수소 사회와 스마트시티 조성 관련 글로벌 추진 동향과 시장 전망

Ⅰ. 지속가능한 스마트시티를 위한 수소 사회로의 진화

1. 수소 사회로 변화하는 동향
1-1. 수소에 의한 차세대 에너지 사회 전개
1) CO2를 배출하지 않는 수소에너지의 메리트
(1) 다양한 자원에 포함되어 풍부
(2) 다양한 이용 방법
(3) 장기 대량 저장 · 장거리 수송이 가능
2) 수소에너지에 대한 기대
3) 수소에너지 보급의 과제
(1) 제조 단계에서의 과제
(2) 저장 · 운반 단계에서의 과제
(3) 이용 단계에서의 과제
4) 수소 에너지가 인프라가 되는 사회의 모습
1-2. 수소 에너지 기술 개요
1) 개요
(1) 수소란
(2) 에너지로서 수소의 활용 의의
① 에너지 소비량 감소
② 연료의 저탄소화
③ 재생가능에너지 도입 촉진
2) 수소 제조 기술
(1) 수전해
(2) 부생가스 정제
(3) 개질 정제
3) 수소 저장 · 수송 기술
(1) 압축수소
(2) 배관 수송
(3) 액화수소
(4) 수소저장합금
(5) 유기 수소화물(hydride)
4) 수소 공급 기술
5) 애플리케이션
(1) 고정형 연료전지
(2) 연료전지(FC) 모빌리티
1-3. 글로벌 수소 거래 흐름 현황과 전망
1) 개요
(1) 배경
(2) 분석 개요
2) 수급의 지역적인 미스매치
(1) 수소 공급망
(2) 청정 수소(Clean hydrogen)
(3) 수소 및 파생품의 지역별 수요와 미스매치
(4) 수입과 자국내 생산의 비교
3) 탈탄소화를 위한 효율적인 수소 무역
(1) 주요 수소 산지와 비용
(2) 청정 수소 수송을 내다본 향후 거래 트렌드
① 2030년까지: 초기 무역 루트 확립
② 2050년까지: 광범위하고 깊은 무역 관계가 지구를 연결할 가능성
③ 2050년까지 전체 수소의 70%가 재생가능에너지원 공급에 의해 제조
④ 2050년까지의 해상 선박 및 파이프라인 수송 능력
4) 세계의 수소 투자
(1) 2030년 및 2050년 전망
(2) 수소와 파생상품 무역을 통한 투자비용 절약
5) 투자 시나리오 분석
(1) 케이스별 시나리오 검증
(2) 시나리오별 수소 무역 루트
(3) 시나리오별 공급비용 예상
6) 실현가능요소에 의한 시사점
(1) 지역별 역할
(2) 국경을 초월한 글로벌 수소 상품 시장
1-4. 해외에서의 수소 이용 사례
1) 유럽에서의 수소 활용 계획
(1) 네덜란드 로테르담항의 수소 활용 사례
(2) 독일 헬골란트섬의 수소 활용 사례
(3) H100 Fife 프로젝트에서의 수소 활용 계획
① 프로젝트 개요
② 화염 가시화 위험성 평가
(4) HyNet 프로젝트에서의 수소 활용 계획
① 프로젝트 개요
② 파이프라인 개요
(5) European Hydrogen Backbone
(6) 기타 유럽의 수소 활용 계획
2) 미국의 수소 활용 계획
(1) ARBO社의 수소 공급 사업
(2) 캘리포니아의 수소 활용 사례
(3) HyBlend 계획
(4) NREL(미국재생에너지연구소)에서의 연구
① 연구 개요와 수소혼합에 관한 과제
② 수소혼합이 천연가스 파이프라인에 미치는 영향
3) 기설 수소 파이프라인 상황
(1) Air Liquide社의 수소 파이프라인 기술
① 수소 파이프라인 부설 상황
② 수소 파이프라인 실적과 배관 스펙
③ 리스크 평가
④ 파이프 부설
⑤ 결론
(2) Air Products社의 수소 파이프라인 기술
① 수소 파이프라인 부설 상황
② 수소 파이프라인 기준
③ 배관 기술
④ 파이프라인 운용
⑤ 파이프라인 유지보수
⑥ 파이프라인 부설
⑦ 결론
1-5. 세계에서 가속화되는 수소 에너지 활용 비즈니스
1) 세계 각국의 동향
(1) 유럽
(2) 미국
(3) 중국
2) 각국의 수소 전략 · 개발 목표 사례
3) 유럽의 수소 관련 정책 강화 사례
4) 수소 시장 예측
(1) 수소 수요처별 시장 성장 전망
(2) 수소 공급기법별 시장성장 전망
5) 그린수소 시장 진입을 위한 대응방침 및 선진사례
(1) 공동 개발에 의한 대응
(2) 스타트업 연계에 의한 차세대 기술 조기 대처
(3) 공급망 전체에서의 진입 여지 탐색

