2014년 사회문제해결형기술개발사업 신규과제 개요

과제①	녹조로부터 안전하고 깨끗한 먹는 물 공급 체계 구축

□ 추진배경

○ ‘12년 이래 여름철 녹조의 빈번한 발생으로 국민들의 수돗물에 대한 불안감 조성

-  낙동강, 한강 등 주요 하천 및 저수지 등에 녹조가 대량 발생하여 식수원의 안전성에 대한 불안 증대

※ 녹조 : 부영양화된 호소나 유속이 느린 하천에서 부유성 조류가 대량 증식하여 물빛이 현저하게 녹색으로 변화하는 현상

○ 녹조로 인해 국민들에게 발생할 수 있는 위해성을 최소화하기 위한 물 공급 체계 개선 필요

□ 국내외 정책 및 연구 동향

구분	해외	국내
정책	․(미국 NOAA와 EPA) 미국 내 조류 최대피해 지역 대상 (멕시코 만 등) Harmful Algal Blooms Observing System 운영_HAB 발생원인, 발생특성 및 사고발생시 조치방법 등에 관한 연구를 수행 ․(호주) 부영양화에 의한 조류번식 제어 연구 프로그램 National Eutrophication Management Program 실시, 부영양화의 원인과 발생기작에 대한 연구 수행	․국립환경과학원 수질통합관리센터 설립(‘10.7) ․수질예보모델 구축 및 수질예보시스템 개발(‘11) ․수질예보 및 대응조치에 관한 규정(‘11) 및 운영 매뉴얼 마련 ․단기수질예보 운영(‘12~)
연구개발	․(미국, 일본, 유럽 등) 조류 측정 장치 및 조류 종 분석기기 상용화 ․(유럽) 조류 유발 미량오염물질 선택적 제어 위한 수처리 재료 개발	․녹조 예측모델 고도화 연구(수질예보 정확도 향상을 위한 수치모델 고도화 등) 및 녹조 저감을 위한 R&D 추진 ․정수장에 고도정수처리방식 도입 중

□ 목표 및 주요내용

○ 사업목표

- 식수원의 녹조 발생 시 국민들에게 안전하고 믿을 수 있는 식수를 제공하기 위한 실증지역 중심의 정수처리 선진화 방안 연구

○ 주요내용

세부 과제	주요 내용
취수구의 녹조 모니터링 고도화	- 식수원 녹조 발생시 실시간 검측(맛, 냄새 물질 등), 자동화 등 모니터링 체계 개선 - 조류 이취미, 독소에 대한 관계 규명 - 실증지역 시범적용 및 평가
녹조 저감을 위한 취수방식 및 전처리 개선 방안 연구·실증	- 취수방식의 다변화 및 개선방안 도출 - 전처리를 통한 도수관로 수질개선 방안 마련 - 실증지역 시범적용 및 평가
녹조 발생시 처리 위한 정수처리 선진화	- 보급형 수처리제(대체 흡착제, 산화제 등) 개발 및 인증, 슬러지 처리 등 - 정수처리 공정 내 조류, 조류 기인 유해물질(독소, 맛·냄새 물질 등) 및 소독 부산물 등의 거동 특성 및 최적 처리방안 - 녹조 발생시 수처리 공정(흡착, 산화 등) 효율 증진 위한 가이드라인 제시, 실증지역 시범적용 및 평가
대국민 소통체계 제공	- 식수원 녹조와 관련한 사회적 핵심 이슈 발굴 및 효과적소통체계 구축 및 실증 - 녹조 발생시 지역별 맞춤형 정보전달 및 대국민 소통체계 마련
정책·법·제도 연구	- 실효성 있는 정수처리 선진화 방안 연구를 위한 식수원 녹조관련 정책/법/제도 분석 및 개선방안 연구

