염소 유림 TBG 탈취알코올, 후민산 SCG 폐수, 용매회수및탈색 COD, BOD, SS, Oil, 페놀 HYCL-1 정수기용 - 해영케미컬산업 HYCL-2 정수용, 초순수제조 - HYCL-3 폐수처리용 - 써스텍 HM-A-203 유해가스제거 PH3/AsH3 HM-A-03 유해가스제거 HCl/SO2/HCN 삼양사 SEPABEADS SP825 /850 DIAION HP20 식품, 의약품의정제, 탈염, 탈색 - 분자량이작은단백질의정제, 항생제정제 (Cepha-C) 기타식품, 의약품의정제, 탈염, 탈색 - 166

171 전략분야현황분석 이온교환수지 국내유일하게삼양사에서수처리용이온교환수지를생산및판매하고있으며, 일본미츠비시화학과 함께초순수용이온교환수지, 원자력발전수처리용이온교환수지등으로적용분야를확장 [ 수처리시스템에사용하는삼양사이온교환수지품목 ] 적용분야공정이온교환수지 가정용연수기가정용연수기 TRILITE KH80, TRILITE SCR-B 연수기일반산업용연수기 TRILITE SCR-B, DIAION WK60L 탈염 워터블록시스템 충전층시스템 (Packed Bed System) 계열층시스템 (Layered Bed System) 혼합층연마시스템 (Mixed Bed Polishing System) 저유기탄소시스템 (Low TOC system) TRILITE SCR-B, SAR20, SAR10 TRILITE MC1, MA2, MA1 TRILITE SCR-B, TRILITE AW90, SAR10 TRILITE SCR-B, SAR10MB, TRILITE MC1, MA1 DIAION SKF110, SAF12A, WA30, RDA02 유기물제거유기물제거탑 HP20, SP207, TRILITE AMP Serises [ 주요제품의국내업체현황 ] 중분류주요제품대기업중소기업 중소기업주요 참여영역 중소기업 참여정도 * 중소기업 점유율 * 친환경설계 수처리플랜트해수담수화설비 삼성엔지니어링 GS 칼텍스두산중공업 그린엔텍삼양사 부품설계 / 제조멤브레인, 센서제조 친환경소재 흡착제, 이온교환수지, 응집제등 제일모직엘지화학 삼양사한림에코탑경일워터이엔지동방수기 소재생산기능성첨가제생산 * 참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 167

172 물환경 4. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 물환경분야중소기업의수요분석을통한제품및기술개발현황을살펴보면다음과같은제품및기술을개발 수처리용세라믹멤브레인제조및모듈개발, 방류수수질관리기술, ICT 수처리시설원격모니터링제어기술개발, 측정센서통합모듈을이용한스마트수질관제시스템등의제품및기술 물환경분야중소기업을대상으로유망제품에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재제품을판매중이거나제품개발을추진할계획이있는제품에대한제품개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 물환경분야에 oil water separator, 기능성블록필터, 산기장치, 폐수전처리설비및건축관련기술이존재하며, 보다구체적으로 oil purifier, 비소제거용필터, hydrate 반응장치, 산기관, 폐수열화수시스템및빗물처리장치기술등이존재 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황분석 물환경분야중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요분석결과, 다음과같은제품및기술의개발에대한수요요구 중소기업이기술개발에관심이높은품목은 물환경모니터링시스템, 수질관리및정화, 수질오염처리공정및시스템, 수질측정장치및시스템 및 수질오염물질처리소재 등의품목과관련된기술개발과제를다수신청 [ R&D 과제신청현황 ] 주요품목과제건수 (2012~2015) 점유율 (%) 물환경모니터링시스템 37 11% 물환경 수질관리및정화 52 16% 수질오염처리공정및시스템 % 수질측정장치및시스템 23 7% 수질오염물질처리소재 61 18% 합계 % 168

173 전략분야현황분석 5. 기술분석 - 세계물환경관련연구개발은수생생태계보호, 안전한물확보및수질보호를위한 R&D를진행하고있으며, 이를위해사전에오염원을파악하고모니터링하여방지하는감시기술을연구개발 - 특히, 선진기업과의경쟁력강화를위해수처리저감기술과관련된핵심기술 ( 소재, 센서기술 ) 을중심으로연구개발증가 - 수처리저감기술중소재부분은악취저감, 중금속회수및탈질화기술을중심으로연구되고있으며, 센서부분은수처리감시기술및유량감시기술을중심으로연구 가. R&D 동향분석 (1) 해외 R&D 동향 주요선진국은통합물관리시스템을스마트그리드기술의주요적용대상으로설정하고, 관련연구개발및핵심기술선점에주력 미국은관망모니터링, 유지관리및누수탐사기술을연구개발하여전세계에보급 (Smart ProbeTM Technology, Smart Ball, XYZ Mapping 등 ) 스마트그리드를선진화된물관망시스템, 선진화된센싱 / 계량 / 측정시스템, 통합된통신인프라, 고도화된제어시스템, 의사결정지원시스템의 5개영역으로구분하여기술개발 통합적인물관리시스템을위해오염물질저감소재및저감기술 ( 센서, 감시제어기술 ) 에대한기술개발이미국과일본을중심으로연구 악취저감소재분야에서는미국과일본의기술수준이타국에비해우위를차지하고있으며, 미생물을이용한생물공정디자인공학부분으로의연구개발이활발 또한, 중금속저감분야에서도미국과일본의연구활동이활발하며, 주로나노구조체, 탄소계나노소재를중심으로기술을개발 마지막으로일본과한국이탈질화분야에서의기술개발이활발하며, 주로전기화학적처리기술, 미생물과유기소재를이용한기술을연구 한편, 수환경을감시하는센서기술분야는일본과미국이연구개발이활발하며특히, 일본은광학, 바이오및전기화학기술을선도하고있으며, 미국은나노센서기술을선도 유량을감시하는센서기술분야에서는일본과미국이독보적으로점유하고있으며, 주로비접촉식유량감시센서와관련된연구를활발하게진행 169

174 물환경 (2) 국내 R&D 동향 선진국과동일한통합물관리정책을추진하고있으며, 이에부합하는기술개발에주력 세부적으로자립형센서기반지능형환경관리시스템, 수질계측기 (BOD 99), COD 100) ) 운영기술개발, 수질계측센서의성능분석및센서융합기술에관한연구등다양한연구가진행 현재오염물질저감기술과관련된소재, 센서및감시제어기술은개발초기단계 국내물관련기업의경우, 지능형물생산및공급시스템은선진국대비기술수준이낮음 특히, 국내에서간이센서형식의연구가일부진행중이나실시간모니터링가능한현장적용형센서연구가부족 국내몇개의중소기업및대학연구기관을중심으로오염물질저감기술 ( 소재및센서기술 ) 에대한연구진행 구체적으로악취저감소재부분에서는에너지저감형광화학방식을이용한소재, 무기다공성소재및미생물을이용한탈취제습제, 나노탄소섬유를이용하는기술등의연구진행 또한, 중금속회수부분에서는탄소계물질및유무기하이브리드복합소재관련연구진행 마지막으로탈질화를위한소재기술에는미생물을이용하거나, 전기분해장치를이용한기술이개발 센서기술로는, 파장과형광센서를이용한광학식기술과비접촉식유량감시센서기술관련연구진행 99) BOD(Biochemical oxygen demand) 산소요구량 100) COD(chemical oxygen demand) 화학적산소요구량 170

175 전략분야현황분석 나. 특허동향분석 (1) 세계동향 전반적으로적은변동폭을보이고있으며, 2012년부터출원수가소폭감소경향 전체 13,812 건중한국 5,654 건 (41%), 미국 2,614 건 (19%), 일본 4,717 건 (34%) 유럽 827건 (6%) 으로한국과일본이 75% 차지 일본이전반기에 3,216 건으로전체 40% 를차지하고있는반면, 후반기에 1,501 건, 26% 로큰폭감소했으며, 이는전체출원수감소에영향을끼친것으로사료 [ 물환경분야의국가 연도별출원동향 ] 171

176 물환경 해외특허의주요출원인의경우미국, 일본및유럽에서전반적으로기업출원이다수를차지하는양상을보이고있는것으로분석 미국및유럽은프랑스기업인 Veolia water soultion & Technologies support 가, 일본은자국국적의기업인 Kurita water 가최상위출원인으로파악 [ 해외특허의주요출원인동향 ] 미국은전체최상위출원인은 Veolia water soultion & Technologies support 이나, 구간별최상위출원인이상이 미국은전반기최상위출원인은 Siemens Water Technologies 이나후반기에출원이다소감소하였으며, 후반기최상위출원인은 General Electric company 일본은구간별로전반기와후반기모두 Kurita water 가최다출원기록 전반기에비해출원이증가한기업은자국국적의기업인 Swing 이유일 유럽은구간별로전반기와후반기모두유럽국적의기업이최상위출원인차지 전반기최상위출원인은네덜란드국적의기업인 Unirever 였으나, 후반기출원이감소하였으며, 후반기 최상위출원인은프랑스국적의기업인 Veolia water soultion & Technologies support 가차지 172

177 전략분야현황분석 미국을제외하고, 일본및유럽은구간별연구소 / 대학의출원비율이 5% 이하로기업출원비율에 비하여현저히낮음 [ 미국특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 일본특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 유럽특허주요출원인의구간별출원비율 ] 173

178 물환경 (2) 국내동향 증감을반복하며지속적인출원수를유지하고있으며, 중소기업이 43% 의점유율차지 중소기업다음으로는개인 33%, 해외출원인 27%, 대학 / 연구소 / 공공기관 10%, 대기업 8% 의순서로 출원점유율차지 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 174

179 전략분야현황분석 내국인의출원비율이 2004 년약 64% 에서 2013 년약 75% 으로증가추세 출원인국가별로는한국이 93% 로압도적인점유율차지 대학 / 연구소 / 공공기관인한국건설기술연구원의기술개발이활발하게진행 (57 건 ) 웅진코웨이가 46 건으로대기업에서최다출원인 신강하이텍이 23 건으로중소기업에서최다출원인 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 175

180 물환경 대학 / 연구소 / 공공기관의최다출원인인한국건설기술연구원의경우전반기보다후반기특허출원이소폭증가 한국건설기술연구원외에한국기계연구원은전반기보다후반기특허출원수증가하였으나, 나머지상위출원인의후반기출원수는전반기에비해다소감소하는경향 중소기업의최다출원인인신강하이텍의경우전반기보다후반기특허출원이소폭증가 이외에도두합크린텍에서전반기보다후반기특허출원이증가하였으나, 나머지상위출원인인테크윈, 젠트로등은후반기출원수는전반기에비해다소감소하는경향 [ 국내주요출원인의구간별출원현황 ] 176

181 전략분야현황분석 다. 대표기술군선별 물환경분야의전체유효특허대상출원건수를기준으로다출원국제특허분류 (IPC) 상위 10 위를 도출하여대표기술군선별 중소기업만을대상으로 IPC 상위 10 위를추가도출하여대표기술군에반영 대표기술군으로폐수, 하수또는해수의처리, 수질오염고도처리방법및시스템, 슬러지처리및 처리장치등 10 개의대표기술군최종선별도출 [ 대표기술군 ] No. 대표기술군세부내용 IPC 코드 대표기술 (IPC) 건수 대표출원인 1 폐수, 하수또는해수의처리 1. 하폐수처리장치 2. 하폐수처리및정화공법 3. 해수담수화및장치 C02F KURITAWATER(JP), HITACHI(JP), TOSHIBA(JP) 2 수질오염고도처리방법및시스템 1. 하폐수고도처리방법및처리장치 2. 생물학적처리방법 C02F KURITAWATER(JP), HITACHIPLANTTECHNO LOGIES(JP), TOSHIBA(JP) 3 슬러지처리및처리장치 1. 하수슬러지처리방법 2. 오니및슬러지탈수방법 C02F HITACHIPLANTTECHNO LOGIES(JP), HYMO(JP) KURITAWATER(JP) 4 하수도구조 1. 하수도구조 2. 우수처리장치 3. 악취제거및방지장치 E03F SEKISUICHEM(JP), 한국건설기술연구원 (KR) 5 수질오염관련다단계처리시스템 1. 하폐수내에존재하는특정물질제거방법 2. 하폐수처리시스템 C02F KURITAWATER(JP), 부강테크 (KR), HITACHI(JP) 6 처리제를포함하는고액분리처리방법 1. 응집처리제 2. 폐수처리제및처리방법 B01D KURITAWATER(JP), MITSUBISHIRAYON(JP), PALOALTORESEARCHC ENTER(US) 7 수질정화를위한제방, 건설, 수문시설 1. 수질정화용수문시스템 2. 하천수정화시스템및친환경공법 E02B 도화엔지니어링 (KR), 한국전력기술 (KR) 8 우수또는배수의배제시스템 1. 하수처리수또는빗물송배수시스템 2. 배수처리방법및배수처리장치 3. 빗물저류 / 저장시스템 E03F TOSHIBA(JP), SEKISUICHEM(JP), METAWATER(JP) 177

182 물환경 No. 대표기술군세부내용 IPC 코드 대표기술 (IPC) 건수 대표출원인 9 필터및여과장치를이용한정수시스템 1. 정수장치및이의제어방법 2. 정수장치용필터및여과장치 B01D 웅진코웨이 (KR), 승광 (KR) 10 분리막을이용한분리공정및장치 1. 막분리및막여과 2. 분리막수처리장치 3. 침지막, 2 단막등막분리장치 B01D KOBELCOECO-SOLUTIO NS(JP) 한국건설기술연구원 (KR) THETRUSTEESOFCOLU MBIAUNIVERSITYINTHE CITYOFNEWYORK(US) 라. 대표기술군분석 (1) 기술성장성분석 물환경분야의기술별출원점유율 101) 및최신특허비율 102) 을살펴보면, 폐수, 하수또는해수의처리및수질오염고도처리방법및시스템분야는특허점유율은평균이상이나, 최신특허비율이낮은것으로분석 반면, 수질오염관련다단계처리시스템, 수질정화를위한제방, 건설, 수문시설, 우수또는배수의배제시스템및분리막을이용한분리공정및장치분야등은출원점유율은낮으나, 최신특허비율은평균이상으로최신특허측면의경쟁력이높은것으로분석 슬러지처리및처리장치, 하수도구조및필터및여과장치를이용한정수시스템분야등은출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 101) : 전체특허중에서해당기술분야의점유율 출원점유율 = 해당기술분야의특허수전체특허수 102) 최신특허비율 : 전체특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 2011 년 ~2015 년출원특허수전체특허수 178

183 전략분야현황분석 [ 기술성장성분석 ] 기술전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 폐수, 하수또는해수의처리 5,681 1, % 20.55% 中 수질오염고도처리방법및시스템 3, % 47.88% 中 슬러지처리및처리장치 % 28.13% 下 하수도구조 % 21.00% 下 수질오염관련다단계처리시스템 처리제를포함하는고액분리처리방법 수질정화를위한제방, 건설, 수문시설 % 45.36% 中 % 26.04% 下 % 24.20% 中 우수또는배수의배제시스템 % 37.40% 中 필터및여과장치를이용한정수시스템 분리막을이용한분리공정및장치 % 26.47% 下 % 34.01% 中 분야평균 % 31.10% - (2) 기술수준분석 나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 103) ) 및시장확보력지수 (PFS 104) ) 를이용하여물 환경분야의기술별기술수준을살펴보면, 특허피인용지수및시장확보력지수모두평균이상인분야는 폐수, 하수또는해수의처리, 수질오염고도처리방법및시스템등 5 개분야로분석 하수도구조및필터및여과장치를이용한정수시스템분야는피인용지수는평균이상으로기술력은우수하나, 시장확보력이다소낮은것으로분석 슬러지처리및처리장치, 수질정화를위한제방, 건설, 수문시설및우수또는배수의배제시스템분야등은피인용지수및시장확보력모두평균에미치지못하는것으로분석 103) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 104) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 179

184 물환경 [ 기술수준분석 ] 기술미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 폐수, 하수또는해수의처리 上 수질오염고도처리방법및시스템 上 슬러지처리및처리장치 下 하수도구조 中 수질오염관련다단계처리시스템 上 처리제를포함하는고액분리처리방법 수질정화를위한제방, 건설, 수문시설 上 下 우수또는배수의배제시스템 下 필터및여과장치를이용한정수시스템 中 분리막을이용한분리공정및장치 上 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 한국특허를대상으로분석하였으며, 각대표기술군별중소기업의기술개발참여정도를판단함에 따라국내중소기업의진출이용이한전략제품후보군선별 수질오염고도처리방법및시스템, 슬러지처리및처리장치, 하수도구조, 수질오염관련다단계 처리시스템, 처리제를포함하는고액분리처리방법및우수또는배수의배제시스템분야가 중소기업출원비율과출원인비율이상대적으로높아진출이용이한대표기술군으로판단 180

185 전략분야현황분석 [ 중소기업적합성분석 ] 대표기술군 국내특허중소기업특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업 출원비율 105) 중소기업 출원인비율 106) 종합평가 폐수, 하수또는해수의처리 % 41.07% 下 수질오염고도처리방법및시스템 % 51.71% 上 슬러지처리및처리장치 % 51.33% 上 하수도구조 % 47.47% 上 수질오염관련다단계처리시스템 % 47.83% 上 처리제를포함하는고액분리처리방법 수질정화를위한제방, 건설, 수문시설 % 52.27% 上 % 46.15% 中 우수또는배수의배제시스템 % 52.83% 上 필터및여과장치를이용한정수시스템 % 36.62% 下 분리막을이용한분리공정및장치 % 43.90% 下 (4) 종합평가 세계특허동향은전반적으로적은변동폭을보이며지속적인출원수를유지하다가 2012년부터출원수가소폭감소하는추세이며, 한국과일본의특허점유율이 75% 차지 미국및유럽은프랑스기업인 Veolia water soultion & Technologies support 가, 일본은자국국적의기업인 Kurita water 가최상위출원인으로파악 국내특허는중소기업이 43% 의점유율차지하고있으며, 내국인출원비율이점차적으로상승하는경향 각대표기술후보군을특허지수로종합분석한결과, 중소기업적합성이높은수준으로평가된슬러지처리및처리장치관련기술군은국내중소기업의출원활동이활발한것으로평가되며, 기술성장성과기술수준이낮게평가되어국내중소기업이해당분야에서기술개발을고려해볼수있는후보군으로사료 105) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 106) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 181

186 물환경 대표기술군 전체 특허 건수 특허점유율 [ 특허분석종합평가표 ] 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 폐수, 하수또는해수의처리 수질오염고도처리방법및시스템 슬러지처리및처리장치 5, % 20.55% 中 上 37.44% 41.07% 下 3, % 47.88% 中 上 52.94% 51.71% 上 % 28.13% 下 下 50.90% 51.33% 上 하수도구조 % 21.00% 下 中 48.59% 47.47% 上 수질오염관련다단계처리시스템 응집제를포함하는고액분리처리방법 수질정화를위한제방, 건설, 수문시설 우수또는배수의배제시스템 필터및여과장치를이용한정수시스템 분리막을이용한분리공정및장치 % 45.36% 中 上 47.58% 47.83% 上 % 26.04% 下 上 52.08% 52.27% 上 % 24.20% 中 下 4.38% 46.15% 中 % 37.40% 中 下 49.23% 52.83% 上 % 26.47% 下 中 34.07% 36.62% 下 % 34.01% 中 上 34.62% 43.90% 下 182

187 전략분야현황분석 6. 시사점및제언 물환경산업은기술의패러다임의전환점 기존기술개발패러다임인적용가능기술의효율적조합을통한고효율수처리공정개발에서단위공정의효율화향상을통한전공정의효율향상으로전환되고있음. 이런변화된패러다임의핵심기술개발전략은단위공정효율향상을위한신소재개발 분리막이미래기술로주목을받고있으나, 분리막기술은막막힘 (fouling), 높은운전비용, 용존성물질처리의확실성부족등단점이있어이를해결하기위해서는기타공정과의조합필요. 분리막의단점을보완하기위한방법으로흡착공정, 산화공정등이있으며해당단위공정에소요되는흡착제, 산화소재개발을위한소재산업의전략적제휴가필요 물환경시장은미래유망산업 GE, SIMENS 등거대다국적기업에서물환경산업은미래유망산업으로고려하여대규모투자가진행 투자영역인수처리소재에집중되어있으며소재를중심으로한고도처리공정개발이병행 중소기업적합성이높은수준으로평가된슬러지처리및처리장치관련기술군은국내 중소기업의출원활동이활발한것으로평가되며, 기술성장성과기술수준이낮게평가되어국내 중소기업이해당분야에서기술개발을고려해볼수있는후보군으로사료 [ 물환경분야주요제품 ] 분야제품설명 하수처리장에너지자립화 하수처리시설의하수처리과정 ( 소화가스, 소수력발전, 하수열 ) 및입지특성 ( 풍력, 태양광발전 ) 상풍부한에너지잠재력을이용하여에너지를절감하고청정에너지를생산하는기술 물환경 수처리소재및공정 수질오염의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원에요구되는소재및이를적용한공정기술, 물속의오염물질을제거하고정화하기위한수처리단위공정중수중오염물질을응집하거나흡착또는분해하여농도를감소시킬수있는소재및공정 수질오염측정및모니터링시스템 하천의수질을실시간으로측정하고모니터링함으로써수질오염사고에신속히대처할수있는기술및제품 183

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189 물환경 전략제품현황분석 - 하수처리장에너지자립화 - 수처리소재및공정 - 수질오염측정및모니터링시스템

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191 전략제품현황분석 하수처리장에너지자립화 1. 개요 - 정의 : 하수처리시설의하수처리과정 ( 소화가스, 소수력발전, 하수열 ) 및입지특성 ( 풍력, 태양광발전 ) 상풍부한에너지잠재력을이용하여에너지를절감하고청정에너지 ( 신재생에너지 ) 를생산하는기술을의미 - 범위 : 소규모하수시설의저에너지및고효율화시스템 ( 기기, 설비및진단 ), 소화가스 ( 바이오가스 ) 생산전처리시설, 소화가스연료화기술, 소수력발전시설, 하수열히트펌프기술등을포함 가. 정의및필요성 하수처리시설의하수처리과정 ( 소화가스, 소수력발전, 하수열 ) 및입지특성 ( 풍력, 태양광발전 ) 상풍부한에너지잠재력을이용하여에너지를절감하고청정에너지를생산하는기술 소화가스 : 바이오매스 ( 하수슬라지, 분뇨, 음폐수등 ) 를에너지로전환할수있는소화조등의처리공정도입이용이 - ( 잠재력현황 ) 소화가스발생량 2,000 Nm 3 / 일이상인하수처리장 38개소에서연간 299 GWh 발전가능 소수력 : 하수처리수방류낙차및방류관거유속을이용하여소수력발전도입이가능하며, 이때발생에너지량은유량과유효낙차에비례 - ( 잠재력현황 ) 방류수낙차 2 m 이상, 발전설비용량 10 kw 이상인 15개시설에서연간 11 GWh 발전가능 하수열 : 계절에영향을받지않고안정된양및온도를유지할수있으며, 히트펌프를이용하여여름에냉열원, 겨울에는온열원으로이용가능 - ( 잠재력현황 ) 전국하수처리수평균유량을바탕으로온도차 5 로가정할때, 냉난방열이용가능량은약 23만 TOE/ 년 태양광 : 하수처리시설의침전지, 생물반응조, 관리동지붕등에태양광발전도입가능 - ( 잠재력현황 ) 하수처리시설면적의 15% 를설치면적기준으로하여 344개소에도입시연간 410 GWh 발전가능 풍력 : 풍황조건이좋은처리시설여유부지에풍력발전시설도입가능 - ( 잠재력현황 ) 연평균풍속 5 m/s 이상인 46개소에서연간 97 GWh 발전가능 187

192 물환경 하수처리장에너지자립화 하수처리시설의높은에너지소비량에대한대책마련필요 2009년말기준국내공공처리시설은총 2,770개가설치되어운영 이중시설용량 500m 3 / 일이상인시설은총 438개소, 시설용량은 24,753,610 m 3 / 일 500 m 3 / 일이상의공공처리시설수가전체의 15.8% 에불과하지만시설용량은전체의 99.3% 를차지하고있어대부분의하수처리가 500m 3 / 일이상의시설에서이루어짐 에너지다소비시설에서재생산시설로의패러다임전환이필요 하수처리과정 ( 소화가스, 소수력발전, 하수열 ) 및입지특성 ( 풍력, 태양광발전 ) 상풍부한에너지잠재력을보유 하수처리시설의기능확대요구에따른저탄소, 녹색성장및기후변화에대비한에너지자립화및온실가스감축필요 나. 범위및분류 (1) 범위 하수처리시소비되는에너지절감및수질개선을위한수처리적용소재, 여과분리막적용소재를개발하는영역 분리막주요소재의국산화, 모듈화를통한최적화시스템개발및오염물질을원천적으로저감하는고도처리기술을포함 하수처리시설에서발생되는여분의에너지를이용하여대체에너지를생산하는기술영역 소화가스, 소수력, 태양광, 풍력, 하수열등의대체에너지를이용한발전기술및장치를포함 기존하수처리시설의전처리공정에서부터슬러지처리공정까지효과적으로에너지를관리하는 스마트그리드 (Smart grid) 시스템기술영역 IT 기반의수질모니터링시스템, 계측장비, 운전감시기술등을포함 (2) 분류 하수처리시설의에너지효율을증대시키기위한기술방향은하기와같이분류가능 에너지절감기술 : 노후설비교체과정에서기존의처리효율을유지하거나상회하는효율을나타냄과동시에에너지효율성이증대된설비 / 기술로, 세부제품으로는하수슬러지감량화기술, 전처리공정효율개선기술, 수처리공정효율개선기술, 슬러지처리공정효율개선기술존재 에너지생산기술 : 하수슬러지를이용한소화가스발생시설, 소화가스생산량증가기술, 소화가스연료화기술을포함 에너지자립기술 : 소화가스를이용한가스발전기술, 소수력발전기술, 태양광발전기술, 하수열히트펌프발전기술, 풍력발전등대체에너지개발기술을포함 188

193 전략제품현황분석 [ 하수처리장에너지자립화제품분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 하수처리장에너지자립화 에너지절감기술개발 에너지생산기술개발 에너지자립 ( 발전 ) 기술개발 하수슬러지감량화기술하수슬러지처리효율향상기술전처리공정 ( 침사지설비, 펌프 ) 효율개선기술초침 종침설비, 여과설비, 반응조효율개선기술슬러지탈수효율향상기술 소화가스 ( 바이오가스 ) 생산량증가기술소화가스연료화기술 소화가스를이용한가스발전기술소수력발전기술태양광발전기술하수열히트펌프발전기술풍력발전기술 하수처리시설의소비에너지절감및에너지자립을위한주요제품별분류는소재, 장치, 공정별로분류가능 ( 소재 ) 슬러지로부터인을회수하기위한흡착제, 저에너지고효율판형분리막소재개발 ( 장치 ) 소화가스발전장치, 소수력발전장치, 하수열발전장치등의대체에너지발전시설에사용되는장치개발 ( 공정 ) 유용자원회수공정개발, 고속퇴비화공정개발, 에너지생산및슬러지저감형혐기성하수처리공정개발 [ 하수처리장에너지자립화공급망관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 소재 분리막소재 표준산소전달율및표준폭기효율이개선된 MBR 기술 (UF, MF 분리막소재 ) 흡착제소재 지르코늄, 티타늄대비 1/10 이하수준의인흡착제 하수처리장에너지자립화 장치 바이오가스생산장치 에너지발전장치 탈황정제장치, 가스고질화장치, 슬러지내미생물탈수장치슬러지열가용화기술 터빈, 발전기, 전력변환장치, 히트펌프등 슬러지로부터의인회수공정 인을효과적으로흡착하는흡착제를이용한공정기술개발 공정 고속퇴비화공정 저온건조열분회고속퇴비화공정개발 에너지저감형혐기성하수처리공정 에너지효율향상및슬러지저감형의혐기성처리공정개발 189

194 물환경 하수처리장에너지자립화 2. 산업및시장분석 - 하수처리시설은공공환경기초시설중에서도에너지다소비시설의하나로전체하수처리시설에서의연간에너지소비량은 1,129toe 107) 에달하고있으며, 하수도보급률상승에따라에너지소비량도더욱증가 - 그간우리나라하수도사업은시설확충및처리효율 ( 수처리, 악취, 하수찌꺼기등의처리공정상의성능향상 ) 을높이기위한신기술도입에초점이맞추어져에너지사용효율성에대해서는미흡한실정 - 에너지고갈및지구환경문제에대처하기위하여하수처리시설에서도에너지사용을절감하고하수처리과정에서의부생물질의자원화및미활용재생에너지의이용을극대화하는하수처리시설의에너지자립화가절실히요구 가. 니즈분석 하수처리에너지절감지원사업의추진 è 시장니즈 1 : 하수처리에너지자립형을위한정부차원의시범사업적극적추진 하수처리시설저에너지고효율시스템최적화를지원하기위해최적운전기술지원및교육실시, 하수처리시설에너지소비산정예측프로그램을개발 초미세기포산기장치, 저에너지 고효율의탈수기, 송풍기, 교반기등적용가능에너지고효율기기 설비진단및적용모델개발, 에너지고효율기기설비의교체및도입시범사업추진 에너지이용생산사업이확대추진될계획으로시범사업분석 평가, 에너지잠재력지도를 바탕으로적용기준및모델등을마련하여단계별에너지이용생산사업이추진 전세계적으로환경규제에대비한법또는제도등이활발하게정비 한국의경우, 기존의하수도법과폐기물관리법을바탕으로하수처리시설의에너지효율성을증대시키기위한 저탄소녹색성장기본법 108), 에너지이용합리화법 109), 신에너지및재생에너지개발 이용 보급촉진법 110) 등에바탕을둔에너지효율성증대정책이시행중 미국의경우, 여러에너지관련법을총괄하는포괄적인에너지정책수립하여온실가스감축, 에너지효율향상, 신재생에너지가용성향상, 에너지투자, 인프라개선, 환경정화, 깨끗한물투자등에서의방향지정 107) TOE(tonnage of oil equivalent) 에너지원들을원유 1 톤이발열하는칼로리를기준으로표준화한단위, 1TOE 는원유 1 톤 (7.41 배럴 ) 의발열량 1,000 만 kcal 가기준이되며, 석탄 1,55 톤, 천연가스 1,150 m3해당 108) 경제와환경의조화로운발전을위하여저탄소녹색성장에필요한기반을조성하고녹색기술과녹색산업을새로운성장동력으로활용함으로써국민경제발전을도모하며, 저탄소사회를구현하여국민의삶의질을높이고국제사회에서책임을다하는성숙한선진일류국가로도약하는데이바지함을목적으로 2010 년 1 월 13 일제정, 시행되고있는법률 109) 에너지의수급을안정시키고에너지를합리적이고효율적으로이용하게하기위해제정된법률 ( 일부개정 ) 110) 신에너지및재생에너지의기술개발및이용 보급촉진과신에너지및재생에너지산업의활성화를통하여에너지원을다양화하고, 에너지의안정적인공급, 에너지구조의환경친화적전환및온실가스배출의감소를추진함으로써환경의보전, 국가경제의건전하고지속적인발전및국민복지의증진에이바지함을목적으로 2010 년 4 월 12 일제정시행되고있는법률 190

195 전략제품현황분석 유럽 (EU) 의경우, 에너지효율개선을강조하면서에너지효율향상정책을전개함과동시에온실가스배출량을감축하는신에너지정책을발표 일본의경우, 사회전분야에걸쳐에너지효율성에중점을둔정책을시행하고, 특히신에너지와재생가능에너지로분류하여다양한보조금및세제지원정책을통해신에너지의개발및보급에노력 하수처리및에너지자립화산업의인식변화 è 시장니즈 2 : 하수처리및에너지자립화산업이세계적인다국적기업에서미래산업으로 인식되어투자가활발히진행 환경규제가심해짐에따라 GE, SIEMENS 등세계선도기업에서미래유망산업으로환경산업에대규모투자를하고있음 GE는다양한소재개발과적용을통한터빈등과같은전통적인에너지기기업그레이드 SIEMENS 는주파수조정 ESS(F/R 용 energy storage system) 사업투자 하수처리수의재이용증가및해양투기금지정책의시행 è 시장니즈 3 : 슬러지를통한에너지자립및슬러지처리를위한기술및공정개발 환경부에서공공하수도설치사업업무지침을개정발표함에따라하수처리수의재이용계획수립및 하수찌꺼기 ( 슬러지 ) 최종처리계획은하수처리장시설개선및슬러지처리에도움을줄것으로전망 2015 년 해양환경관리법시행규칙 이개정되면서폐기물의해양투기가원칙적으로전면금지됨에따라슬러지를통한에너지자립및슬러지처리를위한다양한기술및공정개발이필요할것으로예상 2012년육상에서발생한건설오니와하수오니, 가축분뇨, 음식물폐수등해양배출이금지 2013년폐기물중분뇨또는분뇨처리시설에서발생된분뇨오니해상배출허용대상에서금지 2014년폐수및폐수오니투기금지로개정되었으나최대 2년간한시적으로유예가가능 2016년어떠한예외사유도없이해양투기금지 에너지효율우수및국민관심도증가 è 시장니즈 4 : 슬러지에너지자원화효율우수및환경개선및연료비절감에대한국민 관심도증가 하수열에너지, 태양광, 소수력및소화가스등의하수처리에너지자립활전기에너지에비해우수한에너지효율성을나타내며, 소규모마을을중심으로시범사업지역을선정하여환경개선 ( 악취저감 ), 에너지자립 ( 연료비절감 ), 실질적주민혜택 ( 소득증진, 일자리창출, 부가가치창출 ) 을통해국민의관심도증가 191

196 물환경 하수처리장에너지자립화 [ 하수처리장에너지자립화의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 에너지절감방안마련및재생에너지원확보의필요성증대 - 전세계적으로환경규제에대비한법, 제도등이활발하게정비 - 에너지자립화에대한정책시행에도불구하고진전이느리며, 구체적실행방안이미흡 - 하수열에너지기술부분의경우현행 신에너지및재생에너지개발 이용 보급촉진법 제 2 조의지정범위에서벗어나안정적지원이어려운상황 경제 - 세계적인다국적기업의미래산업으로수처리산업에대한활발한투자진행 - 하수처리수의재이용증가및해양투기금지정책의시행 - ( 하수열에너지 ) 소규모발전사업의지원부족과시장성확보미비로산업성장기대에한계존재 - 하수처리수의경우, 상수및공업용수가격이비현실적으로재이용율이어려움 - 재이용, 에너지자원의회수및생산에필요한대규모시설및운전을위한투자요구 사회 - 환경개선및연료비절감에대한국민의관심도증가 - 하수처리시설에너지자립화사업에대한국민공감대가낮음 기술 - ( 하수열에너지 ) 하수는계절에영향을받지않고안정된온도를유지, 열펌프를활용하여여름에냉열원, 겨울에온열원으로이용가능 - ( 태양광 ) 대기오염, 소음, 발열및진동등의공해가없는청정에너지로연료수송및발전설비유지관리가거의불필요하며, 장치수명이길고설비규모의선택과설치가용이 - ( 소수력 ) 대규모수력발전에비해입지조건과조화가가능한발전방식이며, 에너지밀도가가장높고시스템국산화율이 90% 를상회 - ( 소화가스 ) 메탄가스를 50~60% 함유하고있어경제성이높음 - ( 하수열에너지 ) 하수특성에대한연구자료부족과하수계통에따른전열관재질의제약, 운영의문제점이존재 - ( 태양광 ) 높은설비설치비용 - ( 소수력 ) 하수처리시설방류수를이용한발전에관한연구는부족한실정 - ( 소화가스 ) 바이오가스로생산된에너지를처리장내에서제한적으로사용하고있어바이오가스에너지사용의광역화를위한저장, 이동기술의개발필요성이제기 지속가능한하수도기술 분산형하수처리시스템 오염발생원분리배출 하수도관거개선 연료비절감 인프라구축 온실가스의무감축, 기후변화라는주제가국제무대의주요이슈로부각되면서산업계를중심으로에너지감축노력이확산되고있으며, 이에정부는 저탄소녹색성장 이러는새로운패러다임을도입하여높은에너지소비량에대한대책을추진하고있으며, 그중하나로하수도의에너지자립률향상요구 에너지자립화를위해신공정기술적용, 중대형공공하수도시설에대한소화가스열병합발전설비의무화및재생에너지의확대도입을위한제도적정비및기반구축사업을추진 공공하수도시설의재정비, 산학연협업을통한상용화기술을마련하고, 실현가능성있는기술을사용할수있는전반적인인프라구축이요구 192

197 전략제품현황분석 나. 산업특징및구조 매년증가하는하수처리에너지소비량 환경부의하수도통계 (2012) 에의하면우리나라연간총하수발생량은약 68억m 3 으로하수발생량이매년증가하고, 그에따라에너지소비량증가 하수도시설에서의사용에너지는약 99% 가전력으로, 하수도시설에서의에너지자립화기술은전력회사로부터구입하는전력을삭감하기위한재생에너지를이용기술 다양한기술이융합해야하는융합기술로기술개발의파급효과가큰산업 하수처리기술은환경공학 (ET), 나노공학 (NT), 바이오공학 (BT), 정보통신공학 (IT) 등다양한기술이융합해야하는기술로, 소재 공정 설계시공기술등다양한기술이필요하므로관련분야산업이균형있게발전가능 미래지향적산업 현재하 폐수처리분야가운데가장뒤떨어진분야라고할수있는하 폐수내존재하는유용자원재생및재활용기술개발에대해정부의적극적지원이필요 대부분의자원을수입에의존하는우리나라의실정을감안하였을때성장가능성이매우높은기술분야 또한전세계적으로자원순환기반의도시구축에많은노력을기울이고있는상황에서회수가능한영역의확장및해당기술의우위선점, 해외로의기술수출도꾀할수있을것으로판단 에너지효율향상을위해하 폐수처리의신기술개발에많은투자가이루어졌으나, 이를이용한에너지효율성은낮음 우리나라하 폐수처리장의혐기성소화기술은기술력부족및제반여건미비로운영효율이매우저조한실정 하수슬러지의경우원료특성상바이오가스에너지원으로생산하기위한기술적완성절차가복잡하고, 경제성확보가어려운상황 전반적인수처리공정을통합적으로관리하는시스템을구축할수있는산업 하 폐수방류수질고품질화및재이용을위한공정, 하수처리시설에서에너지자립화및자원회수공정, IT 융복합지능형운전및운영관리시스템을포함하는수처리시스템을구축가능 각공정단위별선도기술을개발하여세계시장을공략하는전략을내세울수있으며이를통해미래고부가가치환경시장을선점할수있을것으로전망 193

198 물환경 하수처리장에너지자립화 [ 하수처리장에너지자립화연관산업구조 ] 후방산업하수처리장에너지자립화전방산업 하 폐수처리시설의방류수질개선, 최적운전시스템을통한수자원의통합관리기술 하수처리시설로부터의에너지회수및재생에너지생산산업 MBR 분리막기술, 재생에너지발전기술, 기존하수처리장의발전시설설치 다. 시장현황 / 전망분석 세계하수도망시장은 2013년 594억달러에서연평균 4.8% 성장하여 2018년 786억달러를달성할것으로전망 상기 2013년전체시장 594억달러중토목 / 건설부분이 370억달러로가장높은비중을차지하며, 파이프가 88억달러순으로파악 지역별로는아시아 121억달러, 유럽 100억달러, 미주 97억달러규모이며, 국가별로는미국 (71억달러 ), 중국 (55억달러 ), 일본 (34억달러 ), 프랑스 (16억달러 ) 규모 특히아시아시장은경제성장에따른하수배출량증가와낮은하수처리율로인한환경오염문제로고성장이전망 [ 세계하수도망시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 구분 성장률 (%) 하수도망 59,384 61,895 63,994 68,328 73,186 78, * : 국내물산업의해외진출전략보고서, 한국수출입은행해외경제연구소, 2014 년 [ 주요품목별세계하수도망시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 구분주요품목 성장률 (%) 토목 / 건설 36,959 38,479 39,730 42,386 45,351 48, 세계시장 파이프 8,881 9,283 9,634 10,308 11,072 11, 펌프 2,122 2,219 2,303 2,465 2,648 2, 밸브 1,766 1,849 1,923 2,060 2,217 2, * 자료 : 국내물산업의해외진출전략보고서, 한국수출입은행해외경제연구소, 2014 년 194

