미래창조과학부 공고 제 2016 – 0353 호

산업통상자원부 공고 제 2016 – 374 호

환경부 공고 제 2016 – 0579 호

2016년도 「신재생 하이브리드 이용 미래 에너지저장 기술 개발」 신규과제 공모

미래창조과학부, 환경부, 산업통상자원부가 공동으로 추진하는 「신재생 하이브리드 이용 미래 에너지저장 기술 개발」신규과제를 아래와 같이 공모하오니 관심 있는 연구자들의 많은 참여 바랍니다.

2016년  7월 19일

미래창조과학부장관      최  양  희

산업통상자원부장관      주  형  환

환경부장관      윤  성  규

1. 과제 개요

가. 과제명 : 신재생 하이브리드 이용 미래 에너지저장 기술 개발

나. 과제내용

◦ 폐기물 소각장 열, 태양광 등을 활용하여 수소를 생산·저장하고, 필요 시 연료전지 기반 전기를 생산하는 통합 시스템 기술 개발*

* ① (미래부, 주관부처) 양방향 수전해 기술, ② (환경부) 폐기물 이용 고온 스팀 생산 기술, ③ (산업부) 통합 시스템 기술

다. 지원 분야 및 선정과제

과제제안요구서(RFP)	총 사업기간	‘16년도 사업기간	총 정부출연금	‘16년도 정부출연금	선정 규모
신재생 하이브리드 이용 미래 에너지저장 기술	2016 ~ 2022 (7년, 4+3)	2016.10. ~ 2017.7. (10개월) 예정	370억원 내외	47억원 내외	1개 컨소시엄

※ 연구목표, 연구내용 및 범위, 성과목표 : [붙임] 제안요구서(RFP) 참조

※ 사업기간 및 사업비는 연도별 시행계획, 예산사정, 사업 진행상황, 평가결과 등에 따라 변경 가능

※ 단계평가 시 범부처 협의체 의견에 따라 2단계 연구목표 등 조정 가능

2. 사업추진체계

가. 추진체계

		‘신재생하이브리드 이용 미래에너지저장’ 범부처 협의체
미래창조과학부 (한국연구재단)				환경부 (한국환경산업기술원)			산업통상자원부 (한국에너지기술평가원)
과제1 (미래부) : 다차원 산화물 기반 양방향 수전해 기술 1단계 사업총괄관리				과제2 (환경부) : 폐기물 이용 고온 스팀 생산기술			과제3 (산업부) : 신재생에너지 하이브리드 운영 고도화 기술 2단계 사업총괄관리

주 체	역 할
범부처협의체	▪ 연도별 사업계획 등 주요사항 심의 ▪ 과제선정․관리에 대한 최종 승인 등
미래창조과학부, 환경부, 산업통상자원부	▪ 해당 다부처공동기획과제 정책 총괄
연구재단, 환경산업기술원, 에너지기술평가원 (전문기관)	▪ RFP 공고 및 과제 선정, 관리 ▪ 협약(전문기관↔과제별)
주관기관 선정 과제	▪ 기획관리, 모니터링 체계구축 및 운영 ▪ 담당분야 연구개발 수행

나. 과제형태 : 컨소시엄

◦ 구성도

			컨소시엄 주관연구기관 1단계 : 과제1 주관연구기관 2단계 : 과제3 주관연구기관
과제1			과제2			과제3
양방향 수전해 기술			폐기물 이용 고온 스팀 생산기술			통합시스템 기술
(전문기관)한국연구재단			(전문기관)한국환경산업기술원			(전문기관)한국에너지기술평가원

- 3개 과제 컨소시엄으로 과제 구성

- 1단계 컨소시엄 주관연구기관은 과제1(양방향 수전해 기술) 주관연구기관이 맡고, 2단계 컨소시엄 주관연구기관은 과제3(통합시스템 기술) 주관연구기관이 담당함

- 단계평가시 범부처 협의체 의견에 따라 2단계 과제구성 등 조정 가능

◦ 과제별 사업비 배분

구분	과제1	과제2	과제3	계
`16년 정부출연금	20억원 이내	21억원 이내	6억원 이내	47억원 이내
총 정부출연금	147억원 내외	128억원 내외	95억원 내외	370억원 내외

※ 사업비와 연구기간 등은 연도별 사업계획, 예산사정, 사업 진행상황, 평가결과 등에 따름

3. 신청자격 및 방법

◈ 과제별 신청자격 및 방법은 [첨부1], [첨부2], [첨부3]에 따름

◈ 과제1·과제2·과제3 모두 해당 전문기관에 접수 완료하여야 컨소시엄 과제의 최종 접수가 완료됨

◈ 국가연구개발사업 추진의 공정성 강화를 위해 RFP 기획위원은 신규과제 신청/참여 제한

3-1. 컨소시엄 과제 및 과제1 (양방향 수전해 기술)