- (대상) 실증지역은 최근 2년 이내 녹조 문제 심각성이 사회적으로 부각된 식수원 인근 지역 선정

- (수요지향) 국민들이 체감할 수 있는 기술·서비스를 개발하고 소통 체계를 구축함으로써 산출물 활용의 보편성 확보

- (사업단) 사업 기간 내에 연구개발결과의 실용화를 추진하기 위해 산․ 학․연 컨소시엄 형태로 구성하며, 유관기관과 연계․협력체계 강화

□ 기대효과

○ 녹조 모니터링 체계 개선과 정수처리 고도화를 통하여, 녹조 발생에 따른 피해 저감과 국민들에게 안전하고 깨끗한 물 공급을 통한 불안감 해소

□ 첨부 : 식수원 녹조 RFP

첨부 1 : 식수원 녹조 RFP

		RFP 번호	1
과제명	녹조로부터 안전하고 깨끗한 먹는 물 공급 체계 구축
1. 연구목표
○ 식수원의 녹조 발생 시 국민들에게 안전하고 믿을 수 있는 식수를 제공하기 위한 실증지역 중심의 정수처리 선진화 방안 연구
2. 요구사항
○ 취수구의 녹조 모니터링 고도화 - 식수원 녹조 발생 시 실시간 검측(맛, 냄새 물질 등), 자동화 등 모니터링 체계 개선 - 조류 이취미, 독소에 대한 관계 규명 - 실증지역 시범적용 및 평가 ○ 녹조 저감을 위한 취수방식 및 전처리 개선 방안 연구·실증 - 취수방식의 다변화 및 개선방안 도출 - 전처리를 통한 도수관로 수질개선 방안 마련 - 실증지역 시범적용 및 평가 ○ 녹조 발생 시 처리를 위한 정수처리의 선진화 - 보급형 수처리제(대체 흡착제, 산화제 등) 개발 및 인증, 슬러지 처리 등 - 정수처리 공정 내 조류, 조류 기인 유해물질(독소, 맛·냄새 물질 등) 및 소독 부산물 등의 거동 특성 및 최적 처리 방안 - 녹조 발생 시 수처리 공정(흡착, 산화 등)의 효율 증진을 위한 가이드라인 제시 - 실증지역 시범적용 및 평가 ○ 대국민 소통체계 제공 - 식수원 녹조와 관련한 사회적 핵심 이슈 발굴 및 효과적인 소통체계 구축 및 실증 - 녹조 발생 시 지역별 맞춤형 정보전달 및 대국민 소통체계 마련 ○ 정책·법·제도 연구 - 실효성 있는 정수처리 선진화 방안 연구를 위한 식수원 녹조관련 정책/법/제도 분석 및 개선방안 연구
3. 특기 사항
○ (기술개발 수준) 총 사업 기간(3년) 이내에 성과 창출이 가능하도록, 관련 기술을 확보 가능한 사업단 선정 ○ (실증지역 중심) 실증지역을 선정하여 타겟형 연구 및 서비스 구현에 중점을 두며, 상위의 요구사항에 대한 구체적 활용대상, 활용처 실증방안 제시 - 실증지역은 최근 2년 이내 녹조 문제의 심각성이 사회적으로 부각된 식수원 인근 지역 선정 ○ (연구내용 및 예산) 비중은 100을 기준으로, 취수구 녹조 모니터링(25), 취수방식 및 전처리 개선(15), 정수처리의 선진화(55), 녹조 커뮤니케이션 서비스 및 정책연구(5) 수준으로 구성 - 식수원의 안전성을 고려하여 실증 가능한 기술 개발(2차 오염 방지 등) ※ 연구내용 및 예산 비중은 조정 가능하나, 변경 시 충분한 검증자료 및 산출근거 제시 ○ (추진체계) 사업 기간 내 실증이 가능하도록 산·학·연 컨소시엄을 구성하며, 실증지역 및 관련 기관(지자체, 공사 등)과의 협업체계 구축 ※ 항목별로 필요한 증빙자료 제출 ※ 기술·정책·법·제도 연구는 관계부처와의 연계·협력을 통하여 진행
4. 사업기간 /예산	’14년부터 3년 이내 / ‘14년 정부출연금 총 25억 내외

