제출문 재 연구성과실용화진흥원귀중 본보고서를 고효율 친환경나노버블혼합연료 에관한미래창조 과학부연구성과사업화지원사업경제성분석을위한기술컨설팅 수 행기간 최종보고서로제출합니다 년 월 기술보증기금 팀 장 김승교 공학박사 오동찬 교 수 이종광 컨설팅기관

미래창조과학부 연구성과사업화지원사업경제성분석을위한 기술컨설팅 보고서 과제명 고효율 친환경나노버블혼합연료 기술컨설팅기관 : 기술보증기금 ( 재 ) 연구성과실용화진흥원

제출문 재 연구성과실용화진흥원귀중 본보고서를 고효율 친환경나노버블혼합연료 에관한미래창조 과학부연구성과사업화지원사업경제성분석을위한기술컨설팅 수 행기간 최종보고서로제출합니다 년 월 기술보증기금 팀 장 김승교 공학박사 오동찬 교 수 이종광 컨설팅기관

요약서 과제명 기술단계 고효율 친환경나노버블혼합연료 아이디어단계 기술개발초기단계 기술개발중기단계 사업화단계 기술 컨설팅 기관 기관명 책임자 기술보증기금중앙평가원 대표자 김원식 기술보증기금 팀장김승교 수행기간 년 월 일 년 월 일 주요기술용어 개 나노버블 마이크로버블 미세버블 미세기포 바이오연료 바이오디젤 바이오에탄올 대체연료 친환경연료 기술성분석 기술적우월성신청기술은미세버블을이용한고효율혼합연료및제조장치에관한기술로서 수십 수 μ 의기공을갖는다공성멤브레인을통해 μ 이하의직경을갖는미세버블을연료내에생성시켜 연료냉에극히작은공기층 이기체로채워진형태인미세버블을형성한기술임 신청기술인나노버블혼합연료는연료소비율감소 출력상승 유해배출물의 저감효과를가지는효과를가짐 보다상세하게는 미세버블혼합연료를사용할경우 적은양의연료를소비하면서향상된출력값을동시에나타내고있는데 이는미세버블을포함한연료가관로를통과하는경우 상기관로내부표면과연료사이에발생하는마찰력을감소시켜연료의효율을향상시킴 또한 혼합연료의경우보다완벽한연소를하게되어탄화수소 일산화탄소 이산화탄소등온실효과를나타내는가스의발생이현저히감소함 - 1 -

일반연료및미세버블혼합연료의연소특성 배출 배출 경쟁성 유사경쟁기술존재 수 신청기술은화석연료 바이오연료등에나노버블을형성하여 자동차주행시연비효율향상및유해가스를저감할수있는기술로서 경쟁및대체기술로는수소연료전지 물 전기 연료전지등을동력으로이용하는기술들임하지만 이러한경쟁및대체기술등은재료의한계 높은가격 인프라부족등의이유로 개발및상용화가지연되고있음신청기술인나노버블혼합연료는연료의물성특성변화가거의없으면서 기존인프라에추가적인장치등의설치없이적용가능한장점을가지고있으므로 새로운연료에대한안전성에대한검증이완료되면경쟁및대체기술대비우위성을가지며 성공적인시장진입이가능할것으로판단됨 - 2 -

기술적차별성 우월성 원천 핵심성 신청기술인나노버블혼합연료는버블혼합연료는유해배출물감소와함께 연비향상등의내연기관의성능까지크게향상시키는장점을가지고있는데 연비향상의효과를가짐을입증하는검증데이터를확보하고있으며 새로운연료사용에대한불안감을감소시키기위해안정성및신뢰성검증을통한연구개발을지속적으로수행하고있음신청기술과동일한권리범위를가지는특허가검색되지않았을뿐아니라 신청특허를실시함에있어다른선행기술권리와의충돌 저촉 문제가발생될가능성은낮은것으로조사되었으며 나노버블을연료에이용하여연구개발하고있는국가및업체등이연구개발및제품화한바가없음따라서 신청기술은기술적차별성을가지는데이터확보및검증을완료하였으며 동일한권리범위를가지는특허가검색되지아니하고 나노버블을이용한연료를제품화하고있는업체가없으므로 기술적우월성은확보할수있을것으로판단되며 이분야에서핵심원천기술을선점할수있을것으로판단되므로 관련기술개발분야에선도적인역할을수행해막대한경제적이득을얻을수있을것으로기대됨 모방용이성에대한종합의견기술신청기술은연료에나노버블을혼합하는장치를보유하고있으며 장치및소프트웨어를구비하여 나노버블의입도 버블크기 개체수에대한를측정할수있음또한 나노버블혼합연료의점도 표면장력의최적의수치를구현할수있는노하우를보유하고있음 - 3 -

미세버블혼합연료생성및입도분석 미세버블혼합연료생성장치 장치및소프트웨어 측정결과 예시 따라서 신청기술은연료에나노버블을혼합하는장치에대하여서는모방이 용이하나 핵심기술인최적의조건에맞도록연료에나노버블을형성하는기술 에대하여서는모방이어려울것으로판단됨 권리범위및권리의안전성신청기술은시제품이완성되었고 현재특허출원중인것으로 특허권리의안정성을논하기위해서는출원심사과정의이력과등록후권리변동의기록을살펴야하므로본특허의권리안정성에대한판단은다소이른편이나 관련특허들이많지아니하고 본특허와동일하거나또는이용저촉관계가성립될수있는특허는없는것으로나타나 진보적요소를바탕으로일단권리가확보될수있다면안정성은평균을상회할것으로판단됨독립항의권리범위를살펴보면 혼합연료및연료제조장치를구성하기위한필수구성요소를포함하고있으나 각구성요소를한정하는요소가많지않아다소넓은범위로기재되어있는편이므로 특허등록시에권리범위가축소조정될여지가있는것으로평가됨 - 4 -

시장성분석 시장동향및전망바이오연료시장은고유가시대안정적인원료수급 에너지자급도강화 환경보호등의목표에기여하는산업으로주목을받으면서각국정부의다양한지원책들이마련되고 년대들어높은성장세를기록 중국등신흥시장에서도신재생에너지에대한관심및투자가높아지고있으며 앞으로도지속가능한성장이라는글로벌정책기조가강화될것으로예상됨에따라바이오연료시장의성장성은우수할것으로전망국내의경우수송용바이오연료 바이오디젤 에탄올 의의무혼합을규정한 를 년하반기부터시행할예정으로 시장성장이더욱탄력을받을수있음 다만 지원정책의변경또는축소에따른시장참여업체들의수익성악화등의문제점이나타날수있으며 정책변화에민감하고주수요처인정유업계가거시경제및원유가격변화에영향을받는다는점은시장의안정적인성장에장애요소가될수있음 국내외바이오에탄올 바이오디젤시장전망 구분 성장률 세계국내 바이오에탄올 바이오디젤 바이오에탄올 바이오디젤 Ÿ 세계바이오연료 ( 바이오에탄올, 바이오디젤 ) 시장규모출처는 IEA-Renewable energy medium term market report, 2013 Ÿ 국내바이오에탄올, 바이오디젤시장규모는입법발효된 RFS 기준안에의해산출 * 출처 : 2014 중소기업기술로드맵, 에너지자원활용 - 5 -

시장집중도 주도기업존재 바이오디젤시장에서는현재약 개업체가실질적인경쟁을하고있음 압도적으로시장을주도하는업체는없으나 케미칼이최근 년간점유율을지속적으로넓히며 년기준약 의점유율을차지했으며 이외애경유화 단석산업 케미칼 바이오등 개업체들이 대의점유율을확보바이오에탄올시장은현재퓨넥스 창해에탄올 바이오시스템즈등일부업체들이기술개발및시장진출계획을밝히고있으며 시장수요가가시화될경우조기에진입한소수의업체들이점유율을확보할것으로예상 시장경쟁의변화경쟁구도가이미형성되어있는바이오디젤시장은안정적인납품처확보 원료수급 설비증설자금여력등의측면에서경쟁우위를지닌대기업계열사들이장기적인경쟁력확보에유리할것으로평가됨 지자체나군등으로자체판매도가능하지만이러한보급량은매우미미한수준이며업체매출대부분이정유사로의납품이차지하므로현재정유사와납품계약을맺어품질및제품생산수준을인정받은기존업체들이경쟁구도를이어갈것으로예상 신제품출현빈도바이오연료시장에서는세계적으로도바이오에탄올 바이오디젤정도만이상용화되고있으며 국내에서는바이오에탄올은아직상용화연구개발단계로바이오디젤만시장이형성되어있음 기존바이오연료시장의주요과제인식용원료수급문제를해결하고자목질계 해조류등비식용바이오매스를원료를하는 세대바이오연료기술개발이활발하게진행중이라는점에서향후새로운종류의바이오연료들이시장에등장할가능성이높음 시장진입가능성및예상시장점유율 현재상용화되고있는바이오디젤이나바이오에탄올의경우공정설비투자 - 6 -

정유사납품처확보 원료수급등의측면에서진입장벽이다소존재 바이오디젤시장의경우최근대형정유사들계열사들이시장에진입하면서대규모공정설비 안정적인물량공급처확보등을바탕으로점유율을키워가고있다는점에서신규업체들의시장진입장벽이더욱높아질것으로예상 경제성분석 기술수명분석기술의경제적수명은기술의수명에부정적영향을미치는요인들이발생하여기술이시장에서경쟁우위를잃게되는미래의평균시점까지를말함 본보고서에서기술의경제적수명은인용특허수명 지수통계를활용함에있어신청기술이사용되는기술요인및시장요인등환경적영향요인을평가에반영하였으며 평가결과 년으로산출됨 매출발생시나리오신청기술을사업화하여발생할수있는매출성장률은 자형성장곡선가정하에추정하였으며 기술의경제적수명은신청기술이속한 기초화학물질제조업 에대한기술보증기금의업종군별매출액증감율자료를참고로개발기간 년 고속성장기간을 년 안정성장기간을 년 쇠퇴기간 년으로구성하였음 매출발생시나리오는시장자료를통해조사된시장평균성장률 를근거로구성하였으며 기준매출성장률시나리오는하기와같이정의하였음 고속성장기간 동업종평균을상회하는성장을보이는구간으로시장평균성장률의 배를기록하며이후 하게성장률이시장평균성장률까지감소하는것을가정함 안정성장기간 동업종평균과비슷한성장을보여매출액 순현금흐름등이안정적인패턴을보이는기간으로 매출이시장평균성장률과동일하게성장하 - 7 -

는것을가정함 쇠퇴기 매출액 순현금흐름등이감소하는기간으로서 매출성장률이 하게 까지감소하는것을가정함상기기준매출성장률시나리오외에기준매출성장률대비매출고 성장 저 성장에대한시나리오를감안하여경제성분석을수행하였으며 고성장에대한매출성장률은기준매출성장률의 배를감안하였고 저매출성장률은기준매출성장률의 배를감안하였음 상기내용을적용한연도별매출성장률추정결과는다음과같음 연도별매출성장률추정 구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 기준매출성장률 고 매출성장률 저 매출성장률 구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 기준매출성장률 고 매출성장률 저 매출성장률 - 8 -

목 차 제 장기술성분석 제 절기술개요 제 절국내외기술동향 제 절기술수준 제 절권리의안정성및범위 제 장시장성분석 제 절시장개요 제 절국내외시장규모 제 절시장현황및시장전망 제 장경제성분석 제 절세부평가내용 참고문헌

제 장기술성분석 자료제공 주 피앤아이비 제 절기술개요 기술의정의및특성 신청기술은미세버블을이용한고효율혼합연료및제조장치에관한기술로서 수십 수 μ 의기공을갖는다공성멤브레인을통해 μ 이하의직경을갖는미세버블을연료내에생성시켜 연료냉에극히작은공기층 이기체로채워진형태인미세버블을형성한기술이다 신청기술인나노버블혼합연료는연료소비율감소 출력상승 유해배출물의저감효과를가지는효과를가진다 보다상세하게는 미세버블혼합연료를사용할경우 적은양의연료를소비하면서향상된출력값을동시에나타내고있는데 이는미세버블을포함한연료가관로를통과하는경우 상기관로내부표면과연료사이에발생하는마찰력을감소시켜연료의효율을향상시킨다 또한 혼합연료의경우보다완벽한연소를하게되어탄화수소 일산화탄소 이산화탄소등온실효과를나타내는가스의발생이현저히감소한다 또한 기체또는액체의형태로서쉽게수송할수있으며 대량저장또한가능한장점을가진다 연료내에형성된나노버블은연료의물성특성을거의변화가없어기존의인프라에추가적인절차와장치를거치지않고곧바로적용될수있다는장점을지닌다 기술의구성및내용 가 배경기술 석유에너지는문명의발달과함께용도가폭발적으로늘어나고다양화되면서 - 1 -

