2017년 12월 7일 목요일

조류 해류발전, 산업용 센서 - Yano E plus 2017년 11월호(NO.116)/야노경제연구소

Yano E plus 2017년 11월호(NO.116)

 토픽   
 
《차세대 시장 트렌드》
●조류·해류발전 사업의 현상과 장래 전망
 ~집합형 발전소가 잇달아 설영중. 영국에서는 398MW인 대규모 펌도!


조류·해류발전이란
조류발전과 해류발전은 해수의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전방식이다.
조류발전에 대해서는 조석에 따른 규칙적인 움직임을 이용하고 있다. 조력발전이나 조석발전이라 불리는 발전은 수력발전과 같이 댐과 수문에 의해 만조 시에 해수를 저축해 간조 시에 방수(放水)하는 것으로 발생하는 위치 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 방식이며, 별종 발전이다. 조력발전은 발전력이 뛰어나며 한국의 시화호조력발전소와 같은 정격 출력 254MW규모의 발전소도 있지만 일본에는 대규모 조력발전에 적절한 장소는 없는 것으로 보인다.
해류발전은 거의 일정 방향으로 계속 움직이는 해류를 이용한다. 해류가 움직이는 지역은 한정되어 있지만 일본에는 세계 최대 규모인 쿠로시오 해류를 비롯해 오야시오 해류와 쓰시마 해류 등 해류가 있기 때문에 이용이 가능하다.
2015년 Atlantis Resources의 발표에 의하면 유속과 지리적 조건을 고려해 실질적으로 이용할 수 있는 조류발전 규모는 세계에서 약 120GW이다. 일본은 2010년 NEDO에 의한 「해양 에너지 포텐셜의 파악과 관련되는 업무」의 시산으로 부존량은 약 22GW, 현실적인 도입량은 약 1.9GW이다. 또, AtlantisResources의 발표에서는 현실적인 도입량은 약 2.2GW로 전망되고 있다. 조류발전에 적절한 환경으로 주목되고 있는 장소에는 세토나이카이와 규슈 서해안, 쓰가루 해협 등이 있다.
해류발전에 대해서는 세계 에너지량의 자세한 사항은 밝혀지지 않았지만 일본 부존량은 약 205GW, 현실적인 도입량은 약 1.3GW로 NEDO의 「해양 에너지 포텐셜의 파악과 관련되는 업무」에서 시산되고 있다. 해류발전 부존량과 실현 가능한 도입량에 큰 차이가 있지만 이것은 바다 속에서의 공사와 작업의 기술적인 어려움과 이에 드는 비용이 원인으로 보인다. 발전장소로서는 야에야마 제도, 도카라 열도, 아시즈리미사키 먼바다, 하치죠지마 먼바다 등이 후보로 거론되고 있다.
세계에서 처음으로 성공한 조류발전은 1983년 8월에 일본대학이 에히메현 구루시마 해협에서 실험한 해상 설치형 조류발전장치이다. 그 후도 연구가 진행되고 있지만 일본에서는 상용규모의 실증시험은 아직 실시되어 있지 않다. 해류발전에 대해서는 NEDO와 IHI가 100kW규모로는 세계최초인 수중부유식 해류발전 시스템의 실증시험을 2017년 8월에 가고시마현 가고시마군 도시마무라에서 실시해, 일본이 세계에 앞서 있는 상황에 있다.

  내용목차  

《산업용 센서 시리즈》
●산업용 센서의 동향 내계용④:진동계측관련 시장-1 (3~19 페이지)
   ~기계 설비의 내부 상태를 파악하는 진동 감시는
   제조업의 IoT화의 흐름으로 향후 수요가 더욱 확대~