과제②	국민 건강보호를 위한 초미세먼지 피해저감 연구

□ 추진배경

○‘14년 초 수도권지역 미세먼지 일평균 농도가 일평균 201∼300㎛/㎥을 기록하는 등 지속적인 사회적 문제가 되고 있어 국민 건강을 위협하고 불안을 야기함

- 특히, 흡입시 폐포까지 유입하여 심장 및 호흡기 질환을 유발하는 것으로 알려진 초미세먼지(PM 2.5)에 대한 국민 불안 증가

* 초미세먼지: 체내에 유입되어 폐질환, 심근경색, 순환기 장애 등 다양한 질병을 유발하는 2.5㎛ 이하의 입자로 구성된 미세먼지를 의미함

○ 초미세먼지에 대한 예보·저감·소통 등 위해 관리체계를 고도화함으로써 국민들이 안심하고 생활할 수 있는 환경 조성 필요

□ 국내외 정책 및 연구 동향

구분	해외	국내
정책	․(미국 환경관리청) PM10과 PM2.5를 기준으로 관리하며, 자국의 CMOA모델 예보모델로 활용함 ․(영국 환경청) PM10과 PM2.5를 기준으로 관리하며, 자국의 WRF-CMAQ모델과 HYSPLIT 및 현상학적 통찰기법을 예보모델에 활용함	․국내에서는 PM10을 환경관리기준으로 규정하고 있으며, 미국 CMAO모델과 영국UM 기상모델을 연동하여 예보모델로 활용함 ․‵11년 “환경관리기본법 시행령 제2조”를개정하여‵15년부터 PM2.5 기준 정식 예보예정이나, 현재는 10개 지자체 수준에서 시범 운영하고 있음
연구개발	․(미국 암학회, 1995) PM2.5의 미세먼지의 구성요소별 유해성 평가를 실시하여 10㎍/㎥ 증가시 사망률 7%, 심혈관․호흡기계 사망률 12% 증가 한다는 결과를 제시 ․(일본 TAIHO, 2003) 유용성의 유기금속화합물을 주성분으로 한 연료첨가제를 통해 산업용 NOx 저감기술을 개발	․(국립환경과학원‧인천대, 2009) 서울 미세먼지 PM10 농도가 10㎍/㎥ 증가하면 65세 이상 노인 사망률 0.4% 증가하고, PM2.5 농도가 10㎍/㎥ 증가하면 민감집단 사망률 1.1% 증가하는 것으로 추정 ․(철도기술연구원, 2014) 싸이클론 방식으로 원심력을 발생시켜 공기 내의 초미세먼지를 제거할 수 있는 정화장치 특허등록

□ 목표 및 주요내용

○ 사업목표

- 초미세먼지로부터 국민의 건강을 보호하고, 불안감을 해소할 수 있는 초미세먼지 저감기술 및 통합관리체계 구축

○ 주요내용

세부 과제	주요 내용
초미세먼지 정화소재 개발 및 시제품 제작․실증	․초미세먼지를 효과적으로 정화할 수 있으며, 실내 및 실외에서 적용 가능한 저가형 정화소재/장치개발, 성능평가
초미세먼지 인체 위해성 연구 및 위해저감 방안	․초미세먼지의 인체 위해성 심화연구(성분 및 계수 등) ․국민들이 실생활에 활용 가능한 정보제공(행동수칙 제안 등)
초미세먼지 예보모델 개선	․한국의 환경적 특성을 반영하는 예보모델 개선 연구 및 적용
대국민 소통체계 제공	․초미세먼지와 관련한 사회적 핵심 이슈 발굴 및 효과적인 소통체계 구축 및 실증
정책․법․제도 연구	․실효성있는 통합관리체계 구축을 위한 초미세먼지 관련 정책/법/제도 분석 및 개선방안 연구