인류의핵심에너지원으로등극하였으며 전등 가솔린자동차 디젤기관등이잇따라발명되면서용도가다양해졌고 세기들어자동차가양산되기시작하며석유에너지의수요가급증하였다 현재산업선진국에서소비하는에너지의 는화석연료로 석유는약 년 석탄은 년 천연가스는 년뒤면고갈될것으로예측되고있다 세계에너지기구 는 년 년까지배럴당평균유가가 달러 년 년까지 달러에달할것으로전망했으며 의공격적시나리오는선박과항공의가격상승과국제무역충돌로인해 년에유가가배럴당 달러까지육박할것으로예측되고있다 이와같이 석유소비의증가와함께유가상승의문제가크게대두되고있다 따라서 지속가능하고환경친화적연료로지금의에너지소비를충족시켜야하는과제에직면하고있으며 지속가능한에너지원을찾으려는노력은이미 여년전부터시작되었고 최근그중요성이더욱부각되면서가속화되고있는실정이다 더욱이우리나라는세계 위권의석유소비국으로석유화학공정에사용하는에너지는전체산업의이상을차지하고있어친환경연료에대한기술개발이절실하다 지속적인유가상승 환경오염으로인한기후변화 화석연료에대한의존적인경제성장구조의개선을위한대체재로 연료전지 전기자동차 수소자동차등이개발되고있으나대체재의근간을이루는부품의가격재료의한계및인프라부족등에의해개발및상용화가빠른시일내에이루어지지못하고있는실정이다 대안으로서 하이브리드차가떠오르고있으나가솔린차에비해상대적으로비싼차량및소모성부품가격 상대적으로낮은토크및높은중량등의단점으로인해괄목한만한보급이이루어지지않고있다 또다른대안으로써바이오엔탄올 가솔린혼합연료와같은중간단계의기술이미국과브라질등의해외를중심으로부상하고있지만바이오에탄올의안정성 혼합연료의기계의부식문제 공급인프라미비 내연기관의효율등의문제가아직해결되지않은상태이다 하이브리드차와바이오에탄올의문제점이해결된다 - 2 -

하여도이들은탈화석연료기술이아니며 탈화석연료기술의개발은근시일내에이루이지지않을것이므로앞으로도화석연료의사용은꾸준하게유지될것으로 이를해결할수있는효율성높은에너지원에대한개발이필요한실정이다 나 신청기술의구성요소신청기술은화석연료에다양한기체 등 의나노버블을형성한혼합연료에관한기술로 연료의성질을유지하면서출력향상 유해물질배출저감이기대되는기술이다 나노버블은 마이크로미터 혹은미크론 이하의눈으로확인할수없는초미세기포로일반버블의 크기로피부의모공 보다미세한공기입자이다 나노버블의특성은장시간기포생성이가능한데 급격히액체표면으로떠올라사라지는매크로버블과 액체내에서점점수축하여사라지는마이크로버블과는다르게쉽게사라지지않고액체내에서오랫동안유지된다 이러한긴수명력 뛰어난물질전달 용해성등의특성을이용하여자동차분야산업분야 해양운수분야 의학분야등의다양한분야에활용될수있어현재전세계적으로연구과활발하게진행중에있다 그림 나노버블의정의 - 3 -

버블표면에서주변의액체로일어나는기체의물질전달및 공식을이용하여미세버블의수명을계산할경우 반지름이 인미세버블은 μ 만에사라짐이발표된바있다 그러나본연구진의선행연구및여러연구발표를통해미세버블을수일 수개월동안사라지지않고존재함을입증하였다 그림 미세버블의일자별크기분포 일 일 일 일 신청기술은 수십 수 μ 의기공을갖는다공성멤브레인을통해 μ 이하의직경을갖는미세버블을연료내에생성한다 입도측정은 기법을이용하여수행되며 기법은최근개발된새로운입도측정기법으로써버블의크기 수 및개체수에대한정량적인측정이가능하다 - 4 -

그림 미세버블혼합연료생성및입도분석 미세버블혼합연료생성장치의모식도 장치및소프트웨어 측정결과 예시 미세버블혼합연료내의미세버블을 장비를이용하여가시화한결과는 아래의그림과같으며 검은배경및밝고둥근하얀점은각각가솔린과미세버블 을나타낸다 그림 미세버블혼합연료이미지 가솔린내의나노버블이미지 나노버블의입자크기분포 나노버블혼합연료의연료소비율특성을살펴보면휘발유 수소나노버블혼합 연료의경우가보다적은양의연료를소비하면서향상된출력값을동시에나타 내고있다 이는혼합연료내포함된수소성분이높은폭발압력특성으로연소성 - 5 -

능에영향을미쳐보다높은연소압력을발생했을것으로판단된다 순정엔진의작동과동일한조건에서운전한것으로향후혼합연료의특성을고려하여연소실에공급되는분사량과점화시기조정을통하여보다더향상된출력과연료소비결과를얻을수있을것으로예상된다 그림 일반연료및미세버블혼합연료의연소특성 또한 나노버블혼합연료의경우탄화수소 및질소산화물 이산화탄소 발생량이줄어든다 탄화수소의발생원리는연소과정중연료의주성분인탄소와수소가연소되지못하고배출되는물질로서 결과에서알수있듯이혼합연료의경우보다완벽한연소를하게되고탄화수소발생량이줄어든것으로나타났다 그림 일반연료및미세버블혼합연료의연소특성 배출 배출 - 6 -

그림 일반연료및미세버블혼합연료의연소특성 배출 배출 기술의적용및활용현황 본신청기술은연료내에나노버블을형성함으로써 연료효율향상및유해배출물을향상시키는것을주목적으로하므로 화석연료 바이오연료인바이오디젤 바이오에탄올에적용될수있다 또한 유해물질배출이많은공장설비등에적용가능하며 세포생장촉진효과도보여세포배양에도적용가능하다 그외에도 나노버블은흡착부상 살균및세정 고농도산소수및수소수기능성음용수 혈관계질환치료 암조직괴사 영상진단 줄기세포배양수 중앙대 미국미시간주립대 화장품등에적용및활용이가능하다 표 신청기술의적용제품예시 구분 순위 순위 순위 적용분야 연료 공장설비 새포배양 l 현재의나노버블혼합연료는석유연료를대상으로하고있 음 그러나나노버블은거의모든액체류에생성이가능하여 타제품또는타분야 타제품으로의응용가능성및호환성이매우높음 응용가능성 l 따라서바이오에탄올바이오디젤과같은바이오연료이외에 도 향후개발될모든액체연료를대상으로적용할수있음 - 7 -

제 절국내외기술동향 국내외기술개발동향 신청기술은연료에나노버블을형성하여효율을높인기술로서 바이오연료에 대한기술개발동향을살펴본다 그림 수송용바이오연료의기술계통도 * 출처 : 신재생에너지백서, 2012 바이오디젤바이오디젤은동물및식물성유지를알코올및촉매와반응시켜만든지방산메틸에스테르 로순도가 이상인것을의미하며 동물및식물성유지를이용하여제조한연료및이를석유제품과혼합한것을바이오디젤 혼합 연료유라고한다 현재바이오디젤의원료로는식물성유지 동물성기름 폐식용유가주로활용되고있다 1) Rape/Canola Oil(RMe), Soybean Oil(SME), Sunflower Oil, Rice Bran Oil, Palm Oil&Derivatives(PME), Mustard Seed Oil, Cotton Seed Oil, Corn Oil, Jatropha Curcas, Cornus Wilsoniana - 8 -

표 바이오디젤구분 구분 상세 바이오디젤바이오디젤 ( 혼합 ) 연료유 BD100 BD20, BD5 등 동 식물성유지 ( 대두유, 유채유, 폐식용유, 우지등 ) 를알코올및촉매와반응시켜만든지방산메틸에스테르 (FAME) 로서순도가 96.5% 이상인것동 식물성유지를이용하여제조한연료 ( 바이오디젤 ) 및이를석유제품과혼합한연료 -BD 20 : 경유 80% + BD 원액 20% 혼합 -BD 5 : 경유 95% + BD 원액 5% 혼합 ( 석대법상품명은 경유 이며, 현재혼합비율은 2.0% 임 ) * 출처 : ( 사 ) 한국바이오디젤협회, 바이오디젤현황및과제, 2010.12 그림 바이오디젤생산공정도 * 출처 : 화학공학연구정보센터, 세계바이오디젤보급동향분석 바이오디젤은화석연료의유한성에대응할수있는신재생에너지의일환으로큰주목을받고있다 기본적으로유황의함량이낮아내연기관에서연소될경우기존디젤유보다황산화물이적게발생하며분진 미연탄화수소및일산화탄소의발생이기존디젤유보다훨씬적다는장점을지닌다 특히고유가시대에에너지원의다양화 석유위기대응등의측면에서그중요성이커지면서각국정부의관련기술개발지원정책이마련되어오고있으며 이 - 9 -

에맞춰바이오디젤원료의다양화 원가절감 공정단순화및효율성개선등을중심으로기술개발이이뤄지고있다 현재국책연구소및공공기관을중심으로바이오디젤관련기술개발이진행되고있으며 대학교산학협력단의관련기술개발도활발히이뤄지고있다 한국화학연구원 한국에너지기술평가원 한국생명공학연구원 한국과학기술원 농촌진흥청등에서바이오디젤관련기술개발을진행하고있으며 경북대 포항공대 강릉원주대 서울대 강원대 전남대등의산학협력단에서도관련연구개발을추진하고있다 민간업체로는 칼텍스 단석산업 에코솔루션등이바이오디젤기술개발에참여하고있다 표 국내바이오디젤관련최근기술개발현황 연구주관기술개발과제연구기간 한국연구재단탄소순환형차세대바이오매스생산전환기술연구단 농업회사법인주식회사그린에너지코리아 유기성폐수를활용한미세조류대량생산및저에너지소모형미세조류배양 / 수확 / 추출단일화공정개발 차세대조류바이오매스대량배양을통한바이오연료생산공정개발 2010.10~2019.8 2011.6~2013.5 한국화학연구원바이오디젤물성향상을위한첨가제개발 2011.6~2012.5 한국에너지기술평가원 한국생명공학연구원 농촌진흥청 고지방산저급팜슬러지오일기반바이오디젤생산용다기능성촉매개발 미세조류를이용한유기성폐기물의오일플랫폼생산통합시스템구축산업부산물로부터바이오오일및고부가가치생물소재양산기술개발미세조류개량에의한이산화탄소대량고정및바이오디젤생산실증화동물성유지바이오디젤의반응촉매및저온유동성개선기술개발간척지이용유채바이오매스생산기술연구바이오에너지생산을위한동하절기원료작물육종및생산기술개발 2011.7~2013.6 2010.10~2019.8 2010.12~2013.12 2008.4~2012.3 2010.9~2012.12 2009.1~2011.12 2010.1~2012.12 한국에너지기술연구원조류이용바이오연료생산요소기술개발 2009.1~2013.12-10 -

한국과학기술원 미세조류지질함량증대를위한균주개발 2010.10~2019.8 바이오연료전환플랫폼기술개발 2010.10~2019.8 강릉원주대학교산학협력단 포항공과대학산학협력단 경북대학교산학협력단 강원대학교산학협력단 엘아이지엔설팅 ( 주 ) ( 주 ) 유니바이오 바이오디젤과 1,3-propanediol 의동시생산을위한통합생물공정시스템개발 SSF 맞춤형인공미생물이용바이오매스의바이오연료전환기술연구 초음파를이용한페식용유의연료개질및농용디젤기관이용에관한연구 새로운해수미세조류의대량배양공정개발을통한경제적인바이오디젤생산기술개발 미세조류대량배양기술및고효율기름추출장치개발 폐기물인커피박을에너지자원으로재활용하기위한목질계고형연료용탄화분말및열분해가스재활용시스템개발 2010.9~2013.8 2009.9~2015.9 2011.4~2014.4 2008.8~2011.7 2011.9~2013.8 2011.11~2013.10 SK 이노베이션차세대바이오디젤생산기술실증연구 2010.6~2012.10 ( 주 ) 이앤알솔루션 ( 주 ) 에코솔루션 ( 주 ) 제노마인 미세조류를이용한가축분료고도처리및바이오연료생성기술개발 바이오디젤생산용원료통합전처리기술개발 생산성증대를통한바이오디젤생산용콩과유채형질전환체개발 2011.11~2014.9 2010.6~2012.5 2009.4~2010.4 단석산업 바이오디젤제조공정발생부산물을이용한바이오에너지친환경전환공정개발 * 출처 : 국가과학기술지식정보서비스에서과제검색 2009.3~2012.2 미국에너지부 는차세대바이오연료보급을획기적으로활성화할계획이며 년까지유가 수준에서도보급가능한목질계에탄올생산기술을확보한다는목표를세운바있다 또한최근미국의많은벤처기업들이미세조류를활용한바이오디젤생산기술 - 11 -

개발을위해고효율배양공정및미세조류의바이오디젤전환기술개발을위해 연구를진행하고있다 표 해외바이오디젤관련실증 현황 수행연구기관 원료적용기술연료 생산용량, 10 3 kl/ 년 TRL Sapphire 조류노지반응기 디젤, 항공유 3.6 데모 Amyris 단수수바이오디젤 0.005 파일롯 Solarzyme 당용액조류디젤 1.1 파일롯 Renew. Energy Inst 농림부산물열화학가스화디젤 2.3 파일롯 ClearFuels 목본계열화학가스화 UOP 출처 : DOE, 2012 범용바이오매스 Pyrolysis 디젤 / 항공유 바이오가솔린 / 디젤 0.5 파일롯 0.18 파일롯 바이오에탄올 바이오에탄올은바이오디젤과함께가장대표적인수송용바이오연료로꼽힌다 휘발유수송차량에활용되는만큼디젤에적용되는바이오디젤과직접적으로경쟁하지는않지만휘발유수송연료의경쟁력을높일수있으므로결과적으로디젤수송장치및바이오디젤시장에도영향을미칠수있는것으로분석된다 휘발유와혼합또는대체사용가능한연료인바이오에탄올은당을포함하는바이오매스로부터생산가능하다 식용자원을이용하여생산한바이오에탄올을 세대바이오에탄올 섬유소와같은비식용자원에서부터생산되는에탄올을 세대바이오에탄올이라부른다 최근에는대형해조류를활용한 세대바이오에탄올연구개발도이뤄지고있다 - 12 -

