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수소발전기술 동향
~기후변동 대책의 비장 카드로서 정부는 발전 코스트를 LNG와 같은 수준으로 억제하는 「수소기본전략」을 내세웠다!
수소 발전이란
사회의 기반 에너지로서 수소를 이용한다는 이른바 「수소사회」 실현을 향한 대응이 착실하게 발전하고 있다.
수소를 이용해 발전하는 구조로는 정치식 및 자동차용 연료전지(FC：Fuel Cell)를 들 수 있다. 전지라는 이름과 달리 FC는 그 자리에서 발전해 얻은 전기 에너지를 추출해, 정치식인 경우에는 지상 설비로 자동차용의 경우에는 자동차 모터에 공급하는 구조이다. 이산화탄소(CO2)프리인 완전 클린 에너지로 주목되고 있다.
수소사회 구축을 위해 최근 주목되고 있는 것이 수소를 화력발전의 연료로 이용하는 사업용 혹은 자가 발전용 수소발전이다.
화력발전의 연료로 수소를 이용하는 수소 발전에는 이하와 같은 특징이 있다.
①CO2를 배출하지 않는다：수소는 연소 시에 물만 생성하며 CO2를 배출하지 않는다는 기존 화석연료에는 없는 특징이 있다. 다만 수소는 지하자원과 같은 1차에너지가 아니라 다른 에너지에서 제조되는 2차 에너지이므로 수소제조 시에 CO2를 발생하는 일이 있어 주의가 필요하다.
②수소는 다양한 에너지원에서 제조 가능：수소는 채굴지역이 한정되는 화석연료와는 달리 다양한 지역에서 다양한 에너지원에서 제조 가능하다. 일본은 화석연료의 대부분을 수입에 의지하고 있지만 수소를 연료로 이용할 수 있으면 에너지·보안의 향상에 기여한다.
경제산업성이 2014년 6월에 발표해 2016년 3월에 개정된 「수소·연료전지 전략 로드맵」에서는 수소사회 실현을 향한 대응 목표 및 계획이 규정되고 있어 수소발전에 관해서는 2030년쯤에 발전사업 본격도입이 목표로 되어 있다.
내용 목차
《산업용 센서 시리즈》
●산업용 센서의 동향 외계용②：광학식 센서 관련 시장(3) (3~28 페이지)
~자율주행용 3D-LiDAR 센서의 개발이 세계적으로 가열하는 가운데,
다양한 산업용 2D/3D-LiDAR의 수요도 급속히 확대하고 있다∼
1. 머리말
1-1. 대형 LiDAR의 등장과 산업용과 자동차용의 전개
(1) LiDAR는 대기오염 관측으로 시작되었다
【그림 1. 국립환경연구소가 개발한 대기오염관측용 LiDAR의 사례】
(2) 산업용 LiDAR의 진전과 자동차용 LiDAR
①산업용 2DLiDAR
【그림 2. 산업용 2DLiDAR의 용도(사례)】
②측량 기기용 LiDAR
③산업용 3DLiDAR
【그림 3. 철도건널목 장애물검지용 3D레이저 레이더 시스템의 기능(이미지)】
④자동차용 LiDAR
1-2. 산업용/자동차용 LiDAR의 주목 방식
(1) LiDAR는 TOF 방식의 제품이 많다
【그림 4. TOF 방식의 원리(직접 TOF)】
(2) 자동차용에서는 비 주사형이 주목되고 있다
①기계적 주사형
②MEMS형
【그림 5. MEMS형 3DLiDAR의 주사 원리(ECOSCAN의 사례)】
③페이즈드 어레이식
④플래시형
2. 산업용 LiDAR의 최근 시장동향
2-1. LiDAR의 글로벌 시장 추이·예측
【도·표 1. 산업용·자동차용 LiDAR의 WW시장규모 추이·예측(금액：2017-2022년 예측)】
【도·표 2. 산업용·자동차용 LiDAR의 2D형 WW시장 비율(금액：2017년)】
【도·표 3. 산업용·자동차용 LiDAR의 산업용 WW시장의 비율(금액：2017년)】