◦ [첨부1] 공고내용에 따라 접수 진행

3-2. 과제2 (폐기물 이용 고온 스팀 생산기술)

◦ [첨부2] 공고내용에 따라 접수 진행

3-3. 과제3 (통합시스템 기술)

◦ [첨부3] 공고내용에 따라 접수 진행

4. 평가절차 및 기준

가. 평가절차

사전 검토	➡	전문가 평가	➡	전문기관 평가	➡	예비선정결과 공고, 이의신청접수	➡	평가결과 확정	➡	최종선정결과 공고
요건사항, 제한사항 등		서면검토 발표평가		연구비 및 연구내용 조정 (과제조정관 협의)		공고 후 이의신청 접수·처리		평가결과 검토 및 최종확정		홈페이지 공고

◦ 사전검토 : 제출서류 구비 여부, 연구자 및 주관연구기관의 참여제한 여부, 타 과제와의 유사․중복성 등

◦ 전문가 평가

- 평가방법 : 해당 연구책임자의 발표와 신청서 내용을 토대로 평가

- 평가기준 : 하단 참조

◦ 전문기관 평가

- 평가결과, 예산사정, 관련 규정 등을 고려하여 신청 연구비 및 과제 구성의 적정성 등에 대해 추가 검토하고 선정(안)을 수립함

◦ 평가결과 확정

- 각 부처 절차에 따라 전문기관 평가결과의 타당성, 공정성, 연구비 대비 적정성, 정책적 고려사항 등에 대하여 심의하고 지원예산 규모 내에서 선정과제를 최종 확정 함

나. 평가기준

◦ 사업계획서 평가항목

- 과제 유형에 따라 평가항목을 달리 정함

과제유형	평가항목	세부 항목
컨소시엄 (100)	컨소시엄 책임자 전문성 및 역량(40)	컨소시엄 책임자 전문성
		컨소시엄 책임자 역량
	사업계획 적정성(30)	사업계획 내용 적정성
		사업추진전략 적정성
	기대성과 및 활용방안의 적정성(30)	예상되는 기대효과
		연구개발성과 활용방안의 적절성
과제1 (300)	연구계획(150)	RFP와의 부합성
		연구계획의 창의성 및 혁신성
		연구목표의 명확성(계획의 타당성)
		연구내용 및 추진체계의 합리성
	연구역량(60)	연구책임자 연구 실적 및 수행능력
		참여연구원 역량의 우수성
	성과활용(90)	연구결과의 실용성 및 적용방안의 구체성
		혁신적 기대효과 창출 가능성
과제2 (300)	연구 타당성 및 연구목표 적절성(75)	연구 필요성 및 타당성
		연구·성과목표의 적절성
	연구내용 및 추진계획의 타당성(120)	연구내용의 충실성
		연구추진 계획(전략)의 적절성
	연구수행 인력 및 조직 역량(45)	연구책임자 및 참여인력의 전문성
		연구책임자 소속 조직의 역량
	연구개발성과·기술인력 활용기능성 및 파급효과의 적절성(60)	연구개발성과 활용방안의 적절성
		기술인력 활용방안의 적절성
		예상되는 파급효과
과제3 (300)	기술성(180)	목표의 도전성 및 창의성
		연구방법 및 추진전략의 창의성
	연구역량(60)	총괄책임자 등 연구조직 역량
	사업화 및 경제성(60)	사업화 의지
		사업화 계획
		경제성

◦ 지원대상 과제 : 최종점수*가 가장 높은 컨소시엄을 “지원대상과제”로 함. 단, 최종점수가 600점 미만인 컨소시엄은 지원대상에서 제외함

* 전문가 평가 점수 중 최고점과 최저점을 제외한 점수의 산술평균점수

◦ 1차 공고 시 응모자가 없거나 단독응모인 경우 10일 이상 재공고 실시

◦ 재공고시에도 단독응모인 경우, 최종점수가 700점 이상인 경우만 선정

◦ 가·감점의 경우 각 전문기관별 기준이 상이한 다부처공동과제 특성을 반영하여 금번 신규과제 공모에는 가·감점을 반영하지 않음

5. 향후 일정

◦ 공고 및 시스템 접수기간 : 2016. 7. 19.(화) ~ 2016. 8. 26.(금) 17시까지

◦ 방문(또는 우편) 제출기간 : 2016. 8. 30.(화) 17시까지

◦ 신규과제 선정평가 : 2016. 9월 중

◦ 선정결과 공고 및 이의신청 : 2016. 9월 중

◦ 선정결과 통보 및 협약체결/연구개시 : 2016. 10. 1.