곡물가격상승등의문제점으로인해식용자원외의 세대바이오에탄올연구가활발하게진행되고있다 미국등선진국에서는식량으로사용이불가능한볏짚 옥수수대등의목질계바이오매스를원료로에탄올을생산하는기술을개발하고있다 하지만목질계바이오매스는당질계 전분질계바이오매스에비해매우견고한구조를가지고있어이를분해하여에탄올을생산하기위해서는전처리 당화 발효등여러단계의공정을거쳐야한다 그림 세대와 세대바이오에탄올생산공정비교 * 출처 : 바이오화학산업동향지, 2012.4 현재미국 스웨덴등에서목질계원료기반바이오에탄올의파일롯공정이연구단계에있으며실용화에는약 년이더걸릴것으로예상된다 미국에너지부는 년까지유가 달러수준에서도보급가능한목질계에탄올생산기술개발목표를세우고기술개발을지원중이다 미국과브라질등이대표적인바이오에탄올활용국가로꼽히는데 미국은휘발유에옥수수에서생산한무수에탄올을 혼합한 을자동차연료로사용하고있으며 년까지수송용연료중 를재생가능한자원으로부터생산된연료 바이오연료 로대체하기위한야심찬계획을수립하여추진하고있다 브라질은사탕수수로부터에탄올을생산하고있으며 년부터에탄올을 로혼합한 사용을의무화하였으며 년에바이오디젤사용을 에서 로상향 - 13 -

조정하였다 국내의경우바이오에탄올의보급을위해주유소등유통인프라를개조하는실증연구를 년부터 년까지 년간수행하였으며현재보급타당성을분석중이다 연구주관기술개발과제연구기간 광주과학기술원 연세대산학협력단 전북대학교 신라대산학협력단 화이젠 ( 주 ) 서울대산학협력단 강원대산학협력단 표 국내바이오에탄올관련주요기술개발과제 고에너지밀도알칼리바이오에탄올연료전지용비백금전극촉매개발 조류를적용한지속가능한바이오에너지 ( 바이오에탄올, 바이오수소 ) 생산 Lingocellulose 기반바이오에탄올생산균주재설계갈조류유래바이오에탄올생산을위한고효율당화공정원천기술개발바이오에탄올생산이가능한식물재배정화기술개발 C6/C5 바이오매스의바이오에탄올전환용통합시스템개발남조류를이용한바이오에탄올생산기술연구 * 출처 : 국가과학기술지식정보서비스에서과제검색 2010.09~2013.8 2010.9~2013.8 2011.5~2011.9 2009.6~2012.5 2009.3~2012.2 2010.10~2019.8 2010.5~2013.4 3 차세대바이오연료기술 바이오에탄올 바이오디젤등현재상용화된바이오연료기술외에 디젤 바이오 바이오부탄올등다양 한차세대바이오연료기술개발이진행되고있다 - 14 -

그림 바이오연료종류별기술개발현황 * 출처 : IEA, Technology Roadmap: Biofuels for Transport, 2011 n BtL 디젤 디젤은식용원료가아닌나무찌꺼기또는농업폐기물을주재료로만드 는디젤대체원료로 환경에무해하면서도기존경우대비이산화탄소배출량이 적은것으로전해지며 등이제품상용화에나서고있다 그림 생산공정 * 출처 : 글로벌오토뉴스, 2008 n 바이오 DME 천연가스를주원료로생산가능한합성연료인 는디젤유에비해세탄가가높아연비가우수할뿐만아니라디젤엔진의큰수정없이직접연료로사용가능하다는장점이있다 또한디젤유에비해공해물질의배출이적어청정연료로분류된다 에서는목질계바이오매스로부터생산된합성가스에서바이오 - 15 -

를생산하여보급하는방안을추진중이다 n GTL 원유에서추출되는디젤만큼에너지효율이높으면서도공해물질을거의배출하지않는천연가스액체변환 기술도 등의석유및에너지업체들을중심으로연구가이뤄지고있다 이와관련 과 은 년카타르의 시에위치한 공장에서첫상용화제품을출하했다고밝힌바있다 n 바이오부탄올 바이오부탄올은바이오에탄올과같이휘발유에활용되는만큼디젤에적용되는바이오디젤과는직접적으로경쟁하지는않는다 그러나휘발유와맞먹을정도의높은효율성을나타내며에탄올과달리물성분을갖고있지않아석유제품과동일한인프라를사용할수있다는점에서휘발유수송연료의경쟁력을높일수있으므로결과적으로디젤및바이오디젤시장에도영향을미칠수있는것으로분석된다 와 의합작사인 는자사의 기술을이용해상업적바이오부탄올생산을위해미국바이오연료생산업체인 와협력을발표했다 는 바이오부탄올기술의초기적용에관심이있는국제적바이오연료생산업체컨소시움인 을발족했으며 년상용화를위해기술증명설비 에서파일럿단계를진행하고있다 - 16 -

표 차기바이오연료별핵심 이슈 기술구분핵심 R&D 이슈 Cellulosic-ethanol Ÿ Ÿ Improvement of micro-organisms and enzymeszz Use of C5 sugars, either for fermentation or upgrading to valuable co-products Use of lignin as value-adding energy carrier or material feedstock HVO Ÿ Use of renewable hydrogen to improve GHG balance Ÿ Feedstock flexibility BtL-diesel Other biomass-based diesel/kerosene fuel Algae-biofuels Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Catalyst longevity and robustnessz Cost reductions for syngas clean-upzz Efficient use of low-temperature heat Reliable and robust conversion process in pilot and demonstration plants Energy- and cost-efficient cultivation, harvesting and oil extraction Nutrient and water recyclingz Value-adding co-product streams Bio-SNG Ÿ Feedstock flexibility Ÿ Syngas production and clean-up Pyrolysis oil Ÿ Ÿ Catalysts improvement to exhibit oil stability over time Upgrading to fungible biofuel * 출처 : IEA, Technology Roadmap: Biofuels for Transport, 2011-17 -

경쟁및대체기술동향신청기술은화석연료 바이오연료등에나노버블을형성하여 자동차주행시연비효율향상및유해가스를저감할수있는기술로서 경쟁및대체기술로는연료이외에수소연료전지 물 전기 연료전지등을동력으로이용하는기술등이있다 수소연료전지수소연료전지는전기와함께가장많은연구개발이이루어져있으며 현대자동차에서느 산타페자동차를선보였다 수소연료전지자동차는수소를기본적인연료로사용해전기를발생 이전기의힘으로모터를돌려구동시키는무공해청정자동차이다 물만배출하고온실가스의주범인이산화탄소나대기오염의원인인미세먼지등을전혀배출하지않아 꿈의자동차 로불리우며 세계주요자동차메이커는물론각국정부들도수요연료전지차보급사업에적극나서고있다 미국은 년까지 여대의수소연료전지차를시범운행하였고 개의수소충전소를건설하는사업을진행하고있고 일본은 년엥수소연료전지차 만대보급사업을시행하였고 유럽도수소연료전지차보급에열정적이며 국내의경우현대차에서수소연료전지버스를만들어서울시에도입할예정이다 하지만너무비싼가격은수소연료전지자동차의상용화에걸림돌이되고있다 물 을이용한자동차 년영국인스탠리마이어는채널 를통해서시속 로주행가능한특수전기분해장치를사용하여물로가는자동차를발표한후물에너지를이용한연료에대한가능성이제기되어세계각구에서연구가진행되고있으며 이같은노력은수소연료전지개발과도맞물려있다 - 18 -

그림 물을이용한자동차 그림 수소연료전지자동차 압축공기자동차압축공기를이용한자동차는이미 년대미국에서개발되었으나 실험용으로개발되고 상용화에실패하였다 최근에는프랑스자동차회사인 와미국의제로폴루션모터스의합작으로고효율압축공기차 를개발하기로제휴하였고 인도의타타자동차에서도시티캣 이라는이름으로개발을서두르고있다 고효율압축공기차 는압축공기한탱크로시속 마일 시속 의속 - 19 -

도로최대 마일 를운행할수있으며 여기에더해에어하이브리드엔진을사용하면시속 마일 시속 의속도로최대 마일 을주행할수있어 큰관심을끌고있다 하지만 약 만불에이를것으로예상되는가격의부담이크게작용하고있다 그림 압축공기자동차 전기자동차전기자동차는가장많은개발이이루어지고있는분야로 가장친환경적인자동차로인식되고있다 전기자동차는배터리와전기모터로구동되는자동차로서 기존내연기관차량보다에너지소비효율이우수하고 공해발생이적은장점을가진다 년대말최초의전기자동차가만들어졌으며 값싼화석연료에밀려잊혀져갈뻔하였으나 현재에는가장각광받는동력으로재탄생하여세계의자동차회사들은사활을건연구개발을하고있다 지난 여년간세계각국은전기자동차산업에지속적으로관심을보여왔으며 그결과 년전기자동차의본격적인생산이개시되면서수요가빠르게증가하고있다 그러나아직전기자동차가차지하는위상은아직미미하며 년현재전세계에보급된전기자동차는 만대수준이며 이는총자동차보급의 에불과하다 - 20 -

전기자동차용배터리생산단가를더욱낮추는것이업계가직면한큰기술적과제이다 와 에장착된배터리가격은 만 달러 만 달러에달한다 이는차량가격의 따라서전기자동차의가격경쟁력을강화하기위해서는배터리생산단가를낮추고배터리용량을증가시킬보다진보된기술이절실하다 그림 전기자동차 바이오매스중나무를이용한자동차에탄올을생산하는초본식물과는달리포플러 버드나무 아카시아등의나무를가공하여만든연료가개발되고있다 바이오연료를뜻하는바이오매스에는에탄올도포함되지만 상기기술은나무를가공한다는점에서차이가있다 - 21 -

그림 나무조각을이용한자동차 - 22 -

제 절기술수준 기술의개발단계 신청기술은현재연구개발완료단계에있으며 화석연료에나노버블을혼합한연료에대하여다양한실험데이터를확보하고있다 또한 나노버블을화석연료에생성하기위한 장치및소프트웨어를보유하고있다 상용화에이르기까지는연료내나노버블생성기술최적화 혼합연료내나노버블최적화직경개체수기체 나노버블혼합연료연소기술최적화등의추가개발이이루어져야한다 그림 장치및소프트웨어 기술의경쟁력 신청기술의나노버블혼합연료는연료가관로를통과하는경우 관로내부표면과연료사이에발생하는마찰력을감소시켜연료의효율을향상시킨다 또한 연료의연소후발생하는유해배출물인탄화수소 및질소산화물 이산화탄소 의양을상당한수준으로감소시키는효과를가지므로 독창성및차 - 23 -

별성을확보하고있다 나노버블혼합연료는내연기관의성능까지크게향상시키며 연료내에형성된나노버블은연료의물성특성을거의변화가없어기존의인프라에추가적인절차와장치를거치지않고곧바로적용될수있으므로 상용화를이루기위한기술적장벽이낮을것으로판단된다 나노버블혼합연료는수소산소공기등의다양한기체를이용하여혼합할수있어적용범위가다양하고 또한나노버블혼합연료는화석연료를소모하는분야와유해물질배출이많은공장등에활용될수있어상용화가될경우경제적환경적으로부가가치를창출할수있을것이며앞으로실시될탄소거래제에효과적으로대응할수있을것으로기대된다 기술의구현및확장가능성 신청기술의핵심구성인나노버블기술의응용및확장가능성은화석연료이외에도바이오연료에적용가능하다 년 월신재생에너지연료혼합의무화 제도가본격시행되어 기존화석연료에바이오연료를일정비율혼합해공급할의무가부여됨에따라 일반화석연료외에바이오연료기술에도적용함으로써신청기술의확장이가능하다 또한 나노버블은연료이외에도 유해물질배출이많은공장설비 세포생장촉진효과도보여 세포배양에도확장가능하다 또한 살균및세정 기능성음용수 혈관계질환치료등에도확장이가능하다따라서 신청기술은적용분야가넓은잠재력있는기술이며 아직특정단체또는국가에서개발을완료제품화한바가없기때문에 신청기술은이러한내외부의환경에부합할수있는원천기술로서관련기술및산업적파급효과가있을것으로전망된다 기술의모방용이성및대체기술출현가능성 신청기술은대체연료기술로 다양한실험데이터를통하여안정성과신뢰성을 - 24 -

확보하였으며 최신기술의발전방향에부합하는기술로서기술수준은높고독창적인상태로평가되지만 전반적으로기술의완성과시장진입측면에서도입단계에있다고볼수있다 신청기술의경쟁및대체기술로는기존화석연료를대체하는바이오연료기술을꼽을수있으며 대체연료에대한관심이각국의정부차원에서높아지고있으므로이들기술에대한연구가더욱활발하게진행될것으로예상된다 또한 신청기술은경쟁및대체기술에도일부적용할수있으므로 다른모든기술들을대체하기보다는다양한기술들이서로보완하는형태로도입될것으로보이며 신청기술보다우수한대체연료기술이등장할가능성도배제할수없을것으로평가된다 나노버블혼합연료기술은아직까지국내외적으로완벽하게적용된사례가없기때문에국내외의모방할수없는핵심원천기술을바탕으로하여설계및구현될것으로보이며관련기술개발은점진적으로진행중인단계에있는것으로판단된다 제 절권리의안정성및범위 선행기술조사 가 국가별사용 및검색범위본분석에서는평가특허와관련되는최근기술이포함되도록조사일현재까지의한국의공개 등록특허 미국의공개 등록특허 일본의공개 등록특허및유럽의공개 등록특허를검색대상으로하였으며 신청기술의키워드를이용하여유효특허를추출하였다 검색의누락을방지하기위해서해당 국제특허분류 판 는배제하였다 본분석에서이용된국가별 및검색범위는다음과같다 - 25 -