2-2. 일본국내 LiDAR 시장 동향
【도·표 4. 산업용·자동차용 LiDAR의 일본시장 추위·예측(금액：2017-2022년 예측)】
【도·표 5. 산업용·자동차용 LiDAR의 2D형 일본시장 비율(금액：2017년)】
【도·표 6. 산업용·자동차용 LiDAR의 산업용 일본시장 비율(금액：2017년)】
3. 주목기업의 최신 동향
3-1. 주사형 LiDAR 관련
(1) 주식회사 IHI
【그림 6. IHI의 「3차원 레이저 레이더」의 주요제품】
(2) 주식회사 고쿄
【그림 7. 레이저 드론과 백팩형 LiDAR】
(3) 일본신호 주식회사
(4) 호쿠요전기 주식회사
【그림 8. 호쿠요전기의 측역센서(제품 사례)】
3-2. 비 주사형·SS형 LiDAR 관련
(1) CORNES Tecnologies 주식회사
【그림 9. eddarTech의 솔리드 스테이트형 LiDAR】
(2) 주식회사 기요하라광학
【그림 10. 레이저 간섭계용 빔 익스팬더의 사례】
(3) 주식회사 도요테크니카
【그림 11. XENOMATIX의 「XENOTRACK」】
(4) 주식회사 히타치LG데이터스토리지
【그림 12. 히타치LG데이터스토리지의 3D LiDAR】
《차세대 시장 트렌드》
●수소발전기술 동향 (29~66 페이지)
~기후변동 대책의 비장 카드로
정부는 발전 코스트를 LNG와 같은 수준으로 억제하는 「수소기본전략」을 내세웠다!~
1. 수소발전이란
2. 어떻게 수소를 얻을 것인가
2-1. 부생수소
2-2. 석탄가스화법
2-3. 물의 전기분해
2-4. 수소를 포함한 화합물
2-5. 인공광합성
3. 수소를 연료로 한 발전
3-1. 수소가스터빈 발전
【그림 1. 가스터빈의 외관 및 내부 구조】
3-2. 수소연료전지 발전
4. 수소발전 인프라가 정비되면 EV와 FCV의 본질적 차이는 없어진다!
5. 수소발전의 시장규모 예측
【도·표 1. 수소발전의 일본국내 및 WW시장규모 예측(금액：2025-2050년 예측)】
【도·표 2. 수소발전의 분야별 WW시장규모 예측(수량：2025-2050년 예측)】
【도·표 3. 수소발전의 분야별 WW시장규모 예측(수량：2025-2050년 예측)】
【도·표 4. 수소발전의 분야별 WW시장규모 예측(금액：2025-2050년 예측)】
6. 수소발전의 월드와이드 동향
6-1. 미국
6-2. 유럽
6-3. 중국
6-4. 일본
【그림 2. 「수소기본전략」의 시나리오와 로드맵】
7. 수소발전과 관련되는 기업·연구기관의 대응동향
7-1. 가와사키중공업 주식회사(가와사키중공)
【그림 3. 상용 액화수소 운반선 이미지도】
【그림 4. 수소전소DLE 가스터빈의 구조】
7-2. 국립대학법인 기후대학
7-3. 국립대학법인 규슈대학
7-4. 공립대학법인 수도대학도쿄
【그림 5. 수도대학도쿄 ReHES의 학제적 연구의 이미지】
(1) 수소에너지 이용 시스템 그룹：고효율 FC시스템
【그림 6. 중온작동의 열회수형 고효율 FC의 모식도】
(2) 수소 제조·수송·저장 그룹：수소의 공급시스템
【그림 7. 수소의 수송·저장 이미지】
(3) 수소대기환경 그룹：대기환경에 미치는 수소의 영향
【그림 8. 대기환경에 미치는 수소의 영향에 대한 이미지】
(4) 에너지재료 그룹：고효율 축전 시스템
【그림 9. 고효율 축전 시스템의 이미지】
(5) CO2 분리·회수 그룹：CCS
【그림 10.CCS를 위한 분리막 개발의 이미지】
(6) 에너지시스템 그룹：에너지 절약·인프라
【그림 11. 도쿄도 장수명 환경배려형 주택모델사업 「솔러타운 후추」】
