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중소기업 기술로드맵 조회결과

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에너지/환경기계시스템

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폐기물처리설비
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

폐기물처리설비 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 정의: 폐기물 처리과정에서 사용되는 설비 및 시스템을 의미하며, 폐기물 소각설비, 슬러지 소각설비, 폐기물 전처리 설비, 폐기물 자동집하설비, 폐기물 자원화 설비 등이 포함됨

- 범위 : 범위 : 유기성폐기물의 물리적 또는 기계적 조작에 의해 함수율 80% 수준으로 제거하는 탈수기와 수분을 증발시켜 함수율을 10∼20% 이하로 낮추는 건조설비로 구분되고, 기타 건조된 폐기물을 연료로서의 품질을 높이기 위한 연료화 설비와 악취 제거 설비를 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 세계 소각로시장은 2007년부터 2011년까지 매년 12% 증가하였으며 2016년까지는 설비용량이 21% 정도 증가, 신규 250여기의 플랜트가 설치되어 연간 운전규모는 약3억 톤에 도달할 것으로 전망되며, 주요 시장은 동유럽, 남미, 일본, 중국 및 한국 등
    • 폐기물 소각열 회수·이용 장비관련 유럽의 주요국가 소각에너지 이용현황을 보면 연간 6.3%의 성장률을 보이고 있으며, 소각 에너지 이용량 및 전력생산량 규모가 큰 국가는 프랑스와 독일
  • 전 세계 소각열 생산량은 2022년까지는 2010년의 221TWh보다 약30% 증가한 283TWh에 도달하고 시장규모는 2022년 292억 달러에 도달할 것으로 전망되며 낙관적 전망으로는 2022년 소각열 생산량이 429TWh, 시장규모는 806억 달러로 추정
  • 유럽에서는 이미 1870년대에 소각로를 설치하고 폐열을 회수하는 높은 수준의 원천기술 보유
    • 동유럽 국가들의 폐기물 소각로 시장 역시 매립금지 등의 정책으로 점차 증대 중
  • 일본은 70년대 이후 가장 많은 소각로를 개발 및 건설한 세계 제 1의 소각로 보유국이 되었으며 지속적인 연구개발 및 상용화를 도모하여 가장 높은 기술력과 상업화를 이루고 있는 실정
  • 이에 비해 중국은 환경문제가 최근 들어 심각해져 감에 따라 적극적으로 해결책 마련을 위해 해외기술의 벤치마킹 및 자체 자금을 이용한 독자 기술 개발 중
    • 중국의 2011년 도시 생활 폐기물 처리량은 1억 6,395만 톤으로 약16%인 2,599만 톤이 소각처리 되었고, 2012년 생활 폐기물 처리시장 총투자액 426억 위안 중 85%인 360억 위안이 소각발전 프로젝트로 지난 5년간 총 누적투자액은 1,470억 위안
    • 2015년 도심지역 폐기물 발생량 2억 6천만 톤의 20%, 2020년 발생량 3억 2천만 톤의 25%를 소각처리하여 폐기물 에너지생산량을 높일 계획이며, 이에 따른 소각 발전 에너지시장은 매년 중국전체 폐기물 처리시장의 약25%인 61억 위안 및 100억 위안 이상에 이를 것으로 전망
  • 한편, 동남아의 신흥 개발도상국들은 폐기물 문제가 시작되는 단계에 이르고 있으며 조만간 소각로 열 이용 분야의 큰 시장으로 열릴 가능성 존재
  • 소각열 시장현황 및 전망의 분석에 있어서 각 세부제품 산업별로 분석을 하는 것은 폐기물처리및 에너지전환기술이 결합된 플랜트산업의 특성을 고려할 경우 실질적으로 불가능하며 따라서 주요핵심 공정인 폐기물 소각로시장으로 통합하여 전망분석을 수행
[ 폐기물처리설비 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
세계시장 258 277 297 320 343 368 7.4
[ 폐기물처리설비 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억 원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 47,250 49,610 52,090 54,695 57,430 60,300 5.0
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 폐기물처리설비 기술의 지난 7년(‘10~‘16) 간 출원동향29)을 살펴보면 증감을 반복하며 일정 수준 이상의 출원건수를 유지
    • 각 국가별로 살펴보면 한국 출원경향은 ‘13년에 다소 증가하였으나, 전반적으로는 출원건수를 유지하고 있는 추세, 일본은 전반적으로 감소 추세, 미국과 유럽은 출원건수를 유지하고 있는 경향을 보임
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 한국이 47.3%로 최대 출원국으로 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 일본이 28.3%, 미국이 20.0%의 순으로 출원비중을 보이고 있음
폐기물처리설비 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 코웨이의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 멍소전자의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국과학기술원, 한국원자력연구원, 한국기계연구원 등 연구소/공공기관의 출원이 나타났으며, 대학은 인하대학교, 한밭대학교, 서울시립대학교 등의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 폐기물처리설비 분야 핵심기술]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
폐기물 탈수/건조/연소 설비 소각열 회수를 통한 유기성 폐자원의 건조기술 폐기물 소각시 발생하는 배가스의 폐열을 회수하여 음식물 폐기물, 하수슬러지 등을 건조하여 고형연료또는 재활용이 가능한 제품을 생산하는 기술
폐기물 탈수/건조공정 및 설비기술 하수 또는 폐수슬러지, 음식물 폐기물 등 수분 함량이 높은 폐기물을 탈수 및 건조하여 함수율을 크게 감소시키는 기술
폐기물의 고효율 열풍 건조기및 환경·안전장치 부품기술 유기성폐기물을 건조하여 고형연료 등으로 자원화하는 공정의 핵심기기로 고온의 열풍을 공급하는 부품, 대기방지 및 화재방지용 설비 또는 부품기술
고형폐기물의 가스화 기술개발 유기성 폐기물을 건조 후 가스화 반응기에 투입하여 고온, 고압조건에서 합성가스로 전환하는 기술
폐열 회수/이용 설비 도시고형폐기물(MSW)의 소각 에너지 회수기술 가연성 물질이 대부분인 도시 발생 고형폐기물의 소각시 발생하는 소각열을 증기, 전기에너지로 회수하여 활용하는 기술
고체연료 연소장치의 폐열에너지 회수기술 일반 고형연료(SRF) 또는 바이오 고형연료(Bio-SRF)등 다양한 고체상태의 연료를 연소하여 열 또는 전기 등의 에너지로 회수하여 이용하는 기술
폐열에너지 회수를 통한 증기 생산기술 폐기물 또는 고형연료등의 연소로에서 발생한 열에너지를 이용하여 고효율 발전 또는 산업용 증기로 활용이 가능한 고온/고압의 과열증기를 생산하는 기술