표 국가별사용 및검색범위 국가사용 검색범위검색년도 한국 공개 등록특허 미국 공개 등록특허 일본 공개 등록특허 유럽 공개 등록특허 조사일기준 평가특허와관련된선행기술문헌의조사를위해하기와같은선행기술조합식을적용하여분석하였는데 세계주요국에대한본평가특허와관련연도별 출원인별출원동향과선행기술의비교분석은하기 표 의선행기술조합식을적용한데이터를사용하여분석하였다 여기서유효데이터는기술과관계없는노이즈가삭제된특허건수이며 검색건수대비유효데이터의수에서알수있듯이본검색식은조사결과의누락건수를최소화하기위하여포괄적으로작성되었다 표 평가특허의선행기술조합식 국가 한국 일본 검색식 나노 마이크로 미세 버블 기포 연료 바이오연료 석유 자동차 검색건수 건 유효데이터 건 미국 유럽 나노 마이크로 미세 버블 기포 연료 바이오연료 석유 자동차 합계 - 26 -

나 관련특허동향 평가특허와관련성이있는선행기술문헌은총 건이선정되었다 그중미국이 건 으로가장큰비중을차지하였고 그다음으로한국이 건 일본이 건 유럽이 건 을차지하였다 아래그림은평가특허와관련된특허의국가별출원동향을나타내는그림으로 최근경향을살펴보기위하여권리가소멸된 년이전데이터는추이그래프에서생략하였다 년이후부터증가와감소를반복하며최근까지증가추세를보이고있으며 특히일본의경우 년대중반에 한국의경우 년대후반에크게증가하는양상을보이고있다 단 년출원건의경우 출원후 년 개월이경과되어야지만출원이공개되는출원공개제도로인해미공개건이포함된것으로판단됨 그림 국가별출원동향 - 27 -

다 선행기술목록평가특허의출원일은 년 월 일이다 따라서선행기술문헌은평가특허의출원일이전에공개된기술이어야하나 이후에공개된기술이라고하더라도최근기술의내용및경쟁기술현황등을파악하기위하여선행기술문헌에포함시켰다 다만평가특허의특허무효가능성을평가함에있어서는평가특허의출원일이전에출원되어공개된선행기술문헌을가지고판단하였다 평가특허와관련도가높은선행기술문헌은총 건으로조사되었다 표 선행기술문헌 연번상태문헌번호발명의명칭요약출원인 등록 연료개질장치및그것을이용한연료공급시스템 본발명은연료에초음파를인가해서나노버블을발생시키는연료개질장치에있어서 유입구로부터유입되는액체연료를 진동부의진동에의해진동부의진동면에따라회전시키는연료회전기구와 액체연료를상기진동면에대해서수직하게상기유출구를향해서소용돌이형상으로이동시키는수직이동기구를구비하는것을특징으로한다 공개 본발명은벙커 유 정제유등을물과혼합하여연료로사용하는연료를절감하는연료혼합장치로서먼저화석연료와물을일정한비율로혼합하기위하여화석연료와산소수를이용물의정량을검사하여혼합연료저장탱크에공급하고천한연료혼합장연계면활성제를약 정도첨가한다음순환펌프로순치환시키면천연계면활성제가계면구실을하여물과화석연료의경계면이완화되고초음파발생장치에의하여더욱미세하게혼합한다 장수용 공개 본발명은물을주성분으로하는전해액으로부터 가스를발생시키는 가스발생장치와내연기관이 가스미세나연소장치에공급하기위한경유 중유혹은가솔린등기포혼합연료의액체연료를저장하는연료탱크와마이크로또는나의제조장치노버블의미세기포를발생하는미세기포발생장치와 상기미세기포발생장치로연료탱크를연통시키는순환유로를구비한다 등록 본발명은나노산소기포수혼합연료유제조장치및방법에관한것으로서 기포수에서마이크로 나노산소기나노산소기포수포수를생성시키고 이마이크로 나노산소기포수를수축혼합연료유제장치 로통과시키면서나노산소기포수로수축시키며 조장치및방법이나노산소기포수를연료유에혼합시키고유화제를혼합하여안정화시키는나노산소기포수혼합연료유를제조한다 손덕순 - 28 -

권리범위의적정성과사업연관성특허의권리범위는특허발명의기술적범위에의해서정해지고 이범위는특허명세서에기재되어있는특허청구범위내용에의하여정해진다 특허권자는업으로서특허발명을실시할권리를독점하고 그권리의효력은권리범위내에서일반공중에게당연히미친다 따라서특허의권리범위분석은내재적요건의존부가아니라그권리의효력이미치는범위에대하여이루어져야하는것이다 분석대상인특허에대하여권리범위를명확하게해석하기위해서는그명세서내에기재되어있는상세한설명에서 발명이이루고자하는기술적과제 발명의구성 및 실시예와관련된동작과정 을참고로하여분석하여야한다 상기조사및분석기법을근거로평가특허의권리범위의적정성과명확성 그리고보호강도에대한의견을제시한다 법적안정성과법적보호강도가높은특허일수록높은상품적가치를가지며 산업전반에미치는기술적기여도역시긍정적으로평가될수있다 평가특허는독립항인청구항제 항은연료및연료내에형성된미세버블을포함하는혼합연료에대해권리를청구하고있으며 청구항 항은액체탱크 기체공급라인부 다공관체를포함하는연료제조장치에대해권리를청구하고있다 상기각평가특허는혼합연료및연료제조장치를구성하기위한필수구성요소를포함하고있고 각구성요소를한정하는요소가많지않아다소넓은범위로기재되어있다 여기서 상기구성요소는평가특허의경쟁력을확보하도록하는필수적인요소들로서 상세한설명의기재사항을비교적넓게반영하고있어 권리의활용에있어제약이발생할가능성은다소낮은것으로판단된다 다만 평가대상특허의독립항을이루는구성요소및그연결관계가명확히기재되어있지아니하며 권리범위의정확성이낮게설정된것으로판단되므로 향후권리가축소조정될여지가있는것으로평가된다 세부적으로 청구항 의경우 연료 미세버블의구성요소를포함하여청구하는데 상기구성요소는다소포괄적인의미를가지며권리를청구하고있으므로 상 - 29 -

기필수구성요소로종속항의구성요소들로한정하여명확히한다면 등록될가능성이높은것으로판단된다 아울러 청구항 또한마찬가지로 액체탱크 기체공급라인부 다공관체의연결관계를명확히하여야등록가능성이높을것으로판단된다 정리하면 각평가특허는미세버블의형성방법 각구성요소와구성요소간의세부적인연결관계등을명확히하여야 더넓고튼튼한권리를확보할수있도록하는것이바람직할것이다 나노버블을이용한친환경연료제조또는실증사례는거의없으므로전략적인해외출원을통한강력한특허망형성하여원천기술을선점하는것이좋을것으로사료되며 나노버블을이용하여연료이외에도세포배양 음용수등다양한분야에적용가능하므로 구체적적용프로세스확립을위해다양한응용분야출원진행하는것이바람직할것으로사료된다 다음은해당기술의사업화와평가특허의연관성에관하여살펴본다 평가기술과연관된사업은일반화석연료를대체하는연료로사용될수있으므로 연료사업에해당한다 신청기술의혼합연료를사용함으로써 연소효율향상및유해배출물감소할수있는효과를가질수있다 현재국내정유업체는 에너지 칼텍스 현대오일뱅크등이사업을영위하고있으며 상기업체들도주사용하는석유이외에새로운친환경연료에대한관심이높아 대체연료에대한신사업을추진하고있다 에너지의경우연료전지개발 수소스테이션를건설하였고 의경우 자회사로 에너지를설립하여대체에너지전문업체를출범하였다 따라서 화석연료를대체할수있는기술에대한관심은업계에서도주관심대상이며 국내외적으로친환경연료에대한연구개발이활발하다 이에평가특허를통해주요구성요소와같이 일반연료에미세버블을형성하여 연소효율향상및유해가스배출감소 연비향상의효과를가짐을입증하고 새로운연료사용에대한불안감을감소시키기위해안정성및신뢰성검증을통한연구개발을지속적으로수행하여시장에진입하면 국내일반연료시장을점차적으로점유해나갈수있을것으로기대된다 - 30 -

이와같이평가특허는연료 연료내에형성된미세버블을포함하여구성되므로 특허실시와관련한전구성요소실시의원칙에의거 부가되는구성요소는평가특허의권리범위에속하므로해당기술의사업화는평가특허와연관성이높은것으로평가된다 권리의안정성선행기술조사결과를근거로평가특허의권리의안정성 즉평가특허가향후무효될가능성이있는지여부에관해의견을제시한다 신청기술은시제품이완성되었고 현재특허출원중인것으로 특허권리의안정성을논하기위해서는출원심사과정의이력과등록후권리변동의기록을살펴야하므로본특허의권리안정성에대한판단은다소이른편이다 관련특허조사결과 관련특허들이많지아니하고 본특허와동일하거나또는이용저촉관계가성립될수있는특허는아닌것들로나타났다 세부적으로살펴보면 상술한선행기술조사에서언급한바와같이평가특허와전체적으로동일한구성을개시하고있는특허는조사되지않았다 또한평가특허와유사한선행기술문헌으로일본등록특허제 호 한국공개특허제 일본공개특허제 호 한국등록특허제 호등이조사되었으나 이들특허에개시되어있는내용과평가특허는목적 구성및작용효과에있어각각차이가있으며 이문헌들을조합한다고하더라도평가특허를용이하게발명할수있다고판단되지않는다 권리범위의핵심요소인연료 미세버블에의한발명의구현성이등록에영향을줄것으로판단되며 신청기술의특허가다수의종속항을통하여핵심요소를뒷받침하고있는점으로볼때 진보적요소를바탕으로일단권리가확보될수있다면안정성은평균을상회할것으로판단된다 - 31 -

제 장시장성분석 자료제공 주 피앤아이비 제 절시장개요 시장의정의 신청기술은미세버블을이용한고효율혼합연료및그의제조장치에대한것으로 기존의연료에미세버블을형성시킴으로써연료연소및연비효율을향상시키고유해배출물을저감시키는효과를낼수있다 신청기술이적용되는연료는가솔린 디젤 윤활유 벙커유등석유연료와 바이오에탄올 바이오메탄올 바이오디젤등바이오액체연료를모두포함하며 운송수단및공장설비등의산업용연료에적용가능하다 표 신청기술시장의정의 신청기술특징시장정의목표시장 긴수명및뛰 미세버블을이 어난물질전달 운송수단용연료 용한 고효율 내연기관부식 석유연료 시장 혼합연료및 문제해결 바이오연료 공장설비등산 그의제조장치 기존인프라로 업용연료시장 적용가능 바이오연료의경우기체 액체 고체연료가모두포함되나이하에서는신청기 술적용이가능한바이오액체연료시장에국한해살펴보기로한다 - 32 -

구분 바이오에너지 표 바이오연료기준및범위 기준및범위 기준 생물유기체를변환시켜얻어지는기체 액체또는 고체의연료 제 호의연료를연소또는변환시켜얻어지는에너지 제 호또는제 호의에너지가신 재생에너지가아닌 석유제품등과혼합된경우에는생물유기체로부터 생산된부분만을바이오에너지로본다 범위 생물유기체를변환시킨바이오가스 바이오에탄올 바이오액화유및합성가스 쓰레기매립장의유기성폐기물을변환시킨매립지가스 동물 식물의유지 를변환시킨바이오디젤 생물유기체를변환시킨땔감 목재칩 펠릿및목탄 등의고체연료 * 출처 : 신에너지및재생에너지개발이용보급촉진법시행령 산업의특징 신청기술이속한산업을표준산업분류기준으로살펴보면석유연료는 원류정 제처리업 바이오연료는 그외기타분류안된화학제품제조업 에 해당된다 표 신청기술의표준산업분류 표준산업분류원유정제처리업 그외기타분류안된화학제품제조업 Ÿ Ÿ 상세원유및역청물질을정제및기타처리하여석유정제품및관련제품을제조하는산업활동향수 식품 음료등의향료로사용되는동 식물성의방향유 정유 레지노이드 정유농축물 정유의테르펜계부산물 혼합물 수성증류액및용액등을제조하는산업활동 - 33 -