7-5. 지요다화공건설 주식회사
7-6. 학교법인 도쿄이과대학
【그림 12. NaBH4의 수소생성 메카니즘】
【그림 13. 도쿄이과대학이 개발한 「STEPS-FCV」의 외관】
【그림 14. 「STEPS」부분의 구성】
【그림 15. NaBH4의 특징：에너지 밀도 비교】
【그림 16. NaBH4를 수소 캐리어로 하는 수소순환형 사회】
7-7. 미쓰비시히타치파워시스템즈 주식회사
【그림 17. 가스터빈의 기본구조】
【그림 18. 미쓰비시히타치파워시스템즈 화력발전제품의 수소연료의 적용분야】
【그림 19. 수소 서플라이 체인의 개념을 표시한 모식도】
【그림 20. 수소연소 가스터빈의 드라이 저NOx 연소기】
8. 수소발전의 과제와 전망
●다이아몬드 단결정 시장 (67~75 페이지)
~잠재성은 무한대
2 인치화의 태동이 보이는 궁극의 재료는 탁상 공론으로 끝나지 않는다∼
1. 다이아몬드 단결정 시장 개황
2. 다이아몬드 단결정 시장의 기업 동향
3. 다이아몬드 단결정 시장규모 추이와 예측
【그림 1. 다이아몬드 단결정 시장규모 추이와 예측(금액, 수량：2013~2023년 예측)】
【그림 2. 사이즈군별 출하매수 점유율 추이와 예측(매수, 2013~2023년)】
●해양 온도차·농도차 발전사업의 현상과 장래 전망 (76~89 페이지)
~베이스 로드 전원을 예측한 일본의 연구는 세계 톱클래스
발전이 진행되어 실용화에 큰 기대~
1. 해양 온도차·농도차 발전이란
2. 해양 온도차·농도차 발전의 이점과 과제
3. 해양 온도차 발전의 종류
3-1. 밀폐 사이클
3-2. 오픈 사이클
3-3. 육상설치형·해상설치형
4. 파력발전의 출력규모 예측
【도·표 1. 해양 온도차 발전 사업의 일본국내 및 WW시장규모 예측(정격출력：2018-2038년 예측)】
【도·표 2. 해양 농도차 발전 사업의 일본국내 및 WW시장규모 예측(정격출력：2017-2037년 예측)】
5. 해양 농도차이·온도차 발전 시장의 월드와이드 연구개발 동향
5-1. 유럽
5-2. 북미
5-3. 기타
6. 해양 농도차이·온도차 발전과 관련되는 기업·단체의 대응 동향
6-1. 주식회사 제네시스
【그림 1. 해양 온도차 발전용 증발기】
6-2. Japan Marine United 주식회사
【그림 2. 해양 온도차 발전 이미지도】
6-3. 교와키덴공업 주식회사
【그림 3. 침투압 발전 시험 설비】
6-4. 주식회사 세이코전기제작소
7. 해양 농도차이·온도차 발전의 과제와 전망
《주목 시장 포커스》
●자동차용 음성인식 시장의 동향(2) (90~98 페이지)
~2018년부터 자동차용 AI어시스턴트가 약진, HMI가 중심이 될 가능성~
1. 클라우드와 AI를 이용한 자동차용 음성인식 시스템
1-1. 과거의 음성인식 엔진
(1) 지역별 카 내비게이션 시스템
1-2. AI어시스턴트
【그림 1. 다양한 통칭이 있는 AI어시스턴트】
【그림 2. 기존 음성인식의 흐름：2013년 Mercedes-Benz의 경우)】
【그림 3. AI어시스턴트의 플로우 모식도】
2. 음성인식기술에서 파생하는 기술·서비스
2-1. 마이크·스피커 기술
2-2. 기타 기술
3. 자동차용 음성인식기술·서비스 시장규모
【도·표 1. 일본국내 음성인식 기기·시스템 시장 추이(금액：2015-2030년 예측)】
《후서》
독자 앙케트 「흥미 있는 리포트」톱 3 예상 (99 페이지)
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