Yano E plus 2022년 3월호(NO.168)
≪차세대 시장 트렌드≫
스마트 센싱 시리즈(13) 스마트농업용 센서의 동향 ~옥내농장 편②~(3~17페이지)
~고도의 환경제어를 할 수 있는 통합환경제어장치는 구미계 기업이 주체
인공광형 식물공장은 일본계 기업의 대응이 많아~
1. 주목 기업의 대응
1-1. 옥외 스마트농업 관련
(1) FarmLogs®/Bushel, Inc.
그림1. FarmLogs의 사업 이미지(좌)와 제공정보 사례(중·우)
(2) ‘Jhon Deere‘/Deere & Company Corp.
그림2. Jhon Deere의 제품 예(좌/성인화 농기계, 우/자율형 농기계 프로토타입)
그림3. Jhon Deere 신개발 사례(좌/자율형 드론, 우/신형 제초제 살포기)
(3) Topcon Positioning Systems, Inc.
그림4. Topcon의 생육센서와 그 사용 형태(우)
그림5. Topcon의 후설치용 광학식 수확량센서와 그 수확량 매핑 예
1-2. 식물공장·스마트온실 관련
그림6. FAMS 식물공장의 자동화 기술(개념도: 좌)과 자동화 기기(중·우)
(1) Infarm GmbH/Infarm-Indoor Urban Farming Japan 주식회사
그림7. Infarm 점포용 재배 유닛 대량 도입 예(유럽)
그림8. Ifarm 점포용 재배 유닛(좌·중)과 그 작물용 원형 트레이(우)
그림9. 도쿄에서 도입된 Infarm의 재배 유닛과 그 제품 예
(2) Iron OX, Inc.
그림10. 미국산 채소류의 장거리 수송(이미지)
그림11. Iron OX의 자율형 운반로봇 ‘Angus’(제1세대 제품)
그림12. Iron OX 옥내농사용 고기능 로봇 팔
그림13. Iron OX의 신형 반송로봇 ‘Grover’(제2세대 제품)
그림14. Iron OX의 재배 모듈 지원용 신형 로봇 'Phil'
'모빌리티 DX'에서의 서비스 시스템 구축(1)(18~25페이지)
~시스템 디자인을 이용한 서비스 시스템 구축이란?～
1. DX에 대한 개념
2. 모빌리티 DX란
2-1. MIC라는 개념
그림1. MIC 개념도
그림2. 자동차 비즈니스 가치의 전환
표1. MIC for Service의 구체적인 예
2-2. 자동차회사의 기획·설계흐름 사례
그림3. 자동차회사의 제품기획·설계방법의 예
표2. 자동차회사의 제품기획·설계방법의 예
3. 시스템 디자인(기법)이란
표3. 시스템 디자인의 진행방법
연료 암모니아 동향(26~69페이지)
~석탄과 천연가스를 무탄소 암모니아로 대체함으로써
대폭적인 이산화탄소 배출 삭감이 실현되다~
1. 온난화 대책의 비장의 카드인 연료 암모니아
1-1. 3,000만 톤/년의 거대 시장으로 변모하는 연료 암모니아
1-2. 암모니아는 탈탄소의 비장의 카드인가
1-3. 움직이기 시작한 전력회사
1-4. 해외조달을 실현하는 공급망 구축
2. 연료 암모니아의 활용 분야
2-1. 발전
2-2. 제트엔진 연료
2-3. 선박용 디젤엔진 연료
2-4. 자동차용 엔진 연료
3. 국가 프로젝트에서의 연료 암모니아
3-1. 경제산업성 자원에너지청
(1) 연료 암모니아 공급망 구축: 목적
그림1. 연료 암모니아 사회 구현을 위한 선순환 창출
그림2. 암모니아 이용 확대를 향한 길
그림3. 연료 암모니아 도입·확대 로드맵
(2) 연료 암모니아 공급망 구축: 목표
① 암모니아 공급비용 저감에 필요한 기술 확립
② 암모니아의 발전 이용에서 고혼소화·전소화
그림4. 연구개발 목표와 기술개발 내용의 연관성
(3) 연료 암모니아 공급망 구축: 연구개발·사회구현의 방향성
① 암모니아 공급비용 절감
그림5. 그린 암모니아 전해합성기술의 개발·실증
② 암모니아의 발전 이용에서 고혼소화·전소화
그림6. 석탄화력발전소에서 암모니아 이용의 기존 대응(혼소기술)
그림7. 암모니아의 전소화를 위한 기술과제
(4) 연료 암모니아 공급망 구축: 타임스케줄
① 암모니아 공급비용 저감에 필요한 기술 확립
② 암모니아의 발전 이용에서 고혼소화·전소화
그림8. 1930년도까지 실시 스케줄
3-2. 국립연구개발법인 신에너지산업기술 종합개발기구(NEDO)
(1) NEDO(환경부)의 암모니아 혼소·전소사업 스케줄
그림9. NEDO(환경부)의 암모니아 혼소·전소사업의 2019년 이후 스케줄
(2) 구체적 주제와 연구개발의 성과 혹은 예정