Ÿ Ÿ 광물성 동물성및식물성재료등을혼합 조합하여각종재료처리용조제윤활제품 석유성분함유량이 미만 를제조하는산업활동 필기용잉크 용접용분또는페이스트및금속표면처리용제 활성탄 고무가황촉진제 촉매제및기타산업용화학제품 안티녹제 부동액 실험실용또는진단용시약 혈액분류용또는환자투여용제외 등을제조하는산업활동 정유산업 정유산업의특징을살펴보면 첫째 국내외경제및계절적경기변동영향이큰산업이다 우리나라의경우원유를 수입에의존하며 경기변동에따라환율및국제유가가크게달라지고겨울난방연료사용증가로인해계절적경기변동의영향도존재한다 둘째 생산설비등초기자본투입이큰자본집약적장치산업에속한다 원유정제를위한상압정제설비 를중심으로다양한계열제품생산설비들이집약되어콤비나트 단지 를이루는것이일반적최초원료및생산제품대부분의성상이액체로항만 탱크 파이프라인등의저장 운반설비가필요하고 주제품제조시설과함께전력 가스 증기등유틸리티생산설비도필수적이기때문에초기건설에막대한자본이투입된다 셋째 필수재성격으로제품의가격탄력성이상대적으로낮다 가격하락시에필요이상의소비증가를기대할수없고 가격이높아져도수요가감소되기어려운낮은가격탄력성을지닌다 다만최근고유가가지속되면서가격에대한민감도가과거보다는다소커지고있다는평가다 공급측면에서도한정된매장량과장기간이소요되는원유탐사로인해탄력적증가가쉽지않다 넷째 정부규제및지원도가높은산업이다 정부는관련법률 을통해석유 2) 한국기업평가정유업신용평가방법론 (2014.3) 및시장참여업체사업보고서종합 3) 석유및석유대체연료사업법제 1 조 ( 석유의수급및가격의안정을기하고석유제품과석유대체연료의적정한품질을 - 34 -

사업의공공성을강조하며수급 가격안정 배급등을규제하고있지만 동시에기반시설지원외에도관세 유통단속등정유업체들의사업환경에유리한지원책들을제공해왔다 바이오에너지산업바이오에너지산업은첫째 국내외정책에따른시장수요변화가큰산업이다 시장자체적인필요보다는정부정책및규제에대응하고자하는수요에의해산업이발전하는경향이더욱크다고할수있다 탄소배출감소, 신재생에너지이용비중확대, 화석연료보조금폐지등에대한정책등세계적으로친환경기조의정책이추진되고신재생에너지활용을높이기위한협약및정책들이진행됨에따라바이오연료시장활성화를촉진시키고있으며 한편으로는정책변화에따라시장이위축될가능성도존재한다 둘째 원료수급의중요성이큰산업으로지역별보유자원에따라주사용되는바이오연료종류가달라질수있다 일례로옥수수 사탕수수등의자원이풍부한브라질 미국이세계최대바이오에탄올생산국이다 비식용원료를활용한바이오연료개발이진행되고있으나아직까지식용원료들이바이오연료의주공급원료로활용되는관계로원료가격변동에따라생산량 가격등이영향을받게된다 제 절국내외시장동향 석유연료시장 국내외시장규모 세계석유수요는 년하반기글로벌금융위기및이에따른경기침체로둔 화되었으나 년이후경기회복및신흥시장에서의수요가오르면서세계석유 확보함으로써국민경제의발전과국민생활의향상에이바지함을목적으로한다고명시 ), 제 3 조 ( 석유수급상황에관한예측수립 ), 제 15 조 ( 석유수급과가격안정을위한석유비축계획수립 ), 제 21 조 ( 석유수급의안정을기하기위하여석유정제업자및석유수출입업자또는석유판매업자에게조정명령 ), 제 22 조 ( 석유배급등의조치 ), 제 23 조 ( 석유판매가격의최고액설정 ) - 35 -

수요도회복세를기록하고있다 표 세계석유소비및생산추이 단위 백만 출처 : 한국기업평가정유업신용평가방법론, 2014.3 수요부문별로는자동차 트럭등의수송용연료가가장큰비중을차지하며 기타산업및가정용수요도높은비중을나타내고있다 그림 세계석유수요분야 단위 백만 * 출처 : OPEC/Citi Research, 2013-36 -

국내원유수입량은 년 억 만배럴을기록했으며 석유제품소비는 년 억 만배럴에서 년 억 만배럴로매해소폭증가하고있다 휘발유 등유 경유등에너지유소비는 년이후소폭하락하고있다 그림 국내석유제품소비추이 * 출처 : 국가에너지통계종합정보시스템, 2014 전환부문소비량포함 차에너지소비량 그림 국내석유제품 에너지유 유종별소비추이 단위 천배럴 * 출처 : 국가에너지통계종합정보시스템, 2014) - 37 -

경쟁동향국내석유연료시장은 에너지 칼텍스 현대오일뱅크등 개정유업체가시장을점유하는과점경쟁형태를띄고있다 기시장진출업체들이점유율확보에필수적인유통망을선점하고있으며 초기설비투자가대규모로요구되는자본집약적장치산업이라는점에서후발업체들의시장진입및확대에한계가존재한다 그림 국내정유업체별시장점유율추이 출처 한국석유공사석유정보시스템 누적 회사구분 정유사 수입사기준 점유율 내수판매량기준 미군납 국제벙커링판매량제외 기타 정유 사외정유사 수입사 한국석유공사석유정보시스템회사구분기준 * 출처 : 한국석유공사석유정보시스템 /SK 에너지사업보고서, 2014 년 월기준정유업체별주유소보유현황을살펴보면시장 위업체인 에너지가 개로전체주유소의 이상을차지하고있으며 칼텍스가 개 현대오일뱅크가 개 이 개의주유소를보유하고있다 표 국내정유업체별주유소보유현황 개 구분 현대기타합계주유소 4,030(31.8) 2,850(22.5) 1,976(15.6) 2,228(17.5) 1,603(12.6) 12.687(100) ( 점유율 ) * 출처 : 한국주유소협회 /SK에너지사업보고서, 2014-38 -

에너지는 년국내첫석유류제품생산을시작했으며 기존 에너지 현 이노베이션 의사업분할후석유사업부문사명으로 년부터사업을진행하고있다 국내최대규모인하루 만배럴의원유처리능력을보유하고있는울산 를운영중이며 휘발유 등경유 벙커씨유등각종석유류제품을생산 공급한다 칼텍스는 년국내최초민간정유사로사업을시작했으며 현재일 만배럴의정제시설 전국 여개주유소 여개의충전소를보유하고있다 하루 만 배럴규모의중질유분해시설 상압잔사유유동상촉매분해시설 일산 만 천배럴 과갑압경유수첨분해시설 일산 만 천배럴 년 분기가동한감압잔사유수첨분해시설 을갖추었으며 년에는감압경유유동상촉매분해시설 일산 만 천배럴 건설에착수하여 년상반기가동을시작했다 은대주주 의모회사인사우디아라비아국영석유회사 의안정적인장기원유공급을보장받고있으며 세계적수준의중질유분해탈황시설을통해고부가가치제품수출사업을확대하고있다 현대오일뱅크는일 만 천배럴의 중질유분해시설등을보유하여국내최고수준의고도화율 을확보했으며 년석유화학자회사인현대코스 코의 증설완료및신규사업투자를통해사업구조다각화수준을개선하고있다 안정적인수익기반창출을위해글로벌석유업체인 과합작하여 년 월현대쉘베이스오일 주 을설립하고윤활기유사업에진출했다 년에는현대오일터미널 주 를통해울산에약 만 의저장시설을갖추고유류저장사업을시작했으며 년초에는롯데케미칼 주 과연간 만톤가량의혼합자일렌을생산하는합작법인설립을발표했다 시장구조석유연료시장구조를산업의경쟁력측면에서수요자 공급자 신규참여자 대체재의위협 경쟁정도등 를통해살펴보면 그림 4) 충남대산공장내 3 만 3,000 제곱미터 ( 약 9,982 평 ) 부지에들어설윤활기유합작공장은하루 2 만배럴을처리할수있는규모로 2014 년상반기내기계적준공을마치고하반기에상업생산에들어갈계획. 대부분쉘의글로벌유통망을통해수출예정 - 39 -

와같다 그림 석유연료시장구조 신규참여자 설비투자규모 유통망구축등의진입장벽으로신규진입어려움 공급자 시장내업체간경쟁 수요자 100% 원유 수입 의존 원유매장량에한계가존재하고원유발굴시간및비용이크므로공급자협상력높음 시장내업체간경쟁높음 에너지 칼텍스 현대 각종산업체 일반소비자 필수재적인제품성격으로수요안정화 장기적으로는수소 / 전기자동차, 화석연료대체에너지개발로대체재위협존재대체재 정책 규제석유연료시장은정부의보호규제와지원정책을기반으로단기간내빠른성장을이룰수있었으며 시장자유화가진행된후에도정부는유통질서확립를위한규제를비롯해비상시를대비한전략석유비축사업들을추진하고있다 년대정부는석유에너지산업을국가경제의기간산업으로보고정유공장건설을최우선사업으로채택했다 년 월 일울산정유공장건설에따른법 5) 국가기록원, 석유정책 - 40 -

적뒷받침을위해 대한석유공사법 을제정하여공장의운영에관한사항을정하고 석유운영규정 을마련하여석유제품의유통관련제도를정비하였다 이후국내석유시장이확대되고공급체계가다원화되며유통구조가복잡해짐에따라정부는 년 월 일기존의 대한석유공사법 과 석유운영규정 등각종석유관련제도를종합적으로정비하여 석유사업법 을제정 공포했으며 년대후반부터는민간화및규제완화정책에맞춰석유정책도점진적으로규제를완화하고시장기능에맡기는비중이커졌다 정부는 년 월확정된 석유산업자유화계획 과 년 월 일개정 공포된 석유사업법 에따라 년 월부터본격적으로석유산업에대한자유화를시행하게되었다 년석유는물론석유대체연료에대한적정한품질을확보하여국민경제의발전과국민생활의향상을도모하고자 석유사업법 은 석유및석유대체연료사업법 으로명칭을변경하였다 시장자유화이후에도정부는석유산업이국가경제에미치는영향력을감안해정책적지원및규제를가하고있다 바이오연료시장 국내외시장규모세계바이오연료시장에서현재상용화되어제품화된분야는바이오에탄올과바이오디젤이대표적이다 년기준바이오에탄올생산은 억 바이오디젤생산은 억리 로육상수송연료의약 를공급하고있다 그림 세계바이오에탄올 바이오디젤생산현황 - 41 -

* 출처 : REN21, 2012.6/ 2012 신재생에너지백서 바이오에탄올은미국 최대 브라질 중국 개성 독일 프랑스 필리핀 등세계각국에서신재생에너지연료혼합의무제도 하에휘발유에혼합후수송용연료로활용되고있다 이러한정책지원에힙입어세계바이오에탄올생산량은 년 억 에서 년 억 로급증했다 그러나 년이후글로벌금융위기 주원료인사탕수수 옥수수의공급부족 정책적시장확대한계등으로인해성장이정체되고있다 국가별로는미국과브라질이 년기준각각 억리터 와 억리터 의바이오에탄올생산량을기록하며전체시장의 를차지했다 그림 미국과브라질의바이오에탄올생산량추이 * 출처 : 디지털밸리뉴스, 바이오에탄올 - 시장확대를위한요건과전망, 2014.2.28 바이오디젤시장은유럽을중심으로 년대이후빠르게성장해왔으며 이미다수의국가에서경유에일정수준의바이오디젤을함유토록하는의무혼합제를실시하고면세등의인센티브를부여해바이오디젤생산량증대및시장보급확대를꾀하고있다 세계바이오디젤생산량은 년 억 에서 년약 억 로증가했으며 년 은 를기록했다 유럽은세계최대바이오디젤시장으로 년초도심공해대책의일환으로바이오디젤생산을시작해차량연료계부품을일부개조한바이오디젤유전용차량을대상으로바이오디젤유를보급하고있으며 최근개정된유럽의경유규격 - 42 -

에는 까지경유와바이오디젤혼합을허용하고있다 유럽바이오디젤생산량성장률은 년 년 등점차둔화되는양상으로 년에는마이너스성장을기록했는데 아르헨티나 인도네시아등과같은제 국가들로부터의수입증가및북미시장으로부터의덤핑 이슈가영향을미친것으로풀이된다 국가별로는독일과프랑스가최대시장입지를지키고있다 그림 유럽바이오디젤생산량추이 단위 천톤 * 출처 : EBB( European Biodiesel Board), 2013 미국에서는 년국립바이오디젤위원회 가설립된후 년 이디젤차량연료로승인되었고 년바이오디젤을포함한신재생에너지도입지원책이본격화되었다 년 에너지독립및보안법안 을통해 제도를도입한미국은 년 월 시행을끝마치고 년까지바이오연료 억갤런의무공급을목표로하는 를도입했다 미국환경보호청 은 프로그램을통한교통부문의신재생연료사용지원을동목표의달성을위해비율기반표준을통한다음년도의목표를계산하며 이를기반으로정유사및수입사들이각각자사의연료수송에사용되는신 - 43 -

재생연료의최소량을결정해야한다 년바이오디젤의 는 억갤런으로결정되었다 에따르면 년미국바이오디젤생산량은 억갤런으로 년의 억 만갤런이후최고치를기록했다 년바이오디젤의 목표인 억갤런을크게넘어서는수치다 그림 미국바이오디젤생산량추이 * 출처 : NBB( National Biodiesel Board) 국내바이오액체연료시장에서는바이오디젤만이제품화되어공급되고있으 며 바이오에탄올은최근에야일부업체들이상용화계획을밝히고있다 - 44 -