※ 상기 일정은 접수 및 평가 상황에 따라 변동 가능

6. 문의처

【과제1 : 양방향 수전해 기술】

◦ 미래창조과학부 원천기술과 이국화 사무관, 김수연 주무관

- Tel. 02-2110-2387 / Fax. 02-2110-0236 / E-mail. pieta@korea.kr

- Tel. 02-2110-2388 / Fax. 02-2110-0236 / E-mail. clicksy@korea.kr

※ 연구계획서 작성방법 및 제출 등은 한국연구재단 담당자에 문의

◦ 한국연구재단 원천연구팀 심재억 연구원

- Tel. 042-869-7773 / Fax. 042-869-7779 / E-mail. joshim@nrf.re.kr

◦ 연구관리통합시스템 문의(한국연구재단 정보팀) : Tel. 1544-6118

◦ 연구비 계상 관련 문의(한국연구재단 연구비 정산 콜센터) : Tel. 042-869-7788

【과제2 : 폐기물 이용 고온 스팀 생산기술】

◦ ((우)03367) 서울시 은평구 진흥로 215 한국환경산업기술원(http://www.keiti.re.kr)

- 환경정책기반 공공기술개발사업(기술개발3실, 02-380-0354)

- EcoPlus연구관리시스템실 (02-6355-0761, 0762)

【과제3 : 통합시스템 기술】

◦ 전산 등록 : 한국에너지기술평가원 GENIE운영팀(02-3469-8813~4)

◦ 접수 및 평가 : 한국에너기술평가원 신재생에너지실 김재인 연구원(02-3469-8439)

◦ 기타 접수 관련 문의

- 에너지 R&D 전화상담 서비스(02-1899-0784)

※ 한국에너지기술평가원 홈페이지(www.ketep.re.kr) 열린소식(사업공고) 또는 사업관리시스템(http://genie.ketep.re.kr) 참조

붙임  과제제안요구서(RFP)

붙임		과제제안요구서(RFP)