① 석탄화력: 미세 탄분 보일러의 멀티버너 대응 암모니아 혼소기술의 연구개발(성과)
그림10. 미세 탄분 보일러의 멀티버너 대응 암모니아 혼소기술의 연구개발
② 석탄화력: 100만kW급 석탄화력에 대한 암모니아 20% 혼소 실증연구
그림11.100만kW급 석탄화력에서 암모니아 20% 혼소 실증연구
③ 석탄화력: 화력발전소에서의 CO2 프리 암모니아 연료 이용 확대를 위한 연구개발
그림12. 화력 발전소에서의 CO2 프리 암모니아 연료 이용 확대를 위한 연구개발
④ 가스터빈: 액체 암모니아 직접 분무 가스터빈 시스템 연구개발(성과)
그림13. 액체 암모니아 직접 분무 가스터빈 시스템 연구개발
⑤ 석탄화력/가스터빈: 암모니아 발전이용에서의 고혼소화·전소화(공모 중)
표1. 암모니아 연소 시 주요 과제
4. 연료 암모니아 시장규모
그림·표1. 연료 암모니아의 일본 시장규모 예측(수량·금액: 2030, 2035, 2040년 예측)
5. 연료 암모니아에 관련된 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 국립연구개발법인 해상·항만·항공기술연구소 해상기술안전연구소
(1) 내연기관에서의 암모니아 연료 이용 과제
그림14. 왕복 엔진: 가솔린 엔진(좌)과 디젤 엔진(우)의 차이
(2) 암모니아가 경유의 연소에 미치는 영향
그림15. 실험 개요
(3) 암모니아 혼소에 의한 열효율, 배기가스 성분 등에 대한 영향
(4) 경유 2단 분사에 의한 암모니아 및 N2O의 저감 효과
(5) 정리
5-2. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소
(1) 암모니아 직접 연소 가스터빈 개발
① SIP로서의 위상
그림16. SIP '에너지 캐리어'의 대응 개요
② 암모니아 직접 연소 가스터빈 개발
그림17. 암모니아 직접 연소 가스터빈 개발 노력
그림18. 암모니아 전소시험 결과
③ 린 리치 연소방식을 통한 저NOx 연소기술 개발
그림19. 리치 린 연소방식의 개발
④ 기타 대응
(2) 암모니아 연소촉매의 개발
① 암모니아 연료로서의 특징
② 촉매연소법
그림20. 촉매연소법 개요
그림21. 신규 암모니아 촉매 연소법의 특징
5-3. 지요다화공건설 주식회사
(1) 연료 암모니아에 대한 기본적인 생각
그림22. 탄소중립을 위한 다양한 에너지의 공급망 구축로 향하는 길
(2) 주력해야 할 과제
그림23. 연료 암모니아에 대하여 지요다화공건설이 주력해야 할 과제
① 해외 암모니아 제조 측(제조 플랜트의 스케일 업)
그림24. KAFCO사용 설비 외관사진
② 일본 수용 기지 측
그림25. 지요다화공건설의 일본 LNG기지 건설 실적
③ CCUS에 대한 대응
(3) 2030년 이후를 내다본 대응
① 신규 암모니아 합성 프로세스 개발
② 그린 암모니아 대응
5-4. 닛키홀딩스 주식회사(JGC)
(1) JGC의 수소, 암모니아에 관한 기본적인 대응 자세
그림26. JGC의 수소와 암모니아에 관한 대응 개요
(2) 청정 수소/암모니아에 관한 대응
그림27. 청정 수소/암모니아 최적화 툴(상)과 시뮬레이션 예(하)
(3) 재생가능에너지 유래 수소를 이용한 암모니아 합성·발전에 세계 최초로 성공
(JGC프레스 릴리즈 https://www.jgc.com/jp/news/assets/pdf/20181019.pdf)
그림28. 청정 암모니아 생산 및 연구개발(SIP '에너지 캐리어')
(4) 대규모 수소 제조 시스템을 활용한 그린 케미컬 플랜트 실증 프로젝트 시작
(아사히카세이, JGC 공동프레스 릴리즈(https://www.jgc.com/jp/news/assets/pdf/20210826j.pdf))
그림29. 중규모 수전해·암모니아 검증 플랜트(2024년도~)
그림30. 그린 케미컬 플랜트용 통합제어시스템·자율주행시스템 개발 개요
(5) 세계 최초의 블루 암모니아 수송이 개시
그림31. 일본/사우디아라비아 블루 암모니아 공급망 실증개념도(실증기간: 2020년 8~10월)
5-5. 미쓰이물산 주식회사
(1) 미쓰이물산의 암모니아 사업
(2) 청정연료 암모니아의 공급망에서 미쓰이 산의 대응 영역과 그 역할
그림32. 수소·청정연료 암모니아 사업에서 미쓰이물산의 역할
(3) 미쓰이물산이 추진하고 있는 청정연료 암모니아 제조 안건