199 전략제품현황분석 2014 년세계에너지자급율은 1985 년에비해 78% 증가하였으며, 세계에너지자급율 증가전망 미주는 2014 년 99% 의에너지자급율을나타내며, 그뒤를유럽, 아시아 - 오세아니아가잇고있음 * : Energy Balances of OECD countries, 2015, IEA [ OECD 에너지자립화도 ] 재생에너지발전은 2013년 22% 에서 2020년 26% 로성장할것으로전망 2014년태양열, 지열, 풍력등재생에너지원으로부터의발전량은전년도에비해증가 111) 화석연료 (coal, peat, oil share, oil, gas) 로부터의발전량은 160 TWh 감소하였으나, 지열, 태양열, 풍력, 바이오연료, 폐수및열로부터의발전량은오히려 1,000 TWh 증가 유럽은 2014년전체에너지생산량중에서풍력발전 7%, 바이오에너지 4% 및태양광이 3% 로 OECD 국가중에서가장높은발전량을제시 * 자료 : Reneuwable energy Medium-term Marktet Report 2015, IEA 111)IEA, Energy Balances of OECD countries, 2015 [ OECD 전체전기발전량변화 ] 195

200 물환경 하수처리장에너지자립화 * : Reneuwable energy Medium-term Marktet Report 2015, IEA [ OECD 재생에너지발전량변화 ] 2015년이후신재생에너지산업이성장단계를지나성숙단계로진입할것으로예상되며, 개도국으로수요확대속도가신재생에너지성장률을결정지을것으로예상됨 112) 2010년초반까지신재생에너지시장을이끌었던유럽에서최근미국, 중국및일본으로수요중심이이동중 2020년까지유럽, 미국, 중국등신재생에너지선진국이신재생에너지수요를이끌것으로예상되나, 2015년이후시장수요정체로성장률은점차떨어질것으로예상 하수처리시설교체수요가발생하는 2020 년이후본격적인시장이형성될전망 하수배출량증가및낮은하수처리율로인한환경오염문제를해결하기위해고성장이예상 [ 국내하수도관련시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만원 ) 분야 성장률 (%) 하폐수 1,704 1,772 1,843 1,914 1,967 2, 하수처리플랜트 1,000 1,093 1,169 1,254 1,281 1, * 자료 : 2014 국내물산업의해외진출전략, 한국수출입은행 (GWI 인용 ) 우리나라의연간에너지소비약 2 억 2600 만 TOE 로세계 10 위, 에너지의 97% 를수입에의존 선진국수준의높은에너지소비에비해자주공급역량은매우낮고, 석유수입세계 4 위, 석탄수입 세계 2 위, 천연가스수입은세계 8 위로에너지의 97% 를해외수입에의존 112) 신재생에너지산업의기회와국내기업들의해외진출전략, 한국수출입은행,

201 전략제품현황분석 한국의에너지자급률을 18.0% 로 OECD 34개국중에서 30위수준 OECD 국가의에너지자급률은평균 77.3% 이고, 한국보다에너지자급률이낮은국가는이스라엘, 아일랜드, 일본, 룩셈부르크의 4개국에불과 이는신재생에너지등대체에너지개발이미흡한상황에서에너지다소비산업등경제전반의구조적이문제에기인 * : 새로운경제시스템창출을위한경제주평, 현대경제연구원 [ 에너지자급률 ] 각지방자치단체의하수처리시설에너지자립화추진활발 광주시는제1하수처리장에서하루에발생하는 1만 7천 800 Nm 3 의메탄가스를하수슬러지를건조하는데사용하여연간 34억원의가스비를절감할수있을것으로전망 충주시는하수처리공정중생물반응조의산소공급장치및 LED 등교체, 하수슬러지소화조가스이용, 태양광발전시설설치를통해에너지자립율을 30% 로향상시켜 1억 5천만원절감 낮은재생에너지생산율 우리나라의재생에너지생산량은 2013 년 2.65M TOE 로전체에너지생산량에서 6% 차지 113) 113) Renewables information book, 2015, IEA 197

202 물환경 하수처리장에너지자립화 * : Renewables information book, 2015, IEA [ 재생에너지생산량 ] 2014 년신재생에너지공급량은 11,537 천 TOE 로 2013 년 9,879 천 TOE 대비 16.8% 증가 1 차에너지대비신재생에너지공급비중은 2013 년 3.52% 에서 2014 년 4.08% 로 0.56%p 증가 114) 바이오, 연료전지, 태양광등이높은증가세를보인반면, 수력, 풍력은생산량이감소 폐기물 ( %), 수력 ( %), 풍력 ( %) 등의비중이감소하고, 바이오 ( %), 태양광 ( %), 연료전지 ( %) 등의비중이크게증가 114) 2014 신재생에너지백서, 한국에너지공단 198

203 전략제품현황분석 * : 2014 신재생에너지백서, 한국에너지공단 [ 신재생에너지생산량 ] [ IEA 기준한국재생에너지현황 ] 구분 생산량 ( 천 toe) 발전량 (GWh) 2013 년 2014 년 ( 잠정 ) 2013 년 2014 년 ( 잠정 ) 태양열 태양광 ,605 1,605 풍력 ,149 1,165 재생에너지 수력 ,289 3,964 지열 조력 / 파력 / 해양 바이오 1,544 1,700 1,109 1,002 도시폐기물 ( 재생 ) , 133 비재생폐기물 산업폐기물 2,291 2, 도시폐기물 ( 비재생 ) 총계 5,465 5,643 9,290 8,827 * 자료 : 2014 년신재생에너지보급통계, 2015 년판 ( 출처 :Energy Balances of OECD Countries, 2015) 199

204 물환경 하수처리장에너지자립화 라. 공급망 ( 분류 ) 에따른분석 MBR용분리막 해외기업으로는 Zenon을인수한 GE사가 43.4%, 평막형 MBR 115) 분리막을제조하고있는 kubota사가 24.5% 를점유 미쓰비시레이온사와 Siemens 의시장점유율이각각 15.8%, 7.2% 로, 이들 4개사가전세계 MBR 용분리막시장의 75% 를차지 국내기업으로는에코니티가국내 MBR용분리막시장의 26.1% 를차지하고있으며, 그외에외국기업인스미토모, 미쓰비시, GE가각각 24.6%, 23.8%, 13.3% 의점유율 국내업체의제품이전체하수처리시장에서차지하는비율은 1% 내외이며, 대부분하수처리장에서는 GE사의분리막을사용하고있어국내 MBR 시장점유율에서 GE가 40% 이상을차지할것으로예상 하수슬러지 해외기업으로는프랑스 Veolia, 노르웨이 Cambi 등이하수슬러지열가수분해기술을보유 민간사업자가소규모시설을운영하는형태에서대기업의참여시작 대체에너지 2014년태양광기업들의실적개선이가시화되고있으며, 3분기이후태양광선도기업의실적개선이가시화 국내태양전지및모듈생산용량은중국 Yingli사등단일기업보다작으며중국기업대비가격경쟁력은 20~30% 낮은상황이지속 풍력에너지의경우, 국내터빈기업들의부지확보어려움과해외터빈기업들의국내진출로인한경쟁심화 국산터빈가격은해외터빈대비 20~30% 가높고실적이부족하다는이유로국내시장에서도외면받는실정 하수열, 소수력및태양광발전을이용한에너지생산 회수시스템및통합스마트운영기술개발 SK케미컬, 금호건설, 웅진코웨이, 대우건설, 한화건설, 한라, 코오롱글로벌 ( 주 ), 부광테크, 태성종합기술, 씨엠디기술단, 에네트, 인하대학교등이관련분야연구개발진행 태양광발전시스템, 저낙차용소수력발전시스템, 하수열회수시스템을통해전기및열에너지를생산하고이들이종에너지원 ( 열, 전기 ) 의유기적연계와융합을통한하수처리장용최적에너지그리드구축및스마트운영기술의개발 수처리플랜트내에서맞춤형고효율하수재이용공정, 에너지자립형플랜트및슬러지자원화및고효율에너지절감기기개발등을포함한모델을설립하여향후통합스마트운영기술을개발 115) MBR(Membrane Bio-Reactor) : 미생물을이용하여생물학적으로분해한후분리막 (0.04 μm ) 을통과시켜부유물질, 대장균등을제거하는공법 200

205 전략제품현황분석 하폐수처리시장및하수재이용분야의대형화추세로국내 MBR용분리막시장은점차대기업중심으로재편될전망 MBR용분리막은소재, 제조, 모듈화및검수등의과정을거쳐제조되는데까다로운조건과작은시장규모로소수의중소기업이중심이되었으나최근물관련산업이부각되면서대기업이진입하기시작 시스템엔지니어링분야는 1만톤 / 일이상의대형처리장을중심으로국내건설사들이독점하고있으며, 수십 ~ 수백톤정도의소규모 MBR 공정은많은중소기업들이설계및시공하고있는실정 [ 주요기업의하수처리장에너지관련기술개발및사업화활동 ] 주요기업 주요기술개발및사업화활동 금호건설 ( 한국 ) - 최근부영양화에따른녹조발생등으로이슈가되고있는총인처리사업과슬러지감량화, 음식물바이오가스화및에너지자립화사업시장에적극적으로참여하기위한시범사업수주활발 - 수처리사업등기존사업분야의저변을공고히하고사업분야영역을확대함으로써신성장동력을확보함과동시에저탄소녹색성장의시대에대비한전략추진 웅진코웨이 ( 한국 ) - 국내외산업용취수, 순수, 폐수설비분야기술을보유한중견수처리전문기업인삼양정수를 인수함으로써삼양정수의해외네트워크를활용해해외시장공략을강화 - 하수처리수재이용을통한수자원을확보하여하수재이용관련프로젝트를중점적으로추진 대우건설 ( 한국 ) 한화건설 ( 한국 ) SK 케미컬 ( 한국 ) - 군산시, 제주시의하수관거정비프로젝트, 안성시, 충주댐상류의하수처리장프로젝트, 구의정수센터재건설및고도정수처리시설프로젝트등을진행중 - 슬러지처리와관련하여대구음식물류폐기물및분뇨처리시설, 부산하수슬러지육상처리시설, 인천수도권매립지슬러지자원화시설등을건설중 - 에너지자립형수처리기술 ( 미생물연료전지를활용한수처리공정 ) 은하수중의유기물을이용해전기에너지를생산할수있는전기활성미생물을이용하는 MFC기술과초고도수처리가가능한막분리기술, 그리고하수처리수를공업용수로재이용할수있도록용존염류를제거하는전기흡착공정 (CDI) 을결합한차세대물재생기술 - 미생물연료전지 (MFC) 를통한전기에너지생산뿐아니라저에너지수처리기술을접목해기존하수처리및하수재이용공정대비소요에너지를획기적으로줄일수있어저감율 60% 달성을목표 - 30m 3 / 일규모이상의한국형바이오가스통합실증플랜트구축 ( 슬러지열가용화기술실증화, 고온고율혐기성소화기술실증화, 탈황정제및가스고질화시스템실증화, 가스터빈및발전시스템실증화, 부품의 100% 국산화와통합화, 해외사업화 201

206 물환경 하수처리장에너지자립화 [ 하수처리장에너지자립화공급망분석종합 ] 공급망단계 MBR 용분리막시스템엔지니어링하수슬러지대체에너지 주요내용 MBR 용핵심소재시스템최적화연료화대체에너지생산및공급 주요제품 / 기술 - 소재 : PVDF,PTEF,PSf,PES - 사용형태 : 침지형, 외장형 - 분리막형태 : 중공사막, 평막, 관형막 초기설치비, 내오염, 전처리공정, 후처리공정 하수슬러지의건조및탈수, 하수슬러지의고형연료화, 슬러지감량화 소화가스발전, 소수력발전또는태양광발전의설비, 시스템등 국내기업 에네트, 태성종합기술, 에코니티, 한국수자원공사, 쌍용건설, 코오롱, 제일모직, LG 전자, 퓨어엔비텍, 이엔이, 필로스 현대엔지니어링, 삼성엔지니어링, GS 건설, 대우건설, 쌍용건설, 포스코건설, 코오롱글로벌 ( 주 ), 한화건설, 태영건설, 금호건설, 에코니티, 퓨어엔비텍, 이엔이동국환경, 그린엔텍, 효림산업, 지앤씨엔지니어링, 유진엔바이텍, 와클, 코레드, 그린테크놀로지 포스코엔지니어링, 포스코건설, 두산건설 ( 주 ), 엔바이오컨스, 에코셋, 한솔이엠이 ( 주 ), 한국종합플랜트, 한라산업개발 ( 주 ), 현대엔지니어링 ( 주 ), 한국하이테크 ( 주 ), 수환경 R&D, 조이환경에너지, 리젠스, 한국종합플랜트, 엔바이로텍 ( 주 ) SK케미컬, 금호건설, 웅진코웨이, 대우건설, 한화건설, 한라, 코오롱글로벌 ( 주 ), 부광테크, 태성종합기술, 씨엠디기술단, 에네트 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ), 높은단계 : ) 202

207 전략제품현황분석 3. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 하수처리장에너지자립화분야의중소기업을대상으로유망기술에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재기술개발을추진중이거나추진할계획이있는기술에대한기술개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 오일원심분리기, hydrate 반응장치기술, 폐수처리 3단여과장치및빗물처리장치기술등 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 하수처리장에너지자립화분야의중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요분석 결과, 다음과같은기술의개발에대한수요요구 [ 수처리소재및공정분야과제신청현황 ] 전략제품중분야관심기술 하수처리장에너지자립화 하수처리장에너지자립화 슬러지처리에너지자립화 - 수분산성아크릴아미드공중합체물을함유한하수처리용에멀젼유기고분자응집제기술개발, 하수처리공정에서퍼지제어기를이용한지능형모델제어구조에의한하수처리공정제어시스템개발, 고농도오존수제조시스템을이용한이동형호소 수질정화장치개발 - 가중응집제를이용한초고속응집침전공정및여과공정개발, 수처리용대면적다이아몬드전극상용화개발, 나노입자가함침된고기능성수처리용세라믹필터개발, 농 축산업용수를위한수처리장치의전처리필터, 친환경나노섬유제조기술을이용한수처리용복합필터개발, 수처리용항균 / 살균 / 흡착기능성섬유소재개발 203

208 물환경 하수처리장에너지자립화 4. 기술분석 가. 특허동향분석 116) (1) 세계동향 하수처리장에너지자립화의대상특허 1,373 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 최근인 2013년까지증감을반복하면서감소하는추세를나타내고있으며, 해당기간동안평균 250건이상의특허가출원 출원규모에있어서는한국이 659 건의출원으로 48% 의높은점유율을나타내며, 이어서일본 342 건으로 25%, 미국 282 건으로 20%, 유럽 90건으로 7% 순의특허점유율을나타내는것으로분석 한국에서는큰폭의증감없이평균 118건내외의특허가꾸준히출원되고있는것으로분석 [ 하수처리장에너지자립화의국가 연도별출원동향 ] 116) 7년간 (2009 년 1월 ~ 2015 년 6월 ) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함. 2012년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임 204

209 전략제품현황분석 하수처리장에너지자립화의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 일본과미국국적출원인의활동이두드러지는것으로분석 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, METAWATER CO LTD(JP) 가최상위출원인으로나타났으며, 미국의경우 EVOQUA WATER TECHNOLOGIES LLC(US) 가최상위출원인으로도출 한국국적의코웨이 ( 주 ) 는유럽및미국에서상위출원인으로도출 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 205

210 물환경 하수처리장에너지자립화 (2) 국내동향 하수처리장에너지자립화의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2010 년부터최근인 2013 년까지증감을반복하며일정수준의특허가지속적으로출원되고있으며, 내국인출원비율에있어서는 2013년까지 96% 이상의높은비율을비중을꾸준히차지하고있는것으로분석 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 96%, 외국인 4% 로한국인의특허출원비율이매우높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면중소기업 117) 의특허비율이 46% 로가장높았으며, 개인의특허비율이 31% 로그뒤를이었으며, 대기업, 대학 / 연구소 / 공공기관과해외출원인이각각 12%, 7% 와 4% 로분석되어하수처리장에너지자립화분야는중소기업및개인에의한특허출원이많은분야로판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 117) / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업 ( 대기업으로정의 ) 외기업 206

211 전략제품현황분석 하수처리장에너지자립화의국내주요출원인현황을살펴보면, 중소기업이활발한특허출원활동을나타내고있는것으로조사 코리아워터텍 10건, 신한엔지니어링이 9건을출원하며주도하고있으며, 대학 / 연구소 / 공공기관에서는한국에너지기술연구원이 8건으로최다출원을기록하고있으며, 대기업에서는현대제철이 6건의출원으로최다출원을기록 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 207

212 물환경 하수처리장에너지자립화 나. 기술군도출 하수처리장에너지자립화전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를 대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을 바탕으로요소기술후보군을도출 또한하수처리장에너지자립화전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을 통해데이터마이닝으로누락될수있는요소기술후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 하수처리장에너지자립화의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 11개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 하수처리장에너지자립화관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 118) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 119) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 118) (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 119) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 208

213 전략제품현황분석 [ 하수처리장에너지자립화에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 microbial fuel cell water treatment 8 1. Multi-anode/cathode granular activated carbon microbial fuel cells (MAC- GACMFC): A costeffective design for high power generation from wastewater treatment 2. Sustainable power generation from floating macrophytes based ecological microenvironment through embedded fuel cells along with simultaneous wastewater treatment 3. A pilot-scale study on utilizing multi-anode/cathode microbial fuel cells (MAC MFCs) to enhance the power production in wastewater treatment 4. Performance of a combined system of microbial fuel cell and membrane bioreactor: Wastewater treatment, sludge reduction, energy recovery and membrane fouling 클러스터 02 heat recovering wastewater recovery 10~13 1. SYSTEM FOR RECOVERING HEAT OF WASTED WATER 2. Integration of hydrogen production and waste heat recovery in electrochemical wastewater treatment 3. Water/steam treatment programs and chemistry control for heat recovery steam generators 4. MONITERING SYSTEM FOR WASTEWATER HEAT RECYCLING MACHINE 209

214 물환경 하수처리장에너지자립화 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 03 dehydration sludge dewatering 9 1. Dehydration and fuelization system for sludges 2. Decompression-dehydration-drying system for the recycling and reuse of high-concentration wastewater: New wastewater treatment technologies 3. Treatment device of sludge using oxidation dewatering and dry combustion 클러스터 04 energy-effici ent efficiency digestion can sludge biogas 4~7 1. Anaerobic co-digestion of the organic fraction of municipal solid waste with FOG waste from a sewage treatment plant: Recovering a wasted methane potential and enhancing the biogas yield 2. Energetic efficiency in waste water treatments plants: Optimization of activated sludge process coupled with anaerobic digestion 3. Energy-efficient municipal sewage treatment plants: Current research project discussed, how the coupled system of wastewater treatment/ sludge digestion can be energetically optimized by model-supported process management 클러스터 05 degestion chamber, sewage, anaerobic digestion 6~12 1. A hybrid system of thermophillic anaerobic digestion and heat pump for sludge stabilization and cascade utilization of energy in municipal sewage treatment plant 2. Dimensioning of digestion chamber for upgrading of gas recovery at wastewater treatment plant 3. Anaerobic digestion and gasification coupling for wastewater sludge treatment and recovery 클러스터 06 methane gas bio gas methane 21~23 1. Sewage disposal tank with methane gas collection function 2. Food waste Livestock feed and compost and bio-gas production Pretreatment system 3. The method and apparatus of preparing biogas from liguid organic waste using solar heat and catalist 4. PROCESSING SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING METHANE GAS, FERMENTED FEED AND LIQUID FERTILIZER USING FOOD WASTE 5. Methane recovery and energy generation in spent wash wastewater treatment 클러스터 07 waste heat recovering sludge 17~19 1. Waste heat frequency and white lead reduction system of sludge dryer 2. Sludge drying system using waste heat 3. APPARATUS AND METHOD OF A WASTE HEAT RECOVERING FOR SOLID-LIQUID SLURRY FROM ORGANIC SLUDGES 4. Simulation and sustainability analysis for produced water treatment driven by on-site waste heat 클러스터 08 hydroelectric power, hydraulic power, hydropower 4~7 1. Hybrid type micro small hydroelectric power generator 2. Apparutus Floating on Surface of the water for Generating elecricity of Hydraulic power using Pumping out Water in Water Treatment plant and Filtration plant 3. Micro-hydro power generation design and fabrication of micro-hydro turbine for water treatement plant 210

215 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 09 wind power sewage water treatment 9 1. WIND POWER GENERATOR USING SEWAGE WATER TREATMENT FACILITY WHICH INCLUDES USE OF AIR 2. Research on wet air oxidation sludge treatment system using nongrid-connected wind power 클러스터 10 solar-power, solar cell water treatment solar energy Solar-powered electrocoagulation system for water and wastewater treatment 2. Industrial wastewater treatment by electrocoagulation-electrooxidation processes powered by solar cells 3. WATER TREATMENT SYSTEM USING SOLAR ENERGY 클러스터 11 micro-bubble air diffuser Ultra micro-bubble generating Apparatus 2. Activated sludge disintegration apparatus using microbubble and ultrasonification 3. AIR DIFFUSER 211

216 물환경 하수처리장에너지자립화 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 하수처리장에너지자립화의유효데이터의 IPC 120) 를대상으로특허분류체계별특허분포를파악하고 상위 20 위에대하여기술트리 121) 를구축하여키워드클러스터링을통한요소기술도출에서누락 가능성이있는추가적인요소기술후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (B01D-021) 침전에의한액체로부터현탁입자의분리 (B01D) 분리 (B01D-035) 기타의여과장치 ; 여과조작을위한부속장치 ; 필터하우징구조 (B) 분리 ; 혼합 (B01) 물리적방법, 화학적방법또는장치일반 ; (B01D-053) 가스또는증기의분리 ; 기체로부터휘발성용제증기의회수 ; 폐가스, 예를들어엔진배기가스, 매연, 연기굴뚝연기등의화학적또는생물학적정화 ; 또는에어로졸 (B01J) 화학적또는물리적방법, 예. 촉매, 콜로이드화학 ; 그들의관련장치 (B01J-020) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스 (B09) 고체폐기물의처리 ; 오염된토양의재생 (B09B) 고체폐기물의처리 (B09B-003) 고체폐기물의파괴또는유용하거나무해한물질로의전환 (C02F-001) 물, 폐수또는하수의처리 (C) 화학 ; 야금 (C02) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F-003) 물, 폐수또는하수의생물학적처리 (C02F-009) 물, 폐수또는하수의다단계처리 (C02F-011) 오니 ( 슬러지 ) 의처리 ; 이를위한장치 (C04) 시멘트 ; 콘크리트 ; 인조석 ; 세라믹스 ; 내화물 (C04B) 석회 ; 마그네시아 ; 슬래그 ; 시멘트 ; 그조성물, 예. 모르타르, 콘크리트또는유사한건축재료 ; 인조석 ; 세라믹 (C04B-018) 모르타르, 콘크리트또는, 인조석을위한충전재로서응집물또는폐기물혹은폐석 (refuse) 의사용 ; 모르타르, 콘크리트또는인조석에대한응집물혹은폐기물또는폐석의충전성을향상시키기에특히적합한처리 120) : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975 년 10 월에제정한기술분야별분류기호 121) IPC 의메인그룹데이터에대하여상위 30 위까지를대상으로함 212

217 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (C10) 석유, 가스또는코크스공업 ; 일산화탄소를함유하는공업가스 ; 연료 ; 윤활제 ; 이탄 (C10J) 고체탄소질물질로부터기체, 수성기체, 합성기체또는이러한기체를함유하는혼합물의제조 ; 공기또는기타기체를탄소와화합 (C10L) 달리분류되지않는연료 ; 천연가스 ; 서브클래스 C10G 또는 C10K 에의하여분류되지않는방법으로얻어지는천연가스 ; 액체석유가스 ; 연료또는화염의첨가제사용 ; 화염착화제 (C10J-003) 고체탄소질연료에서일산화탄소함유가연성기체의제조 (C10L-005) 고체연료 (E) 고정구조물 (E03) 상수 ( 上 ); 하수 ( 下 ) (E03F) 하수 ( 下 ); 오수 ( 汚 ) 구덩이 (E03F-005) 하수도 ( 下 道 ) 의구조 (F16) 기계요소또는단위 ; 기계또는장치의효율적기능을발휘하고유지하기위한일반적인수단 ; 단열일반 (F16L) 관 ; 관의이음또는부착구 ; 관, 케이블또는보호관류의지지 ; 열절연 (THERMAL INSULATION) 수단일반 (F16L-055) 관또는관시스템속또는그것과연결해이용되는장치또는부속품 (F23) 연소장치 ; 연소방법 (F23G) 화장로 (Cremation Furnaces); 연소에의해폐기물또는저등급연료를소각하는것 (F23G-005) 방법또는장치, 예. 폐기물또는저등급연료의소각을위해특히적용된소각로 (F) 기계공학 ; 조명 ; 가열 ; 무기 ; 폭파 (F24) 가열 ( 加熱 ); 레인지 ; 환기 ( 換氣 ) (F24H) 열발생수단이있는유체가열기, 예, 물가열기또는공기가열기일반 (F24H-001) 열발생수단을갖는물가열기. 예, 보일러, 플로우 (flow) 식가열기, 저탕식가열기 (F26B-003) 가열을수반하는공정에의한고체재료또는물체의건조 (F26) 건조 (F26B) 고체원료또는고형물에서액체를제거하는것에의한건조 (F26B-017) 전송운동을수반하는, 흩어지는재료, 합성수지또는유동화된형상의것, 가소성물질또는유동성물질, 예. 세립인조섬유를건조하는기계및장치 (F28) 열교환일반 (F28D) 열교환매체가직접접촉하지않는열교환장치로다른서브클라스로분류되지않는것 ; 축열플랜트또는장치일반 (F28D-007) 양열교환매체에대해서부동의관상의유로군을가지고그들의매체가상호다른측의유로군과접촉하는열교환장치 (G) 물리학 (G21) 핵공학 (G21F)X 선, 감마 (gamma) 선, 미립자선또는입자충격에대한보호 ; 방사능오염물질의처리 ; 오염제거장치 ; 방사능오염물의처리 (G21F-009) 오염제거장치 ; 방사능오염물질의처리 213

218 물환경 하수처리장에너지자립화 (3) 데이터기반의요소기술도출 하수처리장에너지자립화기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링결과 및 IPC 분류로도출된기술트리를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링과 IPC 분류를통해도출된요소기술후보군에 대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 요소기술도출 No. 요소기술명도출방식키워드 /IPC 요소기술 01 고효율메탄가스분리막제조기술키워드클러스터링 microbial, fuel cell, water treatment 요소기술 02 하수처리장저온고효율회수소재및공정기술 키워드클러스터링 heat recovering, wastewater, recovery 요소기술 03 슬러지내고효율미생물탈수기술키워드클러스터링 dehydration, sludge, dewatering 요소기술 04 혐기성소화효율향상을위한촉매및담체제조기술 키워드클러스터링 energy-efficient, efficiency, digestion can, sludge, biogas 요소기술 05 혐기성소화조고효율전환설계기술키워드클러스터링 degestion chamber, sewage, anaerobic digestion 요소기술 06 소화가스내메탄가스고효율분리공정기술키워드클러스터링 methane gas, bio gas, methane 요소기술 07 폐열회수열저장소재제조및공정개발키워드클러스터링 waste heat, recovering, sludge 요소기술 08 하수처리장소수력발전용터빈개발키워드클러스터링 hydroelectric power, hydraulic power, hydropower 요소기술 09 하수처리장풍력발전용터빈개발키워드클러스터링 wind power, sewage water treatment 요소기술 10 하수처리장태양광발전전극개발키워드클러스터링 solar-power, solar cell, water treatment, solar energy 요소기술 11 마이크로버블산기장치키워드클러스터링 micro-bubble, air diffuser 214

219 전략제품현황분석 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 하수처리장에너지자립화의기술별출원점유율 122) 및최신특허비율 123) 을살펴보면, 요소기술 01, 요소기술 02, 요소기술 13의경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 요소기술 03, 요소기술 04, 요소기술 06, 요소기술 07, 요소기술 12의경우최신특허비율은평균이하이나출원점유율은평균이상으로나타났으며, 요소기술 06, 요소기술 09, 요소기술 11은출원점유율은평균이하이나최신특허비율이평균이상으로높게분석 요소기술 05, 요소기술 08, 요소기술 10은출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 01 고효율메탄가스분리막제조기술 % 44.44% 上 요소기술 02 하수처리장저온고효율회수소재및공정기술 % 47.47% 上 요소기술 03 슬러지내고효율미생물탈수기술 % 42.62% 中 요소기술 04 혐기성소화효율향상을위한촉매및담체제조기술 % 30.88% 中 요소기술 05 혐기성소화조고효율전환설계기술 % 38.30% 下 요소기술 06 소화가스내메탄가스고효율분리공정기술 % 46.81% 中 요소기술 07 폐열회수열저장소재제조및공정개발 % 35.05% 中 요소기술 08 하수처리장소수력발전용터빈개발 % 40.74% 下 요소기술 09 하수처리장풍력발전용터빈개발 % 80.00% 中 122) : 전체특허중에서해당요소기술의점유율 출원점유율 = 해당요소기술의특허건수전략제품전체특허건수 123) 최신특허비율 : 해당요소기술의특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당요소기술의 2012 년 ~2015 년특허건수해당요소기술의전체특허건수 215

220 물환경 하수처리장에너지자립화 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 10 하수처리장태양광발전전극개발 % 26.67% 下 요소기술 11 마이크로버블산기장치 % 43.75% 中 요소기술 12 고효율열교환장치 % 36.71% 中 요소기술 13 고효율탈수장치 % 50.00% 上 분야평균 % 43.34% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 124) ) 및시장확보력지수 (PFS 125) ) 를이용하여하수처리장에너지자립화의기술별기술수준을살펴보면, 요소기술 07은피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 요소기술 13은피인용지수는우수하나, 시장확보력은평균에미치지못하는것으로분석 요소기술 01, 요소기술 02, 요소기술 05, 요소기술 10, 요소기술 12는시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 01 고효율메탄가스분리막제조기술 中 요소기술 02 하수처리장저온고효율회수소재및공정기술 中 요소기술 03 슬러지내고효율미생물탈수기술 下 요소기술 04 혐기성소화효율향상을위한촉매및담체제조기술 下 요소기술 05 혐기성소화조고효율전환설계기술 中 124) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 125) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 216

221 전략제품현황분석 요소기술 No. 요소기술 06 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 소화가스내메탄가스고효율분리공정기술 下 요소기술 07 폐열회수열저장소재제조및공정개발 上 요소기술 08 하수처리장소수력발전용터빈개발 下 요소기술 09 하수처리장풍력발전용터빈개발 下 요소기술 10 하수처리장태양광발전전극개발 中 요소기술 11 마이크로버블산기장치 下 요소기술 12 고효율열교환장치 中 요소기술 13 고효율탈수장치 中 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각요소기술별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한요소기술후보군을선별 요소기술 02, 요소기술 05와요소기술 12 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 요소기술 06 55% 와요소기술 02는 53% 의중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율역시요소기술 12와요소기술 02, 요소기술 05는각각 56%, 52% 와 52% 의출원인비율을나타내어상대적으로중소기업의참여도가높은분야로판단 217

222 물환경 하수처리장에너지자립화 요소기술 No. 요소기술 01 요소기술 02 요소기술 03 요소기술 04 요소기술명 고효율메탄가스분리막제조기술하수처리장저온고효율회수소재및공정기술슬러지내고효율미생물탈수기술혐기성소화효율향상을위한촉매및담체제조기술 국내특허 중소기업 중소기업출원비율 특허건수출원인수 특허건수 출원인수 126) 중소기업 출원인비율 127) 종합평가 % 39.13% 下 % 52.17% 上 % 49.21% 上 % 41.94% 中 요소기술 05 혐기성소화조고효율전환설계기술 % 52.63% 上 요소기술 06 요소기술 07 소화가스내메탄가스고효율분리공정기술폐열회수열저장소재제조및공정개발 [ 중소기업적합성분석 ] % 47.06% 上 % 41.94% 中 요소기술 08 하수처리장소수력발전용터빈개발 % 38.89% 下 요소기술 09 하수처리장풍력발전용터빈개발 % 50.00% 中 요소기술 10 하수처리장태양광발전전극개발 % 25.00% 下 요소기술 11 마이크로버블산기장치 % 20.00% 下 요소기술 12 고효율열교환장치 % 56.52% 上 요소기술 13 고효율탈수장치 % 45.16% 上 126) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 127) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 218

223 전략제품현황분석 (4) 요소기술별종합평가 요소기술별기술지수분석을종합한결과, 요소기술 02, 요소기술 13 이기술성장성분석과중소기업 적합성이우수한것으로판단 [ 요소기술별종합평가표 ] 요소기술 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 요소기술 % 44.44% 上 中 37.04% 39.13% 下 요소기술 % 47.47% 上 中 53.06% 52.17% 上 요소기술 % 42.62% 中 下 50.00% 49.21% 上 요소기술 % 30.88% 中 下 44.12% 41.94% 中 요소기술 % 38.30% 下 中 50.00% 52.63% 上 요소기술 % 46.81% 中 下 55.00% 47.06% 上 요소기술 % 35.05% 中 上 44.12% 41.94% 中 요소기술 % 40.74% 下 下 36.84% 38.89% 下 요소기술 % 80.00% 中 下 33.33% 50.00% 中 요소기술 % 26.67% 下 中 30.77% 25.00% 下 요소기술 % 43.75% 中 下 20.00% 20.00% 下 요소기술 % 36.71% 中 中 50.00% 56.52% 上 요소기술 % 50.00% 上 中 47.06% 45.16% 上 219

224 물환경 하수처리장에너지자립화 5. 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로 로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [ 하수처리장에너지자립화기술분야요소기술 ] 중분류요소기술출처 고효율소재기술 하수처리장저온고효율회수소재및공정기술 혐기성소화효율향상을위한촉매및담체제조기술 폐열회수열저장소재제조및공정개발 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 바이오가스분리기술 고효율메탄가스분리막제조기술 소화가스내메탄가스고효율분리공정기술 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 고효율탈수기술 슬러지내고효율미생물탈수기술 고효율탈수장치 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 마이크로버블산기장치 전문가, 특허분석 혐기성소화조고효율전환설계기술 전문가, 특허분석 고효율장치및설계기술 하수처리장소수력발전용터빈개발 하수처리장풍력발전용터빈개발 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 하수처리장태양광발전전극개발 전문가, 특허분석 고효율열교환장치 전문가, 특허분석 220

225 전략제품현황분석 6. 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에 적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 핵심기술선정결과 ] 중분류핵심기술정의 고효율소재기술 하수처리장저온고효율회수소재및공정기술 혐기성소화효율향상을위한촉매및담체제조기술 하수처리장에서방류되는하수의열원을회수하여다양한수요처로안정적으로공급하는기술 혐기성소화조의황화합물등방해물질을제거하고, 메탄가스효율을개선하기위한촉매및담체를개발하는기술 바이오가스분리기술 고효율메탄가스분리막제조기술 소화가스내메탄가스고효율분리공정기술 바이오가스내주요성분은메탄 45~75%, 이산화탄소 30~50%, 황화수소 0.3% 및수증기가함유하고있으며, 바이오가스로부터분리막을이용하여, 메탄가스를분리하는기술 이산화탄소등의산성가스와메탄가스를함유하는소화가스에서메탄가스를분리막으로효율적으로분리하는기술 고효율탈수기술 슬러지내고효율미생물탈수기술 고효율탈수장치 슬러내미생물의세포질을파괴하여미생물을탈수하는기술로써, 전기침투탈수, 기계적탈수및브라운운동등이원리로이용되는기술 슬러지를농축, 탈수하는기술로써, 단순기계적압착탈수에서회전과압착을병행한유동판식슬러지농축탈수등의기술 고효율장치및설계기술 마이크로버블산기장치 혐기성소화조고효율전환설계기술 버블의사이즈를마이크로의크기로한정하여산기의효과를증대시키는기술로써, 마이크로버블을발생시키기위한압력과고속선회력등이중요한인자로규명되고있음 혐기성소화조의메탄가스발생률을개선시키기위하여소화조의형상, 운전방식을종합고려한설계기술 221

226 물환경 하수처리장에너지자립화 7. 로드맵기획 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을 대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 최종중소기업전략기술로드맵은시장요구사항, 연차별목표, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심기술에대한연구목표 ] 중분류핵심기술기술요구사항 고효율소재기술 하수처리장저온고효율회수소재및공정기술 혐기성소화효율향상을위한촉매및담체제조기술 배관, 펌프등열교환기 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 열교환기포함한회수장치설계 공정디자인촉매, 담체개발 회수장치제작및시운전시스템성능평가 적용공정연구소화율 > 34% 회수장치최적조건도출및상용화공정설계 공정최적화소화율 > 45% 최종목표 저온회수 소화반응속도향상, 메탄균과의접촉효율향상 바이오가스분리기술 고효율탈수기술 고효율메탄가스분리막제조기술 소화가스내메탄가스고효율분리공정기술 슬러지내고효율미생물탈수기술 고효율탈수장치 분리막제조기술 분리막제조기술 탈수기술, 석회및염소사용, 산소안정화, 방사선조사 ( 미생물사멸 ) 전기탈수, Pilot plant 분리막개발 분리막개발 탈수공정선택, 석회제선택 탈수특성기초실험및 pilot plant 설계 ( 처리용량 : 1 톤 / 일 ) 적용공정연구제거효율 >80% 적용공정연구회수율 >95% 함수율 80% 이하 pilot plant 제작및시운전시스템성능평가 공정최적화제거효율 >95% 회수율 >99% 함수율 60% 이하, 에너지소모량감축 pilot plant 최적조건도출및상용화공정설계 ( 수분함수율 70% 이하 ) 막공정시스템구축 막공정시스템구축 탈수효율향상 산기도개선 고효율장치및설계기술 마이크로버블산기장치 혐기성소화조고효율전환설계기술 산기식, 기계식및펌프순환식 미생물유출방지, 슬러지및바이오가스순환, 슬러지농축 나노크기의다공성판및기체공급장치를포한한산기장치개발 가스화효율 60% 산소전달율 >20% 가스화효율 70% 산소전달율 >35% 가스화효율 80% 우수한세정효과, 소요동력감소 가스화효율 80% 이상 222

227 전략제품현황분석 나. 로드맵기획 223

228 물환경 수처리소재및공정 수처리소재및공정 1. 개요 - 정의 : 수처리소재및공정은수질오염의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원에요구되는소재및이를적용한공정기술, 물속의오염물질을제거하고정화하기위한수처리단위공정및수중오염물질을응집하거나, 흡착또는분해하여농도를감소시킬수있는소재및공정을의미 - 범위 : 수질오염물질여과소재, 수질오염물질흡착소재, 응집소재, 전처리용필터소재, 세라믹소재기반분리막제조기술, 수질오염물질정화모듈, 고도산화공정을포함 가. 정의및필요성 인구급증과도시화, 급격한산업화에따라환경오염문제가전세계적으로대두되고있으며, 그 중에서도특히수질오염에대해사회적이슈가인간의생존권과깨끗한환경을영위할환경권 측면에서그심각성이높게부각 수질오염으로인해환경의파괴와인간의신체적 정신적건강에많은피해를끼치고있는 상황이며, 따라서수질오염의원인이되고있는생활오수및산업폐수는공공성측면에서 반드시처리하여방출필요 수중오염물질을제거하고정화하기위한수처리소재및수중오염물질을물리적, 화학적, 생물학적으로처리하여농도를감소시킬수있는소재및공정기술 신종유해물질을포함한오염물의효과적제거를위한소재및초고도오염물질정화소재를중심으로한소재합성기술 개발신소재를적용하여오염수환경에서효과적으로작동가능한단위공정및시스템개발기술 나. 범위및분류 수처리공정에서사용되는기능성소재합성기술 고투과도확보를위한고친수성개질기술, 고농도질소, 인제거및회수용소재, 유용자원회수기능성소재 수질규제항목에존재하는유기 / 무기오염물질처리효율이기존소재대비 30% 이상높은효율특성을나타내는수처리적용소재를제조하는기술 수처리공정인흡착, 여과, 산화공정에적용되는흡착제, 필터및분리막, 산화제, 촉매등을생산하는기술및해당소재를이용한단위공정 / 시스템설계기술을포함 224

229 전략제품현황분석 수질규제항목에존재하지않는신종유해물질 (POPs 등 ) 을효과적으로제거할수있는고도산화공정 (AOP: Advanced Oxidation Process) 에적용가능한소재를제조하는기술영역 신소재개발 / 합성및기존소재의특성개질, 반응기도입을위한기능기화 (Functionalization) 등신소재합성및기존소재의특성향상을소재관련기술을포함 개발소재가실질적으로하수, 폐수, 정수공정으로활용할수있는단위공정및프로세스설계기술을포함 [ 수처리소재및공정제품분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 분리막 역삼투압방식 (RO), 정밀여과막 (MF), 한외분리막 (UF), 나노분리막 (NF) 수처리소재및공정 흡착제 탄소계흡착소재, 식물계원료흡착소재, 유용자원회수형흡착소재, 흡착 - 촉매복합기능촉매형흡착소재등 수처리모듈 수질오염물질정화모듈, 전처리용필터소재, 세라믹소재기반분리막 [ 수처리소재및공정공급망관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 수처리용기능성소재합성기술 고투과도확보를위한고친수성분리막개질고농도질소, 인제거및회수용소재 ( 알루미늄염, 철염, 석회등 ) 유용자원회수기능성소재 ( 나노흡착소재, 유기흡착제 ) 수처리소재및공정 수처리소재기술 수처리모듈기반기술 수질오염물질응집제 ( 나노소재, 바이오소재등 ) 수질오염물질흡착제 ( 활성탄, 활성탄소섬유, 제올라이트, 다공성실리카, 다공성탄소체등 ) 수질오염물질정화모듈전처리용필터소재 (PP, 부직포, 직물, 메쉬, 탄소나노소재 ) 세라믹소재기반분리막 수처리공정기술 고도산화공정 225