RFP번호	2016-에너지·환경-다부처(신재생하이브리드)
과제명		신재생 하이브리드 이용 미래 에너지저장 기술
1. 필요성
○ 쾌적하고 안전한 에너지 환경 실현을 위한 혁신적 신재생 하이브리드형 에너지저장 기술개발 및 확보 필요 ○ 신재생에너지의 출력 변동성 및 불균형 문제 해결을 위한 대용량 에너지저장 시스템 (Energy Storage System, ESS) 개발 시급 - 향후 신재생에너지 보급 확대에 따라 에너지밀도(specific energy density, kJ/kg)가 큰 미래에너지 Carrier 물질인 수소를 이용한 대용량·고효율인 에너지저장 기술 개발 필요 ※ 수소는 기존 전기화학적 에너지저장 방식인 2차전지(lithium battery, super capacitor)에 비해 에너지밀도가 5∼10배 큰 이상적인 에너지저장 물질임. - 신재생에너지 발전량 목표* 달성 시, 전력품질 및 간헐성 문제 해결을 위해 에너지저장 시스템의 도입 확대 필요 * 제7차 전력수급기본계획(2015~2029) : 2029년까지 총 발전량의 신재생에너지 비중 11.7%, 분산형 전원 발전량 비중 12.5% 목표
2. 연구목표
○ 최종목표 : 고효율 양방향 수전해 원천기술 및 폐기물에너지 연계형 융합 기술 확보 ※ 30 kW 급 양방향 스택 및 시스템 개발 ※ 스팀생성 열에너지 효율: 80 % 이상 ※ 초고온스팀 생산 원천기술: 700 ℃ 이상, 3 bar 이내 ※ 통합시스템 운전: 30 kW 급, 1,000시간 이상
3. 연구내용 및 범위
□ 과제1 : 고효율 양방향 고온 수전해-연료전지 발전 기술 - 고효율·고내구성 셀 제조 기술 개발 - 고효율·고내구성 양방향 수전해 스택 개발 - 스택 및 모듈화 전해 기술 - 고온스팀(≥ 700 ℃)을 이용한 양방향 수전해 모듈 제조 및 운전기술 개발 - 양방향 수전해 소재 열화 억제 기반기술 개발 - 전해조 수소변환 전류효율 향상 기술 개발 ○ 1단계 - 가역적 촉매 합성 및 미세구조 제어기술 개발 - 양방향 수전해용 고효율 셀 제조 기술 개발 - 내산화성 연결재, 집전체 설계 및 응용기술 개발 - 고온 밀봉재 제조 및 응용기술 개발 - 가스(스팀/수소) 분배기술 개발 - 고성능·고내구성 스택(1 kW 급 이상) 기술 개발 - 스택 열 유동/응력 최적화 전산모사 기술 개발 - 스택 모듈화 기반 기술 개발 - 양방향 수전해 열화현상 규명 및 열화 억제기술 개발 ○ 2단계 - 양방향 수전해 셀 구성요소 성능 향상 및 최적화 기술 개발 - 양방향 수전해 모듈(30 kW 급) 고도화 기술 개발 - 양방향 수전해 스택 효율 및 내구성 향상 기술 개발 - 폐기물 에너지 연계 시스템 열자립 운전기술 개발 - 양방향 수전해 스택 최적화 및 열화 억제기술 개발 - 고신뢰성 스택 설계 및 제조 기술 개발 - 대용량화를 위한 스택 모듈화 기술 개발 □ 과제2 : 폐기물연료 이용 고온 스팀 생산기술 - 폐기물 원료 전용 저공해 연소보일러 시스템 기술 - 초고온 스팀 생산 원천기술 및 시스템 기술 - 연소보일러-양방향 수전해 시스템 연계기술 ○ 1단계 - 저공해 연소보일러 시스템 설계기술 개발 - 저공해 연소보일러 시스템 수치해석기술 개발 - 초고온 스팀(700℃, ~3bar) 제조 시스템 설계 제작/시운전 - 고온고압 스팀 이용 고효율 전력생산 시스템 기술 개발 - 저공해 보일러연계 고효율 배가스 후처리 시스템 구성, 설계/제작/운전 - 저공해 연소보일러 시스템 이용 실험 ○ 2단계 - 저공해 연소보일러 시스템 이용 연속 운전(2주이상) - 저공해 연소보일러 시스템 최적화 - 저공해 연소보일러- 초고온 스팀(700 ℃, 3bar) 생산 정량화 실험/표준화 - 저공해 연소보일러 시스템의 자동화 구성, 설치/운전 - 초고온 스팀 - 양방향 수전해 시스템 연계 구성 및 설계 - 기술 보급 확산 및 지속가능성을 위한 경제성 강화 비즈 모델 개발 □ 과제3 : 연료전지-폐기물 기반 신재생 하이브리드 시스템 엔지니어링 기술 개발 - 양방향 수전해-열원/전력 시스템 통합 및 연계 운전 기술 개발 - 수소 저장 시스템 설계 및 시험운전 기술 개발 ○ 1단계 - 시스템 개념 및 공정설계 - 시스템 해석 및 M&S (Modeling & Simulation) 기술 개발 - 에뮬레이터 기반 시스템 통합 및 운용기술 개발 - 계통연계형 양방향 전력시스템(E-BOP) 기술개발 - 수소 정제/저장 기술 - 수소저장 시스템 열관리 기술 개발 ○ 2단계 - 양방향 수전해 시스템 모듈화 기술 개발 - 전력시스템(E-BOP) 통합 알고리즘 개발 - 수소 저장 시스템 실증 및 성능평가 기술개발 - 시스템 통합 및 운전 제어기술 개발 - 시스템 성능개선 및 최적 운전 조건 도출
4. 성과목표