   1. 머리말
   1-1. 진동의 변위·속도·가속도와 그 센서
   (1) 접촉형과 비접촉형
   【표 1. 진동계측용 센서의 종류와 주요 용도】
   【표 2. 진동 변위량·속도·가속도의 이상과 주요 원인】
   (2) 진동계측용 센서의 타입별 특징
   ①압전식 가속도 센서
   【그림 1. 압전식 가속도 센서의 구조별 주요 타입】
   ②와전류식 변위 센서
   【그림 2. 와전류식 센서의 작동 원리】
   ③동전식 속도 센서
   ④정전용량식 변위 센서
   ⑤서보식 가속도 센서
   【그림 3. 서보식(왼쪽)과 변형 게이지식( 오른쪽) 가속도 센서의 기본 구조】
   ⑥변형 게이지식 가속도 센서(변환기)
   ⑦광학식 진동계
   1-2. 진동계측과 기계 설비 상태 감시
   【표 3. 예방 보전·사후 보전의 종류와 수법】
   【표 4. 플랜트 설비의 트러블 요인(왼쪽)과 기계 진동·소음의 트러블 대책 사례(오른쪽)】
   2. 진동계측관련 시장의 최신 동향
   2-1. 글로벌 시장과 일본시장의 개황
   【도·표 1. 진동계측관련 제품·서비스의 WW / 일본시장 추이(금액:2016-2021년 예측)】
   2-2. 일본국내 이용 분야별 시장규모
   (1) 진동계측 총시장의 내역
   【도·표 2. 진동계측관련 일본시장 이용 분야별 점유율(금액:2016년)】
   (2) 기계설비 상태감시 시장의 내역
   【도·표 3. 기계설비 상태감시 관련 일본시장 내역(금액:2016년)】
   (3) 연구개발 / FA관련 시장의 내역
   【도·표 4. 제품 개발 시험·학술연구용 진동계측 일본시장 내역(금액:2016년)】
   【도·표 5. FA분야 제작 중 제품·제품검사용 진동계측 일본시장 내역(금액:2016년)】
   (4) 지진계·지진 대책 제품·기타 분야
   【도·표 6. 지진계 기타 분야의 방식별 일본국내 구성비(금액:2016년)】

《주목 시장 포커스》
●로봇용 소프트웨어 기술 동향 (20~41 페이지)
   ~로봇용 미들웨어의 착수한 것은 RTM이지만
    현재는 네트워크와의 친화성이 높은 ROS가 추세!~

  
     1. 로봇용 소프트웨어·플랫폼
   【그림 1. 로봇의 소프트웨어·플랫폼의 계층 구조를 표시한 모식도】
   2. 로봇용 미들웨어
   2-1. RTM
   2-2. ROS
   3. 로봇용 소프트웨어의 시장규모 추이와 예측
   【도·표 1. 로봇용 소프트웨어의 일본국내 및 WW시장규모 추이와 예측
   (금액:2015-2040년 예측)】
   【도·표 2. 로봇용 소프트웨어의 수요 분야별 WW시장규모 추이와 예측
   (금액:2015-2040년 예측)】
   4. 로봇용 소프트웨어와 관련되는 주요 대응기업·단체의 동향
   4-1. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소(AIST)
   【그림 2. 「OpenRTM-aist」에 의한 시스템 인티그레이션 모식도】
   【그림 3. RTC와 RTM의 관계】
   4-2. 주식회사 SEC
   【그림 4. 각 로봇용 컴퍼넌트(모듈) 구성 예】
   【그림 5. 「RTMSafety」구성도】
   4-3. 국립대학법인 쓰쿠바대학
   4-4. 국립대학법인 도쿄대학
   4-5. 후지소프트 주식회사
   【그림 6. 후지소프트가 개발한 최첨단 회화형 로봇 「PALRO」의 외관】
   4-6. 후지로봇 주식회사
   【그림 7. 로봇 학습을 실제로 실시하고 있는 장면의 사진】
   【그림 8. 「RobotWorks」의 인스트럭션 입력 기능】
   4-7. 주식회사 마메조
   【그림 9. 마메조와 관련이 있는 로봇 기술 영역을 표시하는 모식도】
   【그림 10. 마메조의 로봇 시스템 개발의 프로세스도】
   4-8. 주식회사 Revast
    4-9. 학교법인 와세다대학
   5. 로봇 대국인 일본이지만 결코 편안하게 있을 수 없다!

《차세대 시장 트렌드》
●트릴리언 센서 동향 (42~68 페이지)
   ~일본은 MEMS 센서 기술로 세계의 탑 러너
   세계를 리드하는 빅 찬스일지도 모른다!~