230 물환경 수처리소재및공정 2. 산업및시장분석 - 수처리기술은소재기술패러다임이수처리기술은곧공정기술이라는패러다임을빠르게대체하고있음. 이는공정기술의한계를뛰어넘을수있는효과적인방법으로공정에적용되는소재기술의발전이필요하다는공감대가빠르게확산되고있음. 즉미래수환경오염효과적으로대응할수있는방법은 수처리소재의업그레이드를통한미래공정개발 에대한수요가빠르게증가 - 기존수처리방법은극미량의오염물질처리에는효과적이지못하여선택적응집, 흡착및회수소재개발필요 - 조사된중소기업들은단위부품을중소기업과대기업으로부터납품받는구조인것으로파악되며, 판매처의대다수는대기업인것으로조사 가. 니즈분석 품질경쟁력요구 è 시장니즈 1 : 고효율의응집및흡착및회수를위한방식필요 기존수처리방법은극미량의오염물질처리에는효과적이지못하여선택적응집, 흡착및 회수환경소재개발이필요 병원폐수, 산업폐수, 축산폐수등다양한배출수에존재하는극미량의오염물질은배출수유량에따라필터형태, 소형컬럼형태, 대용량처리공정등으로구분할수있으며, 현재기술개발을통해전체공정의효율을높이고있으나이러한기술과관련된산업체지원필요 수처리용기능성소재를사용한응집, 흡착및분해방식의제품적용증가전망 è 시장니즈 2 : 응집, 흡착및분해방식의제품필요 최근각종매체를통해보도되고있는미량환경독성물질의위해성은인체및환경에축적될경우 치명적이므로이의저감을위한흡착및분해방식의제품개발이시급 실제반도체및중화학산업, 의약산업, 축산업등에서배출되는미량환경독성물질의저감및완전 분해등이필요하므로이러한시장니즈에맞춘제품개발이시장확대에기여할것으로사료 환경규제 è 시장니즈 3 : 환경규제에맞는미량환경독성물질의효율적흡착 / 분해처리 극미량수질오염물질의화학적 / 구조적특성에맞는흡착및분해방법을통해환경규제에 대응하고기술축적을통해역량확보가능 226

231 전략제품현황분석 [ 수처리소재및공정의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 경제 사회 - 오염물질의다양화, 미량화, 독성화로기존소재및 공정으로대응하기어려움 - 높아가는 환경 규제에 따른 다양한 환경오염 분야로응용범위확대 년 도쿄 의정서로 인한 환경 문제 국제적 차원의 환경 보호 움직임으로 인한 환경 소재의 적용활성화 - 세계적으로 온실 가스 규제에 따른 수계 친환경 제품보급활성화 - 전세계적으로환경규제에대비한법, 제도등이활발하게 정비중 - 세계적인다국적기업의미래산업으로수처리산업에 대한대규모투자가진행중 - 국내기업의철강, 화학, 반토체등의기초소재생산의증대에따른환경오염대체및저감소재분야의시장이매우크며, 지속적인시장의확산이예측가능 - 수환경오염이빠르고광범위하게진행됨으로인해먹는물의안전성에대한시민의관심도가증가 - 하천의녹조현상으로인한조류유래독성물질위험성해결방안의필요성이증가 - 높아가는환경규제에따른다양한환경오염분야로응용범위의확대 - 국가별환경규제의차이로인한대량생산의 어려움으로성장정책에는다소미흡 - 국내의친환경소재의기술및시장은글로벌 제조회사의기술과시장보다여전히낮음 - 세계주요국의친환경제품육성책에따른기업들의경쟁이치열한상황 - 환경규제에따른연구비및시설투자, 기술이전또는 개발비용이영세기업체에게는많은부담으로작용 - 수계대체및저감소재를해외기업체로부터소재및공정을도입하는경우가많아이로인해유지보수비용증가, 기술문제해결지연등의문제가존재 - 세계경기침체에따른소비위축가능성이있음. - 세계주요국의수처리제품육성책에따른기업들의경쟁이치열한상황 - 수환경및먹는물에대한국민의낮은신뢰도 기술 - 수처리제품은매년꾸준히개발되고있고, 신소재개발중심의초고도처리가능수처리공정개발에대한높은수요 - 나노 - 바이오소재를사용한흡착및분해방식의제품개발의증가전망 - 신소재개발분야에서활발하게활용되고있는기술은나노기술이며국내나노기술은세계수준과동등한수준 - 수처리용환경소재제품기술분야중세계최고수준의기술을가장많이확보한국가는미국과일본 - 세계최고기술수준대비 40-60% 수준 - 세계적기술수준인국내나노기술분야와의적극적기술융합마인드및전략이매우부족 규제강화 소재중심산업활성화 미래유망산업 소재중심수처리공정 고제거율 고신뢰성 최근신종유해물질의급격한증가와오염물질의다양화, 미량화로기존수처리공정및기술로대응하기에는한계가있으므로, 오염물질에효과적인대응및관심에효과적으로대응하기위한새로운대응전략이매우필요 미래환경대응기술로공정중심의신기술전략에서신소재기반의미래공정개발전략으로의전환이필요함. 이에신소재기술과수처리기술의융합기술전략에대한수요가매우높음 수처리소재시장은현재를기점으로폭발적인성장이예상되는만큼, 관련중소기업들에대한정부의시의적절한지원책은향후수처리소재분야가국가의중추산업으로발전할수있는초석이될수있을것이라사료 6 227

232 물환경 수처리소재및공정 나. 산업특징및구조 수질오염상태를측정하고, 오염물질을정화하거나방지하기위한시설이나서비스를총칭 수처리공정산업은환경정책과규제등시장외적요소에의해수요가창출되는규제의존형 산업으로, 삶의질향상에대한욕구에의하여시장의수요가증가되는선진국형산업이며, 또한 기계, 전자, 화학분야를아우르는종합적인산업으로서기술집약적이고고부가가치의산업 환경이라는매체를대상으로하는기술개발형태로다양한기술의응용, 적용방법을확보하는 것이주요기술개발전략 후처리중심에서사전예방, 오염원봉쇄ㆍ차단등오염회피기술로전환될전망이고, 선진국의경우 환경오염방지시설과같은사후처리분야는어느정도해결되었고, 현재는사전오염예방기술을 넘어오염매체별접근이아닌피오염체위주의환경기술을개발중 수처리산업은다양한기술과의융 복합을통한신공정개발이기본적인기술개발전략임. 따라서수처리산업활성화는소재산업, 설계기술등다양한기술분야의발전및시장확대를유도할수있는산업 이로인해산업간연계전략이가장필요한산업분야로자발적인주도보다는정부주도하의제휴전략수립및지원이필요하며리딩기술은환경기술이되는것이효과적 [ 수처리소재및공정분야산업연관구조 ] 후방산업수처리소재및공정전방산업 세라믹, 고분자, 계면활성제, 미생물, 나노기반소재산업, 수생태복원산업 오염물질저감소재사업, 폐수로부터유용자원회수사용, 물재사용산업, 환경오염처리산업 수처리공정설계를포함한엔지니어링산업, 처리장건설의건설업, 228

233 전략제품현황분석 다. 시장현황 / 전망분석 2018년물환경시장은 억달러로전망 128) 미국및유럽등선진국의물환경시장은 2018년 2% 미만의낮은성장률을기록할전망이지만, 중국을포함한아시아시장은경제성장과더불어연 5% 이상의고성장을지속하여가장빠르게성장하는시장으로자리매김할것으로예상 * : 2014 국내물산업의해외진출전략, 한국수출입은행 (GWI 인용 ) [ 세계물시장규모및전망 ] 분야별물시장중수처리소재및부품시장의성장성이가장높을것으로기대 기존의전통적인수처리방식이분리막을포함한공정으로전환됨에따라기술집약적인부품소재분야의중요성이확대되고있는추세 마이크로필터 (MF), 울트라필터 (UF), 나노필터 (NF), 역삼투분리막 (RO) 를포함한분리막의세계시장은 2013년 11억달러에서평균 12.6% 상승하여 2018년에는 23억달러에이를것으로전망 전세계적으로수자원에대한관심이고조되고있고, 중국, 인도등신흥공업국들의수처리제 수요가급속히증가하고있으며, 수처리시설이계속해서확산되고있어관련된수처리제시장은 지속적으로성장할수있을것으로기대 128) 국내물산업의해외진출전략보고서, 한국수출입은행해외경제연구소, 2014 년 229

234 물환경 수처리소재및공정 대분야중분야 수처리소재및공정 마이크로필터 (MF), 울트라필터 (UF) 나노필터 (NF), 역삼투분리막 (RO) 이온교환 / 흡착제 [ 수처리소재및공정분야세계시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 성장률 (%) ,111 1,411 1,638 1,591 1, * : 2014 국내물산업의해외진출전략, 한국수출입은행 (GWI 인용 ) 국내수처리제시장은이양화학, 한솔케미칼, 송원산업등이있으며 2011년기준전체시장점유율은이양화학이가장높으며코오롱생명과학도매년 30% 가넘는수출성장률을기록 국내수처리제시장은연평균 9.5% 성장하고있는것으로파악되며, 특히분말과액상형중액상형시장위주로성장하고있는추세 국내에서도규제강화에따라탈황설비가설치되고있으며, 중국도환경에대한대응으로탈황설비를 설치하기시작해앞으로토양환경독성물질저감을위한수요가확대될것으로예상 정부가녹색성장정책을시행함으로써환경산업에대한지원을적극적으로추진중이며, 외국기업이 잠식해가던정화시장에서도영향력을높여가고있는추세 [ 수처리소재및공정분야국내시장현황및전망 ] 대분야중분야 ( 단위 : 백만원 ) 성장률 (%) 수처리소재및공정 흡착제 응집제 80,581 84,018 87,624 91,231 94,950 99, 분리막 * 자료 : 산업자원부보고서 (2012) 230

235 전략제품현황분석 라. 공급망 ( 분류 ) 에따른분석 연간천만명이상에게물을공급하는전세계기업수는 22개 22개기업중유럽 9개, 미국 1개, 브라질 2개, 중국 9개, 필리핀 1개등으로분포 자국내공급비율이 100% 인기업수는 10개이며, 50% 미만인기업은 6개로자국시장을중심으로성장하는기업들이대다수 수처리양및공급인구수에서프랑스에기반한 Veolia 와 Suez가 1, 2위를차지 [ 연간천만명이상에게공급하고있는물관련기업 ] 기업명 국가 공급인구 ( 명 ) 자급률 (%) Veolia Environment 프랑스 131,260,000 18% Suez Environment 프랑스 117,350,000 10% Beijing Enterprieses Water Group 중국 ( 홍콩 ) 28,460, % FCC 스페인 28,300,000 46% SABESP 브라질 27,100, % RWE 독일 18,265,500 72% ACEA 이탈리아 17,980,000 54% Shanghai Industrial Holdings 중국 ( 홍콩 ) 17,500, % NWS Holdings 중국 ( 홍콩 ) 16,120, % American Water Works 미국 16,000,000 98% Sound Global 싱가포르 15,600,000 0% Chongqing Water Group 중국 15,000, % Thames Water (Macquarie) 영국 13,800, % COPASA 브라질 13,600, % Severn Trent 영국 13,250,000 62% Bejing Capital 중국 12,600, % SAUR 프랑스 12,423,000 41% Tianjin Capital Environmental Protection 중국 12,350, % Sound Global 싱가포르 11,600, % Manila Water 마닐라 11,400,000 64% Fingestion SAS(Bouygues) 프랑스 10,800,000 0% China Water Affairs 중국 10,800, % * : Pinsent Masons 231

236 물환경 수처리소재및공정 분리막 분리막생산업체현황을살펴보면, 마이크로필터 (MF) 는 GE, Simens, Asahi Kasei, 나노필터 (NF) 는 Dow FilmTec, Nitto Denko, Toray 등이생산 역삼투분리막 (RO) 소재는 Dow Chemical 사가 38% 를차지하여최대점유율을보이고있으며, Nitto Denko, Toray 사가뒤를잇고있으며, 웅진케미칼이 10% 를차지 역삼투분리막 (RO) 기반해수담수화시설분야에서는 Suez, IDE, Acciona 가선도기업 수처리플랜트사업에경쟁력을갖춘대기업들이계열사를통해소재개발-공급 -시공- 운영까지수직계열화하여시너지창출 GS건설은향후핵심신성장동력사업으로써물사업을선정하고, 하 폐수처리시설, 해수담수화 (RO), 물재이용, 수처리운영사업을중심으로사업포트폴리오를편성. RO 담수플랜트및슬러지건조분야에서우수한기술을보유한스페인의 Inima OHL를인수하여해외시장공략 삼성엔지니어링은하 폐수, 정수처리사업에서초순수, 해수담수화사업까지확대하였고, 계열사인제일모직은의왕연구개발 (R&D) 센터에분리막파일럿생산설비를구축하여소재사업진출 두산중공업은설계부터제작에이르는전과정을 100% 국산화하고, 원모듈공법, 하이브리드타입담수설비등을개발해세계적인경쟁력을확보하고있으며, 두산중공업은오만국영하수처리회사로부터하수처리플랜트 2단계공사를약 900억원에수주한데이어, 영국저지주의하수처리플랜트를약 860억원에수주 흡착제 ( 활성탄, 합성흡착제 ) 활성탄의생산은미국 Calgon(20 만톤 / 년 ), 네덜란드 Norit(11.6 만톤 / 년 ) 등이세계시장을주도하고있으나, 중국이빠르게추격중 글로벌선진메이저는저급활성탄소생산기지를중국, 동남아등으로전환하는한편, 고기능성활성탄소생산에역량집중 국내다양한활성탄제조업체가존재하나, 제조 / 판매하는활성탄의종류에대해서는구체적인자료가제시되어있지않은상태 무기흡착제를비롯하여활성탄제조 / 판매기업인 써스텍, 유림 (Eulim), 해영케미컬산업은폐수처리또는공기정화용으로제조하여판매 삼양사는메타크릴계합성흡착제등을제조및판매 232

237 전략제품현황분석 [ 흡착제관련국내업체현황 ] 업체명주요제품용도제거물질 KPG 정수, 초순수 COD, BOD, SS, Oil, 잔류염소 유림 TBG 탈취알코올, 후민산 SCG 폐수, 용매회수및탈색 COD, BOD, SS, Oil, 페놀 HYCL-1 정수기용 - 해영케미컬산업 HYCL-2 정수용, 초순수제조 - HYCL-3 폐수처리용 - 써스텍 HM-A-203 유해가스제거 PH 3/AsH 3 HM-A-03 유해가스제거 HCl/SO 2/HCN 삼양사 SEPABEADS SP825 /850 DIAION HP20 식품, 의약품의정제, 탈염, 탈색 - 분자량이작은단백질의정제, 항생제정제 (Cepha-C) 기타식품, 의약품의정제, 탈염, 탈색 - 이온교환수지 삼양사는국내에서유일하게수처리용이온교환수지를생산및판매하고있으며, 일본미츠비시화학과 함께초순수용이온교환수지, 원자력발전수처리용이온교환수지등으로적용분야를확장 [ 수처리에사용하는이온교환수지품목 ( 삼양사 ) ] 적용분야공정 Ion Exchanage Resin Domestic Softening 가정용연수기 TRILITE KH80, TRILITE SCR-B Softening 일반산업용연수기 TRILITE SCR-B, DIAION WK60L Water Block System TRILITE SCR-B, SAR20, SAR10 Packed Bed System TRILITE MC1, MA2, MA1 Demineralization Layered Bed System TRILITE SCR-B, TRILITE AW90, SAR10 Mixed Bed Polishing System TRILITE SCR-B, SAR10MB, TRILITE MC1, MA1 Low TOC System DIAION SKF110, SAF12A, WA30, RDA02 Organic Scavenger 유기물제거탑 HP20, SP207, TRILITE AMP Serises 233

238 물환경 수처리소재및공정 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 수처리소재및공정 주요내용설계분말물처리, 탈수기 주요제품 / 기술 수처리플랜트해수담수화설비 흡착제, 이온교환수지, 응집제등 이온교환기, 열교환기, 필터 해외기업 - General Electric, Bioflexis, LLC, BASF SE, SUMIKON SERUTEKKU, DOWA Holdings Sumitomo Osaka Cement, IHI-KANKYO ENGINEERI-NG, Pure Bioscience, Bioderm, Inc., General Electric Company, Bioflexis, LLC, BASF SE 국내기업 삼성엔지니어링 GS 칼텍스두산중공업그린엔텍삼양사 삼성엔지니어링, 포스코, LG, 현대자동차, 현대건설 ( 주 ) 한림에코탑, 경일워터이엔지, 동방수기, 현대로템, LSD, 을지엔텍, 비앤이테크, 푸름바이오, 코리아칼슘, 지피엔이 삼성엔지니어링, 포스코, LG, 현대자동차, 현대건설 ( 주 ) 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ), 높은단계 : ) 234

239 전략제품현황분석 3. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 수처리소재및공정분야의중소기업을대상으로유망기술에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재기술개발을추진중이거나추진할계획이있는기술에대한기술개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 오일원심분리기, hydrate 반응장치기술, 폐수처리 3단여과장치및빗물처리장치기술등 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 수처리소재및공정분야의중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요분석결과, 다음과 같은기술의개발에대한수요요구 [ 수처리소재및공정분야과제신청현황 ] 전략제품중분야관심기술 수처리소재및공정 수질관리및정화 수질오염물질처리소재 - 수분산성아크릴아미드공중합체물을함유한하수처리용에멀젼유기고분자응집제기술개발, 하수처리공정에서퍼지제어기를이용한지능형모델제어구조에의한하수처리공정제어시스템개발, 고농도오존수제조시스템을이용한이동형호소 수질정화장치개발 - 가중응집제를이용한초고속응집침전공정및여과공정개발, 수처리용대면적다이아몬드전극상용화개발, 나노입자가함침된고기능성수처리용세라믹필터개발, 농 축산업용수를위한수처리장치의전처리필터, 친환경나노섬유제조기술을이용한수처리용복합필터개발, 수처리용항균 / 살균 / 흡착기능성섬유소재개발 235

240 물환경 수처리소재및공정 4. 기술분석 가. 특허동향분석 129) (1) 세계동향 수처리소재및공정의대상특허 2,735 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 2013년까지증감을반복하며감소하는추세를나타내고있으며, 해당기간동안평균 490건이상의특허가출원 출원규모에있어서는한국이 1,650 건의출원으로 60% 의높은점유율을나타내며, 이어서유럽 526 건으로 19%, 미국은 490 건으로 18%, 일본은 69건으로 3% 의특허점유율을나타내는것으로분석 한국에서는큰폭의증감없이평균 290건내외의특허가꾸준히출원되고있는것으로분석 [ 수처리소재및공정의국가 연도별출원동향 ] 129) 7 년간 (2009 년 1 월 ~ 2015 년 6 월 ) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18 개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임 236

241 전략제품현황분석 수처리소재및공정의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 일본및미국국적출원인의활동이두드러지는것으로분석 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, TOSHIBA(JP) 가최상위출원인으로나타났으며, 미국의경우 EVOQUA WATER TECH(US) 가최상위출원인으로도출 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 237

242 물환경 수처리소재및공정 (2) 국내동향 수처리소재및공정의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2011년까지증가하는추세를나타내었으나, 이후최근인 2013년까지감소세를나타내고있음. 내국인출원비율에있어서는 2013년에 99% 이상의비중을보이며지속적인비율증가를나타내고있는것으로분석 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 94%, 외국인 6% 로한국인의특허출원비율이매우높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면중소기업 130) 의특허비율이 46% 로가장높았으며, 개인과대학 / 연구소 / 공공기관의특허비율이각 22% 와 16% 로그뒤를이었으며, 대기업과해외출원인이각 10% 와 6% 로분석되어수처리소재및공정분야는중소기업및개인에의한특허출원이많은분야로판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 130) / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업 ( 대기업으로정의 ) 외기업 238

243 전략제품현황분석 수처리소재및공정의국내주요출원인현황을살펴보면, 중소기업이활발한특허출원활동을나타내고있는것으로조사되었으며, 쿠쿠전자가 13건출원하여최상위출원인으로도출 대학 / 연구소 / 공공기관에서는한국건설기술연구원과한국과학기술연구원이각각 17건과 16건으로최다출원을기록하고있으며, 대기업에서는코웨이가 16건의출원으로최다출원을기록 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 239

244 물환경 수처리소재및공정 나. 기술군도출 수처리소재및공정전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로 데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로요소기술 후보군을도출 또한수처리소재및공정전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을통해 데이터마이닝으로누락될수있는요소기술후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 수처리소재및공정의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 11개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 수처리소재및공정관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 131) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 132) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 131) (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 132) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 240

245 전략제품현황분석 [ 수처리소재및공정에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 adsorption, nanostructure adsorbent 9 1. Nanostructure carbon nanotubes supported on silicon oxide nanowires, electrode and electrosorption apparatus for water-treatment employing thereof 2. Activated carbon-contact media for adsorbing and resolving organic matter and water treatment system for purifying non-point source of contaminant using the same 3. Conventional to nano-green adsorbents for water pollution management 4. Removal of Poly Aromatic Hydrocarbons (PAHs) from Water: Effect of Nano and Modified Nano-clays as a Flocculation Aid and Adsorbent in Coagulation-flocculation Process 클러스터 02 photocatalytic photocatalysis water treatment 11~15 1. A hybrid photocatalytic adsorbent using nano titanium dioxide with bottom ash and preparation of the same 2. GRAYWATER TREATMENT APPARTUS HAVING PHOTOCATALYTIC AND MICROORANSIM-PURIFING DEVICE 241

246 물환경 수처리소재및공정 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 3. Nanostructured Titanium Oxide Film- and Membrane-Based Photocatalysis for Water Treatment 4. Photocatalytic membrane reactors for water treatment from organic pollutants 클러스터 03 wastewater livestock EM stock-breeding 6~8 1. Multi-screen apparatus for processing of excrement and wasted water of stock-breeding and sewage 2. Method for treating waste water using microalgae and EM 3. The application of entropy weight TOPSIS method to the optimization of wastewater treatment technology in livestock and poultry slaughtered plant 4. High-concentration Waste-Water and Livestock Wastewater Treatment system and its operational method thereof 클러스터 04 filtration membrane separation UF Novel polymer resin of Polyvinylidenefluoride type hollow fiber membrane, PVDF hollow fiber membrane with resistant membrane-pollution and Preparing method thereof 2. Acetylated methyl cellulose, Membrane for water treatment using that and Preparing method thereof 3. Management of concentrated waste streams from high-pressure membrane water treatment systems 4. Biofiltration pre-treatment for UF membranes: Experiences from a pilot scale drinking water treatment study 클러스터 05 nano particle hybrid nano-hybrid in-situ 16~19 1. Hybrid water treatment agent of β-manganese dioxide nano particle and carbon nanotube, manufacturing method thereof, and water treatment system and in-situ treatment system for underground water using that 2. Hybrid water treatment agent of biogenic manganese oxide nano particle and activated carbon, manufacturing method thereof, and water treatment system and in-situ treatment system for underground water using that 3. Novel polysulfone hybrid ultrafiltration membrane prepared with TiO2- g-hema and its antifouling characteristics 4. Recent advances in nano-hybrid membranes for advanced water treatment 클러스터 06 microbial bio-enhanced microorganism MICROBIAL FLORA ACTIVATOR, ANTI-FILAMENTOUS FUNGI AGENT COMPRISING SAID MICROBIAL FLORA ACTIVATOR AS ACTIVE INGREDIENT, AND METHOD FOR TREATING WASTE WATER CONTAINING OIL, FAT, ETC. USING SAID MICROBIAL FLORA ACTIVATOR 2. Bio-enhanced activated carbon filter with immobilized microorganisms for removing organic pollutants in the Songhua River 3. Design and efficiency of a domestic sewage treatment system with microorganism-membrane on island based on entropy theory 4. Apparatus and method for sludge treatment using mixed micro-organisms 242

247 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 07 nano particle porous alumina water treatment WATER-TREATMENT SYSTEM USNING ALLOY CATALYST REACTOR SYSTEM 2. A water treatment system including porous alumina membranes immobilized photocatalysts, operating method thereof, and purifying method of wastewater using thereby 3. Removal of phosphate from aqueous solutions by Iron Nano Particle Resin Lewatit (FO36) 4. Adsorption kinetics of benzotriazole and its derivatives by nano ZN-AL-O 클러스터 08 functional heterostructure functionalized characteristics water treatment system 9~13 1. A functional carrier and the manufacturing method for water treatment system 2. A novel strategy to prepare ZnO/PbS heterostructured functional nanocomposite utilizing the surface adsorption property of ZnO nanosheets 3. Enrichment of Cu(II), Ni(II), and Pb(II) in aqueous solutions using electrospun polysulfone nanofibers functionalized with 1-[bis[3-(dimethylamino)-propyl] amino]-2-propanol 4. Adsorptive characteristics of chromium(vi) ions from aqueous phase by iron(iii) coordinated amino-functionalized poly(glycidyl methacrylate)-grafted cellulose: Equilibrium kinetics and thermodynamic study 클러스터 09 wastewater treatment wastewater reuse 18~20 1. Method of wastewater treatment using an anaerobic reactor having a biological nitrification process connected a cation exchange membrane 2. REVERSE OSMOTIC MEMBRANE FILTER UNIT 3. Phosphorus Removal Equipment of Biological Treatment Effluent by Dynamic Electrolysis Fe Filter 클러스터 10 water purification, waste water treatment system a water treatment system effective for treating both high turbity and high algal raw water 2. open type storage tank for water purifier and purifing system 3. The research on removing cyclops of zooplankton in raw water by purification process combined with pre-oxidations 4. Porous soft magnetic material: The maghemite microsphere with hierarchical nanoarchitecture and its application in water purification 클러스터 11 desalination, brackish water, salinity 7~12 1. Apparatus for seawater desalting using filtration membrane and reverse osmotic membrane 2. Apparatus and methods for desalination with MFED and RO membrane 3. Application of forward osmosis in pretreatment of seawater for small reverse osmosis desalination units 4. High performance RO membranes for desalination and wastewater reclamation and their operation results 243

248 물환경 수처리소재및공정 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 수처리소재및공정의유효데이터의 IPC 133) 를대상으로특허분류체계별특허분포를파악하고 상위 20 위에대하여기술트리 134) 를구축하여키워드클러스터링을통한요소기술도출에서누락 가능성이있는추가적인요소기술후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (B01D-035) 기타의여과장치 ; 여과조작을위한부속장치 ; 필터하우징구조 (B01D-065) 반투막을이용한분리공정또는장치에일반적으로사용되는부속품또는보조조작 (B01D-021) 침전에의한액체로부터현탁입자의분리 (B01D-061) 반투막을이용한분리공정, 예. 투석, 삼투 ; 또는한외여과특별히만들어진관련장치, 부속품및보조조작 (B01D-024) 성긴여과재로구성된여과기 (B) 분리 ; 혼합 (B01) 물리적방법, 화학적방법또는장치일반 (B01D) 분리 (B01D-029) 여과조작을하는동안정지해있는여과체를갖고그밖의가압또는흡인여과체 (B01D-053) 가스또는증기의분리 ; 기체로부터휘발성용제증기의회수 ; 폐가스, 예를들어엔진배기가스, 매연, 연기굴뚝연기등의화학적또는생물학적정화 ; 또는에어로졸 (B01D-063) 반투막을이용한분리공정에일반적으로사용되는장치 (B01D-033) 여과작업중운동하는여과체가있는여과기 (B01D-039) 액체또는가스유체용여과재 (B01D-071) 재료에의해특징지어지는분리공정또는장치를위한반투막 ; 이를위해특별히적합한생산공정 (B01J) 화학적또는물리적방법, 예. 촉매, 콜로이드화학 ; 그들의관련장치 (B01J-020) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스 (B09) 고체폐기물의처리 ; 오염된토양의재생 (B09B) 고체폐기물의처리 (B09B-003) 고체폐기물의파괴또는유용하거나무해한물질로의전환 133) : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975 년 10 월에제정한기술분야별분류기호 134) IPC 의메인그룹데이터에대하여상위 30 위까지를대상으로함 244

249 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (C02F-001) 물, 폐수또는하수의처리 (C) 화학 ; 야금 (C02) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F-003) 물, 폐수또는하수의생물학적처리 (C02F-009) 물, 폐수또는하수의다단계처리 (C02F-011) 오니 ( 슬러지 ) 의처리 ; 이를위한장치 (C02F-103) 처리된물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의성질 (E) 고정구조물 (E03) 상수 ( 上 ); 하수 ( 下 ) (E03F) 하수 ( 下 ); 오수 ( 汚 ) 구덩이 (E03F-005) 하수도 ( 下 道 ) 의구조 (E03F-001) 하수 ( 下 ) 또는우수 ( ) 를배제하기위한방법, 계통또는시설 (G) 물리학 (G21) 핵공학 (G21F)X 선, 감마 (gamma) 선, 미립자선또는입자충격에대한보호 ; 방사능오염물질의처리 ; 오염제거장치 ; 방사능오염물의처리 (G21F-009) 오염제거장치 ; 방사능오염물질의처리 245

250 물환경 수처리소재및공정 (3) 데이터기반의요소기술도출 수처리소재및공정기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링결과및 IPC 분류로도출된기술트리를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링과 IPC 분류를통해도출된요소기술후보군에 대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 요소기술도출 No. 요소기술명도출방식키워드 /IPC 요소기술 01 특정이온선택도보유흡착제제조기술키워드클러스터링 요소기술 02 고농도질소, 인제거및회수용소재합성기술 키워드클러스터링 adsorption, nanostructure adsorbent wastewater, livestock, EM, stock-breeding 요소기술 03 수처리분리막제조기술키워드클러스터링 filtration, membrane separation, UF 요소기술 04 나노입자제조및고도산화공정키워드클러스터링 nano particle, hybrid, nano-hybrid, in-situ 요소기술 05 유용자원회수기능성소재합성기술키워드클러스터링 functional heterostructure, functionalized characteristics, water treatment system 요소기술 06 유해물질 / 방사성물질제거기술키워드클러스터링 wastewater treatment, wastewater, reuse 요소기술 07 고도산화공정기술키워드클러스터링 water purification, waste water treatment system 요소기술 08 전처리용필터소재개발키워드클러스터링 desalination, brackish water, salinity 요소기술 09 응집제제조기술 IPC 기술트리 (B01D-021) 침전에의한액체로부터현탁입자의분리 요소기술 10 효율탈수기술및탈수여과수고효율처리기술 IPC 기술트리 (C02F-011) 오니 ( 슬러지 ) 의처리 ; 이를위한장치 요소기술 11 미생물고농도담지담체소재기술 IPC 기술트리 (E03F-001) 하수 ( 下 ) 또는우수 ( ) 를배제하기위한방법, 계통또는시설 요소기술 12 고투과도특성고친수성표면개질기술전문가 요소기술 13 천연물기반수처리용흡착소재제조기술 전문가 천연물기반재료를사용함으로써재료자체의유해성이최소화되고자연유래나노기공을함으로써높은경제성확보가능 요소기술 14 폐기물표면및특성개질을통한흡착제제조기술 전문가 고분자폐기물의탄화 (Carbonization) 공정처리를통한저가형, 고효율흡착소재제조기술 요소기술 15 세라믹소재기반수처리용분리막제조기술 전문가 현재세라믹압출기술은중소기업형사업으로분류되어있으며중소기업에서생산하고있음 246

251 전략제품현황분석 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 수처리소재및공정의기술별출원점유율 135) 및최신특허비율 136) 을살펴보면, 요소기술 03의경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 요소기술 01, 요소기술 02, 요소기술 11의경우최신특허비율은평균이하이나출원점유율은평균이상으로나타났으며, 요소기술 06~10 은출원점유율은평균이하이나최신특허비율이평균이상으로높게분석 요소기술 04, 요소기술 05는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 요소기술 No. 요소기술 01 요소기술 02 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 특정이온선택도보유흡착제제조기술 고농도질소, 인제거및회수용소재합성기술 % 40.00% 中 % 33.78% 中 요소기술 03 수처리분리막제조기술 % 48.73% 上 요소기술 04 나노입자제조및고도산화공정 % 35.71% 下 요소기술 05 유용자원회수기능성소재합성기술 % 42.50% 下 요소기술 06 유해물질 / 방사성물질제거기술 % 56.00% 中 요소기술 07 고도산화공정기술 % 44.93% 中 요소기술 08 전처리용필터소재개발 % 48.70% 中 요소기술 09 응집제제조기술 % 44.59% 中 요소기술 10 요소기술 11 효율탈수기술및탈수여과수고효율처리기술 미생물고농도담지담체소재기술 % 44.74% 中 % 34.52% 中 분야평균 % 43.11% - 135) : 전체특허중에서해당요소기술의점유율 출원점유율 = 해당요소기술의특허건수전략제품전체특허건수 136) 최신특허비율 : 해당요소기술의특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당요소기술의 2012 년 ~2015 년특허건수해당요소기술의전체특허건수 247

252 물환경 수처리소재및공정 (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 137) ) 및시장확보력지수 (PFS 138) ) 를이용하여수처리소재및공정의기술별기술수준을살펴보면, 요소기술 03, 요소기술 05, 요소기술 11은피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로기술수준이우수한분야로분석 요소기술 01, 요소기술 02는시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 01 요소기술 02 특정이온선택도보유흡착제제조기술 고농도질소, 인제거및회수용소재합성기술 中 中 요소기술 03 수처리분리막제조기술 上 요소기술 04 나노입자제조및고도산화공정 下 요소기술 05 유용자원회수기능성소재합성기술 上 요소기술 06 유해물질 / 방사성물질제거기술 下 요소기술 07 고도산화공정기술 下 요소기술 08 전처리용필터소재개발 下 요소기술 09 응집제제조기술 下 요소기술 10 효율탈수기술및탈수여과수고효율처리기술 下 요소기술 11 미생물고농도담지담체소재기술 上 분야평균 ) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 138) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 248

253 전략제품현황분석 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각요소기술별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한요소기술후보군을선별 요소기술 07, 요소기술 08과요소기술 10 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 요소기술 07, 요소기술 10은각 53% 의중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이가장높은것으로나타났으며, 요소기술 08도 50% 로높게나타나, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율역시요소기술 11이 53% 의가장높은출원인비율을나타내었으며, 요소기술 07과요소기술 08이각 52% 로타기술요소보다높게나타나, 상대적으로중소기업의참여도가높은분야로판단 [ 중소기업적합성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명 국내특허 중소기업 중소기업출원비율 특허건수출원인수 특허건수 출원인수 139) 중소기업 출원인비율 140) 종합평가 요소기술 01 요소기술 02 특정이온선택도보유흡착제제조기술 고농도질소, 인제거및회수용소재합성기술 % 43.75% 中 % 45.35% 中 요소기술 03 수처리분리막제조기술 % 45.80% 下 요소기술 04 요소기술 05 나노입자제조및고도산화공정 유용자원회수기능성소재합성기술 % 37.93% 下 % 45.45% 下 요소기술 06 유해물질 / 방사성물질제거기술 % 42.86% 下 요소기술 07 고도산화공정기술 % 52.27% 上 요소기술 08 전처리용필터소재개발 % 52.73% 上 요소기술 09 응집제제조기술 % 44.83% 下 요소기술 10 요소기술 11 효율탈수기술및탈수여과수고효율처리기술 미생물고농도담지담체소재기술 % 50.00% 上 % 53.47% 上 139) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 140) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 249

254 물환경 수처리소재및공정 (4) 요소기술별종합평가 요소기술별기술지수분석을종합한결과, 요소기술 03과요소기술 11이기술성장성분석및기술수준분석, 중소기업적합성중 2개이상에서평균이상으로종합우수 요소기술03 은기술성장성분석과기술수준분석이우수한것으로판단 요소기술 11은기술수준분석과중소기업적합성이우수한것으로판단 [ 요소기술별종합평가표 ] 요소기술 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 요소기술 % 40.00% 中 中 48.15% 43.75% 中 요소기술 % 33.78% 中 中 45.36% 45.35% 中 요소기술 % 48.73% 上 上 39.17% 45.80% 下 요소기술 % 35.71% 下 下 34.29% 37.93% 下 요소기술 % 42.50% 下 上 41.67% 45.45% 下 요소기술 % 56.00% 中 下 42.86% 42.86% 下 요소기술 % 44.93% 中 下 53.19% 52.27% 上 요소기술 % 48.70% 中 下 50.00% 52.73% 上 요소기술 % 44.59% 中 下 41.18% 44.83% 下 요소기술 % 44.74% 中 下 53.85% 50.00% 上 요소기술 % 34.52% 中 上 47.29% 53.47% 上 250

255 전략제품현황분석 5. 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로 로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [ 수처리소재및공정분야요소기술 ] 중분류요소기술출처 고투과도확보를위한고친수성개질기술 전문가, 특허분석 수처리용기능성소재합성기술 고농도질소, 인제거및회수용소재합성기술 유용자원회수기능성소재합성기술 특정이온선택도보유흡착제제조기술 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 폐기물표면및특성개질을통한흡착제제조기술 전문가, 특허분석 응집제제조기술 전문가, 특허분석 수처리소재기술 흡착제제조기술 수처리분리막제조기술 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 미생물고농도담지담체소재기술 전문가, 특허분석 수처리모듈기반기술 전처리용필터소재개발 세라믹소재기반분리막제조기술 효율탈수기술및탈수여과수고효율처리기술 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 수처리공정기술 고도산화공정기술 나노입자제조및고도산화공정 유해물질 / 방사성물질제거기술 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 251

256 물환경 수처리소재및공정 6. 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에 적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 핵심기술선정결과 ] 중분류핵심기술정의 수처리용기능성소재합성기술 고투과도확보를위한고친수성개질기술 고농도질소, 인제거및회수용소재합성기술 유용자원회수기능성소재합성기술 분리막을소수성유기인산으로표면개질하여투과도 (permeability) 또는유량 (flux) 과오염물질제거율 (rejection) 을높이는기술 알루미늄염, 철염, 석회등을사용하여수중의인산을난용성물질로응집시켜침전제거하는소재를합성하는기술 유용자원 ( 리튬, 우라늄, 몰리브덴 ) 회수를위한기능성소재 ( 나노흡착소재, 유기흡착제등 ) 을합성하는기술 수처리소재기술 응집제제조기술 흡착제제조기술 수처리공정에서입자상부유물질등을응집하는응집제를제조하는기술로써, 제조시투입되는금속염의농도, 염기, 반응시간, 혼합, 온도등이중요한인자로파악 유기물, 비소등중금속을제올라이트, 활성탄, 고분자, 탄소나노튜브등의흡착소재를이용하는제거하는기술 수처리모듈기반기술 전처리용필터소재개발 세라믹소재기반분리막제조기술 상 / 하수처리및담수와하수재이용시오염물질을사전제거하는필터로써, MF, UF, NF, RO 등이이용되고, 전처리필터소재로는 PP, 부직포, 직물, 메쉬, 탄소나노소재사용 세라믹을이용하여내구성, 내산성이우수한분리막을개발하는기술 수처리공정기술 고도산화공정기술 보통의산화공정에서사용하는산화제보다강력한산화력을가지는수산화라디칼등의물질을이용하여, 수중오염물질을제거하는기술 252