구분소계 바이오매립지바이오 가스 가스 디젤 * 출처 : 국가에너지종합정보시스템, 2014 표 국내바이오에너지생산량추이 우드칩성형탄임산목재연료펠릿 하수슬러지 폐목재 흑액 고형연료 국내에서는 년월드컵대비대기질개선을위해환경부의요청으로초저황경유 사용이결정되었고 의윤활성저하문제해결을위해바이오디젤첨가방안을시행하게되었다 이에 년 월부터서울및수도권을중심으로 형태로시범보급사업이이루어졌으며 상용화는 년 월이후정유사를통하여 중심으로보급이시작되었다 또한바이오디젤보급활성화를위해유류세감면 원료확보방안등의내용을담은바이오디젤중장기보급계획이수립되어추진되고있다 바이오디젤중장기보급계획은당초 년까지 혼합 년 중장기적으로 로혼합비율을늘린다는안이었으나정유업계의반발등으로인해 년 월까지 혼합비율을유지하는것으로변경된상태다 - 45 -

정부지원책에따라국내바이오디젤보급량은최근몇년간꾸준히증가세를이어왔는데 혼합용바이오디젤보급량은 년약 만 수준에서 년약 만 로증가했으며 동기간 혼합용바이오디젤보급량은 에서 로늘어났고 년이후바이오디젤보급량은약 만 수준을기록하고있다 표 국내바이오디젤연료별보급실적 구분 수량 혼합비율 수량 혼합비율 겨울용 에혼합되어보급된바이오디젤 수량 * 출처 : 바이오에너지협회 /JC케미칼사업보고서, 2013 그림 국내바이오디젤생산량추이 단위 * 출처 : 국가에너지종합정보시스템, 2014-46 -

국내에유통되는바이오디젤연료유는식물성유 동물성유를이용하여제조한연료 및이를석유제품 경유 에혼합한연료 로정의된다 는정유사가바이오디젤생산업체로부터 을공급받아경유에최대 현재 혼합하여전국주유소및대리점등을통해판매하게된다 국내정유사들은바이이오디젤생산업체들을대상으로가격입찰을통해연간단위로공급권을주고있다 의경우바이오디젤생산업체가정유사로부터경유를구입후 을 혼합하여 을제조하여납품하게된다 은석유대체연료사업법에따라자가정비시설과자가주유시설을갖춘지정사업자가소유한버스 트럭 건설기계에한하여연료로사용되며 현재는주로지방자치단체의청소차등과육군 해군 공군의버스 트럭등의연료로사용된다 그림 국내바이오디젤유통구조 * 출처 : 한국석유관리원, K petro 매거진 101 호, 2011 6) 지금까지는바이오디젤혼합비율이정유사, 정부, 바이오디젤제조업체간의자발적협약에의해정해져왔으나 2012 년부터는지식경제부에서발표한석유제품의품질기준과검사방법및검사수수료에관한고시에의해 2% 의무혼합제가실시 - 47 -

경쟁동향 년 월기준정부에바이오디젤생산업체수는 개로집계된다 바이오디젤생산업체수는 년 개에서 년 월기준 개로크게증가했으나 년사실상폐업상태에있던 개업체의등록이취소되었으며 년현재실제로정유사에납품하는업체는 개사이다 정유사들은바이오디젤제조업체들을대상으로매년입찰또는계약연장을통해바이오디젤납품업체를선정하고있다 년정유사들이최종선정한바이오디젤공급업체를살펴보면 에너지는 케미칼 케미칼 단석산업 이맥바이오등 개업체 칼텍스는 바이오 단석산업 애경유화 엠에너지등 개업체 은 케미칼 케미칼 애경유화 엠에너지등 개업체를각각선정했다 현대오일뱅크의경우매년여름바이오디젤공급업체를선정하고있는데 현재단석산업 애경유화 에코솔루션 이맥바이오에게서바이오디젤을공급받고있다 표 국내정유사별바이오디젤납품업체현황 정유사 에너지 칼텍스현대오일뱅크 납품업체 SK 케미칼, JC케미칼, 이맥바이오, 단석산업, BDK GS바이오, 단석산업, 애경유화, 엠에너지 단석산업, 애경유화, 에코솔루션, 이맥바이오 SK 케미칼, 애경유화, JC케미칼, 엠에너지 * 출처 : 지앤이타임즈, 2014.2 7) 바이오디젤협회 (http://blog.naver.com/kbda0711) - 48 -

업체명 판매 2008 2009 2010 2011 2012 2013 점유율 * 출처 : SK 케미칼사업보고서, 2014 판매점유율판매점유율 판매 점유율 판매점유율판매점유율 SK 케미칼 38 19.0% 63 21.0% 84 24.0% 82 23.4% 97 27.60% 102 29.34% 애경유화 21 10.5% 32 10.5% 65 18.5% 51 14.6% 52 15.00% 48 13.74% 단석산업 40 20.0% 60 20.0% 60 17.0% 75 21.4% 46 13.00% 51 14.62% JC 케미칼 10 5.0% 36 12.0% 53 15.0% 56 16.0% 48 13.70% 44 12.50% 에너텍 24 12.0% 36 12.0% - - - - - - - - M 에너지 67 33.5% 74 24.5% 53 15.0% 50 14.3% 28 8.10% 26 7.47% 에코솔루 션 - - - - 28 8.0% 4 1.1% 4 1.10% 6 1.72% 비디케이 - - - - 9 2.5% 6 1.7% 6 1.60% 9 2.58% GS 바이오 - - - - - - 26 7.4% 63 17.90% 53 15.15% 이맥바이 오 표 국내바이오디젤업체별시장점유율추이 단위 천톤 합계 300 100.0 300 100.0% 350 100.0 % 350 100.0 % 7 2.00% 10 2.87% 케미칼은 년 월부터독자개발기술을통해바이오디젤생산을시작했으며 브랜드로국내주요정유사들에게공급하고있으며 년에는싱가포르원자재무역업체 와장기공급계약을체결한바있다 울산공장증설을통해국내최대수준인연간 만톤의생산능력을갖추고있으며 생산량은 년 만 톤에서 년 만 톤 가동율 으로증가했다 한편팜과같은바이오디젤원료의안정적인확보및공급을위해싱가폴에원료 전문자회사인 를운영하고있다 케미칼은 년 월설립된바이오디젤전문제조업체로 년 월국내최초로연속식생산공정을자체설계해완공했으며 만 의생산용량을보유하고있다 년 월부터국내정유사바이오디젤을공급하고있으며 년부터는방위사업청을통해군부대에 을공급하기시작했다 향후바이오디젤및바이오디젤플랜트해외수출 원재료관련사업 부산물의용도개발및고부가가치화사업등으로사업영역을확대해나갈예정이다 - 49 -

바이오는 그룹계열사인 칼텍스와 글로벌이 년지분 씩을출자해설립한바이오디젤업체로 전남여수에연간 만 규모공장을설립하고전남도와바이오에너지자원개발을위한 를체결한바있다 년중반바이오디젤생산업등록을마치고 칼텍스의바이오디젤공급사입찰에선정돼현재제품을납품하고있으며 년기준 이상의시장점유율을기록했다 엠에너지는 년 주 신한에너지로바이오디젤사업을시작해 년연산 만 의평택공장을준공했다 년 주 가야에너지로사명을변경한데이어 년 주 엠의인수로현재의엠에너지가되었다 년에는글리세린공장을완공했으며 단일단계연속공정을통한고순도지방산알칼에스테르의제조방법 버블링술폰화반응을이용한고수율알파 술포지방산알킬에스테르염의제조방법및이에이해생성된알파 술포지방산알킬에스테르염등에대한특허를보유하고있다 국내바이오디젤시장에조기진출했으나이후대기업계열사들의참여가이어지면서점유율이점차하락하는추세다 이맥바이오는비엔디에너지 주 세동이엔지 의순천공장인수및지위승계를통해 년설립된업체로 년 월 과바이오디젤공급계약을체결했다 년 월에는순천시서면에순천시서면에 억원을투자해폐식용유를활용한바이오디젤생산설비를갖춘다는내용으로전남도와투자협약을체결했다 애경유화는 년 월바이오디젤개발을완료하고 년부터바이오디젤사업을시작했다 바이오디젤관련매출은별도로밝히고있지않으나 대정유사모두에게제품을공급하고있다 년 월에는한국해양연구원 롯데건설 호남석유화학과함께 미세조류바이오연료공동연구 를위한양해각서를체결했으며앞으로미세조류배양 바이오연료 기능성물질생산공정등을함께연구하고실증실험을거쳐대규모바이오디젤생산단지조성을추진할예정이다 바이오디젤의부산물로서생산되는 글리세린을판매해왔으며 년 월에는연간 톤규모의정제글리세린생산설비를완공해현재생산및판매를진행중이다 한편 국내연료용바이오에탄올은제품화되지않고있으나일부업체들이시장진입을추진중이다 - 50 -

주 퓨네스는바이오에탄올을원료로한저탄소자동차용연료를제조해출시를계획하고있다 현재제조공장건설이 이상완공되었으며 원활한조달을위해동남아시아에위치한여러국가와초기원료수급에관련한계약을체결했다고밝히고있다 에탄올연료유제조공장설립후바이오에탄올연료를곧시중에출시할예정이며 차적으로바이오에탄올연료유의주원료인바이오에탄올생산공장및폐기물에너지공장설립도추진할계획이다 창해에탄올은진로발효에이어국내주정시장의 를점유한 위업체로 주정사업의경우주식회사대한주정판매에서주정업체들의제품을일괄적으로사들인뒤각소주회사에이를파는방식으로수급이조절되기때문에사업의안정성을갖추고있다 년 월에는코스닥상장을완료했으며 억원의공모자금을바이오사업등신사업에순차적으로사용할계획이다 창해에탄올은신사업분야로연료용바이오에탄올사업을추진중인데 지난 년간총 억원을투자해바이오에탄올을개발했으며종합기술원을설립해관련연구개발도강화해왔다 현재까지시험제조설비를통한바이오에탄올시험생산을완료한상황이며이를관련업체에소량판매중이다 조류계바이오에탄올분야에서는바이올시스템즈가생산기술개발을통한차세대에탄올시장진출을추진하고있는것으로알려져있다 - 51 -

시장구조바이오연료시장구조를산업의경쟁력측면에서수요자 공급자 신규참여자 대체재의위협 경쟁정도등 를통해살펴보면 그림 와같다 그림 바이오연료시장구조 신규참여자 시장지배업체들이 아직 부각되지않음 신규진입자들의 진출 및시장창출가능 공급자 안정적인원료공급과효율적생산설비가에너지생산에필수적인요소임 시장내업체간경쟁 바이오디젤과같은일부바이오연료의경우경쟁구도가이미형성되었고대기업진입으로경쟁치열 바이오에탄올등은시장및경쟁미형성 수요자 산업체 / 소비자대상직접유통보다는정유사공급이매출대부분을차지 정유사들의구매력이시장규모로직결 주에너지원은여전히화석연료임 바이오연료분야에서도다양한에너지원개발진행중대체재 정책 규제 정부에서는국가에너지기본계획수립을통해바이오에너지보급율을 년 까지 년대비 배증가한 천만 년으로높일예정이며 신청기술적용이 - 52 -

가능한수송용바이오연료 바이오디젤 에탄올 의의무혼합을규정한 를 년하반기부터시행할예정이다 앞서정부는 년부터바이오디젤시범사업을진행한후 년본격적으로바이오디젤보급사업을시행했으며 년바이오디젤혼합의무화제도를시행키로하는등이용의무화정책 면세 감면조치등바이오액체연료보급지원책을시행해왔다 경유의바이오디젤 휘발유의바이오에탄올등화석연료를바이오에너지와혼합하도록의무화하는 시행이본격화되면바이오연료시장성장이더욱탄력을받을것으로예상된다 다만 현재까지정부의지원책이산업성장에긍정적으로기여하고장기적으로도관련수요가커질것으로예상되지만단기적으로는지원정책의변경또는축소에따른시장참여업체들의수익성악화등의문제점이나타날수있다 바이오디젤시장의경우만보더라도당초정부의보급계획이계획대로추진되지않으면서업체들의사업수립계획및진행이어려움을겪기도했다 바이오연료시장특성상정부지원정책변화에민감하고주수요처인정유업계가거시경제및원유가격변화에영향을받는다는점은시장의안정적인성장에장애요소가될수있다 제 절시장전망 석유연료시장 시장성장성 신흥국들의경제성장이선진시장의석유수요감소를상쇄하면서석유제품수요는꾸준히증가할것으로예상되며 화석연료를대체하기위한정부정책및기술개발이추진되고있지만이는장기적으로이뤄질것이라는점에서석유연료시장은향후안정적인성장을이어갈것으로예상된다 에따르면석유공급은 년 에서 년 까지증가할것이며 년에는수입석유 - 53 -

평균가격은배럴당 달러 년달러기준 명목가격상으로는 달러이상 까지오를것으로예상된다 현재세계에서소비되는석유중절반이상이수송부문에서사용되는것으로 승용차대수및도로운송수요가증가함에따라수송부문비중은꾸준히늘것으로전망된다 국내의경우 차에너지에서수송용과산업용석유수요가지속적으로증가하며주에너지원으로서의역할을담당할것으로예상된다 표 국내 차에너지중석유수요전망 * 출처 : 에너지경제연구원, 2013.3 시장진입가능성 n 시장진입장벽 석유연료시장은생산설비등초기자본투입이큰자본집약적장치산업이며유통망구축이필수적인분야로신규업체들의시장진입장벽이매우높은분야이다 일반적으로원유정제용상압정제설비및다양한계열제품생산설비들이요구되며 원료및제품보관을위해항만 탱크 파이프라인등의저장 운반설비가필요하고 전력 가스 증기등유틸리티생산설비도필수적이기때문에초기 - 54 -