- (대상) 인체 위해성이 높은 초미세먼지(PM2.5)를 중점추진 대상으로 선정

- (수요자지향) 국민들이 체감할 수 있는 기술·서비스를 개발하고 소통 체계를 구축함으로써 산출물 활용의 보편성 확보

- (사업단) 사업 기간 내에 연구개발결과의 실용화를 추진하기 위해 산․ 학․연 컨소시엄 형태로 구성하며, 유관기관과 연계․협력체계 강화

□ 기대 효과

- 초미세먼지 일기예보의 정확도 향상을 통해 예방대책 실효성 증진

- 초미세먼지 정화가 가능한 소재 개발 및 실생활 적용을 통해 미세먼지의 위해성으로부터 국민 건강 보호

- 초미세먼지에 대응한 국민 행동수칙 제안을 통해 국민적 불안감 해소

□ 첨부 : 초미세먼지 RFP

첨부 : 초미세먼지 RFP

		RFP 번호	2
과제명	국민 건강보호를 위한 초미세먼지 피해저감 연구
1. 연구목표
○ 초미세먼지(PM 2.5) 예보모델 개선, 저감 장치 개발 및 위해성 연구를 통해 국민들을 미세먼지로부터 보호할 수 있는 초미세먼지 피해 저감 및 통합관리체계 구축 및 실증
2. 요구사항
○ 타깃형 초미세먼지 정화 소재 개발 및 시제품 제작·실증 - 초미세먼지를 효과적으로 정화할 수 있으며 실내 및 실외에서 적용 가능한 저가형 정화 소재/장치 개발 - 개발한 소재/장치의 시제품 제작 및 성능 평가(인체 위해성 저감 효과, 활용성 등) ○ 초미세먼지 인체 위해성 연구 및 위해 저감 방안 - 초미세먼지의 인체 위해성 심화 연구(성분 및 개수 등) - 국민들이 실생활에 활용 가능한 정보 제공(행동수칙 제안 등) ○ 초미세먼지 예보모델 개선 - 한국의 환경적 특성을 반영하는 예보모델 개선 연구 및 적용 ○ 대국민 소통체계 제공 - 초미세먼지와 관련한 사회적 핵심 이슈 발굴 및 효과적인 소통체계 구축 및 실증 - 미세먼지 예보모델 DB 활용, 미세먼지 위해성, 미세먼지 저감장치 등을 실생활에 활용 가능하도록 정보 소통체계 마련(양방향 앱 개발 등) ○ 정책·법·제도 연구 - 실효성 있는 통합관리체계 구축을 위한 초미세먼지 관련 정책/법/제도 분석 및 개선방안 연구
3. 특기 사항
○ (기술개발 수준) 총 사업 기간(3년) 이내에 성과 창출이 가능하도록, 관련 기술을 확보 가능한 사업단 선정 ○ (실증대상 중심) 상위의 요구사항에 대한 구체적 활용대상, 활용처, 실증방안 제시 ○ (연구내용 및 예산) 비중은 100을 기준으로, 예보모델 개선(20), 정화소재 개발·실증(50), 위해성연구(25), 커뮤니케이션 및 정책연구(5) 수준으로 구성 ※ 연구내용 및 예산 비중은 조정 가능하나, 변경 시 충분한 검증자료 및 산출근거 제시 ○ (추진체계) 사업 기간 내 실증이 가능하도록 산·학·연 컨소시엄을 구성하며, 실증지역 및 관련 기관(공단 등)과의 협업체계 구축 ※ 항목별로 필요한 증빙자료 제출 ※ 기술·정책·법·제도 연구는 관계부처와의 연계·협력을 통하여 진행
4. 사업기간 /예산	’14년부터 3년 이내 / ‘14년 정부출연금 총 25억 내외