257 전략제품현황분석 7. 로드맵기획 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을 대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 최종중소기업전략기술로드맵은시장요구사항, 연차별목표, 최종목표등을제시함으로써중소기업의 기술개발방향성을제시 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심기술에대한연구목표 ] 중분류핵심기술기술요구사항 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 수처리용기능성소재합성기술 고투과도확보를위한고친수성개질기술 고농도질소, 인제거및회수용소재합성기술 높은수투과도, 친수성성질가진분리막 - 오염수내의인계, 질소계오염물질제거 - 수투과율 > 20 LMH/bar - 투과유속 > 4.62 L/ m2 h bar - 접촉각 < 64 - 인계오염물제거효율 > 80% - 수투과율 > 30 LMH/bar - 투과유속 > 5.62 L/ m2 h bar - 접촉각 < 60 - 인계오염물제거효율 > 80% - 수투과율 > 40 LMH/bar - 투과유속 > 6.62 L/ m2 h bar - 접촉각 < 58 - 공정최적화연구 높은수투과도를가지며, 친수성의성질을나타내는분리막제공 오염수내의인계, 질소계오염물질제거 유용자원회수기능성소재합성기술 - 유용자원회수기능성소재합성 - 유용자원 - 유용자원 - 유용자원 회수율 > 95% 회수율 > 97% 회수율 > 98% 유용자원회수율향상 수처리소재기술 응집제제조기술 - 응집효율이높은응집제소재제조 - 응집제소재개발 - 제거효율 > 90% - 처리수탁도 (NTU) < 응집제소재제조 - 제거효율 > 93% - 처리수탁도 (NTU) < 응집제소재최적화 - 제거효율 > 95% - 처리수탁도 (NTU) < 0.3 수처리용에사용하기에적합한응집제제조 흡착제제조기술 - 흡착소재의개발 - 제거공정최적화 - 흡착소재제조 - 제거효율 > 85% - 흡착소재최적화 - 제거효율 > 95% - 공정최적화 오염물제거용소재개발 수처리모듈기반기술 전처리용필터소재개발 - 고강도, 고투수성능을갖는막소재 - 고강도 8 MPa 이상 - 고투과성 ( 기공크기 ) 0.26 um 이하 - 투과유속 2700 L/m 2 h 이상 - 고강도 9 MPa 이상 - 고투과성 ( 기공크기 ) 0.22 um 이하 - 투과유속 3000 L/m 2 h 이상 - 고강도 10 MPa 이상 - 고투과성 ( 기공크기 ) 0.20 um 이하 - 투과유속 3300 L/m 2 h 이상 전처리에사용되는고강도, 고투수성능을갖는막소재개발 253

258 물환경 수처리소재및공정 중분류핵심기술기술요구사항 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 세라믹소재기반분리막제조기술 - 기계적강도와열적안정성이우수 - 분리특성우수 - 기공율 < 50.5% - 강도 > 35 MPa - 기공크기 < 0.57 um - 기공율 < 42.5% - 강도 > 40 MPa - 기공크기 < 0.47 um - 기공율 < 40.5% - 강도 > 45 MPa - 기공크기 < 0.37 um 기계적강도와열적안정성이우수하고, 분리특성이우수한필터제조 수처리공정기술 고도산화공정기술 - 산화에의한오염물질제거 - 수처리효율 > 97% - 수처리효율 > 98% - 수처리효율 > 99% 효율적으로오염물질을분해및제거할수있는제어시스템을갖춘고도산화수처리장치 나. 로드맵기획 254

259 전략제품현황분석 수질오염측정및모니터링시스템 1. 개요 - 정의 : 수질오염측정및모니터링시스템은하천의수질을실시간으로측정하고모니터링함으로써수질오염사고에신속히대처할수있는기술및제품을의미 - 범위 : 수질측정시스템, 중금속및영양염류측정용센서기술, 광학적측정기술, 물리화학적측정기술및생물학적측정기술을포함 가. 정의및필요성 수질오염은지표수, 지하수및해수로부패성물질, 유독물질등이유입되어물의물리화학적 변화가일어남으로써각종용수로사용할수없거나수서생물에악영향을초래하는경우를의미 수질오염원은방지와관리의편리를목적으로점오염원과비점오염원으로구분 점오염원은공장, 폐수처리장, 발전소, 폐광, 석유탱크, 유정등과같이특정위치에서하수관이나도랑을통하여오염물질이포함된폐수가배출되는오염원을지칭 비점오염원은여기저기산재해있는넓은지역에서오염물질이배출되는장소로경작지, 목장, 삼림벌채지역, 도시지역, 공사장, 주차장, 도로등의지역을지나온빗물의지표유출수또는땅으로스며드는물에포함된오염물질이비점오염원에의한오염발생의사례들이존재 환경오염사고를포함한환경이슈에대해종합적으로대응및관리하는기술로대기, 수질, 토양 등환경변화상태및환경사고를센서와유무선네트워크를통해통합모니터링시스템을 구축하고, 환경변화를분석및예측하여모니터링된환경정보를제공 현대산업의발전에따른수중으로의유해물질유입은그종류와양이증가되고있으며, 이에따른안전한수자원확보에대한요구가지속적으로제기됨 오염물질의종류와양을알기힘들거나여러가지오염물질에의해오염된경우는현재수질평가를위한일부분석항목만으로는정확한오염원인의분석및인체, 생물에대한유해성판단에어려움 이에대한대책으로독성물질에민감한생물들을이용하여인체에미치는영향을유추해내고미지의오염물질에의한사고를단시간내에방지할수있는수질측정및모니터링시스템및제품이필요 주요환경정보를체계적으로관리함으로써오염총량관림및각종재난에신속히대응하기위한지능형환경모니터링기술제품으로주로정확한오염물질농도및수치측정을위한센서가활용되는데기존센서의수입의존도를탈피하고모니터링의고비용구조개선을위한국산화노력이필요한실정 수질오염측정및모니터링분야는수질환경오염물질의유출을측정하고, 이에대한적절한처리및대응시스템을작동하기위해통합모니터링시스템및제품구축필요 255

260 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 나. 범위및분류 ( 제품분류관점 ) 수질센서네트워크는동전크기정도의무선센서를호수도로숲등에설치한뒤이를통해기상이변및수질오염등에대한변화를실시간으로탐지하고, 수질오염모니터링시스템의측정및감시에있어정밀하고안정적인실시간연속측정데이터확보가시스템의성공여부를결정하며이와관련하여정밀고감도고속측정에대한수질센서기술의중요성은지속적으로높아지고있는상황 수질과관련한센서 환경칩은전기화학식센서, 광센서, 바이오센서, 나노센서, 랩온어칩 (Lab-on-a chip, LOC) 기술을포함하며, 현재국부적인단일센서를네트워크화하여환경오염물질을감시하거나인터넷을통해원격감시할때의핵심기술인데이터전송기술포함 수질센서기술은환경오염사고의신속대응수질변화파악및수질관리를위해필요한수질오염감시의핵심적인기술이며정책적으로선진국수준의수질오염기준강화및규제항목의확대선정을위해보다정밀한환경측정및모니터링기술개발요구 오염물질모니터링기술은오염원에대한연속적인자동측정및상시감시시스템을의미하는것으로오염사고에신속히대처하기위한오염물질자동측정망및관련측정기기개발필요성이증가되고있으나, 전체적인국산측정기보급률은낮은수준 수질포함환경측정장비센서대부분은수입에의존하고있으며오염원실시간탐지및모니터링기술관련국산화율또한낮은수준 수질환경모니터링의경우 TMS(Tele Monitoring System, 국가환경원격감시체계 ) 를통해환경정보를수집하고있으며, 이와관련하여실시간및연속데이터확보를위해서는환경센서기술의확보가반드시필요하며그중요성증대 수질원격감시체계운영에가장중요한것은장기간안정적인가동과신뢰성있는측정값을확보하는것으로, 측정기기를안정적으로정상가동하기위해서는측정기기의지속적인정도관리를하여야하며, 시스템주변환경은항온 항습및안정된전원공급등측정기기가정상운영이가능하도록관리하는것이중요 256

261 전략제품현황분석 [ 환경모니터링시스템요소기술분류 ] 주요제품대표기술명국외기술정도국내기술정도 전처리기술 Lab-on-a-chip 상용화단계 (100%) 제작단계 (80%) 마커기술 화학물질검출용압타머제작 기술개발단계 (50%) 대량생산기술개발단계 (80%) 유체제어기술 Microfluidics 모듈개발상용화단계생산단계 (90%) 측정기술 다중측정기술개발 환경진단 (10%) 질병진단 (50%) 환경진단 (50%) 질병진단 (50%) 복합다중분석기술통합환경칩기술개발단계 (50%) 개념확립단계 (10%) [ 국가환경원격감시체계 ] 257

262 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 [ 수질오염측정및모니터링시스템및제품제품분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 전처리기술 - 전처리기술은환경유해물질을지닌환경샘플의추출과동시에원하는물질의정제및농축과정을포함하며, 전처리과정은중금속, 유기오염물뿐아니라복합물질분석을위한필수요소 - 마이크로유체시스템 (microfluidic system) 을이용한환경샘플의전처리기술은분석물질의선택적인정제및농축이동시에가능하며, 분석을위한다음공정과의연계가용이 - Lab-on-a-chip(LOC) 은실험실에서개별절차에의해수행하던시료전처리단계부터여과, 반응, 분리및검출등의전과정을미세회로로설계된 Chip 상에서처리하는실험실및실험과정의고집적 소형화기술 - 랩온어칩센서측정망을통한하천수질관리기술과합류식하수도월류수 (Combined Sewer Overflows, CSOs) 처리시설운영, 모델을활용한실시간하수처리장공정감시및제어기술의융합가능 - Lucipac 전처리 Kit( 일본 KIKKOMAN 社의 Lumitester 제품 ) 는빛의세기를전기적신호로변환하여그값을타나내는데전처리과정이간단하지만, 비용적인면에서는큰부담이되는제품 수질오염측정및모니터링시스템및제품 마커기술 - 마커기술은환경오염물질등을특이적으로측정하기위한요소기술을의미하며, 환경분야의복합물질분석, 다중동시분석 (multiplex) 뿐아니라실시간니터링에적용하기위한핵심기술임 - 마커를이용하면특이도를높일수있을뿐아니라다중분석및자동화분석가능 - BT 및질병진단에활용되는바이오마커기술인항체기술과압타머기술을환경기술에접목하여야특이적인복합및다중기술완성가능 - 특히, 압타머기술은마커의안정성과환경물질과의호환성때문에경측정기술의제품화에기여가능 - 화학물질검출용압타머제작 측정기술 - 환경칩을이용한측정기술은광학, 전기화학, 전기적방법등을통해오염물질의측정이가능하며, 고속의고감도자동측정장비적용에필요한필수기술 - 기존의실험실단위의분석시스템에비해실시간으로고감도현장모니터링이가능하다는장점이있음 - 또한시스템크기가작고분석에필요한시료 시약소요량이매우적으며, 적은비용으로대량생산가능 - On-Chip 형측정기기 ( 케이맥 ) 는기존의부피가크고고가인환경감지장치를대체할수있으며 On-Chip 형수질오염측정장치를유리, 실리콘, 또는플라스틱으로된수cm2크기의칩위에집적할경우분석에필요한시료의전처리, 반응, 분리및검출등의일련의과정들을빠른시간내에연속적으로수행할수있으며, 분석에적용되는시료및시약소요량이매우적은특징을가진제품 258

263 전략제품현황분석 ( 공급망관점 ) 일반적인수질의측정은항목들도매우많고측정하기가쉽지않아서수시로수질에대한정보들이필요하거나, 일정주기를기준으로연속적으로수질을측정하여야하는경우및측정된수질을기반으로수처리공정을운영하여야하는경우등에서자동으로측정할수있는계측기기사용이필요 수질측정항목들을함께계측하여계측된정보들을서로공유하고모니터링하는용도로사용하는계측기기를수질다항목측정기라고하는데, 이는수온은물론탁도, 전기전도도, 잔류염소, ph 등을포함한수질측정항목들을통합화된계측기에서측정하고통합으로처리하면서최종수질계측정보로만들어통신등을통하여공급 현재하수처리및수질오염측정을위하여하수처리의방류에설치하여수질총량제에따른수질 TMS 141) 등의경우각각의센서들을포함하여측정시스템전체가일관된통신프로토콜사용의채택을권장하고있어우리나라에서도점차적으로수질측정기기및수질다항목측정기기들이디지털화된센서시스템을요구 또한, 디지털센서시스템을갖춘수질다항목측정기는센서와센서변환부에서신호를디지털로변화하여디지털직렬신호로전송함으로써노이즈로인한데이터의손실및오차를방지하고, 메인제어부의외부통신채널등외부의디지털데이터접속에의해각각의센서나센서변환부와의접속및데이터의확인도가능하여각각의센서들에대한신뢰수준을향상시킬수있으며, 센서를공급하여측정기기를공급 이러한측정기기를통합하여네트워크를구성한후측정망을공급하는모니터링시스템은수질 TMS와관련하여수질측정기기를포함한유량계들에서디지털프로토콜들을사용한디지털통신방식을요구하는등의향상된기능들을요구 프로세스관련계측제어모니터링시스템의넓은관점에서보면세계유슈의각제조사들이이제는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 또는 WSN(Wireless Sensor Network) 이라는방식을사용하여각각의수질오염환경에대한정보를전달할수있는방식존재 산소부족, 부영양화, 중금속오염등의수질오염의특성을바탕으로수질관리에있어서 USN 접목을통한실시간성확보및모니터링조밀도향상을위한국가자동측정망필요 실질적인오염감시및오염확산방지가미흡하기때문에 USN 기반실시간수질평가기술필요 기존 USN 기반수질모니터링기술의단순모니터링한계를극복하여야할것이며, 유역의수질분포서비스, 수질변화예측서비스, 실시간오염총량산출서비스, 오염배출원추적서비스등특화된서비스가제공되도록해야하며, 또한센싱항목제한을극복하고, 소규모지협적적용극복을위한통신거리를확장하는등의기술발전요구 141) TMS(Tele Monitoring System) 259

264 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 [ USN 기반실시간수질자동측정망 ] [ 수질오염측정및모니터링시스템및제품공급망관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 수질오염측정및모니터링시스템및제품 수질오염측정용센서기술 수질오염모니터링시스템 - 이즈텍 : 수질자동연속측정기 - 그린텍아이엔씨 : 수질계측기, 수질다항목측정기 - 수질환경센서네트워크 (Waterquality Environmental Sensor Networks) 는동전크기정도의무선센서를호수도로숲등에설치한뒤이를통해기상이변및오염등에대한변화를실시간으로탐지하고, 수질환경모니터링시스템의측정및감시에있어정밀하고안정적인실시간연속측정데이터확보가시스템의성공여부를결정 - 글로벌광통신 : 수질측정용광센서모니터링시스템 - 광센서를이용해물의용존산소량과산성도 (ph), 탁도를한번에파악할수있는수질측정시스템, 해양이나하천, 식수원등의오염도를측정, 실시간으로수질상태를확인할수있음. 또기존전기화학센서의불편함을해결하고경제성을크게높인것이특징 - 수질환경모니터링의경우 TMS(Tele Monitoring System, 국가환경원격감시체계 ) 를통해환경정보를수집하고있으며이와관련하여실시간및연속데이터확보 260

265 전략제품현황분석 2. 산업및시장분석 - 오염물질모니터링기술은오염원에대한연속적인자동측정및상시감시시스템을의미하는것으로오염사고에신속히대처하기위한오염물질자동측정망및관련측정기기개발필요성증가 - 오염물질측정망에사용되는측정분석장비기기및측정데이터의원격관리에필요한기술중외국의경우도아직상용화되어있지않아미래기술주도가가능한센서네트워크화기술등이필요 - 세계적으로환경관련시장은매년 5% 이상씩증가하는추세이며국내환경계측기기시장은세계시장의약 1.8% 수준으로매우낮은실정이나, 국내환경산업시장규모는연평균약 14.5% 이증가율 가. 니즈분석 품질경쟁력요구 è 시장니즈 1 : 수질측정센서의정확도개선 최근수질자료측정및데이터수집을위한기술이측정기기및유선방식에서센서측정방식및무선전송으로기술이전이되고있으며측정기기의소형화뿐아니라무선전송장치의소형화 저전력화가급속하게진행 센서의정확성을확보할수있는연구및무선전송기술을적용할수있는인프라구축필요 오염물질측정망에사용되는측정분석장비기기및측정데이터의원격관리에필요한기술중 외국의경우도아직상용화되어있지않아미래기술주도가가능한정확성이바탕이되는센서 네트워크화기술등이필요 수질오염측정의제품적용증가전망 è 시장니즈 2 : 측정가능한수질오염물질의범위확대 기존의측정가능한물질을바탕으로, 향후특정수질유해물질에측정범위확대필요 수질오염을측정함에있어측정의정확성및통일성을유지하고측정가능한오염물질을 범위를확대함으로써수질측정의질을높이는연구가필요 이러한시장니즈에맞춘제품개발이시장확대에기여할것으로사료 수질오염측정및모니터링시스템에대한네트워크망구축 è 시장니즈 3 : 유비쿼터스기능확대 유비쿼터스를이용한환경분야로는실시간환경모니터링, 수자원통합관리, u-it 기반다기능 생태녹지조성 261

266 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 환경분야에대한유비쿼터스기술기반의신속하고체계적인정보수집및대응이가능해짐에 따라서환경분야 관리의효율성증대가능 [ 수질오염측정및모니터링시스템및제품의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 높아가는환경규제에따른다양한환경오염분야로응용범위가확대 년수질오염총량관리제도가추진되었고, 이에수질환경에대한정부의철저한관리가형성 - 국가수질자동측정망 - 수질환경보전법에따른대권역별수질보전기본계획인 물환경관리기본계획 (2006~2015) 수립에따라그구체적실행계획으로써중권역에대한수질관리계획수립 - 세계주요국의수질측정및모니터링시스템육성책에따른기업들의경쟁이치열한상황 - 환경규제정책은국내보다해외국가들이더구체적이며정비가우수 경제 - 수질오염측정센서개발, 광역적오염원평가시장, 수질오염원관리시스템등의시장으로부터부가가치창출 - 경제가발전함에따라공업화와도시화로인한다양한환경문제를초래 - 경기침체에따른소비위축가능성 사회 - 높아가는환경규제에따른다양한환경오염분야로응용범위가확대 - 세계주요국의수질측정및모니터링시스템육성책에따른기업들의경쟁이치열한상황 기술 - 수질오염을포함한환경오염측정을위한센서제품은꾸준히개발 - 측정가능한수질오염물질의범위를확대하여다양하게사용되는측정제품의증가전망 - 유비쿼터스를환경과적용하여네트워크망을넓혀그기능을점차개발하고있는추세 - 일부기술의경우세계수준에올라있으나대부분아직미흡한수준 - 점오염원처리기술은세계기술과동일한수준이나, 한국형프로그램이없는예측 / 평가프로그램, 오염원탐지, 방재, 수계관리시스템등은거의확보되어있지않아연구필요성 - 수질오염물질의종류가매우다양하여측정가능하게만들려는끊임없는연구가필요한상황 - 제품의수입의존도가높아국산화제품을만들기위한노력이필요 - 하천의오염도판단을위한정기적인수계수질평가계측시스템과이를통합할수있는시스템의구축이필요한상황 고정확성 기술개발 측정기술개선 국산화 실시간모니터링 환경문제 국내수질오염측정기술과모니터링연구기술을접목하면수질환경오염에대한어플리케이션을개발할수있을뿐만아니라가격경쟁에있어서도유리한위치선점가능 높아가는환경규제에따른다양한환경오염분야로응용범위가확대 수질오염을포함한환경오염측정을위한센서제품은꾸준히개발 262

267 전략제품현황분석 나. 산업특징및구조 오염물질모니터링기술은오염원에대한연속적인자동측정및상시감시시스템을의미하는것으로오염사고에신속히대처하기위한오염물질자동측정망및관련측정기기개발필요성증가 전체적인국산측정기보급률은낮은수준 국가수질자동측정망, 수질원격감시체계 (TMS) 설치기기의국산화율은 47% 수준 환경측정장비 센서대부분은수입에의존하고있으며, 오염원실시간탐지및모니터링기술 관련국산화율또한낮은수준 오염물질측정망에사용되는측정분석장비 기기및측정데이터의원격관리에필요한기술중외국의경우도아직상용화되어있지않아미래기술주도가가능한센서네트워크화기술의필요성대두 현재국부적인단일센서를네트워크화하여환경오염물질을감시하거나인터넷을통해원격감시할때의핵심기술인데이터전송기술포함 센서는일반적으로측정대상물을감지또는측정하여그측정량을전기적인신호로변환하는장치즉물리량이나화학량의절대치나변화, 소리, 빛, 전파의강도를감지하여유용한신호로변화하는소자또는장치로정의 환경모니터링에많이사용되는센서형태로는전기화학센서, 반도체식가스센서, 광학센서, 바이오센서이며최근이들다양한센서기술과나노소자소재를결합한나노센서의개발이활발 환경칩 (Environment-on-a-chip) 기존의의료용랩온어칩개념에서확대발전된개념으로칩상에서환경오염물질을모니터링하는것을의미 주요요소기술로는전처리기술, 마커기술, 유체기술, 측정기술, 복합다중분석기술로구분가능 [ 수질환경모니터링을위한환경칩의요소기술 ] 263

268 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 환경모니터링기술에는고해상도환경감시기술 ( 위성체, 3D 모델링 ), 원격탐사 (RS) 기술, GIS 기반 142) 환경감시, 환경센터네트워크, 원격자동제어로봇, 동물추적시스템용 USN/RFID 기술등을포함 IT와융합된환경모니터링기술은대기오염물질실시간감시상황인지기술을활용한굴뚝감시, 수질오염측정, 생태계관측, 원격탐사등다양한환경관리에적용가능하며, 소형카메라, 휴대전화, 무선컴퓨터, 센서, 로봇등으로구성한네트워크를생태연구나지구보존을위한환경감시에활용 미국국립과학재산 (NSF) 의경우 EarthScope, National Ecological Observatory Network(NEON), 등의대규모환경모니터링시스템에대한원천기술연구의 Ocean Observatories Initiative(OOI) 필요성을강조 [ 수질오염측정및모니터링시스템분야산업연관구조 ] 후방산업수질오염측정및모니터링시스템전방산업 나노기반소재산업수질오염의화학적및생물학적측정기기 수질환경모니터링을위한환경칩및자동측정기기제품 수처리엔지니어링시스템모니터링설비및건축업 다. 시장현황 / 전망분석 수질오염측정및모니터링시스템의세계시장은 2015 년 1,870 억달러규모의시장을 형성하였으며, 연평균 9.5% 증가율을보여 2018 년에는 2,500 억달러규모로확대 자립형물환경센서기술은향후전반적인환경센싱및모니터링산업에활용가능하며, 이와관련된 세계시장규모는 2017 년약 151 억달러규모에서 2023 년에는 205 억달러수준이될것으로전망 [ 수질오염측정및모니터링시스템분야세계시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 성장률분야 (%) 수질오염측정및모니터링시스템및제품 ( 지속가능환경자원 ) 156, , , , , , * : EBI, EBI Report2020, 2013 를참조하여추정 142) GIS(geographic information system) 지리정보시스템 264

269 전략제품현황분석 국내 USN 시장은 2013 년 2조 4,261 억원규모에서연평균 11.8% 성장하여 2018 년 4조 7,383 억원규모로예상 최근 IT기술과융합한수질모니터링기술이활발하게개발되고있어향후네트워크기술을복합화한모니터링센서의수요는계속증가할것으로예상 [ 수질오염측정및모니터링시스템및제품분야국내시장현황및전망 ] ( 단위 : 억원 ) 분야 성장률 (%) USN 시장규모 24,261 27,124 30,326 33,905 42,381 47, * : 환경측정모니터링분야 의새로운기회, 2014( 추정 ) 라. 공급망 ( 분류 ) 에따른분석 해외업체및제품현황 Ciphergen Corporation ( 영국 ) 수질환경오염유해균에서생성되는질병유래단백질간상호작용을실시간으로분석할수있는 시스템개발 ( 랩온어칩개발 ) Penelipe C. loannou Lab. ( 그리스 ) 나노파티클복합체제작기술을이용한수질오염환경유해균검출 DNA 센서개발 ( 바이오센서 ) Jens Tschmelak Lab. ( 독일 ) 내분비장애물질과같은환경독성물질측정용광학바이오센서개발 YSI ( 미국 ) 수질모니터링과테스트를위한데이터수집플랫폼과소프트웨어, 센서제품의개발과판매를 하고있으며, 기술적적용과서비스지원을포함한고객서비스지향 HydroLabb ( 미국 ) 수질센서, 수표면레벨센서, 지하수레벨센서, 수표면방출센서, 기상센서, 포켓용통신장치, 원거리데이터습득분야에서활동 265

270 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 Alphasense( 영국 ) 전기화학센서를활용한환경모니터링제품을제품화하여판매 Analytical Sensors ( 미국 ) 전위차전기화학방식의환경모니터링센서를제품화하여판매 In-Situ Inc. ( 미국 ) TROLL 9500 모델의경우수질오염의복합적인평가가가능한장치로최대 9개의센서확장기능을가지고있으며, 자체저장기능과디스플레이기능을통한현장확인및통신기능이내장되어장기간의무인연속측정에가능한제품 국내업체및제품현황 국내수질센서는주로 DO, ph, SS, 탁도를위주로개발되어왔으며, 2010 년 10월기준으로 DO는한국바이오시스템, 리테크, 유일엔지니어링등 8개업체, ph는대윤계기산업, 팬지아이십일, 나노하이텍등 15개업체, 프로브탁도계는휴마스 1개업체의제품이먹는물분야형식승인을통과 SS는동일그린시스, 삼성계기공업등 14개업체, COD는 13개, TOC는 1개업체의제품이수질분야형식승인을통과 소하테크는비분산적외선흡수방식센서 (NDIR, Non Dispersive Infrared) 를개발하여수질의 CO 2, 온도및습도측정에활용 과학기술분석센터와이즈텍은프로브를모듈화한형태의제품을개발하였으며 ph, DO, 탁도, 전기전도도및온도를기본측정항목으로하고필요에따라 ISE(Ion Selective Electrodes) 센서를교체하면납, 카드뮴, 수은, 구리, 질산이온, 염소이온등수질의중금속이나이온류도분석할수있으며고정형및이동형 ( 휴대형 ) 으로사용가능 대윤계기산업, 팬지아이십일 프르브형센서를이용하지만모듈형태로하지않고수조를설치하여시료를자동채수하여측정하며 과학기술분석센타는모듈형태로하였으나채수하여측정 그린텍아이엔씨 수질계측기, 수질다항목측정기등의수질측정기기판매 266

271 전략제품현황분석 지금까지의수질측정계측기기들이프로세스공업을중심으로 ph 나분석기기들을중심으로 발전하여왔다면, 앞으로의수질측정기기는상수원의수질을보호관리하는방향과환경을 관리하는과정에서시장을넓혀나갈것으로전망 기존에는하수및폐수유량및수질오염측정은대부분용수로와둑을사용하는개수로유량계측방식을고수해오던국내의방류유량측정방식에서, 유지관리및설치장소의확보등약간의전자기유량계등과같은방식이도입되어설치되기시작하였고, 수질 TMS와관련하여수질측정기기를포함하여수질오염관련유량계들에서디지털프로토콜들을다양한디지털통신방식을요구하는등의향상된기능들이요구 국내분석기기활성화를통해대외경쟁력을증가시키며, 환경오염물질자동측정장치의시장도선점가능 수질오염모니터링과관련한국내주요수요기관은수질관리를담당하고있는정부및지방자치 단체이며, 구체적으로수자원공사, 환경부, 환경관리공단등관련부처로국한되어있어현재의 수요는많지않은상황 기존외국업체의인지도가높은편으로후발인국내기업이시장에진입하기에는낮은신뢰성, 현장적용경험취약등여러가지제약이존재 수질다항목계측기의주요구성은대체적으로 ph, 수온, 전기전도도, 잔류염소, 탁도등을기본으로 요구하지만이를활용하기위해서사용용도에따라부수적으로중금속, 수위, 용존산소등각종 오염물질을확인하기위한센서가추가구성되는상황 환경칩관련기술은기초연구단계이나세계일류수준과의격차가비교적작아기존의바이오메디칼에국한되어있던고감도첨단센서기술과바이오칩기술을수질환경모니터링용으로그용도를전환하고용도의폭을넓힘으로써향후블루골드시장으로성장할가능성존재 현재국외적으로환경분야로의응용확대는매우미약한상태로어느나라든수질환경모니터링에센서와칩기술로성공을거두면세계시장을선점할수있는이점 랩온어칩기반실시간하천수질감시시스템개발로수질측정과함께실시간수질오염감시및 관리기술, 랩온어칩기반센서기반수질오염능동대처기술, 랩온어칩센서획득정보를 기반으로한공정모델에의한수질오염공정처리제어기술등을개발가능 267

272 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 수질오염측정및모니터링시스템및제품 주요내용 수질측정 센서를이용한수질측정 수질오염측정기 수질환경모니터링 전처리기술 / 환경칩 주요제품 / 기술 수질계측기 / 수질다항목측정기 수질센서 수질자동연속측정기 (TMS) 수질환경모니터링시스템 수질측정환경칩 해외기업 YSI HydroLabb - analytical Sensors, In-Situ Inc Ciphergen Corporation Penelipe C. loannou Lab 국내기업 그린텍아이엔씨과학기술분석센타, 팬지아이십일 이즈텍, 한국바이오시스템, 리테크, 유일엔지니어링 글로벌광통신 KAIST, KIST, 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ), 높은단계 : ) 268

273 전략제품현황분석 3. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 수질오염측정및모니터링시스템분야의중소기업을대상으로유망기술에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재기술개발을추진중이거나추진할계획이있는기술에대한기술개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 오일원심분리기, hydrate 반응장치기술, 폐수처리 3단여과장치및빗물처리장치기술등 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 수질오염측정및모니터링시스템분야의중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요 분석결과, 다음과같은기술의개발에대한수요요구 [ 수질오염측정및모니터링시스템분야과제신청현황 ] 전략제품중분야관심기술 수질오염측정및모니터링시스템 물환경모니터링시스템 수질오염측정장치및시스템 - 도심하천유입오염원배후농도분석을통한하천오염관리시스템개발, 신재생에너지를이용한내부건식기법호소의수질개선 IoT 모니터링시스템개발, 양식어장과어장의효율적관리및사전위기대처를위한수질환경실시간모니터링용시스템개발, 수위모니터링센서를이용한모바일원격관제시스템개발 - 다채널광학센서모듈을장착한온라인수질측정용다목적색도계개발, 하수처리장부유물농도측정기기, 먹는물공동시설 ( 약수터 ) 수질측정시스템개발, 해수수질측정및정화장치, 다항목수질측정센서및시스템개발 269

274 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 4. 기술분석 가. 특허동향분석 143) (1) 세계동향 수질오염측정및모니터링시스템의대상특허 1,365 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 2012년까지소폭의감소세를나타내었으나최근인 2013년에증가세를보이며출원회복세를나타내고있으며, 해당기간동안평균 242건이상의특허가출원 출원규모에있어서는한국이 674건의출원으로 49% 의높은점유율을나타내며, 이어서미국은 569건으로 42%, 일본은 86건으로 6%, 유럽 36건으로 3% 의특허점유율을나타내는것으로분석 한국에서는큰폭의증감없이평균 114건내외의특허가꾸준히출원되고있는것으로분석 [ 수질오염측정및모니터링시스템의국가 연도별출원동향 ] 143) 7년간 (2009 년 1월 ~ 2015 년 6월 ) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함. 2012년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임 270

275 전략제품현황분석 수질오염측정및모니터링시스템의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 미국및일본국적출원인의활동이두드러지는것으로분석 미국의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, ABBOTT DIABETES CARE INC(US) 가최상위출원인으로나타났으며, 일본의경우 TOSHIBA(JP) 와 KURITA WATER IND LTD(JP) 가최상위출원인으로도출 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 271

276 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 (2) 국내동향 수질오염측정및모니터링시스템의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2012년까지증감을반복하며일정수준의출원이이루어졌으며, 2013년높은성장률을보이며증가세를나타내고있고, 내국인출원비율에있어서는 2013년까지 96% 이상의높은비율을나타내며높은비중을차지하고있는것으로분석 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 97.5%, 외국인 2.5% 로한국인의특허출원비율이매우높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면중소기업 144) 의특허비율이 35% 로가장높았으며, 개인과대학 / 연구소 / 공공기관의특허비율이각각 29% 와 27% 로그뒤를이었으며, 대기업과해외출원인이각각 7% 와 2% 로분석되어수질오염측정및모니터링시스템분야는중소기업및대학 / 연구소 / 공공기관에의한특허출원이많은분야로판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 144) / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업 ( 대기업으로정의 ) 외기업 272

277 전략제품현황분석 수질오염측정및모니터링시스템의국내상위주요출원인현황을살펴보면, 대학 / 연구소 / 공공기관이활발한특허출원활동을나타내고있는것으로조사 한국해양과학기술원과한국건설기술연구원이각각 31건과 20건의집중출원 중소기업에서는아름다운환경건설이 5건으로최다출원을기록하고있으며, 대기업에서는대림산업과대우건설등이 5건의출원으로최다출원을기록 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 273

278 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 나. 기술군도출 수질오염측정및모니터링시스템전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효 데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을 바탕으로요소기술후보군을도출 또한수질오염측정및모니터링시스템전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리 작성을통해데이터마이닝으로누락될수있는요소기술후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 수질오염측정및모니터링시스템의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 11개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 수질오염측정및모니터링시스템관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 145) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 146) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 145) (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 146) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 274

279 전략제품현황분석 [ 수질오염측정및모니터링시스템에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 클러스터 01 클러스터 02 클러스터 03 water quality, measuring prediction, algorithm network, waste water eco-water 8 11~15 8~9 관련특허 / 논문제목 1. Linear positioner of microsensor for measuring pollution of settlement layer 2. A measuring and responding system about the water quality in water distribution system 3. Water Quality Monitoring System by Measuring Surface Tension of Water 1. PREDICTION, EVALUATION AND CONTROL METHOD OF CHEMICAL CLEANING OF MEMBRANE PROCESS USING GENETIC ALGORITHM AND PROGRAMMING IN WATER TREATMENT SYSTEM 2. Prediction of river water quality by adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) 3. Prediction of BOD, COD, and total nitrogen concentrations in a typical urban river using a fluorescence excitation-emission matrix with PARAFAC and UV absorption indices 1. A simultaneous optimization approach for the design of wastewater and heat exchange networks based on cost estimation 2. water purification system and automatic controled eco-water measurement using network 275

280 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 클러스터 04 클러스터 05 클러스터 06 continuous analysis sensor, modeling approach radiation, monitoring sensor control unit optical sensor, optical control system ~9 관련특허 / 논문제목 1. Study on Integrated Monitoring System for Protecting Water Pollution 2. Remote Monitoring and Data Transmission Technology 3. Cyanobacterial bloom management through integrated monitoring and forecasting in large shallow eutrophic Lake Taihu 1. RADIOLOGICAL DOSE MODELING SYSTEM FOR EMERGENCY RESPONSE 2. Apparatus for detecting radiation 3. Method for automatically detecting and monitering radiation 1. Optical control system of aquatic ecosystems using by underwater LED lamps 2. Unmanned integrated optical remote emissions sensor (RES) for motor vehicles 3. OPTICAL SENSOR FOR MONITERING POLLUTIONAL AND WATER POLLUTION MEASURING APPARATUS USING THE SAME 클러스터 07 electrochemi cal, detector sensor 16~19 1. ELECTROCHEMICAL WATER TREATMENT APPARATUS USING CARBON ELECTRODES 2. Capillary-column-based bioseparator/bioreactor with an optical/electrochemical detector for detection of microbial pathogens 클러스터 08 biosensor, viruses, sensor 13~18 1. Effect of organics and alkalinity on the sulfur oxidizing bacteria (SOB) biosensor 2. Microfluidic quantitative PCR for simultaneous quantification of multiple viruses in environmental water samples 클러스터 09 analysis, multiple parameter 9 1. River water quality modeling using combined principle component analysis (PCA) and multiple linear regressions (MLR): A case study at Klang River 2. Multivariate statistical analysis of heavy metals pollution in industrial area and its comparison with relatively less polluted area: A case study from the City of Peshawar and district Dir Lower 3. Multivariate analysis applied to physicochemical parameters of treated wastewater effluents discharged in Teleajen River 클러스터 10 alarm, control system ubiquitous EQUIPMENMT AND METHOD FOR WARNING GENERATION STATE OF WATER POLLUTION OF TUNNELS DIGGING WASTEWATER DISPOSAL PLANT THEREOF 2. Automatic rainfall alarm system using Ubiquitous Sensor Network 클러스터 11 pretreatment pretreating preprocessing 16~19 1. Electrochemical dissolved oxygen removal from microfluidic streams for LOC sample pretreatment 2. Performance of the subsurface flow constructed wetlands for pretreatment of slightly polluted source water 3. PREPROCESSING OF MEMBRANE FILTRATION AND SYSTEM USING THE SAME 4. apparatus for synthetically pretreating sewage 276

281 전략제품현황분석 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 수질오염측정및모니터링시스템의유효데이터의 IPC 147) 를대상으로특허분류체계별특허분포를 파악하고상위 20 위에대하여기술트리 148) 를구축하여키워드클러스터링을통한요소기술 도출에서누락가능성이있는추가적인요소기술후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (B01D-035) 기타의여과장치 ; 여과조작을위한부속장치 ; 필터하우징구조 (B) 분리 ; 혼합 (B01) 물리적방법, 화학적방법또는장치일반 ; (B01D) 분리 (B01D-053) 가스또는증기의분리 ; 기체로부터휘발성용제증기의회수 ; 폐가스, 예를들어엔진배기가스, 매연, 연기굴뚝연기등의화학적또는생물학적정화 ; 또는에어로졸 (B01D-065) 반투막을이용한분리공정또는장치에일반적으로사용되는부속품또는보조조작 (C02) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F-001) 물, 폐수또는하수의처리 (C02F-003) 물, 폐수또는하수의생물학적처리 (C) 화학 ; 야금 (C12) 생화학 ; 맥주 ; 주정 ; 포도주 ; 식초 ; 미생물학 ; 효소학 ; 돌연변이또는유전자공학 (C12N) 미생물또는효소 ; 미생물의보존, 유지, 증식 (C12Q) 효소또는미생물을함유한측정또는시험방법 (C02F-009) 물, 폐수또는하수의다단계처리 (C12N-001) 미생물, 예. 원생동물 ; 그조성물 (C12Q-001) 효소또는미생물을함유한측정또는시험방법 ; 그것을위한조성물 ; 그조성물의제조방법 [3] (E) 고정구조물 (E02) 토사 ( 砂 ) 의이송 ( 移送 ); 기초 ; 수공 ( ) (E03) 상수 ( 上 ); 하수 ( 下 ) (E02B) 수공 ( (E03B) 취수 ( 取 ), 집수 ( 集 ), 또는배수 ( 配 ) 설비또는그방법 (E02B-007) 제방 ( 堤防 ) 또는제언 ( 堤堰 ); 레이아웃 (Layout), 건설, 건조의방법또는장치 (E03B-003) 음료수또는수도물 (tap water) 를취수 ( 取 ) 또는집수 ( 集 ) 하는방법또는설비 147) : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975 년 10 월에제정한기술분야별분류기호 148) IPC 의메인그룹데이터에대하여상위 20 위까지를대상으로함 277

282 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (G01N-001) 샘플링 ; 조사용표본의조제 (G01) 측정 ; 시험 (G01N) 재료의화학적또는물리적성질의검출에의한재료의조사또는분석 (G01N-021) 광학적수단, 즉적외선, 가시광선, 또는자외선을사용하는것에의한재료의조사또는분석 (G01N-027) 전기적, 전기화학적또는자기적수단의이용에의한재료의조사또는분석 (G01N-033) 그룹 1/00 31/00 에포함되지않는특유의방법에의한재료의조사또는분석 (G) 물리학 (G06F-011) 에러검출 ; 에러정정 ; 감시 (G06F-015) 디지털컴퓨터일반 ; 데이터처리장비일반 (G06) 산술논리연산 ; 계산 ; 계수 (G06F) 전기에의한디지털데이터처리 (G06F-017) 디지털컴퓨팅또는데이터프로세싱장비, 방법으로서특정기능을위해특히적합한형태의것 (G06F-019) 디지털컴퓨팅또는데이터프로세싱장비, 방법으로서특정용도의응용에특히적합한것 (G06K) 데이터의인식 ; 데이터의표시 ; 기록매체 ; 기록매체의취급 (G06K-009) 인쇄문자, 손으로쓴문자또는패턴을독취또는인식하기위한방법또는장치, 예. 지문을위한것 (H) 전기 (H04) 전기통신기술 (H04L) 디지털정보의전송, 예전신통신 (H04L-029) 그룹 1/00 27/00 에서단한개의포함되지않는배치, 장치회로또는시스템 278

283 전략제품현황분석 (3) 데이터기반의요소기술도출 수질오염측정및모니터링시스템기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링 결과및 IPC 분류로도출된기술트리를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링과 IPC 분류를통해도출된요소기술후보군에 대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 요소기술도출 No. 요소기술명도출방식키워드 /IPC 요소기술 01 수질측정시스템설계기술키워드클러스터링 water quality, measuring 요소기술 02 수질예측모델링키워드클러스터링 prediction, algorithm 요소기술 03 수질측정센서네트워킹설계기술키워드클러스터링 network, waste water, eco-water 요소기술 04 방사능오염물질모니터링키워드클러스터링 radiation, monitoring sensor control unit 요소기술 05 광학식센서개발기술키워드클러스터링 optical sensor, optical control system 요소기술 06 바이오센서제조기술키워드클러스터링 biosensor, viruses, sensor 요소기술 07 센서연동네트워킹설계기술키워드클러스터링 alarm, control system, ubiquitous 요소기술 08 센서오염저감및세척장치기술키워드클러스터링 pretreatment, pretreating, preprocessing 요소기술 09 고재현성확보표준용액제조기술 IPC 기술트리 (G01N-001) 샘플링 ; 조사용표본의조제 요소기술 10 전기화학적센싱기술 IPC 기술트리 (G01N-027) 전기적, 전기화학적또는자기적수단의이용에의한재료의조사또는분석 요소기술 11 고정밀보정기술 IPC 기술트리 (G06F-011) 에러검출 ; 에러정정 ; 감시 요소기술 12 업타머기반고선택도중금속센서기술전문가 기존연소에따른파장분석을이용한분석방법에비하여정확도, 측정의간편성이높으면중소기업적합형기술개발분야임. 279