2. 국내외 수소 관련 정책 추진 동향
2-1. 개요
1) 최신 동향
2) 수소의 위상
3) 수소 · 연료전지 관련 정책
2-2. 국내 수소 정책 추진 동향
1) 기존 정책 동향
2) 청정수소 생태계 조성 방안
(1) 청정수소 생태계 조성방안 (산업통상자원부)
① 수송 · 발전 · 산업 부문에서 대규모 수소 수요 창출
② 수소 수요 증가에 대응할 수 있는 유통 인프라 마련
③ 국내와 해외에 대규모 청정수소 생산기지와 공급망을 구축
④ 청정수소 시장 촉진을 위한 제도적 기반을 마련
(2) 세계 1등 수소산업 육성 전략 (산업통상자원부)
① 주요 분야에서 선진국 수준의 핵심 기반기술을 확보
② 튼튼한 수소산업 생태계를 조성
③ 규제 개선으로 기업애로를 해소하고 민간 투자를 유도
④ 해외진출 유망분야의 수출산업화를 촉진
(3) 수소기술 미래전략 (과기정통부)
① 청정수소 생산기술을 국산화
② 수소 공급을 위한 저장 · 운송 기술을 고도화
③ 수소 활용 기술 1위를 공고화
2-3. 해외 각국의 수소정책 동향
1) 미국
(1) 기후 변화와 에너지 관련
(2) 수소 프로그램 계획
(3) 인프라 투자 및 일자리법(the Infrastructure Investment and Jobs Act)
(4) 인플레이션 감축법안(Inflation Reduction Act)
2) 유럽연합
(1) 1st 단계(2020~2024년)
(2) 2nd 단계(2024~2030년)
(3) 3rd 단계(2031~2050년)
3) 영국
(1) 수소 전략
(2) 넷제로 전략
(3) 녹색 산업혁명을 위한 10가지 계획
4) 독일
(1) 국가수소전략
(2) 수소 · 연료전지 이노베이션 국가 프로그램
5) 프랑스
(1) 국가수소전략
(2) 프랑스 2030
6) 중국
7) 일본
8) 호주
9) 싱가포르
10) 인도
11) 칠레