건설에막대한자본이투입된다 또한제품차별성보다는지리적근접성이제품구 매시주결정요인이되고있으므로유통네트워크구축이시장확보에필수적인 요소이므로 후발업체들의경우시장확대에한계가존재한다 n 신제품출현빈도 석유연료제품은원유를수입해휘발유 경유등수송용제품과산업용납사제품등이생산되는방식으로업체간제품차별성이크지않다 이러한제품특성상신제품출시에따른시장공략이나창출이아니라브랜드충성도및마케팅 고객만족도가경쟁력을좌우하는요소이다 n 시장점유율확보가능성 초기설비투자 유통망구축등의어려움으로인해새로운경쟁업체들이출현해시장점유율을확보하기매우어려운시장구조이다 기진출한업체들간의설비증설 신규설비도입 효율적인공정기술개발 유통망확장등의경쟁이진행된다 바이오연료시장 시장성장성 바이오연료시장은고유가시대안정적인원료수급 에너지자급도강화 환경보호등의목표에기여하는산업으로주목을받으면서각국정부의다양한지원책들이마련되고 년대들어높은성장세를기록하고있다 시장조사업체 는세계바이오연료시장은현재 억달러규모에서 년 억달러규모로두배성장할것이며 여전히생산이수요에못미칠것으로전망하고있다 최근에는중국등신흥시장에서도신재생에너지에대한관심및투자가높아지고있으며 앞으로도지속가능한성장이라는글로벌정책기조가강화될 - 55 -

것으로예상됨에따라바이오연료시장의성장성은양호한것으로분석된다 그림 세계바이오연료수요전망 * 출처 : Pike Research, 2012 바이오에탄올과바이오디젤시장은 년 의성장률을나타내며 년각각 조원 조원이상의시장규모를기록할전망이다 곡물원료수급 의한계가시장성장을낮추는요인으로작용할것으로예상된다 표 국내외바이오에탄올 바이오디젤시장전망 단위 억원 구분 2013 2014 2015 2016 2017 성장률 (%) 세계국내 바이오에탄올 761,000 803,0000 845,000 884,000 972,000 4.9 바이오디젤 224,500 239,500 255,600 272,600 283,000 4.7 바이오에탄올 - - - - 3,560 - 바이오디젤 6,240 8,000 8,000 9,560 11,120 11.6 세계바이오연료 바이오에탄올 바이오디젤 시장규모출처는 국내바이오에탄올 바이오디젤시장규모는입법발효된 기준안에의해산출 - 56 -

* 출처 : 2014 중소기업기술로드맵, 에너지자원활용 국내의경우바이오디젤시장은 시행에따라 년 억원규모에서 년 조 억원규모로 이상의높은성장이예상되며바이오에탄올시장은 년부터시범보급을거쳐 년부터전국적으로보급될예정으로 년 억원규모가될것으로전망된다 신규바이오연료시장이형성됨에따라생산설비수요도커질것으로예상되는데 년까지국내바이오연료생산플랜트설비수요는약 억원에달할전망이다 시장진입가능성 n 시장진입장벽 바이오연료종류별로초기설비투자나시장경쟁구조가상이한데 현재상용화되고있는바이오디젤이나바이오에탄올의경우공정설비투자 정유사납품처확보 원료수급등의측면에서진입장벽이다소존재한다 바이오디젤시장의경우최근대형정유사들계열사들이시장에진입하면서대규모공정설비 안정적인물량공급처확보등을바탕으로점유율을키워가고있다는점에서신규업체들의시장진입장벽이더욱높아질것으로예상된다 n 신제품출현빈도 바이오연료시장에서는세계적으로도바이오에탄올 바이오디젤정도만이상용화되고있으며 국내에서는바이오에탄올은아직상용화연구개발단계로바이오디젤만시장이형성되어있다 기존바이오연료시장의주요과제인식용원료수급문제를해결하고자목질계 해조류등비식용바이오매스를원료를하는 세대바이오연료기술개발이활발하게진행중이라는점에서향후새로운종류의바이오연료들이시장에등장할가능성이높다 8) 바이오디젤플랜트 : 250 억원 /5 만 kl, 바이오에탄올플랜트 : 1 천억원 /10 만 kl 기준 (2014 중소기업기술로드맵, 에너지자원활용 ) - 57 -

n 시장점유율확보가능성 바이오연료시장은자체적인유통경로로지자체나군등으로판매도가능하지만이러한보급량은매우미미한수준이며매출대부분은바이오연료가혼합되는휘발유 경유공급사인정유사로의납품이차지한다 현재국내에서상용화가이뤄진바이오디젤의경우만보더라도정유사와공급계약을체결하지못한업체들은사업을유지하기가쉽지않음을알수있다 정유사에제품을공급하기위해선보통연단위로입찰경쟁을벌여야하는데현재바이오디젤사업등록업체 개중정유사에실제로제품을공급하고있는업체는 개에불과하다 년다수업체들의사업자격이취소된것도이러한배경으로풀이된다 특히 케미칼 애경유화와같은대기업계열사들이바이오디젤시장점유율을높이고있는가운데 칼텍스가 의지분을투자한 바이오가시장에진출함에따라시장경쟁은더욱치열해지고있다 이와함께가격압박및수익성악화에대응할수있는경제적인원료수급 공정효율성향상등으로비용을절감하고내수시장한계를넘어해외시장을겨냥한사업모델등수익성을높일수있는방안마련이필요하다 - 58 -

제 장경제성분석 제 절세부평가내용 신청기술은미세버블을이용한고효율혼합연료및제조장치에관한기술로서 수십 수 μ 의기공을갖는다공성멤브레인을통해 μ 이하의직경을갖는미세버블을연료내에생성시켜 연료냉에극히작은공기층 이기체로채워진형태인미세버블을형성한기술이다 신청기술인나노버블혼합연료는연료소비율감소 출력상승 유해배출물의저감효과를가지는효과를가진다 신청기술과연관성있는바이오연료시장은고유가시대안정적인원료수급 에너지자급도강화 환경보호등의목표에기여하는산업으로주목을받으면서각국정부의다양한지원책들이마련되고 년대들어높은성장세를기록하고있다 중국등신흥시장에서도신재생에너지에대한관심및투자가높아지고있으며 앞으로도지속가능한성장이라는글로벌정책기조가강화될것으로예상됨에따라바이오연료시장의성장성은우수할것으로전망된다 표 국내외바이오에탄올 바이오디젤시장전망 구분 성장률 세계 국내 Ÿ 바이오에탄올 바이오디젤 바이오에탄올 바이오디젤 세계바이오연료 ( 바이오에탄올, 바이오디젤 ) 시장규모출처는 IEA-Renewable energy medium term market report, 2013-59 -

Ÿ 국내바이오에탄올, 바이오디젤시장규모는입법발효된 RFS 기준안에의해산출 * 출처 : 2014 중소기업기술로드맵, 에너지자원활용 기술의경제적수명기술의경제적수명이란기술의수명에부정적영향을미치는요인들이발생하여기술이경쟁우위를잃게되는미래의평균시점까지를의미하는것으로특정기술로인하여경쟁우위를지니는기간으로정의된다 일반적으로기술의경제적수명을추정하는명확한기준이나방법은없는편이나 본보고서에서는인용특허수명 지수에기술요인 시장요인을고려하여아래산식에의하여추정한다 는특허 를분석하여개별기술에대한특허의연차별인용빈도수를측정 평균인용빈도등의기준치를상회하는기간을수명추정에활용하는방법이다 개별기술의경제적수명추정산식 획득값 기준값 개별기술의경제적수명 최대값 기준값 획득값 기준값 획득값 최소값 기준값 최소값 획득값 기준값 여기서 는 분포에서각각일사분위수 중앙값 삼사분위수 최대값 최소값 기준값 획득값 기술의경제적수명영향요인평가표 에의한획득점수 단위 신청기술은 코드 로분류되며 이기술에대한인용특허수명 지수는다음 표 와같다 표 신청기술의 지수 단위 년 기술명평균 - 60 -

지수와함께기술수명결정에영향을주는기술수명영향요인은기술및 시장요인분석결과를바탕으로 표 과같이도출하였다 표 기술의경제적수명영향요인평가표 구분 기술요인 시장요인 수명영향요인 가중치 매우낮음낮음보통높음매우높음 대체기술출현가능성 기술적우월성 원천 핵심성 유사경쟁기술존재 수 모방용이성 권리범위 시장집중도 주도기업존재 및시장의경쟁정도 시장경쟁의변화 예상시장점유율 신제품출현빈도 합계 점 획득점수 점 점 점 점 본평가의개별기술의경제적수명은 지수 표 기술수 명영향요인평가결과 표 을이용하여 년으로산출된다 획득값 기준값 기술의경제적수명 최대값 기준값 년 기술의경제적수명은해당기술이산업재산권으로등록되어있는경우 해당기술의산업재산권의법적보호잔존기간을초과할수없으므로 개별기술의경제적수명과산업재산권의법적보호잔존기간중짧은기간이기술의경제적수명이된다 본신청기술의경제적수명은특허권의잔존권리기간인 년 표 보다개별기술의경제적수명 년 이짧기때문에개별기술의경제적수명 - 61 -

으로평가대상기간을결정하는것이타당하다 표 특허권의잔존권리기간 출원번호출원일존속기한잔존권리기간 년 개월 주 산업재산권법적보호기간관련평가기준일 현금흐름분석 가 매출성장률신청기술을사업화하여발생할수있는매출성장률은 자형성장곡선가정하에추정하였으며 기술의경제적수명은 그림 과같이개발기간 고속성장기간 안정성장기간 쇠퇴기간으로구성된다 그림 기술의경제적수명 기술의경제적수명 년 개발기간 년 고속성장기간 년 안정성장기간 년 쇠퇴기간 년 과제개발기간은 과제개발완료까지소요되는기간으로서 년에연구개발을시작하여 년에완료하는것을가정하였다 고속성장기간는 과제의사업화성공으로인한시장선점효과등으로인해동업종평균을상회하는성장을보여매출액 순현금흐름등이증가하는기간이다 고속성장기기간동안은 표 시장분석자료에기초하여매출발생초년도에는시장평균성장률의 배를기록하며이후 하게성장률이시장평균성장률까지감소하는것을가정하였다 안정성장기간은유사기술의출현등으로인한시장의경쟁심화등으로인해 - 62 -

동업종평균과비슷한성장을보여매출액 순현금흐름등이안정적인패턴을보이는기간이다 안정성장기간동안은 표 시장분석자료에기초하여시장평균성장률을기록하는것을가정하였다 쇠퇴기는기술의진부화등으로인해매출액 순현금흐름등이감소하는기간으로서 쇠퇴기간동안은 하게성장률이 까지감소하는것을가정하였다 본평가에서는신청기술이속한 기초화학물질제조업 에대한기술보증기금의업종군별매출액증감율자료를참고로고속성장기간을 년으로 안정성장기간을 년으로설정하였으며 쇠퇴기는경제적수명기간에서개발기간 고속성장기간 안정성장기간을차감한 년으로설정하였다 매출성장률은기술의혁신성 시장성장률외에사업화주체의역량에따라달라질수있으므로 신청기술의시장전망지표를기반으로추정한상기매출성장률을기준매출성장률이라할때 기준매출성장률대비매출고 성장 저 성장에대한시나리오를감안하여경제성분석을수행하였다 고성장에대한매출성장률은기준매출성장률의 배를감안하였고 저매출성장률은기준매출성장률의 배를감안하였으며 상기내용을적용한연도별매출성장률추정결과는 표 와같다 표 연도별매출성장률추정 구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 기준매출성장률 고 매출성장률 저 매출성장률 - 63 -

구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 기준매출성장률 고 매출성장률 저 매출성장률 나 매출추정본평가에서매출액은신청기술과연관된시장분석자료를근거로매출액이시장의성장률과비례하여증가또는감소한다는가정하에발생할수있는다양한시나리오에대해추정하였다 본평가에서는매출액을추정하는데있어 신청기술이속해있는시장의관련산업분석결과를사용하여추정하기에는관련자료의범위가구체적이지못한한계점과 시장을세분화하여대상기술이속한시장의규모및시장점유율을추정하기에는신뢰성있는자료를구하기힘든한계점 사업화주체의미확정및사업화주체변경의개연성으로인해신청기술의시장점유율및수요예측이힘든바 평가결과의활용범위를넓이기위해발생가능한여러매출액시나리오에따른경제성분석을수행하였다 기준매출성장률에따른매출액발생시나리오 차년도매출액이전기발생한매출액대비기준매출성장률에따라증가또는감소한다는것을가정하였으며 일례로사업화초년도에발생한매출이 백만원인경우연도별추정매출액은 표 과같다 표 연도별매출성장률추정 구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 기준매출성장률 매출액 - 64 -

구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 기준매출성장률 매출액 고 매출성장률에따른매출액발생시나리오 차년도매출액이전기발생한매출액대비고 매출성장률에따라증가또는감소한다는것을가정하였으며 사업화최초발생한매출이 백만원인경우연도별추정매출액은 표 과같다 표 연도별매출성장률추정 구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 고 매출성장률 매출액 구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 고 매출성장률 매출액 저 매출성장률에따른매출액발생시나리오 차년도매출액이전기발생한매출액대비저 매출성장률에따라증가또는감소한다는것을가정하였으며 사업화최초발생한매출이 백만원인경우연도별추정매출액은 표 와같다 표 연도별매출성장률추정 - 65 -