284 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 수질오염측정및모니터링시스템의기술별출원점유율 149) 및최신특허비율 150) 을살펴보면, 요소기술 01, 요소기술 08, 요소기술 10의경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 요소기술 07의경우최신특허비율은평균이하이나출원점유율은평균이상으로나타났으며, 요소기술 03, 요소기술 04, 요소기술 06, 요소기술 11은출원점유율은평균이하이나최신특허비율이평균이상으로높게분석 요소기술 02, 요소기술 05, 요소기술 09는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 01 수질측정시스템설계기술 % 50.00% 上 요소기술 02 수질예측모델링 % 41.67% 下 요소기술 03 수질측정센서네트워킹설계기술 % 54.39% 中 요소기술 04 방사능오염물질모니터링 % 52.83% 中 요소기술 05 광학식센서개발기술 % 38.71% 下 요소기술 06 바이오센서제조기술 % 50.00% 中 요소기술 07 센서연동네트워킹설계기술 % 35.24% 中 요소기술 08 센서오염저감및세척장치기술 % 47.83% 上 요소기술 09 고재현성확보표준용액제조기술 % 39.29% 下 요소기술 10 전기화학적센싱기술 % 46.09% 上 요소기술 11 고정밀보정기술 % 45.83% 中 분야평균 % 45.62% - 149) : 전체특허중에서해당요소기술의점유율 출원점유율 = 해당요소기술의특허건수전략제품전체특허건수 150) 최신특허비율 : 해당요소기술의특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당요소기술의 2012 년 ~2015 년특허건수해당요소기술의전체특허건수 280

285 전략제품현황분석 (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 151) ) 및시장확보력지수 (PFS 152) ) 를이용하여수질오염측정및모니터링시스템의기술별기술수준을살펴보면, 요소기술 02, 요소기술 10은피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 요소기술 05는피인용지수는우수하나, 시장확보력은평균에미치지못하는것으로분석 요소기술 06, 요소기술 07은시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 01 수질측정시스템설계기술 下 요소기술 02 수질예측모델링 上 요소기술 03 수질측정센서네트워킹설계기술 下 요소기술 04 방사능오염물질모니터링 下 요소기술 05 광학식센서개발기술 中 요소기술 06 바이오센서제조기술 中 요소기술 07 센서연동네트워킹설계기술 中 요소기술 08 센서오염저감및세척장치기술 下 요소기술 09 고재현성확보표준용액제조기술 下 요소기술 10 전기화학적센싱기술 上 요소기술 11 고정밀보정기술 下 분야평균 ) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 152) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 281

286 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각요소기술별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한요소기술후보군을선별 요소기술 04, 요소기술 07과요소기술 08 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 요소기술 04 는중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이가장높은것으로 나타났으며, 요소기술 07, 요소기술 08 도중소기업출원비율이높게나타나, 중소기업개발규모가 상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율역시요소기술 08, 요소기술 07 가타기술요소보다높게나타나, 상대적으로 중소기업의참여도가높은분야로판단 [ 중소기업적합성분석 ] 요소기술 No. 요소기술 01 요소기술명 수질측정시스템설계기술 국내특허 중소기업 중소기업출원비율 특허건수출원인수 특허건수 출원인수 153) 중소기업출원인비율종합평가 154) % 39.68% 下 요소기술 02 수질예측모델링 % 26.67% 下 요소기술 03 수질측정센서네트워킹설계기술 % 45.83% 上 요소기술 04 방사능오염물질모니터링 % 50.00% 上 요소기술 05 광학식센서개발기술 % 45.83% 上 요소기술 06 바이오센서제조기술 % 42.86% 下 요소기술 07 센서연동네트워킹설계기술 % 52.38% 上 요소기술 08 요소기술 09 센서오염저감및세척장치기술 고재현성확보표준용액제조기술 % 54.24% 上 % 43.48% 上 요소기술 10 전기화학적센싱기술 % 30.43% 下 요소기술 11 고정밀보정기술 % 46.34% 中 153) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 154) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 282

287 전략제품현황분석 (4) 요소기술별종합평가 요소기술별기술지수분석을종합한결과, 요소기술 08과요소기술 10이기술성장성분석및기술수준분석, 중소기업적합성평가중 2개이상에서평균이상으로종합우수 요소기술 08은기술성장성분석과중소기업적합성이우수한것으로판단 요소기술 10은기술성장성분석과기술수준분석이우수한것으로판단 [ 요소기술별종합평가표 ] 요소기술 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 요소기술 % 50.00% 上 下 31.03% 39.68% 下 요소기술 % 41.67% 下 上 24.32% 26.67% 下 요소기술 % 54.39% 中 下 40.74% 45.83% 上 요소기술 % 52.83% 中 下 52.63% 50.00% 上 요소기술 % 38.71% 下 中 43.75% 45.83% 上 요소기술 % 50.00% 中 中 31.58% 42.86% 下 요소기술 % 35.24% 中 中 50.00% 52.38% 上 요소기술 % 47.83% 上 下 48.65% 54.24% 上 요소기술 % 39.29% 下 下 44.00% 43.48% 上 요소기술 % 46.09% 上 上 21.88% 30.43% 下 요소기술 % 45.83% 中 下 36.54% 46.34% 中 283

288 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 5. 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로 로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [ 수질오염측정및모니터링시스템기술분야요소기술 ] 중분류요소기술출처 전기화학적센싱기술 전문가, 특허분석 센서개발기술 광학식센서개발기술 바이오센서제조기술 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 업타머기반고선택도중금속센서기술 전문가, 특허분석 센서네트워킹설계기술 센서연동네트워킹설계기술 수질측정센서네트워킹설계기술 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 수질오염측정및예측기술 수질측정시스템설계기술 수질예측모델링 방사능오염물질모니터링 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 센서신뢰성확보기술 센서오염저감및세척장치기술 고정밀보정기술 고재현성확보표준용액제조기술 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 284

289 전략제품현황분석 6. 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에 적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 핵심기술선정결과 ] 중분류핵심기술정의 센서개발기술 전기화학적센싱기술 광학식센서개발기술 - 전류, 전위 (electric potential), 하전과화학인자의관계를전기량의변화를통해측정가능한유용한신호로변환해주는센서를이용하여오염물질을측정하는센싱기술 - 환경요소에의한대상물로부터색, 흡광및형광등의광학적현상을전기적신호와같은인식가능신호로변환해주는기술을이용하여오염물질을센싱하는기술 센서네트워킹설계기술 수질오염측정및예측기술 센서신뢰성확보기술 센서연동네트워킹설계기술수질측정센서네트워킹설계기술수질측정시스템설계기술수질예측모델링센서오염저감및세척장치기술고정밀보정기술 - 센싱기능과정보처리능력, 통신능력을가진다중의센서노드들로구성되며특히서비스영역에배치된후자동적으로 ad-hoc 네트워크를형성한후필요한실세계의정보를수집및처리를통하여응용가능하게설계하는기술 - 하천의수질을측정하기위하여센싱기능과정보처리능력및서비스영역에배치된후정보를수집및처리를함에있어서네트워크가가능하게설계하는기술 - 하천의수질을실시간으로측정하고모니터링하기위하여측정시스템을설계한기술 - 하천의수량과수질의관계를정량적으로분석하고, 다양한하천운영시나리오에따른장 / 단기적인수질변화예측과적정수질보전및어류의서식환경보호를위해필요한환경유지유량을산정하는기술 - 도시, 농지, 산지, 건설현장등에서불특정하게발생하는오염원을센서를이용하여저감하고, 센서감지후세척장치를이용하여관리하는기술 - 수질오염측정시센서를탑재하여가장정밀한정확성을가지며, 이를바탕으로보정기술에적용되는기술 285

290 물환경 수질오염측정및모니터링시스템 7. 로드맵기획 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을 대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 최종중소기업전략기술로드맵은시장요구사항, 연차별목표, 최종목표등을제시함으로써 중소기업의기술개발방향성을제시 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심기술에대한연구목표 ] 중분류핵심기술기술요구사항 센서개발기술 센서네트워킹설계기술 수질오염측정및예측기술 센서신뢰성확보기술 전기화학적센싱기술 광학식센서개발기술 센서연동네트워킹설계기술 수질측정센서네트워킹설계기술 수질측정시스템설계기술 수질예측모델링 센서오염저감및세척장치기술 전기화학적센서모니터링시스템 광학센서모니터링시스템 센서네트워크설계 센서네트워크설계 모니터링설계시스템 예측가능한센서모델 센서감지및수처리막 고정밀보정기술신뢰성및정확성 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 전기화학적센서를기반으로실시간모니터링지원 광학식센서를기반으로실시간모니터링지원 환경분석및무선네트워크설계 수질환경분석및무선네트워크설계 수질오염관련표준분석및모니터링시스템기본설계 수질오염정보전사적구조확립 하천등에유입되는오염원의전체유출부하량 > 30% 이상저감가능 수질오염고정밀보정기술 분석과정및결과의평가및진단이융합된일체형통합모니터링시스템구축분석과정및결과의평가및진단이융합된일체형통합모니터링시스템구축 무선네트워크기반모니터링 무선네트워크기반모니터링 센서및데이터네트워크기반모니터링시스템구축 수질예측모델링을위한기술참조모델발굴 오염원의전체유출부하량 > 35% 저감가능 중앙제어시스템구축 중앙제어시스템구축 개발기술표준화추진 개발기술표준화추진 신뢰성검증개발기술표준화 표준프로파일개발 오염원의전체유출부하량 > 40% 저감가능 신뢰도 > 90% 신뢰도 >95% 최종목표 전기화학적센싱의중앙제어시스템구축 광학식센서의중앙제어시스템구축 센서연동네트워킹개발기술표준화추진 수질측정센서연동네트워킹개발기술표준화추진 수질측정신뢰성검증개발기술표준화 수질예측이가능한표준프로파일개발 센서오염저감및세척장치기술로오염원의전체유출부하량 40% 저감 보정밀보정기술신뢰도 >95% 286

291 전략제품현황분석 나. 로드맵기획 287

292

293 토양지하수환경 전략분야현황분석

294

295 전략분야현황분석 토양지하수환경 1. 개요 - 정의 : 토양및지하수에존재하는환경오염물질측정하고토양 지하수오염을사전에예방하거나, 오염된부지를정화및복원, 복원된부지에대한사후관리기술을의미 - 범위 : 토양및지하수오염측정기술, 오염정화복원및관리등의기술을포함 가. 정의및범위 (1) 정의 토양및지하수정화업 이란기계적, 물리화학적, 생물학적또는열적방법을이용하여오염된지역의토양및지하수를정화하는산업활동 정화활동은오염현장및오염현장이외의장소에서가능 무해성폐기물처리및유해성폐기물처리는제외 토양지하수환경은토양및지하수정화업에관련된토양및지하수에존재하는환경오염물질 측정하고, 토양 지하수오염을사전에예방하거나, 오염된부지를정화및복원, 복원된부지에 대한사후관리기술을통칭 * : 복합오염녹색연구단기술동향보고서 (2013) [ 토양및지하수오염 ] 291

296 토양지하수환경 (2) 범위 토양지하수오염조사및측정에오염도조사, 토양정밀조사, 누출검사등이포함되며, 정화및 복원기술에물리적, 화학적, 생물학적, 열적정화 복원공정및설비기술의설계및검증기술을포함 복원된부지에대한사후관리기술은정화및복원된부지에대하여모니터링, 정화효율검증및 사후관리체계를구축하는기술로토양지하수오염정화에대한최적의검증기법개발, 오염지역의 토양특성을고려한오염물질정량기술개발등을포함 토양지하수복원공정및설비기술은대상매체에따라불포화대처리기술 ( 토양처리기술 ) 또는 포화대처리기술 ( 지하수처리기술 ) 로구분 토양지하수사후관리시스템에사후모니터링, 오염원인자의추가적인유출여부에대한오염원 모니터링, 오염된토양지하수를정화하는과정중에발생하는 2 차오염모니터링및지하수질 장기모니터링및자연저감평가를포함 토양지하수오염처리기술의경우, 오염된부지에서굴착 ( 토양의경우 ) 이나양수 ( 지하수의경우 ) 과정없이원래의위치에서정화하는원위치정화기술또는지중처리기술 (In-Situ) 이라하며, 굴착이나양수과정후정화하는지상처리 (Ex-Situ) 로구분 In-Situ 처리기술은지중에관정을삽입하여원위치에서직접처리하는기술로, 처리공정이가시화되지않으므로처리과정과효율등을확인하기어려운단점이있으나, 최근모니터링및평가기술이발달하였고굴착 양수, 이송에따른비용을절감할수있는장점 Ex-Situ 는굴착후대상부지내에서처리하는 On-Site 와굴착후다른적절한부지나시설로옮겨서처리하는 Off-Site 로구분하며, 오염토양및지하수의처리과정을직접확인이가능하여공정관리및평가가용이한반면, 굴착 양수, 이송에추가비용이소모되는단점 지하수의경우토양의 Ex-Situ 와비슷한개념으로, 지하수를양수하여처리하는개념을 Pump and Treat 즉양수처리라부름 적용되는기술의과학적원리에따라, 생물학적처리기술, 물리화학적처리기술, 열적처리기술로구분 생물학적처리방법은생물학적분해법 (Biodegradation), 생물학적통풍법 (Bioventing), 토양경작법 (Land farming), 바이오파일법 (Biopile), 식물재배정화법 (Phytoremediation) 및퇴비화법 (Composting) 등이존재 물리화학적처리방법은오염물질의흡착, 휘발, 산화 환원, 접촉및이동등의작용을통해토양중의오염물질을기준이하로감소시킬수있는처리방법을말하며, 토양세정법 (Soil Flushing), 토양증기추출법 (Soil Vapor Extraction), 토양세척법 (Soil Washing), 용제추출법 (Solvent Extraction), 산화환원법, 고형화 / 안정화 (Solidification/Stabilization) 및동전기법 (Electrokinetic separation) 등이존재 열적처리방법은오염토양에열또는전기를가하여탈착, 소각, 열분해등의과정으로처리하는방법으로, 열탈착법 (Thermal Desorption), 소각법 (Incineration), 유리화법 (Vitrification) 및열분해법 (Pyrolysis) 등이존재 292

297 전략분야현황분석 나. 주요제품 (1) 토양지하수오염측정장치및시스템 오염원및오염부지에대한오염원조사 / 측정및분석시스템에관한것으로, 오염물질조사및 분석표준화기술, 오염원측정장치, 오염원위치및오염시기판별기술등을포함 (2) 토양지하수오염복원소재 오염부지의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원에요구되는소재로나노소재, 바이오소재, 나노 - 바이오융합소재, 나노촉매, 활성나노입자, 바이오촉매, 미생물제재등을포함 (3) 토양지하수오염복원공정및설비 오염부지의물리적, 화학적, 생물학적, 열적정화및복원에요구되는공정및설비 (4) 토양지하수사후관리시스템 정화및복원된부지에대한모니터링, 정화효율검증시스템에관한것으로, 오염정화에대한검증기법, 오염물질정량기술, 오염원발생추적모니터링, 2차오염모니터링및장기모니터링등을포함 [ 주요제품분류표 ] 대분야중분야세부제품 오염측정장치및시스템 오염원및오염부지에대한오염원조사 / 측정및분석시스템 토양지하수환경 오염복원소재 오염복원공정및설비 오염부지의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원에요구되는소재 오염부지의물리적, 화학적, 생물학적, 열적정화및복원에요구되는공정및설비 사후관리시스템 정화및복원된부지에대한모니터링, 정화효율검증시스템 293

298 토양지하수환경 2. 산업분석 - 환경산업은정부의관련법정책강화와민간의자체수요에의해서시장이견인되고있는상황 - 사회적변화에따른토양 지하수오염산업확대및재개발사업의생산적기능이부각되면서산업발전의동력으로성장 - 토양지하수오염은지하에서넓은영역으로확산되는특성으로대기나수질오염에비하여상대적으로소홀히다루어져왔으나, 특정지역의대규모토양오염으로막대한정화비용이소요됨에따라토양지하수환경산업의중요성이부각되고있는추세 가. 환경분석 (1) 정책 (Politics) 촉진요인 환경산업은정부의법정책과민간의자체수요에의해서시장이견인되고있음 국내토양지하수오염은폐기물매립지주변, 산업단지, 휴폐광산주변, 유류저장시설, 군부대등광범위한오염현장이존재하며, 오염현황파악을위해정부에서는다양한오염조사를실시 법적필수요소는아니나, 기업의 M&A나임대차혹은매도수과정에서사전에부지의오염정도를조사하는토양환경평가와토양환경컨설팅등도중요한수행분야 관련법정책의강화 1995년토양환경보전법제정이후, 2002년에는토양환경평가제도를도입하여토양의질을거래가격에반영할수있도록하였고, 토양오염물질도최초 11종에서 17종으로확대, 2005년에는토양오염물질누출확인시신고의무규정을신설, 오염토양투기금지, 토양정화업의등록요건을규정, 토양위해성평가제도등을도입 2008 년에는토양오염실태조사지역을확대, BTEX 항목을개별물질별로분리하여오염기준을세분화, 토양오염검사주기조정등을통해토양오염사전예방기능을강화하는방향으로개정 2009년에는토양보전기본계획을통해향후 10년간추진할토양환경보전정책의방향을제시 녹색사회실현을위한건강한토양환경기반조성 이라는비전하에 1) 국민건강보호및사전예방정책강화, 2) 합리적토양관리기반구축, 3) 토양지하수기술개발및인력육성, 4) 녹색성장을위한토양환경산업육성, 5) 참여형토양보전체계구축및국제협력강화의 5대추진부문으로나누고 15대추진과제를설정하여추진중 294

299 전략분야현황분석 저해요인 정책적지원에비하여더딘진행과성장 2007 년한국환경정책평가연구원의 국내토양지하수환경산업시장전망 에서, 2010 년 1.6 조원, 2015 년 2.35 조원으로예상하였으나, 실제시장은 1/3 수준에도못미치는실정 물, 대기, 폐기물산업에비하여상대적으로낮은관심 눈에보이지않고, 피부로당장느낄수있는오염이아니고, 장기간에걸쳐누적되어그피해가 자연과인간에누적되는토양지하수오염의특성상관심이적으나, 많은노력과예산이필요 (2) 경제 (Economy) 촉진요인 전세계적으로환경규제에대비한환경기준강화및토양지하수관련법, 제도등정비 토양지하수오염방지기술개발사업등의추진계획및이에따른투자확대 재개발사업의생산적기능의부각 토양지하수오염으로정상적인기능을할수없는오염지역을정화하여부지의가치를활용하는 재개발사업의생산적인기능이부각되면서해당산업발전의동력으로성장 저해요인 토양지하수오염으로인한개발계획지연 철도공사도심지역재개발지구, 미군반환기지, 한국군이전부지등에서심각한토양오염이발견되어 개발계획이지연되고지역경제활성화에차질을초래 국내시장의규모와성장의한계 국내기업들의먹거리가국내만으로는성장에한계가있으며규모의경제의제약을받음 295

300 토양지하수환경 (3) 사회 (Society) 촉진요인 사회적변화에따른토양지하수오염산업의확대 최근철도공사도심지역재개발지구, 미군반환기지, 한국군이전부지등에서심각한토양오염이발견되어개발계획이지연되고지역경제활성화에차질을초래 휴폐광산지역, 제련소주변, 산업단지주변의대규모토양오염으로막대한정화비용이소요됨에따라토양지하수환경산업의중요성이새롭게부각 저해요인 토양지하수오염은지하에서넓은영역으로확산되는특성으로대기나수질오염에비하여상대적으로소홀히다루어진분야 환경단체나매스컴의이슈화가없을경우, 사회적인식이확산되지않아산업발전으로이어지지않은경우가발생 (4) 기술 (Technology) 촉진요인 토양지하수오염방지기술개발사업 국내토양지하수환경시장의 90% 이상을국내기술로대체하는것을목표로 2008 년부터 2017 년까지 10년간 1,631 억을투자하는 GAIA project ( 토양지하수오염방지기술개발사업, Geo-Advanced Innovative Action) 실시 복합오염녹색연구단 : 복합오염부지에최적화된현장맞춤형공정개발및복합오염에대한체계적인오염부지관리정화기술을연구 TNT 연구단 : 군사격장부지내 TNT, RDX 및중금속오염에대한정화기술개발및토양관리기준과정화기준을설정하고각사격장특성에맞는정화및관리방안을연구 SAFE 연구단 : 가축매몰지로인한환경오염관리, 공공안정성확보, 오염물질처리시스템개선을위한토양정화기술을연구 표토자원전략연구단 : 생명자원인표토를보전하여환경의가치를높이고국민의삶의질을향상시켜국가경제발전에기여 친환경나노소재연구단 : 현장여건에부합하는비원위치나노정화기술을창출, 향후국내외시장진출 우리나라지질환경에적합한선진국수준의사전예방, 오염조사, 오염정화및사후관리분야에대한현장실증중심의토양지하수환경기술을개발 296

301 전략분야현황분석 저해요인 사후발견되는오염특성 토양지하수오염은매우느린속도로불규칙적지반내에서오염이확산되므로, 광범위하게피해가확산된후에야뒤늦게발견되는경우가많은실정 정화부지마다서로다른오염특성으로정형화된정화방법의적용이어려운상황발생 [ 토양지하수환경분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 환경산업은정부의법정책과민간의자체수요에의해서시장이견인되며, 관련법정책이지속적으로강화 - 토양환경평가및토양환경컨설팅등의중요성증대 - 물, 대기, 폐기물에비하여상대적으로낮은관심 - 정책적지원에비하여더딘진행과성장 경제 - 사회적변화에따른토양지하수오염산업의확대 - 재개발사업의생산적기능의부각 - 국내시장의규모와성장의한계 - 토양지하수오염에따른특수지역개발계획지연에따른지역경제활성화에악영향 사회 - 사회적변화에따른토양지하수오염산업의확대 - 토양지하수환경산업의중요성부각 - 토양지하수오염은지하에서넓은영역으로확산되는특성으로대기나수질오염에비하여상대적무관심 - 사회적인식부족으로산업발전으로연계어려움 기술 - 토양지하수오염방지기술개발사업의활발한진행 - 우리나라지질환경에적합한선진국수준의토양지하수환경기술을개발 - 사후발견되는오염특성으로선제적대처가필요 - 정형화된정화방법적용이어려움 - 선진국에비해저조한기술력 정부정책지원강화추세 사회적필요의확대 활발한 R&D 지원 저조한관심 장기간, 비가시적오염확산 선제적대처가어려움 정부의적극적인정책지원과오염토양과오염지하수의복원에대한사회적필요와공감대가확산되고있는추세 저조한관심과눈에잘보이지않는한계가있지만, 인간의건강에전주기적으로영향을미치는토양과지하수의특성상보다적극적인산업육성이필요 해외기술습득에의한유류오염정화중심의모방적기술개발형태에서그동안개발된기술들의실증화로넘어가는추세 국내중견기업들의해외시장진출을위한전략적방안모색필요 297

302 토양지하수환경 나. 산업특징및구조 (1) 산업의특성 토양지하수환경은환경, 지질, 토목, 기계, 화공, 전기, 전자등다양한전문분야의융합이필요한 종합엔지니어링시스템 환경부에서는환경산업을일반적으로대기, 물, 폐기물, 토양, 소음등과관련된환경유해요인을측정, 예방, 제어하거나환경피해를최소화하고복원하기위한제품생산또는서비스를제공하는산업활동으로규정 환경산업의정의로부터토양지하수산업의개념을아래와같이도식화 * 자료 : 토양지하수산업육성기본계획, 환경산업기술원 (2014) [ 토양지하수환경분야산업개념도 ] 국내시장의정체등으로해외진출을시도하고있으나토양지하수산업분야의실제적인지원은 매우미미한상태 현재까지진행된해외진출의대부분은건설, 토목, 엔지니어링관련대기업의해외진출시부지정화등을위해연계진출하는경우가많은상황 한국환경산업기술원에서진행한토양지하수분야해외진출지원사업실적은 2008 년부터 2014 년까지 5건 ( 총 97건 ) 으로낮은비중차지 298

303 전략분야현황분석 해외지원사업의경우투입대비투자효율성이높아야지원을받을가능성이높은데반해토양지하수 산업은고비용 / 장기간특성으로이러한조건을충족시키기에어렵다는점이해외지원사업의 대상으로선정되는데장애요인으로작용 침체된국내시장의영향등으로최근들어독자적인해외진출을시도하는기업이늘어나고있으나 기업규모의제약, 시장에대한정보부족, 독자적인진출경험부족등의문제해결필요 (2) 산업구조 토양지하수를하나의산업단위로인식하는것은과거에는일반적이지않았으나, 한국토양환경 보전협회는아래와같이용역사업, 복원시공, 오염정화제및차단제제조로분류 [ 토양지하수환경분야의산업구조 ] 대구분소구분사업내용 용역사업 종합엔지니어링컨설팅조사및검사연구개발 오염토양조사, 처리방법및목표설정, 타당성조사, 복원시공방안제시, 사후관리, 생태보전등종합엔지니어링작업 정책연구, 진단및개선안제시, 환경및위해성평가, 타당성조사등 오염조사, 누출검사 기술, 산업, 정책연구개발 복원시공복원공사오염지하수복원공사, 저수지 / 댐 / 농경지등의복원, 휴폐광산복원 오염정화제및차단제제조 정화제및차단제개발 생산 판매등 토양오염원조절용, 지하수오염제거반응제, 폐기물매립및차단시설용소재등 토양지하수환경보전의기능사이클 (Value Chain) 에따라사전예방, 조사 평가, 정화 복원, 검증, 모니터링, 재활용으로분류 [ 토양지하수환경분야의기능사이클분류 ] 기능사전예방조사 평가정화 복원검증모니터링관리 / 재활용 내용오염예방을위한설계, 시공조사, 환경평가, 위해성평가, 누출검사정화작업정화작업결과에대한검증대상의상황변동여부관찰오염토양및지하수의관리및재활용관련기능 299

304 토양지하수환경 이러한논의에따라, 토양지하수산업육성기본계획보고서에서는산업을아래와같이분류 [ 토양지하수환경분야의산업분류 ] 구분세구분비고 토양환경보전전문서비스 토양오염사전예방토양오염조사 평가토양오염정화 복원토양오염정화검증 전문기관전문기관정화업체전문기관 토양오염모니터링 - 토양오염관리 / 재활용 정화업체 지하수환경보전전문서비스 지하수오염사전예방지하수오염조사 평가지하수오염정화 복원지하수오염정화검증 전문기관전문기관정화업체전문기관 지하수오염모니터링 - 지하수오염관리 / 재활용 정화업체 토양지하수환경보전기기및용품제조 토양지하수환경보전관련기기제조 토양지하수환경보전관련용품제조 제조업 제조업 토양지하수환경보전정보서비스 토양정보서비스지하수정보서비스토양정보 S/W개발지하수정보 S/W개발 정보서비스업정보서비스업시스템개발업시스템개발업 토양지하수환경보전지식서비스 토양지하수환경보전관련컨설팅 토양지하수환경보전관련연구 기술, 산업, 정책 기술, 산업, 정책 300

305 전략분야현황분석 토양전문기관은누출검사기관, 토양환경평가기관, 위해성평가기관및토양오염조사기관으로구분 토양지하수전문기관및정화업체대부분서울, 경기지역에분포 [ 지역별토양지하수관련기관분포현황 ] 기관 서 울 부 산 대 구 인 천 광 주 대 전 울 산 경 기 강 원 충 북 충 남 전 북 전 남 경 북 경 남 제 주 계 토양 지하수 전문기관 정화업체 전문기관 정화업체 : 토양지하수정보시스템, 환경부, 2014 토양지하수환경산업은종합엔지니어링, 컨설팅및토양지하수복원공사등을포함하고, 전방산업으로는 나노기반소재산업및센서제조산업을포함하며, 후방산업으로복원검증, 모니터링, 관리 / 재활용 및건설 / 건축업등을포함 [ 토양지하수환경분야산업연관구조 ] 후방산업토양지하수환경전방산업 나노기반소재산업센서제조산업 종합엔지니어링컨설팅토양지하수복원공사 검증모니터링관리 / 재활용건설 / 건축업 다. 중소기업분포분석 (1) 사업체수 토양지하수분야중소기업은전체사업체수 44 개중약 95.5% 의비중차지 중기업의사업체수는 2 개로전체사업체수의 4.5% 비중차지 사업체수증가율은연평균 7.5% 의증가율을보임 소기업의사업체수가 10.0% 증가하였으나, 중기업은 15.9% 으로역성장 301

306 토양지하수환경 (2) 종사자수 토양지하수분야중소기업은전체종사자수 550명중 396명으로약 72.0% 의비중차지 중기업의종사자수는 154 명으로전체종사자수의 28.0% 비중차지 종사자수증가율은연평균 1.4% 의역성장추세를보임 소기업의종사자수가 16.6% 증가하였으나, 중기업은 16.1% 으로역성장 [ 주요기업분포현황 ] ( 단위 : 개, 명 ) 기준 품목 구분 ( 추정 ) CAGR 사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자 계 % -1.4% 토양지하수환경 소기업 % 16.6% 중기업 % -16.1% 대기업 계 % -1.4% 총계 소기업 % 16.6% 중기업 % -16.1% 대기업 * 자료 : 전국사업체조사 ( 통계청, 2009~2013) 재구성 * 주요품목은다음의표준산업분류를대상으로주요기업분포현황분석진행토양지하수환경은표준산업분류 토양및지하수정화업 대상 * 중소기업규모구분은상근종사자수를고려하여 3 단계로구분 ( 소기업 : 50 명미만 / 중기업 : 50 명이상 300 명이하 / 대기업 :300 명이상 ) 302

307 전략분야현황분석 3. 시장분석 - 세계환경시장은 2015년 9,752억달러규모, 토양오염시장은 2015년기준 553억달러규모로시장형성 년세계환경시장규모는연평균 3.2% 성장한 1조 718억달러로추정되며, 토양오염정화시장은연평균 4.4% 성장한 629억달러로추정 - 국내토양정화시장은 2015년 6,912억원규모이며, 연평균 7.24% 성장하여 2018년에는 8,525억원규모로추정 가. 시장현황및전망 (1) 세계시장규모 세계환경시장은 2015 년 9,752 억달러규모, 토양오염시장은 2015 년기준 553 억달러규모로 시장형성 2018년세계환경시장규모는연평균 3.2% 성장한 1조 718억달러로추정되며, 토양오염정화시장은연평균 4.4% 성장한 629억달러로추정 토양오염정화시장은전체환경시장의약 5.9% 차지하고있으며, 전체환경시장의연평균성장률보다다소높은성장률보유 [ 세계환경시장및토양오염정화시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 구분주요품목 성장률 (%) 세계시장 환경시장 887, , , ,229 1,006,436 1,038,642 1,071, 토양오염정화시장 48,611 50,750 52,983 55,314 57,748 60,289 62, * : Environmental Business International, EBI Report 2020, 2012 북미, 서유럽, 일본등의몇몇국가가전체 2012 년토양오염정화시장의약 37% 를점유 [ 국가별토양정화시장규모 ] ( 단위 : 백만달러 ) 구분북미서유럽일본동남아중국인도중남미호주중동아프리카 토양정화시장 9,100 6,000 1, * 자료 : 토양환경평가, 환경부 (2014) 303

308 토양지하수환경 유럽시장 잠재적으로 162 백만부지 (site) 가오염정화가필요한상태이며, 프랑스, 네덜란드기업중심 [ 유럽의주요국오염토양현황 ] 구분벨기에덴마크프랑스독일네덜란드영국 전체국가면적 ( km2 ) 30,528 43, , ,022 41, ,900 추정되는최대오염사이트수 현재추정되는오염산업지역최대넓이 ( km2 ) 확인가능한잠재오염사이트수 - 55, , ,000-1,831 1,742 9,881 17,851 4,983 7, ,000 13, , , , ,606 확인가능한잠재오염지역 ( km2 ) 최소 ,020 6,378 5,080 4,044 최대 - 2,814 52,710 66,013 53,340 - 확인가능한오염지역수 12,283 14,072 4,478 14,209 11, 확인가능한오염지역넓이 ( km2 ) 최소 최대 - 2, ,984 2, * : Ernst&Young, The Soil Remediation Industry in Europe; the recent past and future perspectives(2012) 중국시장 2020년까지토양의질을개선할것이라고중국정부발표함에따라, 토양정화산업이환경분야의블루오션으로떠오르며, 2030년까지약 40조원의시장발생예상 국무원판공청이발표한토양환경보호와종합관리공작계획에따르면 2015년까지중국전역의토지환경상황을파악하고, 2020년까지국가토양환경보호시스템을구축해토양환경을개선할것으로알려지면서관련업계성장성이매우클것으로전망됨 (750억위안투자계획 ) 2013년 100만개이상의토양정화시장이생성 토양복원업체는 100여개정도이고대형건설사및외국계회사주도로시장이분할 (2) 국내시장규모 국내환경산업은초기에는환경오염유발물질처리위주의 사후처리산업 으로정의되었으나, 90 년대 이후로환경오염사전예방 저감및오염환경복원을위한재화나서비스를제공하거나효율적자원 이용을위한제품및기술을제공하는산업으로범위가확대 304

309 전략분야현황분석 국내토양정화시장은 2015 년 6,912 억원규모이며, 연평균 7.2% 성장하여 2018 년에는 8,525 억원규모로추정 [ 국내토양정화시장현황및전망 ] ( 단위 : 억원 ) 구분 성장률 (%) 토양정화시장 6,010 6,445 6,912 7,412 7,949 8, % * : 토양환경평가, 환경부 (2014) 나. 무역현황 (1) 수출입동향 토양지하수환경분야의수출현황은토양및지하수정화업관련수출입통계자료를활용하여분석 토양지하수환경분야의수출현황은 2010 년 3.3 억달러, 2014 년 7.6 억달러, 수입현황은 2010 년 13 억달러, 2014 년 17 억달러로수출입모두증가추세 무역특화지수는 2010 년 (-0.59) 부터 2014 년 (-0.38) 로꾸준히수입특화상태 [ 품목별무역현황 ] ( 단위 : 천불 (USD1,000), 톤 (TON)) 구분 성장률 (%) (2010~2014) 수출중량 12,066,806 15,219,101 14,971,221 16,921,360 19,431, 수출금액 339, , , , , 수입중량 13,921,436 14,180,766 13,451,423 14,919,825 14,497, 수입금액 1,312,316 1,671,651 1,671,651 1,688,468 1,712, 무역수지 -972, ,655-1,023, , ,965 - 무역특화지수 * * = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1 이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 305

310 토양지하수환경 (2) 수출유망품목 수출유망품목은세부전략분야별수출입동향자료를바탕으로수출가능성이높은품목을발굴 수출유망품목도출을위하여세부전략분야와수출입통계에활용되는 MTI Code 155), HS Code 156) 와매칭을통해유망품목후보군을도출한후무역특화지수, 무역성장률등의종합적지표를기준으로수출유망품목을도출 수출유망품목으로도출된결과는글로벌전략기술개발사업과제기획을위한기초자료로활용 토양지하수분야수출유망품목도출결과, 다음과같은품목을수출유망품목으로선정 중소기업의수출성장성이높은품목으로 토양지하수오염측정장치 를수출유망품목으로선정 [ 토양지하수분야수출유망품목도출결과 ] 수출유망품목 품목설명 토양지하수오염측정장치 오염원및오염부지에대한오염원조사 / 측정및분석시스템예 ) 토양 ph 측정기, 이로미터, 라돈측정기, 수위기록계등 다. 업체동향 해외업체동향 일본의토양지하수관련환경업체는대형건설사 (General Contractors; 이하 제네콘 ) 와수처리 회사 (Water Treatment Firms) 에의해주도되는과점적시장구조를형성 전세계정화시장을선도하고있는환경회사들에는미국의 Shaw, Bechtel, Parson, CH2M HILL, URS 등이있으며, 일본의 Shimizu, Obayshi, Taisei, 오스트리아의 ASA, 독일의 REO-RWE 등이주요기업 미국에서는 2000 년초반에대략 3,500 개의민간정화회사들과몇개의공기관들이정화사업을 수행했으며, 대형정화회사들의매출액대부분은정부발주처 (DOD, DOE 및지방정부 ) 로부터발생 155) MTI(Ministry of Trade and Industry) 과거상공부에서만든무역코드로 HS 코드에비해실질적인품목명으로구분되어있어활용성이높으며, HS 코드와서로매칭됨. 전체 6 단위까지구분 156) HS 코드는국제적으로합의된상품분류체계로서세계무역기구 (WTO) 등의국제협상에서도수입개방여부, 관세양허등협상의기준으로사용되며수출입통계의기준 306

311 전략분야현황분석 최근에도대형정화회사들이정부공사나민간공사들을대거수주하는것으로알려져있고전체 정화회사들중 85% 에해당하는중소정화업체들은매년 200 억이하의매출액을내는것으로추정 유럽의정화시장은미국회사들과더불어몇개의유럽회사들이경쟁하고있으며, 대표적인유럽환경 회사로는 Vivendi( 프랑스 ), Suez( 프랑스 ), 그리고 RWE( 독일 ) 이존재 국내업체동향 국내토양정화시장구성 정부 ( 환경부, 국방부, 산업부등 ) 주도의공공부문 ( 산업단지, 매립장, 군부대등 ) 과대형건설사및 정유사가주도하는민간부문 ( 개발용지, 주유소, 저유소등 ) 으로시장이구성 2014 년 3 월기준, 93 개기업이정화업체로등록 대형건설사, 엔지니어링사 27 개사제외, 매출미확인 10 개사제외, 54 개중소기업존재 50 억이하업체가 55%, 50 억이상이 45% 정도차지 시장의경쟁구도및전망 현재의토양정화시장은중소업체중심으로시장을형성하고있으며, 선발업체와후발업체간의경쟁구도형성 5~6개사정도로추정되는선발업체는정유사및건설사와협력관계를바탕으로 30억원이상의대형프로젝트중심의수주를하고있으며, 후발업체는실적확보를위해소형주유소위주의수주를하고있는것으로파악 현재매출액 50억원미만의중소업체들중심으로시장을형성하고있으나, 향후미국이나일본의예와같이대기업들이주도하는시장으로시장이재편될것으로전망 국내토양지하수관련기업의해외진출은초기단계로, 산유국및동남아시아권의국가를대상으로추진 국내시장이토양중심인영향으로해외진출도주로토양중심으로진출 307

312 토양지하수환경 [ 국내기업해외진출주요사례 ] 진출국가수요및분야구분진출기업추진단계 쿠웨이트 - 폐유정에의한기름유출로야기된토양오염정화 - GS 건설 KOC(Kuwait Oil Company) 1 차사업규모 75 백만 USD/54 개월 토양오염조사, 토양정화 GS 등 9 개기업 PQ 통과 토양부문 PQ 통과 - GS 건설 1 차사업수행중 이집트 - ERC(Egiptian Refinery Company) 플랜트건설공사중발생한오염토양정화 48 백만 USD /5.8 년 토양정화 GS 건설및협력사 ( 에이치플러스에코, 아름다운환경건설, 벽산엔지니어링 ) - 석유화학공장건설과정의오염토양정화사업 3 단계중 1 단계수행 중국 - 12,5 기간중토양정화에 300 억 RMB(6 조원 ) 투자계획 토양정화 SK 차이나및전문업체등 - 중금속오염정화사업완료 - 전문업체와현지법인공동추진중 베트남 -PCBs, 고엽제등의오염폐기물토양정화대일이앤씨 - 현지화 FS 사업수행 아제르바이젠 - 구소련시대석유, 가스생산, 정유, 저장, 수송등에의한토양오염 토양정화 한국농어촌공사, 삼성엔지니어링 - KOICA 현지화 - FS 사업수행 인도네시아 - 인도네시아 P.T Pertamina( 국영석유회사 ) Refinery Unit 의정화사업 토양정화 에코필 - FS 사업의설계및파일롯장치진행 러시아 - 야금공장이위치한지역의구리등중금속오염 토양정화 한국광해공단, 광해방지업체 - 정보수집및학회에보고수준 * 자료 : 토양지하수산업육성기본계획, 한국환경산업기술원 (2014) 308