3. 탄소중립을 위한 수소의 핵심 기술
3-1. 기술 개요
1) 수소 제조 기술
(1) 화석연료 개질
(2) 수전해
(3) 부생수소
(4) 바이오매스
(5) 물의 열분해
(6) 메탄 열분해
(7) 광촉매
2) 암모니아 제조 기술
(1) 하버-보쉬법
(2) 암모니아 전해합성법
(3) 광촉매
(4) 금속 착체 촉매
(5) 플라즈마법
3) 수소 저장 · 수송 · 공급 기술
(1) 압축수소
(2) 액화수소
(3) 수소 흡장 합금
(4) 유기 하이드라이드
(5) 메탄, 메탄올
(6) 암모니아
4) 수소 연소이용 기술
(1) 연소이용 개요
(2) 용적형 내연기관
(3) 속도형 내연기관
(4) 열원
5) 연료전지 기술
(1) 수소연료전지
(2) 암모니아 연료전지
(3) 연료전지 연구개발의 논점
① 고효율 발전 기술 개발
② 고부하 운전 개발
③ 고내구성 기동 정지 등 기술 개발
④ 극한환경하 열화방지 등 기술개발
3-2. 수소 분야의 기술 개발 동향
1) 개요
2) 연구개발 동향
(1) 수소 제조 분야의 연구개발 동향
① 그린수소
② 블루수소
③ 열화학 수분해 반응
(2) 수소 저장 · 수송 기술 및 수소운반체 기술
(3) 수소 시스템 및 인프라 기술
(4) 수소 이용 기술
3) 과학기술적 과제
4) 기타 과제　
(1) 수소 제조와 용도
(2) 거액의 연구개발비 확보
(3) 인재 육성
(4) 수소 보안
5) 주요국의 연구개발 동향 비교
(1) 미국
(2) 유럽
(3) 중국
(4) 일본
(5) 한국
3-3. 수소 분야별 시장 동향
1) 제조
(1) 수소 제조 현황
(2) 수소의 미래 수요 예측
(3) 수소 제조 핵심 플레이어
2) 저장 · 수송 · 공급
(1) 수소 저장 및 수송 방법
(2) 수소 저장 및 수송의 핵심 플레이어
(3) 수소 스테이션의 보급
3) 연소 이용
(1) 수소의 용도
(2) 암모니아의 용도
4) 연료전지의 시장 환경
(1) 연료전지의 용도
(2) 연료전지 및 FCV의 시장규모
5) 표준화 동향
(1) 수소 관련 기술
(2) 연료전지 관련 기술
3-4. 수소 기술 특허출원 동향
1) 수소 기술 전체동향
(1) 패밀리특허 건수 추이 및 비율
(2) 국제특허패밀리 건수 추이 및 비율
2) 수소 제조 관련 특허동향
(1) 출원인 국적 · 지역별 패밀리특허 건수 추이 및 비율
① 수소 제조
② 암모니아 제조
(2) 출원인 국적 · 지역별 국제특허패밀리 건수 추이 및 비율
① 수소 제조
② 암모니아 제조
(3) 기술 구분별 동향
3) 수소 저장 · 수송 · 공급 관련 특허 동향
(1) 출원인 국적 · 지역별 패밀리특허 건수 추이 및 비율
(2) 출원인 국적 · 지역별 국제특허패밀리 건수 추이 및 비율
(3) 기술 구분별 동향
4) 수소 연소이용 관련 특허동향
(1) 출원인 국적 · 지역별 패밀리특허 건수 추이 및 비율
(2) 출원인 국적 · 지역별 국제특허패밀리 건수 추이 및 비율
(3) 기술 구분별 동향
5) 수소 연료전지 관련 특허 동향
(1) 출원인 국적 · 지역별 패밀리특허 건수 추이 및 비율
(2) 출원인 국적 · 지역별 국제특허패밀리 건수 추이 및 비율
(3) 기술 구분별 동향
6) 출원인별 동향
(1) 수소 제조의 패밀리특허 건수 상위 랭킹
(2) 암모니아 제조의 패밀리특허 건수 상위 랭킹
(3) 수소 저장 · 수송 · 공급의 패밀리특허 건수 상위 랭킹
(4) 수소 연소이용의 패밀리특허 건수 상위 랭킹
(5) 암모니아 연소이용의 패밀리특허 건수 상위 랭킹
(6) 수소 연료전지의 패밀리특허 건수 상위 랭킹
3-5. 수소 기술 연구개발 동향
1) 전체 동향
2) 수소 제조 관련 연구개발 동향
(1) 수소 제조의 논문발표 건수 추이 및 비율
(2) 암모니아 제조의 논문발표 건수 추이 및 비율
(3) 기술 구분별 동향
3) 수소 저장 · 수송 · 공급 관련 연구개발 동향
(1) 논문발표 건수 추이 및 비율
(2) 기술 구분별 동향
4) 수소 연소이용 관련 연구개발 동향
(1) 논문발표 건수 추이 및 비율
(2) 기술구분별 동향
5) 수소 연료전지 관련 연구개발 동향
(1) 논문발표 건수 추이 및 비율
(2) 기술 구분별 동향
6) 기술구분별 논문발표 랭킹 동향
(1) 수소 제조
(2) 암모니아 제조
(3) 수소 저장 · 수송 · 공급
(4) 수소 연소이용
(5) 암모니아 연소이용
(6) 수소 연료전지