구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 저 매출성장률 매출액 구분 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도 저 매출성장률 매출액 다 매출원가및판관비추정매출원가는본기술제품에대한제조비용으로서원재료구입 조달비용 제조인원에대한인건비 감가상각비및기타경비로구성된다 일반적으로제조원가는직접비 간접비 제조간접경비등으로구분되나본평가에서는이들세부항목별로구분하지는아니하였다 사업화주체의추진사업이유사하고 과거의재무제표의신뢰도가담보되는경우 매출원가의추정은동일기업의과거재무제표를이용할수있다 판관비는제품의판매를위한비용으로서광고선전비 판매촉진비 판매수수료 물류비 영업및관리인원에대한인건비및기타비용등으로구성된다 판관비는개별제품이나사업본부보다상위차원인기업전체측면에서지출되는비용으로개별제품이나 제조원가등에직접적으로전가가곤란한항목들로구성된다 판관비의경우도기존에유사사업을영위하고있고 과거재무제표가신뢰성이있는경우에는과거재무제표로부터적정재무비율을추출하여금액을추정할수있다 일반적으로평가파라메타의추정은사업화주체및기술의특성이반영되도록신청기술제품 또는서비스 에대한직접추정방식을우선적으로적용함이타당하나 본평가의경우직접추정방식의적용이어려운경우로 신청기술이속한 기초화학물질제조업 의 년한국은행기업경영분석자료정보를활용하였다 신청기술에따른노노버블혼합연료는기존인프라에추가적인절차와장치를 - 66 -

거치지않아도되며 기체또는액체의형태로수송이매우쉽고대량저장이가능하다는점 기존연료의물성특성을거의변화시키지않는다는점에서 수준의매출원가절감효과가예상된다 본보고서에서는이를반영하여업종별매출원가율을조정하였다 년한국은행동업종매출원가율 판관비는업종별판매관리비율 를적용하였으며 영업이익은추정매출액에서상기한매출원가와판관비를차감하여산출하였다 라 법인세영업활동으로인한여유현금흐름의산출시 영업이익에대한법인세는현금유출항목으로고려되어야한다 법인세를추정하는방법은추정영업이익에대해세법상의법인세율을적용하는방법과과거동일업종기업의평균법인세율을적용하는방법이있다 본평가에서법인세는현행법인세율을기준으로산출하였다 년현재법인세율은영업이익이 억원이하인경우 이고 억원초과 억원이하인경우 이며 그리고 억원초과한경우 를적용하고있다 또한미래현금흐름에서법인세를계산할때지방소득세 법인세산출세액의 는추가로고려하였다 마 감가상각비감가상각비는손익계산서상의비용으로 실제현금유출이수반되지않음에도불구하고비용으로처리되어영업이익을감소시킨다 따라서현금흐름인초과이익을산정할경우에는감가상각비를다시가산하여야하며 무형자산상각비도감가상각비와동일하게현금유출이없는비용이므로초과이익산정시다시가산하여야한다 일반적으로감가상각비는사업화주체의사업계획을기반으로정액법또는정률법을적용하여추정해야하나 이전대상 기술의경우사업화주체가확정되지않은상태인점을감안하여기업경영분석자료를이용하여매출액대비감가상각비등의비율 를적용하여추정하였다 바 자본적지출액 - 67 -

자본적지출 은영업활동에필요한유형및무형자산에대한투자액을의미한다 유형자산은영업활동에사용할것을목적으로장기간보유하는자산으로 유형의실체를가진자산을의미하며 토지 건물 기계장치 비품 구축물등이대표적이며 무형자산은영업활동에사용할것을목적으로장기간에걸쳐보유되는물리적실체가없는자산을말하는것으로 영업권 산업재산권 라이선스와프랜차이즈 저작권 컴퓨터소프트웨어 개발비 임차권리금 광업권및어업권등이포함된다 기술가치평가에서자본적지출은기술제품의시장규모및기업의시장점유율 공급시기 향후매출시현규모 현재유형자산및무형자산규모 투자계획 기업의생산능력을감안하여토지 건물및구축물 기계장치 무형자산 기타자본적지출등으로구분하여직접추정하는것이바람직하다 하지만본평가에서는이전대상 기술의경우사업화주체가확정되지않은상태인점을감안하여 년한국은행기업경영분석자료를활용하여산출하였다 동업종평균값을활용하는경우자본적지출은다음산식을이용하여산출된다 따라서자본적지출은총자산증가분 매출액증가분에매출액대비유무형자산비중 을곱한값에당해연도감가상각비등을합하여산출하였다 자본적지출 유형자산 유형자산 무형자산 무형자산 감가상각비 또는 자본적지출 추정매출액 추정매출액 유형자산회전율 감가상각비 사 운전자본증감액운전자본 은매출채권 재고자산 매입채무등영업활동과정에서발생하는채권 채무등을말하며 현금흐름계산에서매출채권 재고자산등 운전자본의증가는차감하고 매입채무 미지급금등 운전자본의증가는가산한다 기술가치평가실무가이드에서는순운전자본증감의산출시다음 가지방식을선택적으로적용할수있다 - 68 -

표준재무정보를활용하는경우 순운전자본증감 매출채권증가액 재고자산증가액 매입채무증가액 재무비율을활용하는경우 순운전자본증감 추정매출액 추정매출액 운전자본소요율 여기서 운전자본소요율 매출채권회전율 재고자산회전율 매입채무회전율 본평가의경우매출채권 재고자산 매입채무등의구체적인정보를추정하는것은불가능하기때문에미래재무비율이동업종평균에수렴하는것으로가정하였다 따라서본평가에서순운전자본증감액은 기초화학물질제조업 의 년한국은행기업경영분석자료정보를활용하여매출액증가분에운전자본회전율의역수 매출채권회전율 매입채무회전율 재고자산회전율 을곱하여산출하였다 아 개발비본평가에서별도의항목으로서고려하는개발비는본기술의개발을위해개발기간동안에지출되는개발비이다 따라서기업의정상적인사업추진과정에서발생하는통상적인개발비는자본적지출액에포함되며 별도의개발비항목에는포함되지않는다 본보고서에서개발비로기록된항목은본과제의수행과관련하여지출되는개발비로서신청기술이기술업그레이드과제연계지원이된다는가정하에 년과 년에각각 백만원씩합계가 백만원이되도록설정하였다 자 투자액의회수 매출추정기간동안투하된자본은동기간동안의영업활동을위한경제적효 익을제공한다 따라서매출추정기간의종료시점에기존투자액에대한잔존가치 - 69 -

가존재한다면이를매출추정종료연도에회수되는것으로가정하여여유현금흐름에반영한다 투자액회수는손운전자본회수액과비유동자산회수액으로구분할수있으며 순운전자본회수액은신청기술사업과관련하여기술수명종료시점에잔존하는순운전자본을의미한다 한편 비유동자산회수액은신청기술사업과관련된자본적지출액누계액에서감가상각누계액을차감한비유동자산의장부가액으로가정한다 다 할인율추정 가 할인율추정기준할인율은미래의현금흐름을현재가치로환산할때사용되는환원율을의미하는것으로 이는기술사업과연관된사업위험을정량화한것이기때문에신청기술의사업위험을분석한결과가할인율에반영되어야한다 기업가치평가의할인율로주로사용되는가중평균자본비용 은자기자본비용과타인자본비용의가중평균으로구성되고 기업의전반적인영업활동 다수의제품과서비스 으로인한다양한위험수준을반영한것이다 상장기업의 은자본시장에서수집된최근시계열정보에의하여산출이가능하나 중소기업의경우 산출이불가능하므로대용값을사용하여야한다 기술가치평가할인율은 을대용치로사용하며 아래할인율추정산식에의해추정하였다 - 70 -

할인율추정산식 할인율 여기서 는타인자본비용 상장기업타인자본비용 추가위험스프레드 는자기자본비용 상장기업자기자본비용 사업화위험프리미엄 규모위 는법인세율 는자기자본 는부채 험프리미엄 는타인자본비증 는자기자본비중 나 할인율추정변수타인자본비용 상장기업타인자본비용에중소기업유형에따른추가위험스프레드로합산하여산출하였다 타인자본비용추정산식 타인자본비용 상장기업타인자본비용 추가위험스프레드 상장기업의타인자본비용은개념상타인자본에대한금융비용이기때문에대차대조표상의금융비용을사용하여추정이가능하다 이자지급성부채는대차대조표상의단기차입금 유동성장기부채 사채 그리고장기차입금을 금융비용은손익계산서상의지급이자와할인료 회사채이자를합산하여산출하였다 중소기업의타인자본비용은타인자본에대해서투자가들이요구하는이자율이라기보다는정책금리의성격이강하기때문에 타인자본의원래정의를중소기업에직접적용하기에는부적절하다 본평가에서는중소기업의타인자본비용은업종별상장기업의타인자본비용평균에추가위험스프레드를가산하여이를대용값으로사용하였다 추가위험스프레드는한국채권평가 년 년 무보증회사채의신용등급별연평균스프레드의차이평균을적용한다 비상장 대 인경 - 71 -

우스프레드차이 비상장 중 인경우 비상장 소 인경우 비상장 창업 를적용하였다 자기자본비용 상장기업의자기자본비용에사업화위험에따른사업화위험프리미엄과중소기업유형에따른규모위험프리미엄을가산하여추정하였다 자기자본비용추정산식 자기자본비용 상장기업자기자본비용 사업화위험프리미엄 규모위험프리미엄여기서 상장기업자기자본비용 β 는무위험이자율 β 베타 는개별자산 또는기업 의체계적인위험의민감도 은자본시장포트폴리오에대한기대수익율 은시장위험프리미엄 상장기업자기자본비용은자본자산가격결정모형 을적용하여산출하며 시장위험프리미엄은최근 년간 지수 일간종가 를이용하여 을계산하고 동기준일자의국고채수익율을 로사용하여산출하였다 사업화위험프리미엄은기술과시장 사업관점에서해당기술의사업화위험수준을평가하여자기자본비용에반영하는것으로 평가항목은평가요인 기술성 권리성 시장성 사업성 의분석결과에근거하여 점척도 매우우수 점 우수 점 보통 점 미흡 점 매우미흡 점 로평가하였다 - 72 -

표 사업화위험평가표 구분 기술위험 시장및사업위험 평가항목 각 점척도 차별성경쟁성모방용이성권리의안정성상용화요구기간시장성장성시장경쟁성시장진입가능성생산용이성영업이익성 수익성 사업화위험평가표에서구한평점과위험프리미엄사이의함수관계는평점이증가할수록일정한비율로위험프리미엄이감소하는선형함수보다는평점이증가할수록위험프리미엄이오목한곡선형태를가지는자연로그함수를고려하여시뮬레이션하였고그결과는 표 과같다 사업화위험프리미엄 평점 표 사업화위험평점에대응되는프리미엄 평점 점 점 점 점 점 점 점 위험프리미엄 평점 점 점 점 점 점 점 점 위험프리미엄 평점 점 점 점 점 점 점 점 위험프리미엄 평점 점 점 점 점 점 점 점 위험프리미엄 평점 점 점 점 점미만 위험프리미엄 평가대상기술은 - 73 -

중소기업의규모위험프리미엄은일정기간동안시계열자료와역사적통계자료가미흡하여직접산출이불가능하기때문에 본분석에서는규모프리미엄을반영하기위해서기업베타자료분포로부터간접적으로추정한다 산업별로추정된베타자료분포가정규분포에근사한다고가정하고 비상장 대 비상장 중 비상장 소 비상장 창업 에따라베타평균이증가한다는가정에서 베타자료분포에서상위 값을적용하였다 타인자본구성비와자기자본구성비는비상장기업의자기자본과이자지급성부채를활용하여산출하였다 타인자본비율과자기자본이율산출산식 자기자본구성비 자기자본 자기자본 이자지급성부채 타인자본구성비 이자지급성부채 자기자본 이자지급성부채 다 할인율의추정결과평가대상기술의사업화와관련하여 주 피앤아이비가발굴한예비사업화주체 케미칼 주 의유형이소기업인점을감안하여소기업규모의기업이사업화를한다고가정하였다 이경우평가대상기술은표준산업분류상기초화학물질제조업 에포함되어 표 과같이자기자본비용및타인자본비용에대한결과값을도출하였다 - 74 -

표 소기업할인율 단위 자기자본비용자기자본비율타인자본비용타인자본비율할인율 사업화위험프리미엄규모프리미엄을감안한자기자본비용 합계 법인세 일때 법인세 일때 - 75 -

참고문헌 신재생에너지백서 에너지관리공단 바이오디젤현황및과제 사 한국바이오디젤협회 교육과학기술부중견연구자지원사업최종보고서 고순도 차원단결정 나조구조제조및기능성나노소자를위한핵심기초특성평가 바이오연료업계동향 코리아에셋투자증권 산업전망시리즈 정유 석유화학 한화투자증권 중소기업기술로드맵 녹색제조 에너지자원활용 중소기업청 신용평가방법론 정유 한국기업평가 신에너지및재생에너지개발 이용 보급촉진법시행령 에너지수요전망 에너지경제연구원 요약 국가에너지통계종합정보시스템 나라지표 정유업체및바이오연료업체사업계획서및홈페이지 - 76 -