313 전략분야현황분석 4. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 토양지하수환경분야중소기업의수요분석을통한제품및기술개발현황을살펴보면다음과같은제품및기술을개발 토양오염처리공정, 토양관리및정화, 토양오염처리소재, 토양지하수환경모니터링시스템및토양오염측정장치및시스템과관련된제품및기술 또한토양지하수환경분야중소기업을대상으로유망제품에대한기술수요조사를실시한결과, 중소개업이현재제품을판매중이거나제품개발을추진할계획이있는제품에대한수요는다음과같음 토양지하수환경분야에토양처리제및토양지하수오염방지기술이존재하고있으며, 보다구체적으로액산형토양처리제로흰개미기피체및탱크 ( 배관 ) 누출측정기관련기술이존재 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황분석 분야중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요분석결과, 다음과같은제품및기술의개발에대한수요요구 중소기업이기술개발에관심이높은품목은 토양지하수오염처리공정 관련된기술개발과제였으며, 다음으로 토양지하수관리및정화, 토양지하수오염처리소재 와관련된기술개발과제를신청 상대적으로토양지하수환경모니터링시스템및토양지하수오염측정장치및시스템에관련된기술개발과제신청은미미 [ R&D 과제신청현황 ] 주요품목과제건수 (2013~2015) 점유율 (%) 토양지하수오염처리공정 토양지하수관리및정화 토양지하수환경 토양지하수오염처리소재 토양지하수환경모니터링시스템 토양지하수오염측정장치및시스템 합계 % 309

314 토양지하수환경 5. 기술분석 가. R&D 동향분석 (1) 해외 R&D 동향 정화과정중환경영향을최소화하는친환경적정화기술보급확대 식물상복원공법은성숙기에접어들어서전체적으로는다소소강상태에있지만미생물제제를이용한 오염물질제거기술은증가세가가속화되고있어, 환경오염처리분야에서미래지향적기술로주목 선진국중심으로 In-situ 정화기술적용확대 미국의경우 SITE Program 에서 In-Situ 실증화사업이지속적으로증가 영국에서도 2005 년부터 2009 년까지활용된정화기술현황에대한조사결과 in-situ 정화기술적용이증가추세 타분야 (IT, BT, NT 등 ) 와융합된정화기술개발활성화 토양지하수분야특허및논문부문의이슈기술분석결과, 생물학적정화기술개발이주를이루는가운데타분야와융합된형태의정화기술개발이활성화추세. 특히, 기존 IT, BT 외에나노기술의활용에대한연구가활발하게진행중 나노신촉매들은상대적으로오염원의흡수량이많고높은반응성및탈착속도를가지므로나노입자의코팅과같은변조조작에의해새로운특성을부여하는연구진행되고있으며나노세공을갖는나노포러스물질 (Nanoporous materials) 의적용및개발이활발 국가주도의오염정화기술보급확대 미국에서는 SITE Program 을통해오염정화기술개발및실증화, 실제오염부지에적용하여보급 일본에서는토양오염및정화기술의실용화하여보급하기위해 2002년부터매년 저비용 저부하형토양오염조사대책기술검토조사 를실시 오염복원을위한과학적, 기술적지원프로그램추진 미국의 EPA 157), ORD 158) 에서 7개분야에대한토양지하수 R&D 추진및 Superfund 159), UST, OIL 등의프로그램에서별도의 R&D 프로그램추진 영국 DEFRA 160) 에서는 Soil Protection 에서 5개주제에대한토양 Science 프로그램추진 157), United States Environmental Protection Agency 158) Ordnance Corps., U.S. Army 159) 수퍼펀드, 미국의공해방지사업을위한대형자금 160) 영국환경식품농촌부 (Department for Environment, Food and Rural Affairs) 310

315 전략분야현황분석 미국은부지평가기술을원천기술로인식하고있으며, 실시간오염부지의정보를제공하여오염비용절감하고있고, 국가차원에서지역정화추진, 유해물질및긴급사고대처 2018 년까지지역사회잠재위해지역부지검사완수및기존오염부지의국가정화평가기준달성추진 2013년 8월행정명령 (Executive Order) 통해유해시설관리방안을제시했고, EPA(Environmental Protection Agency) 는 24시간비상센터 운영통해화학사고대처 유럽은토양오염자체에집중하기보단생태적관리통한사전예방, 타환경분야와연계한통합관리등을적용하고있고, 토양오염을국지적으로보기보다는식량, 기후변화의문제와연계시키고있으며지속가능한농업기술및이산화탄소저장고로써의토양기능에집중하고있으며, 특히, 생태적다양성모니터링, 통합적인접근방식, 비점오염원의관리등에주목 기후변화와연계하여토양지하수오염의생태기반관리를추진하고있으며정보공유위한네트워크구축 전유럽차원의주요상위계획은토양지하수오염을포함한기후변화대응을위한전략및실천계획을수립 유럽환경청은 European Soil Data Centre(ESDAC) 운영하며토양정책 Data 제공, 과학자네트워크구축 중국은토양오염으로인한지하수및음용수오염의개선에집중하고있으며 2020년까지국가통합관리체계및복원강화 국가상위계획에토양보호활동포함시키며토양정화산업발전촉진 중국최상위계획인 12.5계획 ( 년 ) 은토양중금속오염방지위한계획포함하며토양문제에 750억위안투자 2013 년토양환경보호법을추진, 토양오염방지복원센터설립등토양오염기술지원및서비스발전촉진 (2) 국내 R&D 동향 환경기술및환경산업지원법 제3조에근거한제3차환경기술및환경산업육성계획 (2013~2017) 수립 상기계획을통해 4대환경아젠다 ( 환경경제상생, 환경복지, 환경국제협력, 환경안보 ) 를설정하고, 이를기반으로계획수립하여중점기술개발영역확정 환경부 R&D 영역중기술개발분야를대상으로중점기술개발영역을설정하여 Eco-TRM 161) 에근거하여중장기기술개발추진계획확정 환경부 R&D는사후처리기술개발에서환경복원등의사전예방적기술정책으로전환 환경부는국내토양지하수환경시장의국내기술점유율을높이기위하여 2001 년이래관련기술개발에 306 억원투자, 2008 년부터 10년간토양 지하수오염방지기술개발을위해총 1,631 억원투자계획 산업분야별경쟁력은선진국대비오염예측분야 60%, 복원분야 58%, 오염측정 50%, 오염관리 48% 매년사업기획단계부터분야별연구과제도출 공모, 토양지하수분야통합기술개발추진 161), 환경기술로드맵 (2013~2022) 311

316 토양지하수환경 산업대상의공공재적인특성으로국가주도로추진된주요 R&D사업은 1992년부터진행된 선도기술개발사업 (G7) 을시작으로지속적으로추진되어왔으며현재토양지하수오염방지기술 개발사업 (GAIA) 3단계진행 차세대핵심환경기술개발사업은 토양지하수 관리부문을 포함하고 2001 년 이후 총 57개 과제를 지원하여추진 과학기술부의 토양오염확산방지연구사업 은 국내 토양오염확산방지 및 복원을 위하여 오염처리 현장에서수요가높은지질환경을고려한오염부지특성평가기술개발을목표로추진 토양지하수 오염방지 기술개발사업 (GAIA) 은 2008년부터 2017년까지 3단계에 나누어 국내 토양 지하수환경시장의 90% 이상을국내기술대체를목표로추진 토양지하수오염방지기술개발사업 (GAIA) 은 1단계는 2008년부터 2011년까지요소개술개발을 중점으로오염물질유출사전예방기술확보및오염물질탐사, 이동, 예측기술의확보를목표로함, 2단계는 2012년부터 2014년까지현장기술개발을중점으로오염원인자판별기술확보, 현장중심 오염물질정화기술확보를목표 토양지하수오염방지기술개발사업 (GAIA) 의 3단계는 2015년부터 2017년까지통합관리기반구축을 중점으로현장중심사후관리기술확보및단계별토양및지하수오염종합관리시스템구축을목표 312

317 전략분야현황분석 나. 특허동향분석 (1) 세계동향 전반적으로적은변동폭을보이고있으며, 2012년부터출원수가소폭감소경향 전체 5,081 건중한국 2,290 건 (45%), 일본 2,213 건 (43%), 미국 490건 (10%) 유럽 88건 (2%) 으로한국과일본이전체출원의 88% 차지 일본이전반기에 1,460 건으로전체 48% 를차지하고있으나, 후반기에 753건, 37% 로비중이감소하였으며, 한국은전반기에 1,258 건으로전체 41% 를차지하였으나, 후반기에출원건이 1,032 건으로출원건은감소하고비중은증가하여전체 51% 차지 [ 토양지하수환경분야의국가 연도별출원동향 ] 313

318 토양지하수환경 토양지하수환경분야의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 일본및미국은자국 국적의기업이최상위출원인을차지하였으며, 유럽은미국국적의기업이최상위출원인을차지 최상위출원인으로는일본의 OHBAYASHI, 미국의 ECOLAB USA 및유럽의 AMCOL INTERNATIONAL 가차지 [ 해외특허의주요출원인동향 ] 구간별출원현황을살펴보면, 미국, 일본및유럽모두전반기와후반기의최다출원인이상이함 미국은전반기최상위출원인 FORRESTER KEITH EDWARD 였으나, 후반기에는 ECOLAB USA가차지하였으며, 일본은전반기최상위출원인이 PANASONIC 이었으나, 후반기에는 SHIMIZU 가차지 특히, 일본의 PANASONIC 이전반기에비하여후반기에출원건수가급격히감소하였으며, 이는기업의출원이감소하는데영향을끼친것으로분석 일본에서전반기에비해출원이증가한출원인은자국국적의연구소 / 대학인 RAILWAY TECHNICAL RESEARCH INSTITUTE 및 NATIONAL AGRICULTURE FOOD RESEARCH ORGANIZATION 로분석 유럽의상위출원인대부분은전반기혹은후반기중한구간에만출원을집중 MIDWEST INDUSTRIAL SUPPLY 및 AMCOL INTERNATIONAL 이상위출원인차지 314

319 전략분야현황분석 [ 미국특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 일본특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 유럽특허주요출원인의구간별출원비율 ] 315

320 토양지하수환경 (2) 국내동향 토양지하수환경분야의한국출원은 2011년까지서서히증가하다가 2012년부터다소감소추세를보이며, 중소기업의출원이 43% 를점유 중소기업다음으로는개인 33%, 해외출원인 27%, 대학 / 연구소 / 공공기관 17%, 대기업 4% 의순서로출원점유율차지 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 316

321 전략분야현황분석 내국인의출원비율이 2004 년약 65% 부터 2014 년 84% 까지점차적으로증가 출원인국가별로는한국이 93% 로압도적인점유율차지 대학 / 연구소 / 공공기관인한국지질자원연구원의특허출원이활발하게진행 (39 건 ) 한국광해관리공단이 12 건으로대기업에서최다출원인 아름다운환경건설이 21 건으로중소기업에서최다출원인 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 317

322 토양지하수환경 대학 / 연구소 / 공공기관의최다출원인인한국지질자원연구원의경우전반기보다후반기특허출원이대폭증가 대학 / 연구소 / 공공기관의상위출원인중한국지질자원연구원외에나머지상위출원인은후반기출원 수는전반기에비해다소감소 중소기업의최다출원인인아름다운환경건설의경우전반기보다후반기특허출원이증가 그밖의상위출원인중효림산업, 대일이엔씨및에이치플러스에코에서전반기보다후반기특허출원수가증가하였으나, 나머지상위출원인인오이코스, 에코랜드, 윈텍에이티에스의후반기출원수는전반기에비해다소감소 [ 국내주요출원인의구간별출원현황 ] 318

323 전략분야현황분석 다. 대표기술군선별 토양지하수환경분야의전체유효특허대상출원건수를기준으로다출원국제특허분류 (IPC) 상위 10 위를도출하여대표기술군선별 중소기업만을대상으로 IPC 상위 10 위를추가도출하여대표기술군에반영 대표기술군으로오염된토양의재생, 지하수정화및처리시스템, 토양정화및처리시스템, 방사능오염토양처리방법, 토양개량및정화소재, 오염토양지하수의생물학적처리, 미생물을이용한정화및처리, 폐기물매립처리방법, 슬러지처리및처리장치, 지반개량공법및장치등 10개의대표기술군최종선별도출 [ 대표기술군 ] No. 대표기술군세부내용 IPC 코드 대표기술 (IPC) 건수 대표출원인 1 오염된토양의재생 1. 토양중유기물의정화방법및시스템 2. 토양중중금속제거및회수방법 3. 토양정화제및정화장치 B09C OHBAYASHI(JP), PANASONIC(JP), SHIMIZU(JP) 2 지하수정화및처리시스템 1. 지하수정화방법 2. 비점오염물질정화장치및방법 C02F KURITAWATER(JP), 아름다운환경건설 (KR), PANASONIC(JP) 3 토양정화및처리시스템 1. 오염토양의고화처리방법 2. 중금속오염토양용시멘트계처리제 3. 오염토양용고화불용화제 B09B OJIPAPER(JP), TAIHEIYOCEMENT(JP), FORRESTERKEITHEDWA RD(US) 4 방사능오염토양처리방법 1. 토양중방사성물질의분리와처리방법 2. 토양제염방법및토양제염제 3. 방사성오염토양의세정처리방법 G21F TOSHIBA(JP), SHIMIZU(JP), TAIHEIYOCEMENT(JP) 5 토양개량및정화소재 1. 토질개량제및토질개량방법 2. 토양안정제조성물및시공방법 3. 토양정화제및토양병해억제제 C09K TAIHEIYOMATERIALS(JP) UBEINDUSTRIES(JP), MIDWESTINDUSTRIALSU PPLY(US) 6 오염토양지하수의생물학적처리 1. 오염지하수정화방법 2. 오염지하수의 생물학적 처리 복원방법 C02F TAISEI(JP), JAPANPETROLEUMENER GYCENTER(JP), 전남대학교 (KR) 319

324 토양지하수환경 No. 대표기술군세부내용 IPC 코드 대표기술 (IPC) 건수 대표출원인 7 미생물을이용한정화및처리 1. 미생물을이용한오염토양의유해물질제거방법 2. 독성물질분해용미생물제제 C12N 이화여자대학교 (KR), KURITAWATER(JP), EIDUPONTDENEMOURS ANDCOMPANY(US) 8 폐기물매립처리방법 1. 폐기물매립지침출수정화시스템 2. 오염토양의봉입방법 3. 폐기물처리장의오염토양정화시스템 B09B AWTIP(US), 벽산엔지니어링 (KR), VERUTEKTECHNOLOGIE S(US) 9 슬러지처리및처리장치 1. 슬러지고화제, 고형화방법 2. 슬러지정화공법 3. 슬러지건조장치 C02F WATERTREATMENTCON STRUCTION(SE), TEIJINTECHNOPRODUCTS (JP), YOSHINOGYPSUM(JP) 10 지반개량공법및장치 1. 지반개량공법및지반개량구조체 2. 연질토안정화공법및시스템 E02D ASAHITECHNO(JP), TAKENAKAKOMUTEN(JP), 제이엔티아이엔씨 (KR) 라. 대표기술군분석 (1) 기술성장성분석 토양지하수환경분야의기술별출원점유율 162) 및최신특허비율 163) 을살펴보면, 특허점유율및최신특허비율이모두우수한분야는없는것으로분석 오염된토양의재생분야는출원점유율은높으나, 최신특허비율은평균이하인것으로분석됨 방사능오염토양처리방법및미생물을이용한정화및처리분야는특허점유율은낮으나최신특허비율은평균이상으로최신특허측면의경쟁력이높은것으로분석됨 지하수정화및처리시스템, 토양정화및처리시스템, 토양개량및정화소재, 오염토양지하수의생물학적처리, 폐기물매립처리방법, 슬러지처리및처리장치및지반개량공법및장치는특허점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 162) : 전체특허중에서해당기술분야의점유율 출원점유율 = 해당기술분야의특허수전체특허수 163) 최신특허비율 : 전체특허중에서 2011 년 ~2015 년최근 5 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 2011 년 ~2015 년출원특허수전체특허수 320

325 전략분야현황분석 [ 기술성장성분석 ] 기술전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 오염된토양의재생 % 22.79% 中 지하수정화및처리시스템 % 28.97% 下 토양정화및처리시스템 % 22.42% 下 방사능오염토양처리방법 % 97.25% 中 토양개량및정화소재 % 29.72% 下 오염토양지하수의생물학적처리 % 25.00% 下 미생물을이용한정화및처리 % 35.40% 中 폐기물매립처리방법 % 27.38% 下 슬러지처리및처리장치 % 28.21% 下 지반개량공법및장치 % 23.61% 下 분야평균 % 34.07% - (2) 기술수준분석 나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 164) ) 및시장확보력지수 (PFS 165) ) 를이용하여토양지하수환경분야의기술별기술수준을살펴보면, 특허피인용지수및시장확보력지수모두평균이상인분야는폐기물매립처리방법분야로분석 지하수정화및처리시스템, 토양정화및처리시스템, 토양개량및정화소재분야는피인용지수가평균이상으로기술력은우수하나시장확보력이다소낮은것으로분석됨 오염된토양의재생, 오염토양지하수의생물학적처리, 미생물을이용한정화및처리, 슬러지처리및처리장치, 지반개량공법및장치등 6개분야는피인용지수및시장확보력모두평균에미치지못하는것으로분석 164) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 165) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 321

326 토양지하수환경 [ 기술수준분석 ] 기술미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 오염된토양의재생 下 지하수정화및처리시스템 中 토양정화및처리시스템 中 방사능오염토양처리방법 下 토양개량및정화소재 中 오염토양지하수의생물학적처리 下 미생물을이용한정화및처리 下 폐기물매립처리방법 上 슬러지처리및처리장치 下 지반개량공법및장치 下 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 한국특허를대상으로분석하였으며, 각대표기술군별중소기업의기술개발참여정도를판단함에 따라국내중소기업의진출이용이한전략제품후보군선별 오염된토양의재생, 토양개량및정화소재, 오염토양지하수의생물학적처리분야가중소기업 출원비율과출원인비율이상대적으로높아진출이용이한대표기술군으로판단 322

327 전략분야현황분석 [ 중소기업적합성분석 ] 대표기술군 국내특허중소기업중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 출원비율 166) 중소기업 출원인비율 167) 종합평가 오염된토양의재생 % 45.63% 上 지하수정화및처리시스템 % 46.15% 中 토양정화및처리시스템 % 38.33% 下 방사능오염토양처리방법 % 0.00% 下 토양개량및정화소재 % 46.59% 上 오염토양지하수의생물학적처리 미생물을이용한정화및처리 % 51.72% 上 % 31.91% 下 폐기물매립처리방법 % 39.29% 下 슬러지처리및처리장치 % 42.11% 下 지반개량공법및장치 % 34.29% 下 (4) 종합평가 세계특허동향은전반적으로적은변동폭을보이고있으며, 2012 년부터출원수가소폭감소경향 전체 5,081 건중한국 2,290 건 (45%), 일본 2,213 건 (43%), 미국 490 건 (10%) 유럽 88 건 (2%) 으로한국과일본이전체출원의 88% 차지 국내특허동향은 2011년까지서서히증가하다가 2012년부터다소감소추세를보이며, 중소기업이 43% 점유율차지 중소기업다음으로는개인 33%, 해외출원인 27%, 대학 / 연구소 / 공공기관 17%, 대기업 4% 의순서로출원점유율차지 각대표기술후보군을특허지수로종합분석한결과, 중소기업적합성이높은수준으로평가된토양개량및정화소재및오염토양지하수의생물학적처리관련기술군은국내중소기업의출원활동이활발한것으로평가되며, 기술성장성과기술수준이낮게평가되어국내중소기업이해당분야에서기술개발을고려해볼수있는후보군으로판단 166) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 167) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 323

328 토양지하수환경 대표기술군 전체 특허 건수 특허점유율 [ 특허분석종합평가표 ] 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 오염된토양의재생 % 22.79% 中 下 50.11% 45.63% 上 지하수정화및처리시스템 토양정화및처리시스템 방사능오염토양처리방법 토양개량및정화소재 오염토양지하수의생물학적처리 미생물을이용한정화및처리 % 28.97% 下 中 41.72% 46.15% 中 % 22.42% 下 中 38.10% 38.33% 下 % 97.25% 中 下 0.00% 0.00% 下 % 29.72% 下 中 44.21% 46.59% 上 % 25.00% 下 下 49.21% 51.72% 上 % 35.40% 中 下 25.40% 31.91% 下 폐기물매립처리방법 % 27.38% 下 上 41.94% 39.29% 下 슬러지처리및처리장치 지반개량공법및장치 % 28.21% 下 下 40.00% 42.11% 下 % 23.61% 下 下 32.50% 34.29% 下 324

329 전략분야현황분석 6. 시사점및제언 우리나라기업의해외진출을적극지원하여이러한과정에서기업은중견기업으로의성장을도모하고국가차원에서는글로벌경쟁력을갖춘기업을육성 해외주요시장에서의우리나라기업진출지원으로해외시장에서의매출증대 중소기업은중견기업으로성장, 국가차원에서는글로벌경쟁력강화 토양지하수정화품질제고로건강한산업풍토조성및건전한기업육성 산업성장저해요인으로작용하고있는정화품질에대한문제, 입찰제도운영등의개선으로 건강한산업풍토조성및건전한기업의성장지원 기업체의기술및경영지원사업전개 아직은대부분의토양지하수산업참여기업이가용자원이부족한중소기업인점을 이를통하여건전한기업문화와잠재력을지닌기업을중점지원하여중견기업으로성장유도 [ 주요제품분류표 ] 대분야중분야세부제품 오염측정장치및시스템 오염원및오염부지에대한오염원조사 / 측정및분석시스템 토양지하수환경 오염복원소재 오염복원공정및설비 오염부지의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원에요구되는소재 오염부지의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원에요구되는공정및설비 사후관리시스템 정화및복원된부지에대한모니터링, 정화효율검증시스템 325

330

331 토양지하수환경 전략제품현황분석 - 토양지하수오염복원기술및설비 - 토양지하수사후관리시스템

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333 전략제품현황분석 토양지하수오염복원기술및설비 1. 개요 - 정의 : 토양지하수오염복원기술및설비는오염부지의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원뿐만아니라, 토양지하수산성화및토양질저하방지등오염된토양지하수를복원에요구되는소재, 공정및설비기술을의미 - 범위 : 대상매체에따라불포화대처리기술 ( 토양처리기술 ) 또는포화대처리기술 ( 지하수처리기술 ) 로구분할수있으며, 위해성평가기법을활용한오염정화기술, 토양산성화에따른회복기술등을포함 가. 정의및필요성 인구의급증과도시화, 급격한산업화에따라많은환경오염문제가전세계적으로대두되면서특히 토양지하수오염에대해사회적이슈가인간의생존권과깨끗한환경을영위할환경권측면에서 그심각성이높게부각 1970년대말부터주요선진국에서는오염토양정화와관련하여대대적인조사와정화기술개발을진행중이며, 토양오염방지를위하여엄격한법적근거를마련및시행하고있으며, 토지소유자에게토지에대한책임부여의무화가시행되고있으며, 토양이오염될경우에는소유자가정화하거나국가가정화한후그에대한소요경비를강제집행할수있는권한을구축 2006 년국가과학기술위원회에서토양지하수분야장기기술개발종합계획수립의필요성을제시함에 따라토양지하수분야국내기술을선진국대비 90% 이상으로향상시키기위한 토양지하수 오염방지장기기술개발계획 (GAIA:Geo-Advanced Innovative Action) 을수립 토양오염이란토양환경보전법 ( 개정 ) 에따르면, 사업활동이나그밖의사람의활동에의하여토양이오염되는것으로서사람의건강 재산이나환경에피해를주는상태 토양오염물질이란토양오염의원인이되는물질로서환경부령으로정하는 22종으로분류 카드뮴및그화합물, 구리및그화합물, 비소및그화합물, 수은및그화합물, 납및그화합물, 6가크롬화합물, 아연및그화합물, 니켈및그화합물, 불소화합물, 유기인화합물, 폴리클로리네이티드 - 비페닐, 시안화합물, 페놀류, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌, 석유계총탄화수소, 트리클로로에틸렌, 테트라 - 클로로에틸렌, 벤조피렌, 기타위물질과유사한토양오염물질로서토양오염의방지를위하여특별히관리할필요가있다고인정되어환경부장관이고시하는물질 329

334 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 지하수오염이란법규에따른정확한정의가없는실정으로사업활동이나인간활동에의해지하수 ( ) 환경내로유입된오염물질의농도가인간의건강이나주변환경에피해를미치는경우를의미 토양오염과달리유동성으로인하여지하수오염은넓은지역에퍼져있으며, 오염의원인이토양오염에기인하다는것이밝혀져도오염토양에서오염물질을제거하는데상당한노력이필요하며, 오염물질을제거하지않는경우에는지속적으로오염원으로작용 지하수오염은원상복구가어려우며, 한번오염되면원상복구가불가능하거나복구에시간과비용이많이소요된다는점이특징 토양지하수오염방지장기기술개발계획사업 (GAIA) 은 2008년부터 2017년까지 3단계에나누어국내토양 지하수환경시장의 90% 이상을국내기술대체를목표로추진 2015년부터 2017년까지통합관리기반구축을위한 3단계진입하였으며, 현장중심사후관리기술을확보하고, 단계별토양및지하수오염종합관리시스템을구축하는것이중점목표 토양지하수오염복원기술및설비는오염부지의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원뿐만 아니라, 토양지하수의산성화및토양질저하방지등오염된토양지하수의복원에 요구되는소재, 공정및설비기술을의미 토양지하수오염복원기술및설비는토양과지하수환경에서동시에또는개별적으로발생하는오염물질의다양한분야, 제거기작들의상호반응에의한오염물질의저감을공정화하는기술이며, 각각의오염물질분해작용에기여하는물리화학적, 생물화학적반응메커니즘들이오염물질저감의단위요소로작용 현재기업이참여하여기술개발의실용화를목적으로추진하는과제중에서현장적용가능성을 실증하기위한과제개발이선행되고있으며, 유해화학물질사고대응을위한 R&D 투자유치를추진 유기오염물질분해공정, 중금속고화및안정제개발, 전기화학적고도산화기술을이용한오염지하수의 집중처리기술, 유류및중금속복합오염준설토정화기술및고농도질산성질소오염원통합관리 기술등의개발이요구 지하수와토양은상호간에오염원으로작용하므로오염정화시지하수의흐름방향및속도등 수리지질학적특성을고려하여두매체의오염을동시에처리하여야효과적인정화가능 토양지하수오염은오염발생시오염복원및정화대책수립이어렵고비용이많이들기때문에 국가적지원이필요하며, 실현가능한목표와비용으로대응할수있는제도적개선이요구됨. 또한, 토양지하수오염은우리나라경제발전에의한부산물로국가및국민의인식의전환이요구 330

335 전략제품현황분석 나. 범위및분류 ( 기술분류관점 ) 오염된부지에서굴착 ( 토양의경우 ) 이나양수 ( 지하수의경우 ) 과정없이원래의 위치에서정화및복원하는원위치정화기술또는지중처리기술 (In-situ) 과굴착이나양수과정후 정화및복원하는지상처리 (Ex-situ) 로구분 [ 토양지하수오염복원기술및설비기술분류관점의범위 ] 전략제품중분야세부제품및기술 생물학적처리기술 생물학적분해기술 (Biodegradation), 생물학적통풍기술 (Bioventing), 토양경작기술 (Land farming), 바이오파일기술 (Biopile), 식물재배정화기술 (Phytoremediation) 및퇴비화기술 (Composting) 토양지하수오염복원기술및설비 물리화학적처리기술 토양세정기술 (Soil Flushing), 토양증기추출기술 (Soil Vapor Extraction), 토양세척기술 (Soil Washing), 용제추출기술 (Solvent Extraction), 산화환원기술, 고형화 / 안정화 (Solidification/Stabilization) 및동전기술 (Electrokinetic separation) 열적처리기술 열탈착기술 (Thermal Desorption), 소각기술 (Incineration), 유리화기술 (Vitrification) 및열분해기술 (Pyrolysis) ( 제품분류관점 ) 과학적원리에따라생물학적처리기술, 물리화학적처리기술, 열적처리기술로구분할수있으며, 생물학적처리기술로는미생물을이용한생물학적분해기술, 토양경작법을이용한복원기술, 바이오파일법을이용한복원기술, 퇴비화기술등이있고, 물리화학적처리기술로는오염물질의흡착, 휘발, 산화, 환원, 접촉및이동등의작용을통해토양지하수중의오염물질을기준이하로감소시킬수있는처리기술을의미 [ 토양지하수오염복원기술및설비제품분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 오염물질제거기술 유류오염토양정화, 중금속오염토양처리, 오염토양열처리공법에의한 PAHs 제거기술, 휘발성유기염소화합물의자외선분해처리기술 토양지하수오염복원기술및설비 토양및지하수복원기술 토양증기추출법을이용한오염토양복원기술, 토양경작법을이용한오염토양복원기술, 투수성반응벽체를이용한지하수정화기술 세정및정화기술 오염토양세정기술, 매립지정화기술 331

336 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 2. 산업및시장분석 - 토양지하수산업구조는공정흐름에따라사전예방, 오염조사및설계, 오염정화, 사후관리로분류가능 - 오염복원및정화산업이오염조사및설계산업과함께전체토양지하수산업의 90% 이상을차지하고있으며, 민간업체대부분오염복원및정화산업및오염조사및설계산업에집중 - 산업자체의수급보다는환경정책과규제등시장외적요소에의해수요가창출되는특징이있으며, 기계, 전자, 화학분야를아우르는종합적인산업으로서기술집약적이고고부가가치의산업 가. 니즈분석 환경산업인식확장요구 è 시장니즈 1 : 오염환경을복원하기위한재화나서비스제공및제품및기술을제공하는 산업으로범위확장 기존환경산업초기에는환경오염유발물질처리위주로정의되었으나, 최근에는환경오염 사전예방및오염물질저감및오염환경복원을위한재화나서비스를제공하거나, 효율적인 자원이용을위한제품및기술을제공하는산업으로범위가확대 국민건강보호및사전예방정책강화 è 시장니즈 2 : 인체위해를고려한토양오염기준의합리적개선및토양오염공정시험기준의 선진화필요 현재 22 종인토양오염물질을 2019 년 30 개이상으로확대됨에따라특정토양오염관리대상시설 확대및토양오염검사제도개선 오염취약지역 ( 폐광산, 산업단지, 군부대등 ) 조사및정화가요구되며, 국내실정에맞는위해성 평가기법개발및토양오염위해성평가대상확대가필요 합리적토양관리기반구축 è 시장니즈 3 : 토양측정망의단계적확대및오염실태조사개선및확대를통해토양오염도 측정체계개선 토양환경평가의신뢰도강화및단계적의무화를통한토양환경평가제도를활성화 오염원인자불분명또는시급한정화가필요한부지에대한국가정화우선순위 (NPL) 도입이 요구되며, 정화재원을조성하여조기오염확산차단이필요한경우등국가혹은지자체가우선 정화실시가필요 332

337 전략제품현황분석 기후변화에대비한토양환경관리범위를확대하고토양및지하수연계관리강화를위하여 측정체계개선, 토양및지하수수질기준및정화기준재정립등의제대개선이필요 중금속, 유류, 독성물질제거연구활성화미흡 è 시장니즈 4 : 중금속, 유류독성물질오염토양 지하수복원기술및설비요구 선진국에서많은문제가되어정화대상으로고있는 PAH 168), PCB 169), TCE 170), BTEX 171), 방사능원소, 석면등의독성물질에대한오염현황조사나거동특성, 분석방법, 위해성등에대해서는연구가매우미흡. 특히, 중금속에의한토양과지하수의오염, 매립지근처의누출된침출수에의한토양과지하수의오염에대한구체적인정화방법이나안정화방안등에대한연구는미흡 토양지하수오염복원현장기술적용사례미흡 è 시장니즈 5 : 토양 지하수현장적용이가능한기술및설비요구 국내토양지하수정화기술은주로해외기술의기술력을습득하여적용하는단계로서유류오염지역의정화를중심으로모방적기술개발이진행되고있으며, 현재대규모의기술적용사례가부족하기때문에현장기술력이축적되지않은수준따라서국내기술은기초연구를통한이론적인바탕은형성되었으나, 실제기술을사용하기위한시장수요가적어서상용화단계를넘지못하고있는실정 토양지하수오염처리관련소재, 시작기술미흡 è 시장니즈 6 : 토양 지하수오염처리를위한소재, 시약기술개발요구 국내토양지하수오염처리관련소재, 시약분야의중소 중견기업및대기업의활동은거의 전무한것으로파악되며, 향후관련기술의고도화, 다양화로소재, 시약분야의성장이예상 168) 방향족탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbons) 169) 폴리염화바이페닐 (polychlorinated biphenyl) 170) 트리클로로에틸렌 (trichloroethylene) 171) 벤젠 (Benzene), 톨루엔 (Toluene), 에틸벤젠 (Ethylbenzene), 자일렌 ( 크실렌 )(Xylene) 의줄임말. BTEX 는유독성이강한유기용제들로피부에묻으면지방질을통과해체내에흡수됨. 대부분중독성이강해뇌와신경에해를끼치는독성물질 333

338 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 [ 토양지하수오염복원기술및설비분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 환경산업은정부의법정책과민간의자체수요에의해서시장이견인되며, 관련법정책이지속적으로강화 - 토양환경보전법의시행 - 물, 대기, 폐기물에비하여상대적으로낮은관심으로, 정책적지원에비하여성장이느림 경제 - 사회적변화에따른토양지하수오염산업의확대 - 재개발사업의생산적기능의부각 - 국내시장의규모와성장의한계 - 해외기업체로부터소재및공정을도입하는경우가많아이로인해유지보수비용증가, 기술문제해결지연등의문제가존재 사회 - 사회적변화에따른토양지하수오염산업의확대 - 높아가는환경규제에따른다양한환경오염분야로응용범위가확대 - 토양지하수오염은지하에서넓은영역으로확산되는특성으로대기나수질오염에비하여상대적으로소홀 기술 - 토양지하수오염방지기술개발사업의활발한진행 - 식물및천연재료등을이용한생분해성친환경오염물질을처리할기술및재품이개발되고있어, 기존의기술및제품을대체할시장이점차증가추세 - 사후발견되는오염특성으로선제적대처가어려움 정부정책지원강화추세 사회적필요성증가 기술개발 저조한관심 장기간, 비가시적오염확산 선제적대처가어려움 정부의적극적인정책지원과오염토양과오염지하수의복원에대한사회적필요와공감대가확산 저조한관심과눈에잘보이지않는한계가있지만, 인간의건강에전주기적으로영향을미치는토양과지하수의특성상보다적극적인산업육성이필요 334

339 전략제품현황분석 [ 토양지하수오염복원기술및설비산업의 SWOT 분석 ] 강점 (Strength) - GAIA Project 등토양지하수오염복원관련정부의정책적의지 - 국내다양한중금속오염복원경험을바탕으로한기술력수준향상 / 실증기술확보기대 - 국내다양한중금속오염복원경험을바탕으로한기술력수준향상기대 - 토양지하수환경산업의해외진출정책의지 - 비교우위오염복원기술력을바탕으로중국, 대만등오염시장진입이용이 기회요인 (Opportunity) - 국내토양지하수오염복원시장이증가 - 시장선점선진업체와의경쟁을회피하기위해오염복원장비 / 설비제작영역진출 - ( 적정 ) 기술이전등을통하여동남아등저개발해외시장진출가능 - 토양지하수오염복원시장형성이미흡한국가의경우국제기구 ODA 사업등과의연계 약점 (Weakness) - 선진국의경우양적성장이어려운포화시장 - 중소기업의해외사업실적부재 - 해외진출을위한언어문제및한국과상이한문화의차이극복필요 - 해외사업시인적네트워크의미흡및자본투입에따른위험 위협요인 (Threat) - 해외의경우국내와다르게대규모오염부지복합오염으로복원성공가능성낮음 - 경제여건에따라오염복원시장확대가제한 - 토양지하수오염복원관련기본적기술은확보되어있으나현장기반의실증은부족 - 중소기업의기술력확보및사업실적이있으나재무및영업부문은취약한상황 나. 산업특징및구조 토양 지하수산업구조에대한전문가별견해의차이가있으나, 거시적으로공정흐름기준, 산업개념기준및공정흐름과산업개념의복합기준에따라 3가지로정립 공정흐름에따른분류 : 사전예방, 오염조사및설계, 오염정화, 사후관리 4가지로분류되며, 각 4대산업들은독립적이지않으며, 유기적으로연계성구축 산업개념에따른분류 : 오염조사및설계, 오염정화, 컨설팅, 장비및소재에따른분류로볼수있으며각산업은오염정화산업과밀전한관련이있으며, 컨설팅산업을강조하는해외선진국관점의산업분류 공정흐름과산업개념에따른복합기준분류 : 오염정화시공, 환경컨설팅, 장비및소재로분류로볼수있으며오염정화분야는오염조사를포함하기때문에개별적으로산업을분류하지않고통합 오염조사및설계는오염정화작업에있어서의무적으로필요한사전단계성격이강하므로별도로구분하지않고동일분야로간주 한편현재국내컨설팅, 소재및장비산업은규모측정이어려울정도로매우작은시장이고매출이발생하지않아산업으로분류하기어려움 토양지하수오염복원기술및설비는오염부지의물리적, 화학적, 생물학적정화및복원뿐만 아니라, 토양지하수산성화및토양질저하방지등오염된토양지하수를복원에요구되는 소재, 공정및설비기술을의미 335

340 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 산업자체의수급보다는환경정책과규제등시장외적요소에의해수요가창출되는특징이 있으며, 또기계, 전자, 화학분야를아우르는종합적인산업으로서기술집약적이고고부가가치의산업 오염복원및정화산업이오염조사및설계산업과함께전체토양지하수산업의 90% 이상을 차지하고있으며, 민간업체대부분오염복원및정화산업및오염조사및설계산업에집중 오염복원및정화산업의경우, 토양환경의규제의강화에따라오염정화에대한수요가많이발생하며, 가장많은기업체가분포하고있으며, 군부대, TKP( 한국종단송유관 ) 등대형과제가지속적으로발생 후처리중심에서사전예방, 오염원봉쇄ㆍ차단등오염회피기술로전환될전망이고, 선진국의경우 환경오염방지시설과같은사후처리분야는어느정도해결되었고, 현재는사전오염예방기술을 넘어오염매체별접근이아닌피오염체위주의환경기술을개발중 [ 토양지하수오염복원기술및설비분야산업연관구조 ] 후방산업토양지하수오염복원기술및설비전방산업 세라믹, 고분자, 계면활성제, 미생물 종합엔지니어링복원공사정화제및차단제개발, 생산, 판매정화및복원설비 제조업전분야, 분석 / 평가산업, 설비및장비제조산업, 관리등서비스산업, 재활용산업 다. 시장현황 / 전망분석 국내외토양 지하수시장은지속적으로성장추세 최근토양환경분야의법적체계의정비및강화에따라토양오염유발시설물에서발생된인근부지의토양오염에대한보상및원상복구에대한민원이증가하고있고, 공단이나택지개발부지에토양오염으로인하여개발이지연되거나취소되는사례가증가 과거에매립방치된매립물이나각종오염물질로인하여오랜시간동안토양오염이광범위하게확산됨에따라주변지역전체가오염되어사회적인문제를야기할수있는잠재성이증가하고있어관련시장의성장이예측 환경산업의설비분야수처리장치및소재시장현황을보면, 각각 2009 년 72.9 달러에서 2013 년에는 87.3 억달러의시장규모를가지고, 복원 / 산업서비스시장현황을보면, 39.4 억달러에서 2013 년에는 41.4 억달러의시장규모를가지는것으로확인 172) 172) Global Environmental Market Report,

341 전략제품현황분석 미국의경우, 연평균 60~80 억달러규모의정화시장을형성하고있고, 현재오염부지의정화완료를위해서 25 내지 30년이소요될것으로예상되며, 총 25만 ~35만부지가정화대상으로전망, 이중 10% 는슈퍼펀드부지, 에너지성, 국방성등이관여하고있어, 복잡하고대대적인정화가필요한것으로예상 유럽의경우, 전세계복원시장의 30% 에해당하여미국에이어두번째를차지하는규모 유럽의토양오염의원인이산성화, 중금속, 비료, 광산및산업활동에의한것으로보고되고있으며, 특히북동유럽의산업지역에서토양오염이높은농도로오염 일본의경우, 중금속오염토양정화시장이먼저활성화되었고, 최근유류오염토및복합오염토정화 시장이활성화되고있는실정. 원위치정화기술에대한관심이높아향후도심지역및공단지역의 유류및복합토양오염원위치정화기술을적극육성및활용할계획 우리나라의경우, 토양조사및정화와관련된측정분석장비제조, 시약, 정화플랜트, 정화약품등 관련산업증가 [ 토양지하수오염복원기술및설비분야세계시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 분야 성장률 (%) 토양지하수오염복원 기술및설비 48,611 50,750 52,983 55,314 57,748 60,289 62,941 * : Environmental Business International, EBI Report 2020, 2012 토양지하수오염복원기술및설비분야의세계시장의경우에는 2012 년도에북미가 9,100 백만 달러, 서유럽 6,000 백만달러, 일본 1,100 백만달러, 중국 200 백만달러, 그리고동남아및 중동이 100~400 백만달러로추정 [ 토양지하수오염복원기술및설비분야세계시장규모 (2012 년 ) ] ( 단위 : 백만달러 ) 국가북미서유럽일본동남아중국인도중남미호주중동구중동아프리카 토양정화 시장 9,100 6, * 자료 : 환경부 (2014), 토양지하수환경정책추진방향 337