Ⅱ. 스마트시티에 의한 지속가능한 사회 구축

1. 탄소중립을 위한 스마트시티
1-1. 각 기관 및 국가별 스마트시티에 대한 정의
1) 국제적 기관별 스마트시티 정의
(1) 국제표준화기구(ISO)
(2) 국제전기통신연합(ITU)
(3) 경제협력개발기구
(4) 유럽연합(EU) 및 동남아시아국가연합(ASEAN)
2) 각국에서의 스마트시티 정의
(1) 유럽
(2) 북미
(3) 동아시아
(4) 기타
3) 정리
(1) 스마트시티의 목적과 수단
(2) ‘스마트’와 ‘시티’ 각각의 인식 방법
① 스마트
② 시티
1-2. 탄소중립을 위한 대응과 스마트시티 트렌드
1) 탄소중립 실현을 위한 주요국의 대응
(1) 주요국별 탄소중립 형식과 시기
(2) IEA의 탄소중립 로드맵
2) 스마트시티에 대한 이해
(1) 스마트시티(Smart City) 개념
(2) 회복력(resilient)이 요구되는 스마트시티
(3) 스마트시티에서 ‘스마트 X’로의 변환
(4) 에코시스템 형성을 통한 도시운영(매니지먼트)
3) 글로벌 스마트시티 트렌드
(1) 통신 인프라 및 공공 안전에 대한 요구 향상
(2) 스마트시티를 향한 정부의 대처나 PPP 모델의 증가
(3) 환경 지속성에 대한 관심 증가
(4) 스마트시티 개발의 핵심 기술, 5G
4) 스마트시티의 탄소중립 실현
(1) 스마트시티의 에너지 동향
(2) 지속가능한 친환경 스마트시티 구축
(3) 탄소중립 구축을 위한 스마트시티 솔루션
5) 스마트시티 시장의 성장과 동향
(1) 개요
(2) 스마트시티 세계 시장규모
1-3. 미래 모빌리티가 추진하는 지속가능한 스마트시티
1) 도시 현황
(1) 도시를 둘러싼 주요 과제
(2) 지속가능성(Sustainability)의 중요성
(3) 지속가능한 스마트시티의 3요소
(4) 지속가능한 스마트시티 실현을 위해
2) 사람 중심(Human-Centric) 어프로치
(1) 사람 중심(Human-Centric) 어프로치란
① 다수의 스테이크홀더 · 인게이지먼트
② 양방향 커뮤니케이션 채널과 정보교환
③ 이해하기 쉬운 사용자 경험(UX) 디자인을 갖춘 참여 플랫폼
④ 도메인을 넘나드는 데이터의 상호운용성
⑤ 데이터 투명성과 프라이버시 거버넌스
⑥ 지속적인 반복 작업과 강화
(2) 서비스 이용자의 디지털 경험 향상
3) 모든 사람이 이용하는 지속가능한 모빌리티
(1) 승객 모빌리티
① Acciona Mobility
② Entur
③ East Japan Railway Company
④ Google
(2) 배송과 물류
① Gojek
② Nuro
③ Chorus
(3) 모빌리티 인프라스트럭처
① Smart Parking
② Google
③ EVBox
④ Geotab
4) 재설계하는 스마트시티의 미래
(1) 도시 전역의 전체 최적화
(2) 상호운용 가능한 데이터 관리가 성공의 열쇠
(3) 스마트시티의 변혁
(4) 모빌리티가 추진하는 지속가능한 스마트시티의 미래

2. 진화하는 스마트시티 선진사례 및 개발동향
2-1. 세계 스마트시티 사례
1) 최신 스마트시티 동향
2) 세계에서 진행되는 스마트시티에 대한 대응
(1) 스페인 바르셀로나
(2) 싱가포르
(3) 중국 항저우 시
3) 스마트시티의 시작, 유럽의 3가지 사례
(1) 암스테르담(네덜란드)
(2) 헬싱키(핀란드)
(3) 바르셀로나(스페인)
4) 스마트시티 선진국, 미국의 4가지 사례
(1) 뉴욕
(2) 시카고
(3) 콜럼버스
(4) 샌디에이고
5) 스마트국가를 지향하는 아시아의 3사례
(1) 저장성 항저우시(중국)
(2) 싱가포르
(3) 일본의 스마트시티 구상 ‘우븐 시티’
2-2. 스마트시티 개발 동향
1) 세계 데이터 활용형 스마트시티 개발 동향
(1) 개요
(2) 세계로 뻗어나가는 디지털 스마트시티
(3) 데이터 활용 플랫폼: FIWARE
2) 디지털화를 추진하는 장치
(1) 선진적인 스마트시티 사례
(2) 디지털화 추진책의 공통점
3) 스마트시티 기술개발 투자 동향
(1) 개요
(2) 분석 결과와 예상되는 영향
(3) 시장의 원동력
(4) 스마트시티 기술 투자 분야
(5) 시장의 성숙도
2-3. 주요국의 스마트시티 분야 정책 동향
1) 한국
2) 미국
3) 유럽
4) 중국
5) 일본
6) 싱가포르
7) 인도