   1. 트릴리언 센서 혁명의 충격
   2. 대량 센서 시대에 어떻게 대응할까
   3. 막대한 센서 네트워크에 어떻게 전력을 공급하는가
   4. 트릴리언 센서를 구성하는 다양한 센서 사례
   4-1. 물체 검지 센서
   4-2. 변형 센서
   4-3. 가속도 센서
   4-4. 음파·음성 센서
   4-5. 온도·습도·열센서
   4-6. 광 센서
   4-7. 전자기 센서
   4-8. 기타 센서
   5. 트릴리언 센서의 시장규모 추이와 예측
   【도·표 1. 트릴리언 센서의 WW시장규모 추이와 예측
   (수량·금액:2015-2040년 예측)】
   【도·표 2. 트릴리언 센서의 일본국내 시장규모 추이와 예측
   (수량·금액:2015-2040년 예측)】
   【도·표 3. 트릴리언 센서의 수요 분야별 일본국내 시장규모 추이와 예측
   (금액:2015-2040년 예측)】
   6. 트릴리언 센서와 관련되는 주요 대응기업·단체의 동향
   6-1. SPP Technologies 주식회사
   【그림 1. Si DRIE System(DRIE)를 이용한 에칭 예】
   【그림 2. 트릴리언 센서 사회의 센서에 대한 가치환류의 모식도】
   6-2. 기술연구조합NMEMS기술연구기구
   6-3. 국립대학법인 오사카대학
   6-4. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소(AIST)
   【그림 3. 나노 일렉트로닉스 연구부문의 미션과 연구개발 체제】
   【그림 4. 미니멀 팹에 의한 다품종 변량 제조 에코시스템 모식도】
   6-5. 일반사단법인 차세대센서협의회
   【그림 5. 스마트 센싱·인터페이스의 개념도】
   【그림 6 .IoT 센서 기술 플랫폼 개념도】
   6-6. 국립연구개발법인 신에너지 산업기술종합개발기구(NEDO)
   6-7. 국립대학법인 전기통신대학
   6-8. 국립대학법인 도쿄공업대학
   【그림 7. 그린센서 시스템의 모식도】
   【그림 8. 슈퍼 방호복의 모식도】
   6-9. 국립대학법인 도호쿠대학
   6-10. 국립대학법인 도요하시기술과학대학
   6-11. 일본전신전화 주식회사(NTT)
   6-12. 동일본고속도로 주식회사(NEXCO 동일본)
   6-13. 보쉬 주식회사
   【그림 9. 세계 최초 9축센서 「BMX055」의 외관 사진】
   7. 트릴리언 센서로 세계는 극적으로 변모한다'

●VPP/블록 체인의 시장동향(2) (69~78 페이지)
   ~실증 실험이 시작된 VPP는 2020년부터 움직이기 시작할 전망
   관련되는 기기·시스템 시장도 확대~

   1. 10월호의 정리
   2. 각 국가·각처에서 실시되고 있는 실증 실험의 사례
   2-1. 유럽의 사례(TenneT사(네덜란드)
   【그림 1. 블록 체인을 이용한 전력 매매 시스템】
   2-2. 일본국내 사례
   (1) 도쿄전력의 사례(도쿄전력홀딩스 주식회사)
   (2) SB에너지의 사례(SB에너지 주식회사)
   【그림 2. SB에네지의 대규모 버추얼 발전소(VPP: Vertual Power Plant) 구축실증 사업】
   (3) ENERES의 사례(주식회사 ENERES)
   【그림 3. ENERES의 버추얼 발전소(VPP) 실증 사업】
   3. 시장동향
   3-1. 블록 체인의 성립을 가속화시키는 시스템
   3-2. 축전 시스템
   3-3. 스마트 미터
  【그림 4. 각 전력회사의 스마트 미터 도입계획】
   3-4.BEMS/HEMS
   4.VPP의 시장규모
   【도·표 1. VPP 솔루션의 시장동향(금액:2015-2020년 예측)】

●조류·해류발전 사업의 현상과 장래 전망 (79~93 페이지)
   ~집합형 발전소가 잇달아 설영중
    영국에서는 398 MW인 대규모 팜도!~

   1. 조류·해류발전이란
   2. 조류발전의 장점과 과제
   3. 조류·해류발전의 종류
   3-1. 수평축형 터빈
   3-2. 수직축형 터빈
   3-3. 진동 수중익
   3-4. 기타
   4. 조류·해류발전의 출력규모 예측
   【도·표 1. 파력발전 사업의 일본국내 및 WW는 시장규모 예측(정격 출력:2017-2037년 예측)】
   5. 조류·해류발전 시장의 월드와이드 연구개발 동향
   5-1. 유럽
   【표 1. Horizon 2020 지원대상 조류발전사업 일람】
   5-2. 북미
   5-3. 기타
   6. 파력발전 관련 기업·단체의 대응 동향
   6-1. 국립연구개발법인 신에너지산업기술종합개발 구(NEDO)
   6-2. 국립대학법인 도쿄대학
   【그림 1. 조류발전 장치】
   6-3. 주식회사 교와컨설턴트
   6-4. 학교법인 쓰루학원히로시마공업대학
   6-5. 규덴미라이에너지 주식회사
   6-6. 주식회사 IHI
  【그림 2. 해류발전실해역 실증실험의 구도】
   7. 조류발전의 전망



《후서》
 독자 앙케트 「흥미 있는 리포트」톱3 예상 (94 페이지)



 

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