342 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 국내토양정화등록업체는 2010년 4월기준으로총 120업체가등록되어있으며, 매출규모분석결과, 1,000 억원이상의매출규모를가진기업의 34개업체로 28% 를차지하고있으며, 500억원이하의매출규모를가진기업이전체에서 85개업체로전체대비 70% 점유 매출액 100억미만의기업은 67개이며, 이중에서실제정화실적을가진업체는소수 토양오염조사의증가, 오염부지발견증가에따른오염토양정화수요와함께정화검증, 토양환경 평가활성화등시장규모가확대되고있으며, 연평균 7.24% 의성장률 정부가녹색성장정책을시행함으로써환경산업에대한지원을적극적으로추진중이며, 외국기업이 잠식해가던정화시장에서도영향력을높여가고있는추세 토양지하수오염복원은부지의소유주및사업추진시공주체에따라추진형태가결정되며, 환경 현안의시급성에따라민간부분대규모오염부지정화시공이국가적사업으로추진 [ 토양지하수오염복원기술및설비분야국내시장현황및전망 ] ( 단위 : 억원 ) 구분주요품목 성장률 (%) 국내시장 토양정화시장 6,010 6,445 6,912 7,412 7,949 8, % * : Freedonia Focus, , Freedonia Focus on Water Treatment Chemicals BCC Research, , Catalysts for Environmental and Energy Applications 라. 공급망 ( 분류 ) 에따른분석 특정산업분야의상위 20 개업체가전체토양지하수산업시장의 80 내지 85% 비중을차지하는 것으로분석되었으며, 환경정화및복원의경우 85% 을차지하는것으로파악 토양지하수오염복원을비롯한환경사업영역즉공급망은서비스, 제조로크게구분되며서비스에는 분석, 컨설팅, 엔지니어링, 시공 / 복원, 모니터링 / 계측이포함되고제조분야에서는설비 / 장비, 소재, 시약이포함 338

343 전략제품현황분석 [ 국내외기업현황 ] 구분 내용 관련제품 토양오염원조절용, 지하수오염제거반응제, 폐기물매립및차단시설용소재, 토양지하수환경보전기기및용품제조, 복원시공방안제시, 생태보전등종합엔지니어링, 오염지하수복원공사, 저수지 / 댐 / 농경지등의복원, 휴폐광산복원 해외기업 Shaw, Bechtel, Parson, CH2M, HILL, URS, Shimizu, Obayshi, Taisei, ASA, REO-RWE, Touwa, Ebara, Kubota, Mistubishi, Ataka GS 건설, 벽산엔지니어링, SK 차이나, 삼성엔지니어링, 에스케이건설, 삼성물산, 롯데건설, 국내 기업 대기업 중소기업 현대엔지니어링, 화인, 코오롱글로벌, 쌍용건설, 현대건설, 대림산업, 두산건설, 포스코엔지니어링, 한라건설, 한화건설에이치플러스에코, 아름다운환경건설, 대일이엔씨, 에코필, 동명엔터프라이즈, 오이코스, 알파환경엔지니어링, 에코바이오, 드림바이오스, 정암이엔씨, 대보건설, 지오그린 21, 신강하이텍, 그린비즈, 산하이앤씨, 윈텍에이티에스, 고려개발, 방태, 유신, 보템인바이런먼트, 이넥스코, 태광엔지니어링, 도화엔지니어링, 에코필, 한서엔지니어링, 큐엔솔루션, 지앤지테크놀로지, 화이젠 국내중소기업, 대기업및해외선진기업의역량은자본금, 매출액을평가하는재무분야, 정보력, 인적네트워크를평가하는영업분야, 신기술보유현황, 기술적용성을살펴보는기술분야, 개발인력 현황, R&D 투자수준등을평가하는개발분야로구분 [ 국내외토양지하수환경사업역량평가 ] 서비스 제조 토양지하수환경사업역량 재무 엔지니어링시공 / 복원처리모니터링 / 계측설비 / 장비소재시약 영업 기술 개발 재무 영업 기술 개발 재무 영업 기술 개발 재무 영업 기술 개발 재무 영업 기술 개발 재무 영업 기술 개 발 중소기업 국내 대기업 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA 해외선진 * : ERM(2015), 중국토양지하수환경시장진출전략발췌수정 339

344 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 토양및지하수정화업은제9차한국표준산업분류에의하여 [E-39, 환경정화및복원업 ] 이란명칭의별도의독립된산업으로분류되었으며, 오염된건물, 지역, 토양, 지하수, 지표수, 대기등을정화하여복원하는산업활동으로정의 이러한산업적흐름에따라대기업등의건설사및일부제조회사들도적극적으로토양지하수정화업시장에참여하고있는상황 토양지하수오염복원기술및설비분야내중소기업의생산및판매유형을살펴보면, 60% 이상의 중소기업이공급사슬상에서는 1 차공급자와 2 차공급자단계에위치있는것으로조사 토양지하수오염복원기술및설비분야는오염된환경의복원을위한공사위주의노동집약적 형태로중소기업들은공공부분또는민간의하청을받아공사를진행하거나, 검사장비및정화 소재를제조및납품하는것으로조사 국내중소기업및대기업의토양 지하수오염복원분야의기술역량은높은수준이며엔지니어링및시공 / 복원처리분야에강점 관련하여중국, 대만등해외토양 지하수오염복원시장에진출이가능할것으로평가되고있으나중소기업의경우사업실적상해외사업실적이부재하고프로젝트관리역량, 자금등의상황이미흡한상황 특별히시공 / 복원분야의기술은해외선진기업과비교하여국내기술수준이낮아핵심분야를선정하여실험실에서현장규모까지의기술개발을위한국가적 R&D를 GAIA Project 를포함하여추진필요성존재 340

345 전략제품현황분석 [ 토양지하수오염복원기술및설비분야신기술인 검증사례 ] 기술명기술내용업체명 중소기업 참여정도 중소기업 시장점유정도 하이브리드포플러및토착자생균주를이용한화약류 (TNT 계 ) 오염토양처리기술 - 본기술은 TNT 계화약류오염토양을처리하기위하여국내토착자생균주를분리 동정확보하고자생력이강한국내식물종을선별하여, 고효율미생물만을이용한처리와식물종근권에미생물을접종함으로써미생물과포플러의상호작용으로인하여처리효율을향상시킨기술 ( 주 ) 닉시안 습식선별세척및부유산세척을이용한비소오염하천퇴적토의정화설비 - 습식선별과부유산세척의다단계연속세척과정을통하여비소로오염된하천퇴적토를정화처리하고처리토사는골재등으로재활용하는토양정화기술 ( 주 ) 오이코스 / 한국수자원공사 유류섭취방식으로탐색된미생물과풍화산물분해미생물을혼합이용한토양경작정화기술 - 본기술은유류에의해오염된토양의토착미생물과의상호연계를도모하도록탄화수소섭취기작을이용하여미생물을혼합한미생물제제제조기술과생물학적처리시풍화유류를분해할수있는풍화산물분해미생물을혼합이용한토양경작정화기술 에스케이건설 ( 주 )/ ( 주 ) 에코필 펄스동전기기술을이용한중금속오염토양정화 기술 - 본기술은중금속으로오염된토양을정화하기위해직류전원대신펄스전원을인가하여처리하는전원의공급방식을개선한기술 롯데건설 / ( 주 ) 에코필 / 고등기술연구원 쑥과토양개량제를활용한카드뮴오염표층토양의식물이용정화기술 - 본기술은쑥을활용하여카드뮴오염표층토양을정화하고카드뮴오염표층토양에토양개량제를적용하여식물의생장성과카드뮴축적능을증진시키는기술 ( 주 ) 신일 / ( 주 )Geonix/ 고려대학교 기성제형강전극과 3 상교류전원을이용한전기저항가열법으로휘발및준휘발성유류로오염된토양의정화기술 - 휘발및준휘발성유류로오염된토양에기성제형강전극을직항타하여설치하며변압기가불필요한 3 상교류전원을이용하여가열하고전극의자유로운배치와간격조정이가능한토양의정화기술 대우건설 팽창팩커를이용하여상층지하수의공내유입을억제하는지하수관정그라우팅기술 - 지하수를취수하기위해굴착한관정에오염지표수와유입을차단하기위한기술 조희남 * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ), 높은단계 : ) 341

346 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 3. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 토양지하수오염복원기술및설비분야의중소기업을대상으로유망기술에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재기술개발을추진중이거나추진할계획이있는기술에대한기술개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 초음파를이용한자기장이용변위측정기술등 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 토양지하수오염복원기술및설비분야의중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요 분석결과, 다음과같은기술의개발에대한수요요구 [ 토양지하수오염복원기술및설비분야과제신청현황 ] 전략제품중분야관심기술 토양지하수관리및정화 수막재배용지하수원보호와재활용을위한정수장치개발, 쏘일네일링공법용비시멘트계팽창성그라우팅재개발, 저탄소친환경토목섬유를이용한쏘일네일링공법개발및실용화, 원유오염토양세척공법에서발생되는공정폐수재활용기술개발 토양지하수오염복원기술및설비 토양지하수오염처리공정 비점오염저감기능을갖는원형침투집수정개발, 고온증기방식의토양소독기개발, 금속산화물전극을이용한지하수용전해살균장치개발, 토양소독기용고효율소형경량화증기공급시스템개발, 친환경농축산용지하수정수처리시스템개발, 토양지하수정화를위한미세기포및고도산화처리복합공정기술개발, 유류오염토양세척액정화처리장치개발 토양지하수오염처리소재 복합중금속오염지하수처리를위한피트모스기반생물흡착제개발, 친환경다기능성토양안정제 (Soil Binder), 지렁이분변토를이용한토양활성제개발, 유류오염토양정화용미생물제개발을위한석유탄화수소분해세균의분리, 비점오염원처리를위한다공성담체개발, 중금속 - 비소복합오염토양및광산폐기물처리를위한무해화소재및공정개발 342

347 전략제품현황분석 4. 기술분석 가. 특허동향분석 173) (1) 세계동향 토양지하수오염복원기술및설비의대상특허 2,479 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 최근인 2013년까지증감을반복하면서일정수준의출원이이루어지고있었으며, 해당기간동안 450건이상의특허가출원 출원규모에있어서는한국이 1,127 건의출원으로 46% 의높은점유율을나타내며, 이어서일본 779건 (31%), 미국 513건 (21%), 유럽 60건 (2%) 의특허점유율을나타내는것으로분석 한국에서는큰폭의증감없이평균 200건내외의특허가꾸준히출원되고있는것으로분석 [ 토양지하수오염복원기술및설비의국가 연도별출원동향 ] 173) 7 년간 (2009 년 1 월 ~ 2015 년 6 월 ) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18 개월이후공개한다는특허공개제도에기인 343

348 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 토양지하수오염복원기술및설비의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 일본과미국모두자국국적의출원인의특허활동이활발한것으로분석 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, SHIMIZU(JP) 가최상위출원인으로나타났으며, 미국의경우 ECOLAB(US) 가최상위출원인으로도출 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 344

349 전략제품현황분석 (2) 국내동향 토양지하수오염복원기술및설비의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는최근인 2013 년까지점진적으로감소하는추세를나타내고있으나, 내국인출원비율에있어서는 2013년까지 96% 이상의높은비율을비중을꾸준히차지하고있는것으로분석 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 97%, 외국인 3% 로한국인의특허출원비율이매우높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면중소기업 174) 의특허비율이 42% 로가장높았으며, 개인과대학 / 연구소 / 공공기관의특허비율이각각 28% 와 22% 로그뒤를이었으며, 대기업과해외출원인이각 5% 와 3% 로분석되어토양지하수오염복원기술및설비분야는중소기업및개인 대학 / 연구소 / 공공기관에의한특허출원이많은분야로판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 174) / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업 ( 대기업으로정의 ) 외기업 345

350 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 토양지하수오염복원기술및설비의국내주요출원인현황을살펴보면, 중소기업이활발한특허출원활동을나타내고있는것으로파악 중소기업에서는에이치플러스에코, 아름다운환경건설과대일이엔씨가각 18건, 17건과 16건을출원하며주도하고있으며, 대학 / 연구소 / 공공기관에서는한국지질자원연구원이 33건으로최다출원을기록하고있으며, 대기업에서는현대건설이 9건의출원으로최다출원을기록 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 346

351 전략제품현황분석 나. 기술군도출 토양지하수오염복원기술및설비전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효 데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을 바탕으로요소기술후보군을도출 또한토양지하수오염복원기술및설비전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리 작성을통해데이터마이닝으로누락될수있는요소기술후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 토양지하수오염복원기술및설비의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 13개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 토양지하수오염복원기술및설비관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 175) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 176) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 175) (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 176) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 347

352 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 [ 토양지하수오염복원기술및설비에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 클러스터 01 클러스터 02 클러스터 03 oil-contamina ted soil, bioremediation contaminated soils, cleaning, washing heavy metal, contaminatio n soil 11~18 3~5 27 관련특허 / 논문제목 1. The effectiveness of bioremediation treatment for diesel-soil contamination 2. Phytoaccumulation of zinc and iron by jatropha curcas grown in used lubricating oil-contaminated soil 3. Persulfate oxidation activated by peroxide with and without iron for remediation of soil contaminated by heavy fuel oil: Laboratory and pilot-scale demonstrations 4. Hybrid technologies for the remediation of diesel fuel polluted soil 1. Bioaugmentation as a strategy for cleaning up of soils contaminated with aromatic compounds 2. Microbial consortia, a viable alternative for cleanup of contaminated soils 3. Response surface methodology approach to the optimization of oil hydrocarbon polluted soil remediation using enhanced soil washing 1. Thermal treatment of soil co-contaminated with lube oil and heavy metals in a low-temperature two-stage fluidized bed incinerator 2.Effect of soil/contamination characteristics and process operational conditions on aminopolycarboxylates enhanced soil washing for heavy metals removal 3. Remediation of a grey forest soil contaminated with heavy metals by means of leaching at acidic ph 348

353 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 클러스터 04 클러스터 05 클러스터 06 클러스터 07 클러스터 08 클러스터 09 클러스터 10 클러스터 11 클러스터 12 groundwater, reactive, barrier soil, lime groundwater, UV-ozone oxidation microorganism bacteria, soil polluted biodegradat pahs, electroremedi ation ex-situ organic pollutant, volatile organic compound groundwater, bore hole phase, extraction vapor landfill, landfarming ~13 5~7 13 9~14 17~ ~12 관련특허 / 논문제목 1. A microcosm study of permeable reactive barriers filled with granite powder and compost for the treatment of water contaminated with Cr (VI) 2. Design of permeable reactive barriers for remediation of groundwater contaminated by heavy metals 3. A procedure to design a Permeable Adsorptive Barrier (PAB) for contaminated groundwater remediation 1. Strength of lime-cement stabilized tropical lateritic clay contaminated by heavy metals 2. The effect of lime and compost amendments on the potential for the revegetation of metal-polluted, acidic soil 1. Photocatalysis of Volatile Organic Compounds in water: Towards a deeper understanding of the role of cyclodextrins in the photodegradation of toluene over titanium dioxide 2. Recycling of wastewater for surface finishing by double-pass RO system and UV-ozone oxidation process 1. Bioremediation of soil polluted with fuels by sequential multiple injection of native microorganisms 2. Phytoremediation of soils polluted with crude petroleum oil using Bassia scoparia and its associated rhizosphere microorganisms 3. Biodegradation of hydrocarbons via bacteria isolated from polluted soil 1. Lessons Learned About the Nature of Groundwater Contamination by PAHs 2. Efficiency of PAHs removal from soils contaminated with petroleum products using ex-situ thermal treatments 3. Decontamination of soils containing PAHs by electroremediation 1. Distribution of volatile organic compounds (VOCs) in surface water, soil, and groundwater within a chemical industry park in Eastern China 2. Removal of volatile organic compounds from soil 1. Near-surface investigation of groundwater contamination in the regolith aquifer of palladan, zaria using borehole log and tomography techniques 2. Application of factor and cluster analyses in the assessment of sources of contaminants in borehole water in Tanzania 1. Water Pollution Risk Associated with Natural Gas Extraction from the Marcellus Shale 2. Multiple linear regression and artificial neural networks to predict time and efficiency of soil vapor extraction 1. Evaluation of the impact of an uncontrolled landfill on surrounding groundwater quality 2. A new risk ranking method for groundwater contamination of hazardous waste landfills in China 3. Characterisation of weathered petroleum hydrocarbons during a landfarming bioremediation study 클러스터 13 groundwater, pump and treatment 6~11 1. Optimal Groundwater Remediation by Pump and Treat Using FEM- and EGA-Based Simulation-Optimization Model 2. Assessment of groundwater quality and its variations in the capture zone of a pumping well in an agricultural area 349

354 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 토양지하수오염복원기술및설비의유효데이터의 IPC 177) 를대상으로특허분류체계별특허분포를 파악하고상위 20 위에대하여기술트리 178) 를구축하여키워드클러스터링을통한요소기술 도출에서누락가능성이있는추가적인요소기술후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (B) 분리 ; 혼합 (B01) 물리적방법, 화학적방법또는장치일반 (B01D) 분리 ( 습식법에의한고체와고체의분리 (B01J) 화학적또는물리적방법, 예. 촉매, 콜로이드화학 ; 그들의관련장치 (B01D-053) 가스또는증기의분리 ; 기체로부터휘발성용제증기의회수 ; 폐가스, 예를들어엔진배기가스, 매연, 연기굴뚝연기등의화학적또는생물학적정화 ; 또는에어로졸 ( 응축에의한휘발성용제의회수 ) (B01J-020) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스 (B09) 고체폐기물의처리 ; 오염된토양의재생 (B09B) 고체폐기물의처리 (B09C) 오염된토양의재생 (B09B-003) 고체폐기물의파괴또는유용하거나무해한물질로의전환 (B09C-001) 오염된토양의재생 (C02F-001) 물, 폐수또는하수의 처리 (C02) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F-003) 물, 폐수또는하수의생물학적처리 (C02F-009) 물, 폐수또는하수의다단계처리 (C02F-011) 오니 ( 슬러지 ) 의처리 ; 이를위한 장치 (C) 화학 ; 야금 (C09) 염료 ; 페인트 ; 윤기방편제 ; 천연수지 ; 접착제 ; 그밖에분류되지않는조성물 ; 그밖에분류되지않는재료의응용 (C09K) 그밖에분류되지않는응용되는물질 ; 그밖에분류되지않는물질의응용 (C09K-003) 다른곳에분류되지않은물질 (C09K-017) 토양조절용물질또는토양안정용 물질 (C12) 생화학 ; 맥주 ; 주정 ; 포도주 ; 식초 ; 미생물학 ; 효소학 ; 돌연변이또는유전자공학 (C12N) 미생물또는효소 ; 미생물의보존, 유지, 증식그조성물 (C12N-001) 미생물 177) : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975 년 10 월에제정한기술분야별분류기호 178) IPC 의메인그룹데이터에대하여상위 30 위까지를대상으로함 350

355 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (E02B) 수공 ( )( 선박의리프트 (Lift) E02C; 준설 ( 浚渫 ) E02F) (E02B-003) 하천, 해안또는기타해역 ( 海域 ) 의또는이용에관한공사 관리 (E02B-007) 제방 ( 堤防 ) 또는제언 ( 堤堰 ); 레이아웃 (Layout), 건설, 건조의방법또는장치 ( 제방 ( 堤防 ), 해안또는항만의보호를위한것 (E02) 토사 ( 砂 ) 의이송 ( 移送 ); 기초 ; 수공 ( ) (E02D-003) 지반 ( 地盤 ) 또는암반 ( 岩盤 ) 의개량또는유지, 예. 영구동토 ( 永久凍 ) 의유지 ( 사면 ( 斜 ) 또는경사지 ( 傾斜地 ) 의안정 (E) 고정구조물 (E02D) 기초 ( 基礎 ); 굴착 ( 掘鑿 ); 축제 ( 築堤 ) 지하또는수중구조물 (E02D-005) 기초공사에특히적용되는격벽 ( 隔璧 ), 말뚝또는그유사물의구조요소 (E02D-017) 굴착 ( 掘鑿 ); 흙사태방지 ; 축제 ( 築堤 ) 또는성토 ( 盛 ) (E02D-029) 지하또는수중의구조물 ; 옹벽 [6] (E03) 상수 ( 上 ); 하수 ( 下 ) (E03F) 하수 ( 下 ); 오수 ( 汚 ) 구덩이 (E03F-005) 하수도 ( 下 道 ) 의구조 (E21) 지표또는암석의굴착 ( 掘鑿 ); 채광 ( 採鑛 ) (E21B) 지중굴착, 예. 채굴정 ( 採掘井 ) 굴착채굴정에서의석유, 가스, 물, 용해성또는용융성물질또는광물현탁액의채취 (E21B-043) 채굴정에서석유, 가스, 물, 용해성또는용융성물질또는광물의현탁액 ( 懸濁液 ) 을채취하기위한방법또는장치 (G) 물리학 (G21) 핵공학 (G21F)X 선, 감마 (gamma) 선, 미립자선또는입자충격에대한보호 ; 방사능오염물질의처리 ; 오염제거장치 ; 방사능오염물의처리 (G21F-009) 오염제거장치 ; 방사능오염물질의처리 351

356 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 (3) 데이터기반의요소기술도출 토양지하수오염복원기술및설비기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링 결과및 IPC 분류로도출된기술트리를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링과 IPC 분류를통해도출된요소기술후보군에대하여 전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 요소기술도출 No. 요소기술명도출방식키워드 /IPC 요소기술 01 유류오염토양정화기술키워드클러스터링 oil-contaminated soil, bioremediation 요소기술 02 오염토양세정기술키워드클러스터링 contaminated soils, cleaning, washing 요소기술 03 중금속오염토양처리기술키워드클러스터링 heavy metal, contamination soil 요소기술 04 투수성반응벽체를이용한지하수정화기술키워드클러스터링 groundwater, reactive, barrier 요소기술 05 생석회를이용한토양정화키워드클러스터링 soil, lime 요소기술 06 자외선산화기술에의한지하수정화기술키워드클러스터링 groundwater, UV-ozone oxidation 요소기술 07 미생물에의한오염토양의정화키워드클러스터링 요소기술 08 요소기술 09 요소기술 10 요소기술 11 오염토양열처리공법에의한 PAHs 제거기술 휘발성유기염소화합물의자외선분해처리 토모그래피기법을이용한지하수오염조사기술 토양증기추출법을이용한오염토양복원기술 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 키워드클러스터링 microorganism bacteria, soil polluted biodegradation pahs, electroremediation, ex-situ organic pollutant, volatile organic compound groundwater, bore hole phase, extraction vapor 요소기술 12 토양경작법을이용한오염토양복원기술키워드클러스터링 landfill, landfarming 요소기술 13 양수처리법을이용한지하수정화기술키워드클러스터링 groundwater, pump and treatment 요소기술 14 오염물질흡착용복합재료개발기술 IPC 기술트리 요소기술 15 매립지정화기술 IPC 기술트리 요소기술 16 토양개량제개발기술 IPC 기술트리 (B01J-020) 고체수착조성물또는여과조제조성물 ; 크로마토그래피용수착제 ; 그러한조제, 재생또는재활성화를위한프로세스 (B09B-003) 고체폐기물의파괴또는유용하거나무해한물질로의전환 (C09K-017) 토양조절용물질또는토양안정용물질 352

357 전략제품현황분석 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 토양지하수오염복원기술및설비의기술별출원점유율 179) 및최신특허비율 180) 을살펴보면, 요소기술 07의경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 요소기술 01~03, 요소기술 16의경우최신특허비율은평균이하이나출원점유율은평균이상으로나타났으며, 요소기술 05, 요소기술 06, 요소기술 10, 요소기술 11, 요소기술 13, 요소기술 14는출원점유율은평균이하이나최신특허비율이평균이상으로높게분석 요소기술 04, 요소기술 09, 요소기술 09는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 01 유류오염토양정화기술 % 37.42% 中 요소기술 02 오염토양세정기술 % 4.31% 中 요소기술 03 중금속오염토양처리기술 % 47.19% 中 요소기술 04 투수성반응벽체를이용한지하수정화기술 % 33.98% 下 요소기술 05 생석회를이용한토양정화 % 39.34% 中 요소기술 06 자외선산화기술에의한지하수정화기술 % 60.94% 中 요소기술 07 미생물에의한오염토양의정화 % 43.59% 上 요소기술 08 요소기술 09 요소기술 10 오염토양열처리공법에의한 PAHs 제거기술 휘발성유기염소화합물의자외선분해처리 토모그래피기법을이용한지하수오염조사기술 % 26.67% 下 % 34.15% 下 % 39.73% 中 179) : 전체특허중에서해당요소기술의점유율 출원점유율 = 해당요소기술의특허건수전략제품전체특허건수 180) 최신특허비율 : 해당요소기술의특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당요소기술의 2012 년 ~2015 년특허건수해당요소기술의전체특허건수 353

358 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 11 요소기술 12 요소기술 13 요소기술 14 토양증기추출법을이용한오염토양복원기술 토양경작법을이용한오염토양복원기술 양수처리법을이용한지하수정화기술 오염물질흡착용복합재료개발기술 % 47.46% 中 % 36.00% 下 % 42.17% 中 % 52.59% 中 요소기술 15 매립지정화기술 % 35.00% 下 요소기술 16 토양개량제개발기술 % 38.36% 中 분야평균 % 38.68% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 181) ) 및시장확보력지수 (PFS 182) ) 를이용하여토양지하수오염복원기술및설비의기술별기술수준을살펴보면, 요소기술 08, 요소기술 10, 요소기술 11, 요소기술 16은피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 요소기술 02, 요소기술 06, 요소기술 07, 요소기술 09, 요소기술 13, 요소기술 14는시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 01 유류오염토양정화기술 下 요소기술 02 오염토양세정기술 中 요소기술 03 중금속오염토양처리기술 下 181) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 182) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 354

359 전략제품현황분석 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 04 투수성반응벽체를이용한지하수정화기술 下 요소기술 05 생석회를이용한토양정화 下 요소기술 06 자외선산화기술에의한지하수정화기술 中 요소기술 07 미생물에의한오염토양의정화 中 요소기술 08 오염토양열처리공법에의한 PAHs 제거기술 上 요소기술 09 휘발성유기염소화합물의자외선분해처리 中 요소기술 10 토모그래피기법을이용한지하수오염조사기술 上 요소기술 11 토양증기추출법을이용한오염토양복원기술 上 요소기술 12 토양경작법을이용한오염토양복원기술 下 요소기술 13 양수처리법을이용한지하수정화기술 中 요소기술 14 흡착용복합재료개발기술 中 요소기술 15 매립지정화기술 下 요소기술 16 토양개량제개발기술 上 분야평균

360 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각요소기술별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한요소기술후보군을선별 요소기술 08과요소기술 13은각 67% 와 68% 의중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율은요소기술 12 60%, 요소기술 05 59% 및요소기술 13 58% 를나타내어상대적으로중소기업의참여도가높은분야로판단 종합적으로살펴보면, 요소기술 12, 요소기술 13과요소기술 05 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 [ 중소기업적합성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명 국내특허 중소기업 중소기업출원비율 특허건수출원인수 특허건수 출원인수 183) 중소기업 출원인비율 184) 종합평가 요소기술 01 유류오염토양정화기술 % 50.00% 上 요소기술 02 오염토양세정기술 % 51.72% 上 요소기술 03 중금속오염토양처리기술 % 44.83% 下 요소기술 04 투수성반응벽체를이용한지하수정화기술 % 37.50% 下 요소기술 05 생석회를이용한토양정화 % 59.26% 上 요소기술 06 요소기술 07 요소기술 08 요소기술 09 요소기술 10 요소기술 11 요소기술 12 요소기술 13 요소기술 14 자외선산화기술에의한지하수정화기술미생물에의한오염토양의정화오염토양열처리공법에의한 PAHs 제거기술휘발성유기염소화합물의자외선분해처리토모그래피기법을이용한지하수오염조사기술토양증기추출법을이용한오염토양복원기술토양경작법을이용한오염토양복원기술양수처리법을이용한지하수정화기술오염물질흡착용복합재료개발기술 % 45.45% 中 % 44.44% 下 % 50.00% 上 % 28.13% 下 % 47.62% 上 % 37.50% 下 % 60.00% 上 % 57.89% 上 % 31.03% 下 요소기술 15 매립지정화기술 % 39.29% 下 요소기술 16 토양개량제개발기술 % 45.65% 中 183) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 356

361 전략제품현황분석 (4) 요소기술별종합평가 요소기술별기술지수분석을종합한결과, 요소기술 08 및, 요소기술 10 기술성장성분석및기술수준분석, 중소기업적합성평가중 2개이상에서평균이상으로종합우수 요소기술 08 및요소기술 10은기술수준분석과중소기업적합성이우수한것으로판단 요소기술 07은기술성장성분석이우수한것으로판단 [ 요소기술별종합평가표 ] 요소기술 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 요소기술 % 37.42% 中 下 54.26% 50.00% 上 요소기술 % 4.31% 中 中 51.35% 51.72% 上 요소기술 % 47.19% 中 下 42.14% 44.83% 下 요소기술 % 33.98% 下 下 25.37% 37.50% 下 요소기술 % 39.34% 中 下 57.14% 59.26% 上 요소기술 % 60.94% 中 中 24.24% 45.45% 中 요소기술 % 43.59% 上 中 39.62% 44.44% 下 요소기술 % 26.67% 下 上 66.67% 50.00% 上 요소기술 % 34.15% 下 中 27.78% 28.13% 下 요소기술 % 39.73% 中 上 51.85% 47.62% 上 요소기술 % 47.46% 中 上 35.00% 37.50% 下 요소기술 % 36.00% 下 下 59.09% 60.00% 上 요소기술 % 42.17% 中 中 68.00% 57.89% 上 요소기술 % 52.59% 中 中 26.47% 31.03% 下 요소기술 % 35.00% 下 下 36.36% 39.29% 下 요소기술 % 38.36% 中 上 43.75% 45.65% 中 184) 출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 357

362 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 5. 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로 로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [ 토양지하수오염복원기술및설비기술분야요소기술 ] 중분류요소기술출처 유류오염토양정화기술전문가, 특허분석 중금속오염토양처리기술 전문가, 특허분석 오염물질제거기술 오염토양열처리공법에의한 PAHs 제거기술전문가, 특허분석 휘발성유기염소화합물의자외선분해처리전문가, 특허분석 토모그래피기법을이용한지하수오염조사기술 전문가, 특허분석 오염물질흡착용복합재료개발기술 전문가, 특허분석 토양증기추출법을이용한오염토양복원기술전문가, 특허분석 토양경작법을이용한오염토양복원기술전문가, 특허분석 토양및지하수복원기술 투수성반응벽체를이용한지하수정화기술전문가, 특허분석 양수처리법을이용한지하수정화기술 전문가, 특허분석 자외선산화기술에의한지하수정화기술 전문가, 특허분석 토양개량제개발기술 전문가, 특허분석 오염토양세정기술 전문가, 특허분석 세정및정화기술 매립지정화기술 미생물에의한오염토양의정화 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 생석회를이용한토양정화 전문가, 특허분석 358

363 전략제품현황분석 6. 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에 적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 핵심기술선정결과 ] 중분류핵심기술정의 유류오염토양 정화기술 유류유출사고및석유화학공단지역에서발생되고있는토양의유류오염을정화하기위한기술 중금속오염토양처리기술 토양의중금속오염을정화하기위한기술 오염물질제거기술 오염토양열처리공법에의한 PAHs 제거기술 오염토양에포함되어있는광물성석유류탄화수소나다환성방향족탄화수소 (PAHs) 를제거하기위하여일정온도에서오염물질을휘발및탈착시키는기술 휘발성유기염소화합물의자외선분해처리 오염된토양에오존, 과산화수소등의화합물을첨가하여산화 / 환원반응및자외선조사를통해오염물질을무독성화또는저독성화시키는기술 토양증기추출법을이용한오염토양복원기술 압력구배를형성하기위하여추출정을굴착하여진공상태로만들어줌으로써토양내의휘발성오염물질을휘발추출하는기술 토양및지하수복원기술 토양경작법을이용한오염토양복원기술 오염토양을굴착하여지표면에깔아놓고정기적으로뒤집어줌으로써공기를공급하여미생물을통한생분해조건을제공함으로써토양에잔류하는유리성오염물질을제거하는생물학적정화기술 투수성반응벽체를이용한지하수정화기술 반응물질이채워진투과성벽체를지중에시공함으로써중금속, 유기화합물영양염류등으로오염된지하수는이를통과하면서흡착, 분해, 탈염되어정화시키는기술 세정및정화기술 오염토양세정기술 매립지정화기술 적절한세척제를사용하여토양입자에결합되어있는유해한물질의표면장력을약화시켜토양입자로부터분리시켜처리하는지상처리기술 오염된토양에대하여강제적으로공기를주입하여산소농도를증대시킴으로써미생물의생분해능을증진시키는기술 359

364 토양지하수환경 토양지하수오염복원기술및설비 7. 로드맵기획 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을 대상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 최종중소기업전략기술로드맵은시장요구사항, 연차별목표, 최종목표등을제시함으로써중소기업의 기술개발방향성을제시 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심기술에대한연구목표 ] 중분류핵심기술기술요구사항 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 유류오염토양정화기술 - 오염지하수및토양조사기술 - 현장적용실험 - 정화효율 > 95% - 현장적용실험 - 정화효율 > 97% - 현장적용실험 - 정화효율 > 99% - 완벽한주변오염확산방지 중금속오염토양처리기술 - 중금속흡착기술고도화 - 제거공정최적화 - 공정최적화 - 제거효율 > 95% - 복합입자최적화 - 제거효율 > 97% - 공정최적화 - 제거효율 > 99% 중금속흡착기술고도화 오염물질제거기술 오염토양열처리공법에의한 PAHs 제거기술 - 휘발및분해공정최적화 - 물리적분리최적화 - 현장적용실험 - 제거효율 > 90% - 현장적용실험 - 제거효율 > 95% - 현장적용실험 - 제거효율 > 97% - 열처리공법에의한 PAHs 제거공정최적화 - 에너지비용최소화기술개발 휘발성유기염소화합물의자외선분해처리 - 휘발성유기염소분해처리공정최적화 - 분해처리공정최적화 - 분해효율 > 95% - 분해처리공정최적화 - 분해효율 > 97% - 분해처리공정최적화 - 분해효율 100% - 최적의분해처리기술개발 토양및지하수복원기술 토양증기추출법을이용한오염토양복원기술 토양경작법을이용한오염토양복원기술 - 휘발및분해공정최적화 - TPH 잔류농도분포저하 - 정화공정효율화 - 정화효율 > 90% - 잔류농도분포저하 - 오염물질제거효율 > 90% - 정화공정효율화 - 정화효율 > 95% - 잔류농도분포저하 - 오염물질제거효율 > 90% - 정화공정효율화 - 정화효율 > 97% - 잔류농도분포저하 - 오염물질제거효율 > 90% - 휘발및분해공정최적화 - TPH 잔류농도분포저하 360

365 전략제품현황분석 중분류핵심기술기술요구사항 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 투수성반응벽체를이용한지하수정화기술 - 친환경반응벽체를이용한기술 - 친환경매질개발 - 오염물질제거효율 > 90% - 친환경매질개발 - 오염물질제거효율 > 95% - 친환경매질개발 - 오염물질제거효율 > 98% - 완벽한주변오염확산방지기술 세정및정화기술 오염토양세정기술 매립지정화기술 - 원위치토양세정기술고도화 - 오염지하수및토양조사기술 - 오염토양현장처리효율 > 85% - 현장적용실험 - 정화효율 > 95% - 오염토양현장처리효율 > 90% - 현장적용실험 - 정화효율 > 97% - 오염토양현장처리효율 > 95% - 현장적용실험 - 정화효율 > 99% - 원위치토양세정기술고도화 - 완벽한주변오염확산방지 나. 로드맵기획 361

366 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 토양지하수사후관리시스템 1. 개요 - 정의 : 토양지하수사후관리시스템은토양및지하수오염정화및복원된부지에대하여오염모니터링및재오염방지를위한사후관리체계를구축하는기술로측정기술및측정기기, 사후관리공정및사후관리기술의신뢰성향상을위한시스템을의미 - 범위 : 토양지하수오염정화및복원된부지에대한오염모니터링과재오염방지기술, 오염지역관리기술, 오염물질검증기술, 정보교류및의사소통체계기술등을포함 가. 정의및필요성 인구의급증과도시화, 급격한산업화에따라많은환경오염문제가전세계적으로대두되면서특히 토양지하수오염에대해사회적이슈가인간의생존권과깨끗한환경을영위할환경권측면에서 그심각성이높게부각 환경오염사고를포함한환경이슈에대해종합적으로대응및관리하는기술로토양, 지하수, 대기, 수질등환경변화상태및환경사고를센서와유무선네트워크를통해통합모니터링 시스템을구축하고환경 변화를분석 및예측하여 모니터링된환경 정보를언제 어디서나 국민에게제공 토양지하수환경분야는지질매체중심에공학적공정이접목된기술로서, 단순환경공학공정보다는 매체이해를바탕으로한기술노하우가요구되며, 토양지하수환경사업전과정이현장실증에 기반을두는특징을나타냄 2006 년국가과학기술위원회에서는토양지하수분야장기기술개발종합계획수립의필요성을 깨닫고, 토양지하수분야국내기술을선진국대비 90% 이상으로향상시키기위한 토양지하수 오염확산방지를위한장기종합기술개발계획 (GAIA:Geo-Advanced Innovative Action) 을수립 토양지하수오염확산방지를위한장기종합기술개발계획사업은우리나라지질환경에적합한사전예방 / 오염조사 / 오염정화 / 사후관리의 4개기술분야를개발및보급하고선진국수준의오염방지기술을개발하며, 사전예방및오염탐지기술의집중지원으로향후국가부담의정화비용을절감하는것을목표로함 토양지하수오염방지장기종합기술개발계획사업 (GAIA) 은 2008 년부터 2017 년까지 3 단계 사업으로 2015 년부터 2017 년까지통합관리기반구축을위한 3 단계진입하였으며, 현장중심 사후관리기술을확보하고, 단계별토양및지하수오염종합관리시스템을구축을중점목표로설정 362

367 전략제품현황분석 토양지하수사후관리시스템은토양및지하수오염정화및복원된부지에대하여오염모니터링 및재오염방지를위한사후관리체계를구축하는기술로측정기술및측정기기, 사후관리공정 및사후관리기술의신뢰성향상을위한시스템을지칭 토양지하수사후관리시스템은오염인자판별, 상시누출측정, IT기반자동측정, 오염토양평가기술및지하수오염취약성평가등과같은토양및지하수오염조사기술의고도화및신규토양이슈및정책 ( 토양환경평가, 위해성평가, 취약성평가, 표토보전등 ) 효율제고를위한기술개발확대방향으로지원예정 토양지하수환경에서농약, 무기화합물, 유기성폐기물, 염분및방사능물질등오염물질에대한 모니터링은수질모니터링에서와마찬가지로물리 화학적방법을이용한정성적, 정량적분석 시스템을활용 분석기기를이용한물리화학적분석을살펴보면, 독일, 미국등대부분의선진국에서는완전분석에의한전함량을기준으로설정하고있으나우리나라와일본은용출시험법에의존하여기준을정하고있으며일본의경우는우리나라와달리전함량과병행하여오염을측정 물리화학적방법은정확한오염물질의분석에는효과적이나, 토양내다양하고복합적으로존재하는오염물질들이토양생태계에어떠한영향을미치는지는분석불가능 이러한이유에서토양환경의모니터링에서도생물체를이용한모니터링이필요 토양환경의모니터링을위해서는오염을측정할수있는기술이확보되어야하며확보된기술을활용한측정기기를개발하여야원활한모니터링이가능 해외에서는사후관리보다사전예방을통한원천적오염원누출방지기술분야의연구활동이 활발하며, 위해성영향연구를통한사전예방능력제고에관한기술개발이증가추세 국내의경우지하수오염성분분석및진단을위한연구및질소화합물및비소오염지하수관리등사후관리중심의연구가일부진행되고있으나전반적인연구활동이미진하며, 특히, 극미량의오염성분의고감도검출및오염분포예측을위한모델링분야및 GIS( 지리정보시스템 ) 및위성등의첨단장비를이용한토양지하수사후관리시스템분야는세계적기술경향대비취약 나. 범위및분류 ( 기술분류관점 ) 토양지하수사후관리시스템은토양지하수오염정화및복원된부지에대한 오염모니터링과복원된부지의재오염방지기술로분류가능하고, 오염모니터링기술분야는 오염지역관리기술, 오염물질검증기술, 정보교류및의사소통체계기술등으로세분화가능 363