3. 해외 스마트시티의 TOD(대중교통지향형 개발)와 MaaS 동향
3-1. TOD와 MaaS에 의한 스마트시티 실현
1) TOD와 MaaS의 개요
2) 해외에서의 TOD
(1) TOD란
(2) 미국과 유럽의 TOD에 대한 이념 차이
3) TOD-MaaS를 활용한 스마트시티 조성
3-2. 스웨덴의 스톡홀름 사례 분석
1) TOD 개요 및 MaaS와의 관계
2) 국가 · 자치단체 차원의 TOD 역사 · 배경
3) TOD 우수사례: 함마르비 허스타드
(1) 프로젝트 배경
(2) 함마르비의 환경개발 목표
4) 함마르비 허스타드의 구체적인 내용
(1) 교통 계획
(2) 주거 · 비즈니스 개발
(3) 추진 체제
(4) 자금조달 · 가치포착(Value Capture) 기법
5) 향후 전망
3-3. 미국의 워싱턴DC 사례 분석
1) TOD 개요 및 MaaS와의 관계
2) 국가 · 지자체 차원의 TOD 역사 · 배경
3) TOD 우수사례: Rosslyn-Ballston역간 연선 개발
4) Rosslyn-Ballston역간 연선 개발의 구체적인 내용
(1) 체제 · 자금 조달
(2) TOD 추진 프로세스 획득가치
(3) 교통 계획
(4) 주택 · 오피스 개발
5) 향후 전망

4. 스마트시티에서의 리빙랩(Living Lab) 활용 사례
4-1. 시민의 니즈가 반영된 스마트시티 실현을 위한 리빙랩
1) 개요
2) 리빙랩(Living Labs)이란
4-2. 네덜란드 암스테르담의 스마트시티 사례
1) 암스테르담 스마트시티 추진과 리빙랩
(1) 암스테르담 스마트시티 추진
(2) 암스테르담 스마트시티(ASC)의 운영 구조
2) 순환형 이노베이션으로 지속가능한 도시를 지향하는 ‘DE CEUVEL’
(1) ‘DE CEUVEL’의 추진 배경
(2) ‘DE CEUVEL’의 개발 목표와 내용
(3) ‘DE CEUVEL’의 이해관계자 및 운영구조
(4) ‘DE CEUVEL’의 성과
3) 정리
4-3. 핀란드 헬싱키의 스마트시티 사례
1) 헬싱키 스마트시티 추진과 리빙랩
(1) 헬싱키의 스마트시티 추진
(2) Forum Virium Helsinki(FVH)의 운영구조
2) 리빙랩에서 도시 혁신을 실현하는 ‘Smart Kalasatama’
(1) ‘Smart Kalasatama’의 추진 배경
(2) ‘Smart Kalasatama’의 개발 목표와 내용
(3) ‘Smart Kalasatama’의 이해관계자 및 운영 구조
(4) ‘Smart Kalasatama’의 성과
3) 정리

5. 스마트시티 관련 시장 동향 및 전망 분석
5-1. 스마트시티 시장의 성장 트렌드 및 전망
1) 시장 분석
2) 주요 시장 동향
(1) 스마트시티 시장의 성장을 촉진하기 위한 도시화
(2) 시장 성장의 기반이 되는 인공지능과 사물인터넷
(3) 가장 빠른 성장이 기대되는 아시아 · 태평양 시장
3) 스마트시티 산업 동향
5-2. 스마트시티 플랫폼 시장 트렌드 및 전망
1) 시장 분석
2) 주요 시장 동향
(1) 주요 애플리케이션 분야가 되는 스마트 거버넌스
(2) 시장을 지배할 것으로 예상되는 북미 지역
3) 스마트시티 산업 동향
5-3. 스마트 가로등 시장 트렌드 및 전망
1) 시장 분석
2) 주요 시장 동향
(1) 스마트시티를 위한 다양한 정부의 성장 이니셔티브
(2) 중요한 시장 성장을 유지하고 있는 아시아 태평양 지역
3) 스마트시티 산업 동향

Ⅲ. 수소에너지 · 스마트시티 관련 분야별 글로벌 마켓 데이터

1. 수소에너지
1-1. 수소 생산량
1-2. 청정수소(clean hydrogen)
1-3. 수소 수요와 소비
1-4. 수소 저장 탱크(Hydrogen storage tank)
1-5. 수전해(hydrogen electrolysis)

2. 스마트시티
2-1. 디지털 대전환(DX)
2-2. 스마트시티 시장 개요
2-3. 스마트시티 분야별 시장
1) 스마트 그리드
2) 스마트 홈
3) 스마트 모빌리티
(1) 자율주행차
(2) 통합교통서비스(MaaS)
4) 스마트 빌딩(BEMS) 시장
2-4. 주요 참여업체별 실적
2-5. 연결성(Connectivity) 전망
2-6. 도시화(Urbanization) 전망