6. 탄소중립 실현에서 암모니아 가능성
≪주목 시장 포커스≫
방열부재 시리즈(1) ~베이퍼 챔버~(70~98페이지)
~고성능 방열부재임에도 불구하고 소형화가 가능해
EV와 5G 스마트폰을 비롯해 다양한 분야에서 활약~
1. 최근 방열부재의 진전
2. 주목받는 베이퍼 챔버 및 유사 방열부재
2-1. 베이퍼 챔버(Vaper Chamber)
2-2. 히트 파이프(Heat Pipe)
2-3. 인테그레이티드 히트 스프레이더(Integrated Heat Spreader)
3. 베이퍼 챔버 시장규모 예측
그림·표1. 베이퍼 챔버의 일본 국내 및 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020~2025년 예측)
4. 베이퍼 챔버에 관련된 기업·연구기관의 대응 동향
4-1. FCNT 주식회사
그림1. 스마트폰 'arrows NX9'용 베이퍼 챔버와 케이스 설계(2020년 12년 출시)
그림2. 'arrows 5G F-51A' 베이퍼 챔버의 방열 차이(좌)와 열확산 메커니즘(우)
4-2. 국립대학법인 가고시마대학
(1) 전자기기의 열문제를 해결하는 고성능 냉각시스템의 중요성
(2) 래미네이트 타입의 베이퍼 챔버를 이용한 LED 광원 접합부의 방열
그림3. 베이퍼 챔버의 평면도(상)와 단면도(하)
그림4. FGHP®의 적층 상태를 나타내는 모식도
그림5. FGHP®와 다른 베이퍼 챔버와의 특성 비교
그림6. 샘플 바닥부에 의한 반경방향 열전도율 변화
그림7. 실험장치의 개략도(위)와 3방향에서의 형상(하)
그림8. 전압-전류 특성
그림9. 전류에 의한 접합부 온도 변화
그림10. Q에 의한 열저항 변화
그림11. 열저항 저감률 변화
4-3. 주식회사 ZAWARD
그림12. 베이퍼 챔버 외관
그림13. 베이퍼 챔버의 작동원리
그림14. 베이퍼 챔버의 방열효과
4-4 대일본인쇄 주식회사(DNP)
(1) DNP가 새롭게 개발한 '박형 베이퍼 챔버'에 적용되고 있는 기술
그림15. 일반적인 베이퍼 챔버의 작동원리와 구조
그림16. DNP의 '슬림형 베이퍼 챔버'의 외관(위)과 스마트폰 실장 이미지(하)
(2) '박형 베이퍼 챔버'를 이용한 열수송 실험결과
그림17. Cu판과 DNP 제품의 서모뷰어 관찰결과
(3) DNP의 ‘박형 베이퍼 챔버’는 구부릴 수 있으므로 고효율 3차원 열수송을 실현
그림18. (좌)평면적인 열확산 이미지, (우)3차원적인 열수송 이미지
그림19. 구부린 상태의 베이퍼 챔버의 서모뷰어 결과
(4) DNP의 ‘박형 베이퍼 챔버’의 새로운 애플리케이션
그림20. DNP의 ‘박형 베이퍼 챔버’의 응용사례 ~스마트글라스~
4-5. 국립대학법인 도호쿠대학
①루프 히트 파이프(LHP)
그림21. LHP의 구조와 작동원리를 나타내는 모식도
② 자여진동형 히트 파이프(OHP)
그림22. OHP의 구조를 나타내는 모식도(상)와 작동상황(하)
그림23. OHP 수치 시뮬레이션 예
4-6. 주식회사 후지쿠라
그림24. 후지쿠라의 열제어 부재 개발의 역사
그림25. 열제어 부재 대상 제품
그림26. 히트 파이프의 작동원리
그림27. 베이퍼 챔버의 작동원리
그림28. CPU 냉각유닛에 이용되는 베이퍼 챔버
4-7. LEA: LEADING EDGE ASSOCIATES(대만)
(1) 서멀 매니지먼트 제품의 올인원 서비스 제공
그림29. 서멀 매니지먼트 제품의 올인원 서비스 제공
(2) 베이퍼 챔버의 기본원리
그림30. 베이퍼 챔버의 작동원리 모식도
(3) LEA제 알루미늄제 베이퍼 챔버의 이점
그림31. LEA제 Al 베이퍼 챔버의 뛰어난 점
(4) 베이퍼챔버의 애플리케이션
그림32. EV용 배터리팩 응용 예
그림33. 산업용 IGBT로의 응용 예
5. 베이퍼 챔버의 장래 전망
≪시기적절 콤팩트 리포트≫
리튬이온전지의 재사용·재활용 동향(99~102페이지)
~’과제’와 ’가능성’의 사이에서 흔들리는
지향해야하는 것은 기존의 틀을 뛰어넘은 새로운 비즈니스 영역~
1. 리튬이온전지의 재사용·재활용이란
2. 시장개황
3. 분야별 동향
3-1. 중국의 LiB 재사용 동향(개요)
3-2. 중국의 LiB 재활용 동향(개요)
4. 주목 토픽
5.장래전망
표1. 리튬이온전지 재사용·재활용 세계 시장의 동향
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