368 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 [ 토양지하수사후관리시스템기술분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품및기술 오염지역관리기술 - 오염부지정화검증을위한모니터링기술및기법 - 오염정화에대한최적의검증기법 - 우선순위선정및최적기술선정기법 토양지하수사후관리시스템 오염물질검증기술 - 위해성평가를이용한오염물질조사및검증기술개발 - 환경변화평가및관리기술 - 토양특성을고려한오염물질정량기술 정보교류및의사소통체계 - 토양오염종합관리시스템구축 - 기술의경제적가치분석 평가및해외진출기반구축 - 오염관리및이용을위한교육 / 홍보자료구축 ( 제품분류관점 ) 오염모니터링분야및재오염방지분야 오염지역관리기술 : 유해화학물질및유류등의저장시설에대한감시, 오염우려지역의관리및사전예방, 부지평가, 정화기술적용및사후모니터링등을포함한종합평가를위해필요한기술, 매몰지나오염물질이유출될경우신속하게차폐할수있는기술개발, 무분별한폐기물매립으로인한오염지역의 2차오염예방및지하수오염차단을위해필요한기술 오염물질검증기술 : 오염토양및지하수의조사및정화를검증하고효율적인사전 사후관리를위해주요오염물질과신규오염물질에대한관리기술개발, 산업단지, 군부대, 주거지역, 농지임야토지목적에맞는부지평가기술, 토양과지하수의관측을위한적정정량기술개발, 콘크리트와아스팔트화에의해오염퇴적물이하천, 호소, 유수지, 강, 바다로유입되면서다양한형태로존재하는오염물질의검증및관리를위한기술 정보교류및의사소통체계 : 토양및지하수오염정보관리시스템구축을통하여토양 / 지하수의조사및정화과정정보교류와향후유사사례의참고자료로써활용하기위해필요한기술, 토양 / 지하수환경의주민교육및홍보를위한의사소통프로그램컨텐츠구성과프로그램개발 / 적용 / 평가기술개발뿐만아니라정부, 학계및시민단체의전문가네트워크조직구성방안모색과이를통한효율적인교육및홍보체계구축을위한기술, 위해성의사소통시스템개발을통하여오염지역주민의걱정감소와과학적인방법론을토대로한올바른정책결정지원을위한기술 오염물질차단기술 : 오염물질의누출여부를지속적으로상시감시하여오염유발시설로부터발생할수있는토양지하수오염을사전에차단하기위한기술 토양 지하수오염예방기술 : 지질 지형특성, 오염취약성등을사전에고려하여오염유발시설을입지시킴으로써오염누출에따른확산을최소화하여토양지하수오염을사전에예방하는기술 토양침식및유실평가기술 : 토양침식에따른위험성을평가하고토양유실량의실태조사및위험성평가를위하여필요한기술 364

369 전략제품현황분석 [ 토양지하수사후관리시스템제품분류관점의범위 ] 전략제품중분야세부제품및기술 토양지하수사후관리시스템 오염모니터링 재오염방지 - 오염물질의측정기술 - 오염물질의측정기기 - 오염물질의측정기기에필요한센서등부품, 소재 - 지하수토양오염정보 DB - 오염물질차단기술 - 오염취약성평가등오염예방기술 - 토양유실평가기술 365

370 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 2. 산업및시장분석 - 산업자체의수급보다는환경정책과규제등시장외적요소에의해수요가창출되는특징이있으며, 또기계, 전자, 화학분야를아우르는종합적인산업으로서기술집약적이고고부가가치의산업 - 토양지하수사후관리시스템은정보교류및의사소통의중요성증대에따라종합관리시스템및통합관리기반구축필요성증대 - 복합오염의증가에따른정확한오염파악을위한토양지하수오염모니터링을위한측정기술의개발이필요 가. 니즈분석 오염모니터링중요성강화추세 è 시장니즈 1 : 지하또는지상저장시설에서의오염물질누출로인한토양지하수오염증가에 따른모니터링필요 환경오염문제의심화에따라화학적및생물학적환경오염을관리할수있는실시간검출 모니터링시스템의요구는점점증대될것으로예상 간편하게빠른시간에적은양의오염물질을실시간으로모니터링할수있는환경칩을활용한오염물질모니터링시스템의시장은점점확대될것으로예상 현장실정에적합한선택적칩디자인으로토양및지하수속의인체유해성오염원을효과적으로분석가능 거대한친환경제품시장형성 막대한비용과시간이소요되는토양 지하수복원후의재오염방지에모니터링시스템필요성증가 정보교류및의사소통체계화에대한요구 è 시장니즈 2 : 오염물질의종합관리시스템구축의필요성대두 토양및지하수오염정보종합관리시스템구축을통하여토양 지하수의조사및정화 과정정보교류를가능하게하고, 향후유사사례의참고자료로활용할수있으며, 토양 지하수오염관리의상호연계와토양 지하수환경의교육및홍보용으로활용가능 국내토양 지하수분야기술의해외시장현황파악및수출전략수립의필요성확대 366

371 전략제품현황분석 측정기술의고도화요구 è 시장니즈 3 : 복합오염의증가에따른정확한오염파악을위한토양지하수오염모니터링 을위한측정기술의개발의필요성 유류오염은사고발생빈도가가장높고중금속등독성물질은오염처리및복원을위한정화 단가가가장높기때문에정밀하고정확한오염모니터링이필요 누출을적시에판단하여토양 지하수오염을최소화할수있으며복합오염, 중금속등독성물질을 정확히모니터링할수있는측정기술요구 현장에서활용가능한정밀한측정기기의개발및측정기기에필요한부품, 소재등의개발이 동시에요구 융합기술개발 è 시장니즈 4 : 사후관리를위한오염모니터링기술개발에필요한 ICT 등융합기술의요구 원격지오염원모니터링을위한센서, 통신등의기술의융합이요구 국내융합기술의개발로독창성, 차별성, 혁신성의확보필요 토양지하수관련기업의전문성및경쟁력제고와토양지하수환경산업의해외시장진출을위한 기반마련의필요성 367

372 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 [ 토양지하수사후관리시스템분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 정부정책의오염정화기준및오염물질대상에대한규제강화 - 토양지하수환경관리에대한정부의정책적의지 - 환경산업분야의해외진출장려 - 물, 대기, 폐기물에비하여상대적으로낮은관심으로, 정책적지원에비하여성장이더디게나타남 경제 - 사회적변화에따른토양지하수오염산업의확대 - 재개발사업의생산적기능의부각 - 국가경제수준에따른시장의규모 - 한정적시장규모에따른치열한경쟁구도 - 현재토양지하수사후관리시스템분야의시장규모는관련산업의 1% 수준으로미흡 사회 - 환경에대한관심증대와오염에대한인식의변화 - 오염정화에따른 사전예방 및사후 관리에대한 이해도향상 - 사전예방및사후관리분야성장으로고용창출효과발생 - 토양지하수오염은지하에서넓은영역으로확산되는특성으로대기나수질오염에비하여상대적으로소홀히다루어져왔음 - 토양지하수오염에따른민원및분쟁의증가 기술 - 토양지하수오염물질측정망과관련된기술개발을통해확보된기술및제품의수출향상예상 - 융합기술을기반으로하는모니터링기술개발에전략수립 - 사후관리시장확대예상에따른오염물질측정기술고도화 - 독성물질, 방사능물질등오염물질이복잡하고다양 - 현재사후관리분야의기술수준이미흡 - 관련기술의현장실증요구 정부정책지원강화추세 분야성장에따른고용창출 세계적규제강화 저조한관심 장기간, 비가시적오염확산 현장실증요구 정부의적극적인정책지원과토양지하수의사후관리시스템에대한사회적필요와공감대가확산 해외기술습득에의한유류오염정화중심의모방적기술개발형태에서그동안개발된기술들의실증화로넘어가는추세 국내중견기업들의해외시장진출을위한전략적방안모색필요 368

373 전략제품현황분석 나. 산업특징및구조 토양 지하수산업구조에대한전문가별견해의차이가있으나, 거시적으로 3가지의분류 ( 공정흐름기준, 산업개념기준, 공정흐름과산업개념의복합기준 ) 로정립 공정흐름에따른분류 : 사전예방, 오염조사및설계, 오염정화, 사후관리 4가지로분류되며, 각 4대산업들은독립적이지않으며, 유기적으로연계성형성 산업개념에따른분류 : 오염조사및설계, 오염정화, 컨설팅, 장비및소재에따른분류로볼수있으며각산업은오염정화산업과밀전한관련이있으며, 컨설팅산업을강조하는해외선진국관점의산업분류 공정흐름과산업개념에따른복합기준분류 : 오염정화시공, 환경컨설팅, 장비및소재로분류로볼수있으며오염정화분야는오염조사를포함하기때문에개별적으로산업을분류하지않고통합 토양 지하수전체산업중사후관리분야는현재는규모가작으나꾸준히성장하는산업분야 사후관리산업은토양 지하수전체산업중가장작은규모의시장 선진국의경우재오염방지를위한사후관리산업이발전중 토양 지하수오염복원에소요되는시간및비용을고려할때사후관리분야의지속적성장예상 오염물질모니터링기술은오염원에대한연속적인자동측정및상시감시시스템을의미하는것으로오염사고에신속히대처하기위한오염물질자동측정망및관련측정기기개발필요성증가 전체적인국산측정기보급률은낮은수준 국가수질자동측정망, 수질원격감시체계 (TMS) 설치기기의국산화율은 47% 수준 환경측정장비 센서대부분은수입에의존하고있으며, 오염원실시간탐지및모니터링기술관련 국산화율또한낮은수준 토양지하수사후처리시스템분야의국가간협력네트워크구조는미국을중심으로영국, 캐나다, 독일등유럽선진국가들뿐만아니라, 중국, 일본등일부아시아권국사들을중심으로주도적인네트워크를형성 우리나라의경우미국과가장긴밀한네트워크를형성하고있으며, 일본, 호주등환경산업선진국가들과협력연구를통해사후관리시스템분야의선진기술을도입하려는상황 사후관리시스템분야는오염정화후에발생하기때문에오염정화완료후, 토양지하수오염의재발생을방지하기위한꾸준한수요가발생하기때문에향후꾸준히발전할것으로예상 컨설팅산업은오염정화계획을수립하는단계의업무지원범위의컨설팅서비스를지원하며국내컨설팅전문기업은에코솔루션또는이알엠코리아와같이소수업체에불과하며, 장비및소재산업은오염정화및오염조사관련민간업체들의수요에따라직접설계및개발하여외부아웃소싱하는생산구조로외부판매를통해매출액증가목적보다는내부의실험및직접사용하는것에목적 369

374 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 [ 토양지하수사후관리시스템분야산업연관구조 ] 후방산업토양지하수사후관리시스템전방산업 검증모니터링건설 / 건축업 종합엔지니어링컨설팅센서제조, 생산, 평가 조사 평가 다. 시장현황 / 전망분석 오염토양정화완료후활용방안연구개발중 정화완료토양과음식물쓰레기를생태적순환으로처리하여접목시키는방법으로, 미생물로처리후나오는물질은토양에영향을주어식물이잘성장할수있게도와주며 2차적인산업을접목시키는등오염토양의가지를높이는활용기술연구의필요성이대두 국내외토양지하수시장은지속적으로성장추세 과거에매립방치된매립물이나각종오염물질로인하여오랜시간동안토양오염이광범위하게확산됨에따라주변지역전체가오염되어사회적인문제발생잠재성증가 이와같은국민적관심의증가와토양과지하수를바라보는인식의제고, 엄격한정화책임제도, 관련제도의강화, 개발사업증가등으로관련시장은지속적으로증가 토양지하수사후관리시장의지속적성장전망 토양지하수전체산업중가장작은규모의시장이지만오염정화완료후오염의재발생을방지하기위한꾸준한수요가발생 선진국의경우재오염방지를위한사후관리시장이점진적성장추세 토양오염조사의증가, 오염부지발견증가에따른오염토양정화수요와함께정화검증, 토양환경 평가활성화등시장규모가확대되고있으며, 세계시장규모는 2013 년 1,560 억달러에서 2018 년 2,460 억달러로연평균 9.5% 성장 [ 토양지하수사후관리시스템분야세계시장현황및전망 ] ( 단위 : 백만달러 ) 구분 성장률 (%) 세계시장 156, , , , , , * : Environmental Business International, EBI Report 2020,

375 전략제품현황분석 정부가녹색성장정책을시행함으로써환경산업에대한지원을적극적으로추진중이며, 외국기업이 잠식해가던정화시장에서도영향력을높여가고있는추세 [ 토양지하수사후관리시스템분야국내시장현황및전망 ] ( 단위 : 억원 ) 구분 성장률 (%) 국내시장 2,978 3,059 3,141 3,226 3,313 3, * : Freedonia Focus, , Freedonia Focus on Water Treatment Chemicals BCC Research, , Catalysts for Environmental and Energy Applications 국내환경산업시장은 2030 년까지 60 조원규모가될것으로전망되며, 환경계측, 환경성검토등 분야에서는 2013 년 2,979 억원에서연평균 2.7% 성장하여 2018 년약 3,402 억원규모가될 것으로예측 국내의경우토양 지하수사후관리분야는관련시장의 1% 점유로추정 토양 지하수세부산업별시장규모는오염조사및정화사업이총사업의 90% 이상의시장을형성 ( 오염조사시장 15%, 오염정화시장 75% 수준 ) 사전예방, 사후관리분야까지산업의고도화가이루어지지않은상태로사전예방시장 3%, 사후관리시장 1% 수준으로미흡 국내토양정화전체시장규모에따른사후관리분야는 2005년도 57억규모에서 2006년 157억원, 2012년에는 560억원규모, 2018년에는 853억원수준으로확대될것으로추정 371

376 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 라. 공급망 ( 분류 ) 에따른분석 토양지하수오염복원을비롯한환경사업영역즉공급망은서비스, 제조로크게구분되며서비스에는 분석, 컨설팅, 엔지니어링, 시공 / 복원, 모니터링 / 계측이포함되고제조분야에서는설비 / 장비, 소재, 시약이포함 국내중소기업, 대기업및해외선진기업의역량은자본금, 매출액을평가하는재무분야, 정보력, 인적네트워크를평가하는영업분야, 신기술보유현황, 기술적용성을살펴보는기술분야, 개발인력 현황, R&D 투자수준등을평가하는개발분야로구분가능 [ 국내외토양 하수환경사업역량평가 ] 서비스 제조 토양지하수환경사업역량 엔지니어링시공 / 복원처리모니터링 / 계측설비 / 장비소재시약 재 영 기 개 재 영 기 개 재 영 기 무 업 술 발 무 업 술 발 무 업 술 개재발무 영기업술 개재발무 영기업술 개재발무 영기업술 개 발 중소기업 국내 대기업 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA 해외선진 * : ERM(2015), 중국토양지하수환경시장진출전략발췌수정 토양 지하수의모니터링및계측과관련한사후관리분야에는복원분야와다르게국내대기업의활동은없는것으로조사되었으며중소기업의경우기술확보및연구개발이일부이루어지고있는현황 모니터링및계측과관련한설비및장비등분야에서도동일하게국내대기업의활동은없으며중소기업은일부기술이확보되어있는것으로조사 사후관리설비및장비분야는오염복원과관련하여엔지니어링, 시공및복원처리와비교하여기술력이저조한실정 토양지하수사후관리시스템분야는토양지하수환경분야에서산업이가장작은규모이나오염의복원의처리비용및시간을고려할때재오염방지를위하여사후관리분야의중요성이선진국의경우지속적으로높아지고있기때문에관련하여국내에서도국가R&D 등을통하여기술력향상이요구 372

377 전략제품현황분석 [ 국내외기업현황 ] 구분 내용 관련제품 수질다항목계측기, 복합다중분석시스템, 환경오염물질또는유해물질을감지할수있는시스템또는랩온어칩유사기술, 바이오센서, 모니터링시스템, 수질원격감시체계 (TMS), USN 기반모니터링시스템, USN 정보수집시스템, 분광센서, 해외기업 CH2M HILL, Tetra Tech, URS, Environmental Resources Management(ERM), Golder Associates, Halcrow, Acardis, RWE, ENTRIX, Environmental Resolution(ERI), JFNew, EASEN International, Environmental Remediation Holdings(ERH) 국내 기업 대기업 중소기업 GS건설, 벽산엔지니어링, SK차이나, 삼성엔지니어링, 에스케이건설, 삼성물산, 롯데건설, 현대엔지니어링, 화인, 코오롱글로벌, 쌍용건설, 현대건설, 대림산업, 두산건설, 포스코엔지니어링, 한라건설, 한화건설에이치플러스에코, 아름다운환경건설, 대일이엔씨, 에코필, 동명엔터프라이즈, 오이코스, 알파환경엔지니어링, 에코바이오, 드림바이오스, 정암이엔씨, 대보건설, 지오그린 21, 신강하이텍, 그린비즈, 산하이앤씨, 윈텍에이티에스, 고려개발, 방태, 유신, 보템인바이런먼트, 이넥스코, 태광엔지니어링, 도화엔지니어링, 에코필, 한서엔지니어링, 큐엔솔루션, 지앤지테크놀로지, 화이젠 373

378 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 3. 중소기업기술수요 가. 기술수요조사 토양지하수사후관리시스템분야의중소기업을대상으로유망기술에대한기술수요조사를실시하여중소기업이현재기술개발을추진중이거나추진할계획이있는기술에대한기술개발현황을살펴보면다음과같은수요가있는것으로확인 초음파를이용한자기장이용변위측정기술등 나. 중소기업청 R&D 과제신청현황 토양지하수사후관리시스템분야의중소기업이관심있는기술개발과제에대한수요분석결과, 다음과같은기술의개발에대한수요요구 [ 토양지하수사후관리시스템분야과제신청현황 ] 전략제품중분야관심기술 토양지하수사후관리시스템 토양오염측정장치및시스템 토양지하수환경모니터링시스템 - 우 오폐수누수저감으로싱크홀및토양오염예방을위한연성관거시스템개발 - 지하수오염측정기술기반의간이상수도원격통합관리시스템개발 - 지하수중노로바이러스현장신속검출을위한포집, 농축기술및장치개발 - 다목적측량기술을활용한저수지준설토량산정시스템개발 - 모바일 GIS 기반토지정보조사업무및지적측량시스템개발 - 토양수분함유율및강우량을이용한산사태재난예방경보시스템및모니터링솔루션개발 - 다심도지하수모니터링시스템개발및설계기술확보 - 지하비축기지운영실무자를위한지하수위모니터링분석시스템개발 밴드이상의항공초분광센서를활용한총석유계탄화수소 (TPH) 의토양유출모니터링원천기술개발 374

379 전략제품현황분석 4. 기술분석 가. 특허동향분석 185) (1) 세계동향 토양지하수사후관리시스템의대상특허 969건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 2012년까지소폭의감소세를나타내었으나최근인 2013년에증가세를보이며출원회복세를나타내고있으며, 해당기간동안평균 175건이상의특허가출원 출원규모에있어서는일본이 408건의출원으로 42% 의높은점유율을보였으며, 이어서한국 380건 (39%), 미국 143건 (15%), 유럽 38건 (4%) 의특허점유율을나타내는것으로분석 한국에서는큰폭의증감없이평균 65건내외의특허가꾸준히출원되고있는것으로분석 [ 토양지하수사후관리시스템의국가 연도별출원동향 ] 185) 7년간 (2009 년 1월 ~ 2015 년 6월 ) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함. 2012년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임 375

380 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 토양지하수사후관리시스템의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 일본및미국국적출원인의활동이두드러지는것으로분석 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, RAILWAY TECH RES INST(JP) 가최상위출원인으로나타났으며, 미국의경우 GREEN BADGE(US) 및한국지질자원연구원 (KR) 이상위출원인으로도출되었으며, 유럽의경우 S RAIN CONTROL(DK) 가최상위출원인으로분석 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 376

381 전략제품현황분석 (2) 국내동향 토양지하수사후관리시스템의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2012년까지증감을반복하며, 일정수준의출원이이루어졌으며, 2013년높은성장률을보이며증가세를나타내고있고, 내국인출원비율에있어서는 2013년까지 98% 이상의높은비율을나타내며높은비중을차지하고있는것으로분석 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 98%, 외국인 2% 로한국인의특허출원비율이매우높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면중소기업 186) 과대학 / 연구소 / 공공기관의특허비율이각 39% 로가장높았으며, 개인의특허비율이 15% 로그뒤를이었으며, 대기업과해외출원인이각각 5% 와 2% 로분석되어토양지하수사후관리시스템분야는중소기업및대학 / 연구소 / 공공기관에의한특허출원이많은분야로판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인 / 출원인출원비율 ] 186) / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업 ( 대기업으로정의 ) 외기업 377

382 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 토양지하수사후관리시스템의국내주요출원인현황을살펴보면, 대학 / 연구소 / 공공기관이활발한특허출원활동을나타내고있는것으로조사되었으나이는연구기관인한국지질자원연구원의 45건집중출원에기인 중소기업에서는지엔지테크놀러지와인포월드가각각 5건으로최다출원을기록하고있으며, 대기업에서는코오롱글로벌등이 3건의출원으로최다출원을기록 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 378

383 전략제품현황분석 나. 기술군도출 토양지하수사후관리시스템전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를 대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로 요소기술후보군을도출 또한토양지하수사후관리시스템전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을 통해데이터마이닝으로누락될수있는요소기술후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 토양지하수사후관리시스템의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 11개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 토양지하수사후관리시스템관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 187) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 188) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 187) (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 188) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 379

384 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 [ 토양지하수사후관리시스템에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 oil tank, leakage, measuring 6~8 1. System and Method for measuring level of oil in oil tank to prevent pollution of soil or underwater 2. SYSTEM FOR DETACTING OIL LEAKAGE OF GAS STATION AND MEASURING LEVEL OF OIL IN OIL TANK TO PREVENT POLLUTION OF SOIL OR UNDERWATER 클러스터 02 measuring property, apparatus APPARATUS FOR MEASURING A PROPERTY OF SOIL 2. Apparatus for measuring soil physical property portable 클러스터 03 velocity, flow rate, monitoring seepage Re-evaluation of groundwater monitoring data for glyphosate and bentazone by taking detection limits into account 2. MEASURING FLOW A VELOCITY AND A FLOW RATE OF SUBTERRANEAN WATER AND THE MONITORING DEVICE USING THEREOF 3. automated seepage meter for groundwater discharge and recharge 380

385 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 04 radium, radon, uranium, chromium contaminated 7~10 1. Dissolved uranium, radium and radon evolution in the Continental Intercalaire aquifer, Algeria and Tunisia 2. Mitigation measures for chromium-vi contaminated groundwater 3. Soil contamination by heavy metals in landfills: Measurements from an unlined leachate storage basin 클러스터 05 microbial sensors, Biomarker, soil contaminated 24~25 1. Deployment of microbial sensors to assess zinc bioavailability andtoxicity in soils 2. RDX degrading microbial communities and the prediction of microorganisms responsible for RDX bioremediation 3. Biomarker measurements in Trifolium repens and Eisenia fetida to assess the toxicity of soil contaminated with landfill leachate: A microcosm study 클러스터 06 temperature, measuring system 13~19 1. The impact of low-temperature seasonal aquifer thermal energy storage (SATES) systems on chlorinated solvent contaminated groundwater: Modeling of spreading and degradation 2. A measuring system for subsurface temperature 클러스터 07 gas sensor 3~7 1. water pollution measurement system by using gas sensor 2. water pollution measurement system by using gas sensor and water quality sensor 클러스터 08 device for measuring water, soil DEVICE FOR MEASURING WATER CONTENT OF SOIL 2. Unmanned automatic alkalinity measuring system and method 3. APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS IN SOIL 클러스터 09 toxicity, soil 9 1. Toxicity and bioaccumulation of Cu in an accumulator crop (Lactuca sativa L) in different Australian agricultural soils 2. Soil toxicity test system using Sulfur-oxidizing microorganism and the method thereof 클러스터 10 monitoring optical sensor Response to "Visible and near-infrared reflectance spectroscopy is of limited practical use to monitor soil contamination by heavy metals" by Philippe C. Baveye 2. OPTICAL SENSOR FOR MONITERING POLLUTIONAL AND WATER POLLUTION MEASURING APPARATUS USING THE SAME 클러스터 11 water level measuring sensor, flow measurement 16~19 1. Method for measuring pumping amount of groundwater by using water level fluctuation, Water level measuring sensor and Recording medium having program recorded thereon to implement the method 2. Groundwater flow measurement using differential pressure sensor and method 381

386 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 토양지하수사후관리시스템의유효데이터의 IPC 189) 를대상으로특허분류체계별특허분포를파악하고 상위 20 위에대하여기술트리 190) 를구축하여키워드클러스터링을통한요소기술도출에서누락 가능성이있는추가적인요소기술후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (B) 분리 ; 혼합 (B09) 고체폐기물의처리 ; 오염된토양의재생 (B09C) 오염된토양의재생 (B09C-001) 오염된토양의재생 (C) 화학 ; 야금 (C02) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F) 물, 폐수, 하수또는오니 ( 슬러지 ) 의처리 (C02F-001) 물, 폐수또는하수의처리 (E02D-001) 기초지반 ( 地盤 ) 의현장에서의조사 (E) 고정구조물 (E02) 토사 ( 砂 ) 의이송 ( 移送 ); 기초 ; 수공 ( ) (E02D) 기초 ( 基礎 ); 굴착 ( 掘鑿 ); 축제 ( 築堤 ) 지하또는수중구조물 (E02D-003) 지반 ( 地盤 ) 또는암반 ( 岩盤 ) 의개량또는유지, 예. 영구동토 ( 永久凍 ) 의유지 (E02D-005) 기초공사에특히적용되는격벽 ( 隔璧 ), 말뚝또는그유사물의구조요소 (G01N-021) 광학적수단, 즉적외선, 가시광선, 또는자외선을사용하는것에의한재료의조사또는분석 (G01N) 재료의화학적또는물리적성질의검출에의한재료의조사또는분석 (G01N-027) 전기적, 전기화학적또는자기적수단의이용에의한재료의조사또는분석 (G) 물리학 (G01) 측정 ( 계수 G06M); 시험 (G01N-033) 특유의방법에의한재료의조사또는분석 (G01R-027) 저항, 리액턴스, 임피던스또는그것으로부터파생되는전기적특성을측정하는장치 (G01R) 전기량 ; 자기량의측정 (G01R-031) 전기적특성을시험하기위한장치 ; 전기적고장의위치를나타내기위한장치 ; 달리분류가되지않고시험하는것에특징이있는전기적시험을위한장치 189) : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975 년 10 월에제정한기술분야별분류기호 190) IPC 의메인그룹데이터에대하여상위 30 위까지를대상으로함 382

387 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류요소기술 (G01S) 무선에의한방위결정 ; 무선항행 ; 무선전파의사용에의한거리또는속도의결정 ; 무선전파의반사또는재방사의사용에의한위치또는유무의탐지 ; 기타의파류를사용하는유사한방식 (G01S-013) 전파의반사또는재방사를사용하는방식, 예. 레이더시스템 ; 파의특성또는파장에무관하거나규정되지않은파류의반사또는재방사를사용하는유사방식 (G01V) 지구물리 ; 중력측정 ; 질량또는대상물의검출 ; 태그스 (TAGS) (G01V-001) 지진학 ; 지진또는음향에의한탐광또는검출 (G01V-003) 전기적또는자기적탐광또는검출 ; 지구자장특성의측정, 예. 편각또는편차의측정 (G06F) 전기에의한디지털데이터처리 (G06F-003) 컴퓨터로처리할수있는형식으로전송된데이터를변환하는입력기구 ; 처리장치로부터출력장치로데이터를전송하기위한출력기구, 예. 인터페이스기구 (G06) 산술논리연산 ; 계산 ; 계수 (G06F-019) 디지털컴퓨팅또는데이터프로세싱장비, 방법으로서특정용도의응용에특히적합한것 (G06Q) 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한데이터처리시스템또는방법 (G06Q-050) 특정업종, 예. 의료, 공익사업, 관광업또는법률업에특히적합한시스템또는방법 (H01) 기본적전기소자 (H01L) 반도체장치 ; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 (H01L-021) 반도체장치또는고체장치또는그러한부품의제조또는처리에특별히적용되는방법또는장비 (H01Q) 공중선 (H01Q-001) 공중선의세부또는공중선에관련하는구성 (H) 전기 (H02) 전력의발전, 변환, 배전 (H02H) 비상보호회로장치 (H02J) 전력급전또는전력배전을위한방식 ; 전기에너지축적하기위한방식 (H02H-003) 전기적으로정상인동작상태에서의이상변화에직접응답하고자동개방을위한비상보호회로장치, 그후에있어서, 재폐로하는경우또는하지않는경우도포함 (H02J-007) 축전지의충전또는감극또는축전지로부터부하에의전력급전을위한회로장치 383

388 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 (3) 데이터기반의요소기술도출 토양지하수사후관리시스템기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링 결과및 IPC 분류로도출된기술트리를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링과 IPC 분류를통해도출된요소기술후보군에 대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 요소기술도출 No. 요소기술명도출방식키워드 /IPC 요소기술 01 유류저장기술누출측정기술키워드클러스터링 oil tank, leakage, measuring 요소기술 02 토양의물성측정기술키워드클러스터링 measuring property, apparatus 요소기술 03 토양지하수의방사성물질및독성원소측정기술 키워드클러스터링 radium, radon, uranium, chromium contaminated 요소기술 04 미생물을이용한토양독성측정기술키워드클러스터링 microbial sensors, Biomarker, soil contaminated 요소기술 05 가스농도측정센서를이용한수질오염측정시스템 키워드클러스터링 gas sensor 요소기술 06 토양내수분함량및유기오염물질측정기술 키워드클러스터링 device for measuring water, soil 요소기술 07 토양독성측정장치개발기술키워드클러스터링 toxicity, soil 요소기술 08 오염모니터링광센서개발기술키워드클러스터링 monitoring optical sensor 요소기술 09 검출장치 IPC 기술트리 (G01N-027) 전기적, 전기화학적또는자기적수단의이용에의한재료의조사또는분석 요소기술 10 지반개량공법 IPC 기술트리 (E02D-003) 지반 ( 地盤 ) 또는암반 ( 岩盤 ) 의개량또는유지 요소기술 11 차수벽개발기술 IPC 기술트리 (E02D-005) 기초공사에특히적용되는격벽 ( 隔璧 ), 말뚝또는그유사물의구조요소 요소기술 12 토양지하수의연대측정장치기술 IPC 기술트리 (G01N-033) 특유의 방법에의한재료의조사또는분석 384

389 전략제품현황분석 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 토양지하수사후관리시스템의기술별출원점유율 191) 및최신특허비율 192) 을살펴보면, 요소기술 02, 요소기술 05, 요소기술 06, 요소기술 08, 요소기술 09은출원점유율및최신특허비율모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 요소기술 10, 요소기술 11의경우최신특허비율은평균이하이나출원점유율은평균이상으로나타났으며, 요소기술 03은출원점유율은평균이하이나최신특허비율이평균이상으로높게분석 요소기술 01, 요소기술 04, 요소기술 07은출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 01 유류저장기술누출측정기술 % 34.09% 下 요소기술 02 토양의물성측정기술 % 46.38% 上 요소기술 03 요소기술 04 요소기술 05 토양지하수의방사성물질및독성원소측정기술 미생물을이용한토양독성측정기술 가스농도측정센서를이용한수질오염측정시스템 % 55.81% 中 % 38.46% 下 % 44.93% 上 요소기술 06 토양내수분함량및유기오염물질측정기술 % 45.71% 上 요소기술 07 토양독성측정장치개발기술 % 33.33% 下 요소기술 08 오염모니터링광센서개발기술 % 44.58% 上 요소기술 09 검출장치 % 50.00% 上 191) : 전체특허중에서해당요소기술의점유율 출원점유율 = 해당요소기술의특허건수전략제품전체특허건수 192) 최신특허비율 : 해당요소기술의특허중에서 2012 년 ~2015 년최근 4 년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당요소기술의 2012 년 ~2015 년특허건수해당요소기술의전체특허건수 385

390 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 요소기술 No. 요소기술명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 요소기술 10 지반개량공법 % 39.67% 中 요소기술 11 차수벽개발기술 % 40.00% 下 요소기술 12 토양지하수의연대측정장치기술 % 37.97% 中 분야평균 % 42.58% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 193) ) 및시장확보력지수 (PFS 194) ) 를이용하여토양지하수사후관리시스템의기술별기술수준을살펴보면, 요소기술 05 및요소기술 08은피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 요소기술 12는피인용지수는우수하나, 시장확보력은평균에미치지못하는것으로분석 요소기술 07은시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 01 유류저장기술누출측정기술 下 요소기술 02 토양의물성측정기술 下 요소기술 03 요소기술 04 요소기술 05 토양지하수의방사성물질및독성원소측정기술 미생물을이용한토양독성측정기술 가스농도측정센서를이용한수질오염측정시스템 下 下 上 193) (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도 (Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 194) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 386

391 전략제품현황분석 요소기술 No. 요소기술명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 요소기술 06 토양내수분함량및유기오염물질측정기술 下 요소기술 07 토양독성측정장치개발기술 中 요소기술 08 오염모니터링광센서개발기술 上 요소기술 09 검출장치 下 요소기술 10 지반개량공법 下 요소기술 11 차수벽개발기술 下 요소기술 12 토양지하수의연대측정장치기술 中 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각요소기술별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한요소기술후보군을선별 요소기술 01은 69% 의중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이가장높은것으로나타났으며, 요소기술 11 60%, 요소기술 12 58% 로높게나타나, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율은요소기술 01 65%, 요소기술 12 62% 로써타기술요소보다높게나타나, 상대적으로중소기업의참여도가높은분야로판단 종합적으로살펴보면, 요소기술 01, 요소기술 11과요소기술 12 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 387

392 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 [ 중소기업적합성분석 ] 요소기술 No. 요소기술명 국내특허 중소기업 중소기업출원비율 특허건수출원인수 특허건수 출원인수 195) 중소기업 출원인비율 196) 종합평가 요소기술 01 유류저장기술누출측정기술 % 64.71% 上 요소기술 02 토양의물성측정기술 % 40.00% 中 요소기술 03 토양지하수의방사성물질및독성원소측정기술 % 25.00% 下 요소기술 04 요소기술 05 요소기술 06 요소기술 07 요소기술 08 미생물을이용한토양독성측정기술 가스농도측정센서를이용한수질오염측정시스템 토양내수분함량및유기오염물질측정기술 토양독성측정장치기술 개발 오염모니터링광센서개발기술 % 35.71% 下 % 7.14% 下 % 23.81% 下 % 27.27% 下 % 48.72% 上 요소기술 09 검출장치 % 43.48% 上 요소기술 10 지반개량공법 % 45.45% 上 요소기술 11 차수벽개발기술 % 50.00% 上 요소기술 12 토양지하수의연대측정장치기술 % 61.90% 上 195) 출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 196) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 388

393 전략제품현황분석 (4) 요소기술별종합평가 요소기술별기술지수분석을종합한결과, 요소기술 08이기술성장성분석및기술수준분석, 중소기업적합성평가모두에서평균이상으로종합우수 요소기술 05는기술성장성분석과기술수준분석이우수한것으로판단 요소기술 09는기술성장성분석과중소기업적합성이우수한것으로판단 [ 요소기술별종합평가표 ] 요소기술 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 요소기술 % 34.09% 下 下 69.57% 64.71% 上 요소기술 % 46.38% 上 下 26.19% 40.00% 中 요소기술 % 55.81% 中 下 13.04% 25.00% 下 요소기술 % 38.46% 下 下 26.09% 35.71% 下 요소기술 % 44.93% 上 上 11.11% 7.14% 下 요소기술 % 45.71% 上 下 20.83% 23.81% 下 요소기술 % 33.33% 下 中 25.00% 27.27% 下 요소기술 % 44.58% 上 上 50.00% 48.72% 上 요소기술 % 50.00% 上 下 40.74% 43.48% 上 요소기술 % 39.67% 中 下 46.15% 45.45% 上 요소기술 % 40.00% 下 下 60.00% 50.00% 上 요소기술 % 37.97% 中 中 58.33% 61.90% 上 389

394 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 5. 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로 로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [ 토양지하수사후관리시스템기술분야요소기술 ] 중분류요소기술출처 토양지하수의방사성물질및독성원소측정기술 전문가, 특허분석 독성측정기술 미생물을이용한토양독성측정기술전문가, 특허분석, 기술수요 토양의물성측정기술 전문가, 특허분석 검출장치 전문가, 특허분석 가스농도측정센서를이용한수질오염측정시스템 전문가, 특허분석, 기술수요 오염물질측정기술 토양내수분함량및유기오염물질측정기술전문가, 특허분석 유류저장기술누출측정기술 전문가, 특허분석 토양독성측정장치개발기술전문가, 특허분석 측정장치개발기술 오염모니터링광센서개발기술전문가, 특허분석, 기술수요 토양지하수의연대측정장치기술 전문가, 특허분석 예방기술 차수벽개발기술 지반개량공법 전문가, 특허분석 전문가, 특허분석 390

395 전략제품현황분석 6. 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에 적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 핵심기술선정결과 ] 중분류핵심기술정의 독성측정기술 오염물질측정기술 토양지하수의방사성물질및독성원소측정기술미생물을이용한토양독성측정기술가스농도측정센서를이용한수질오염측정시스템토양내수분함량및유기오염물질측정기술유류저장기술누출측정기술 토양및지하수내에존재하는방사성물질또는독성원소를측정하는기술 발광박테리아등의미생물을활용하여토양의독성을측정하는기술 가스농도측정센서를이용하여지하수내산소및유해가스농도를측정하여수질오염정도를측정및진단하는기술 토양내수분함량및유기오염물질의농도를측정하여수질오염정도를측정하는기술 지하저장탱그에유류누출여부파악및실시간모니터링이가능한기술개발 측정장치개발기술 토양독성측정장치개발기술 오염모니터링광센서개발 기술 발광박테리아등의미생물을활용하여토양의독성을측정하는장치를개발하는기술 용존산소량, ph, 탁도등의수질측정이가능한광센서를개발하는기술 예방기술 차수벽개발기술 오염물질의확산및이동을방지하기위하여설치하는연속된벽을개발하는기술 391

396 토양지하수환경 토양지하수사후관리시스템 7. 로드맵기획 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을대상으로 기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 최종중소기업전략기술로드맵은시장요구사항, 연차별목표, 최종목표등을제시함으로써중소기업의 기술개발방향성을제시 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심기술에대한연구목표 ] 중분류핵심기술기술요구사항 독성측정기술 오염물질측정기술 측정장치개발기술 토양지하수의방사성물질및독성원소측정기술 미생물을이용한토양독성측정기술 가스농도측정센서를이용한수질오염측정시스템 토양내수분함량및유기오염물질측정기술 유류저장기술누출측정기술 토양독성측정장치개발기술 오염모니터링광센서개발기술 예방기술차수벽개발기술 - 측정기술정밀도확보 - 모니터링측정기제조 - 미생물이용측정기술 - 측적기술최적화 - 모니터링측정기제조 - 신뢰성확보 - 측정기술정밀도확보 - 실시간모니터링기술 - 측정기술정밀도확보 - 고기능모니터링기술 - 토양독성측정기술확보 - 독성평가에유용한기술 - 측정기술정밀도확보 - 고기능모니터링기술 - 오염지하수이동차수 개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 - 측정기개발 - 정밀도 80% - 측정기술신뢰성확보 - 정밀도 80% - 측정기개발 - 신뢰도 > 90% - 측정기술신뢰성확보 - 정밀도 80% - 초정밀누출측정기술 - 신뢰도 <0.8L/ 시간 - 측정기술신뢰성확보 - 정밀도 80% - 측정기술신뢰성확보 - 정밀도 80% - 저수투수성차수벽개발 - 재료배합률최적화 - 측정기개발 - 정밀도 90% - 측정기술신뢰성확보 - 정밀도 90% - 측정기최적화 - 신뢰도 > 95% - 측정기술신뢰성확보 - 정밀도 90% - 초정밀누출측정기술 - 신뢰도 <0.7L/ 시간 - 측정기술신뢰성확보 - 정밀도 90% - 측정기술신뢰성확보 - 정밀도 90% - 저수투수성차수벽개발 - 재료배합률최적화 - 측정기최적화 - 정밀도 > 98% - 측정기최적화 - 정밀도 > 98% - 측정기최적화 - 측정기최적화 - 정밀도 > 98% - 초정밀누출측정기술 - 저장탱크수위변동 0.03mm - 측정기최적화 - 정밀도 > 98% - 측정기최적화 - 정밀도 > 98% - 저수투수성차수벽개발 - 차수 <10-6 cm/sec 최종목표 - 최적의측정기술개발 - 최적의측정기술개발 - 실시간모니터링가능한측정기개발 - 초정밀도확보유기오염물질측정기술개발 - 상시누출측정기개발 - 독성평가최적화기술 - 실시간오염모니터링광센서개발 - 저투수성고품질차수벽개발 392

397 전략제품현황분석 나. 로드맵기획 393