□ 과제1 : 고효율 양방향 고온 수전해-연료전지 발전 기술 개발 ○ 1단계 - SOEC 수소 생산효율 70% 이상 - SOFC 발전효율 45% 이상 - 전환율 (steam-to-hydrogen): 40 % 이상 - 스택 열화율: ≤ 3 %/1000h (정전류), ≤ 10 %/50회 가역 cycles - 총 운전시간 500시간 이상 - 스택 용량: 1 kW 이상 ○ 2단계 - SOEC 수소 생산효율 80% 이상 - SOFC 발전효율 50% 이상 - 전환율 (steam-to-hydrogen): 45 % 이상 - 스택 열화율: ≤ 1 %/1000h (정전류), ≤ 5 %/100회 가역 cycles - 총 운전시간 1,000시간 이상 - 스택 모듈 용량: 30 kW □ 과제2 : 폐기물연료 이용 고온 스팀 생산기술 ○ 1단계 - 대상 폐기물 연료: SRF, BiO-SRF 또는 혼소 - 저공해 연소보일러 용량: (연료 기준) 500kg/hr 이상 - 고온 스팀 생산량: 2.0ton/hr 이상 - 스팀 생성 열에너지효율: 75% 이상 - 전기생산량: 200kW 이상 - 저공해 보일러 배가스 오염농도기준: NOx 70ppm 이하, CO 30 ppm 이하 ○ 2단계 - 대상폐기물 연료: SRF, BiO-SRF 또는 혼소 - 저공해 연소보일러 시스템 연속운전기술 확보(연속운전: 2주 이상) - 저공해 연소보일러 시스템 설계기술 표준화 - 스팀생성 열에너지효율: 80%이상 - 발전효율 35%이상 - 초고온 스팀 제조 시스템(온도/압력: 700℃, ~3bar) 표준화 □ 과제3 : 연료전지-폐기물 기반 신재생 하이브리드 시스템 엔지니어링 기술 개발 ○ 1단계 - 에뮬레이터 기반 시스템 설계 기술: 30 kW 급 - 수전해/발전 전환 운전 방법(알고리즘) 개발 - 양방향 인버터 토폴로지 및 제어 알고리즘 개발 - 최적 BOP 구성 및 사양 선정 - 수소 저장/방출 시스템: 10 kWh 이상, 저장/방출 50 cycle 이상 ○ 2단계 - 통합시스템 개발 및 운전: 30 kW 급, 1,000시간 이상 - 통합 제어기술 개발 - 수전해/발전 전환 운전 방법 개발 - 계통 연계형 양방향 인버터 및 제어기 개발 - 30 kW급 BOP 최적 구성 및 확보 - 수소 저장/방출 시스템: 300 kWh 이상, 저장/방출 100 cycle 이상
5 키워드
○ (국문키워드) 양방향 고온 수전해, 고체산화물, 연료전지, 스팀, 폐기물연료, 저공해 연소보일러, 수소정제․저장, 신재생 하이브리드, 통합시스템 ○ (영문키워드) Reversible high temperature electrolysis, Solid oxide, Fuel cell, Steam, SRF(solid refused fuel), Low-emission boiler, Hydrogen purification and storage, NRE hybrid, System integration
6. 지원기간/예산/TRL
○ 지원기간 : 7년 (4+3, 2016~2022년) ○ 정부출연금 : 총 정부출연금 370억원 내외 - ‘16년 과제1 20억원, 과제2 21억원, 과제3 6억원 내외 ○ TRL : 1단계 ( 3 ) ~ ( 5 ), 2단계 ( 5 ) ~ ( 7 )
7. 특기사항
공통	○ 컨소시엄으로 구성하되, 과제별로 연구관리 전문기관에 개별접수(단, 선정 및 중간, 최종 평가는 컨소시엄 단위) - 과제1 : 한국연구재단 - 과제2 : 한국환경산업기술원 - 과제3 : 한국에너지기술평가원 ○ 선정 및 단계, 최종 평가는 컨소시엄 단위로 하여 관계부처 및 연구관리 전문기관 협의체가 합동으로 평가를 실시함 ○ 연차평가(진도관리)는 컨소시엄 단위로 하여 연구관리 전문기관 협의체가 합동으로 공동 컨설팅·관리를 위한 평가를 실시함 ○ 단계평가 시 협의체 의견에 따라 목표 조정 가능 ○ 2단계에서 통합시스템 운전을 위한 컨소시엄 협력 방법을 연구자가 제시 ○ RFP에 제시된 성과목표를 고려하여, 연구책임자가 제안서에 명확하고 구체적인 질적·양적 수준의 성과목표 제시
과제1	○ 총괄과제로 구성 ○ 대학, 기업, 연구기관 지원 제한 없음 - 주관연구기관은 기업(기업부설연구소 보유), 대학, 연구기관 모두 가능 - 산·학·연 협동연구 장려 - 기업이 참여할 경우 참여기업부담금은 참여기업 유형에 따라 부담하여야 함
과제2	○ 통합형과제로 구성 - 총괄주관연구기관은 기업(기업부설연구소 보유)으로 한정 ○ 대학, 기업, 연구기관 지원 제한 없음 - 기술료 징수 관련 사항은 환경기술개발사업 운영규정 제38조를 따름
과제3	○ 단위과제로 구성(주관기관+참여기관) ○ 과제유형 : 원천기술형 ○ 주관기관 유형 : 제한없음(기업 참여 필수) ○ 1단계 기술료 : 비징수 ○ 단계평가 시 협의체 의견에 따라 과제목표, 특기사항(TRL, 주관기관 유형, 기술료 등) 조정 가능