물산업 분야별 기술/시장동향과 정부의 육성정책 및 R&D전략

제Ⅰ편 물 재이용 산업 및 스마트 워터 그리드 기술 동향
제1장 물산업 동향 및 육성전략
1. 물 산업의 개요
1) 물 산업의 정의
2) 물의 세계적 중요성
3) 물 산업의 부각 원인
(1) 관련투자 확대에 따른 성장 전망
가. 신흥공업국을 중심으로 한 유틸리티 수요 확대
나. 선진국의 교체 시기 도래
다. 개도국의 오?폐수 처리시설에 대한 관심 제고
라. 중동국가의 해수담수화 시설에 대한 투자 증가
마. 기타 인트라 투자
(2) 기타 유망시장의 출현
가. 먹는 샘물 시장
나. 효율성 향상관련 시장
4) 물 산업의 구조 변화
(1) 물을 둘러싼 환경의 변화
(2) 물 산업의 구조 변화와 비즈니스 시사점
가. 민영화의 진전
나. 지역 성장축의 변화
다. 기술 패러다임의 변화
2. 물 산업의 패러다임 변화 및 전망
1) 물 산업 패러다임 변화
(1) 수처리 기술의 패러다임 변화
(2) 운영관리 시장의 확대
(3) 운영관리를 기반으로 한 Total Solution 서비스
2) 세계 물 시장 전망
3. 물 산업 동향
1) 해외 산업 동향
(1) 세계 물 산업의 규모
(2) 물 연관산업
2) 국내 산업 동향
(1) 국내 물산업 규모
(2) 일반 현황
3) 물 산업 해외진출 현황
(1) 분야별 해외진출 현황
가. 시설 및 건설 분야의 경쟁력 보유
나. 부품 및 소재, 운영 및 관리 분야의 부진
(2) 정부의 해외진출 추진현황
가. 정부의 물 산업 육성과 해외진출 활성화 방안
나. 페루?칠레 물?대기 환경시장 진출
다. 시설 및 건설 분야에 집중된 해외 진출
라. 부품 및 재료 분야의 수출 증가
마. 아시아 지역 중심의 해외 진출
4) 해외 물사업 수주 동향
(1) 연도별 동향
(2) 지역별 동향
(3) 국가별 동향
(4) 공정별 동향
(5) 업체별 동향
(6) 발주 및 수주 형태별 동향
5) 국내 물 산업의 문제점 및 애로사항
(1) 기술개발
(2) 애로기술지원?기술이전
(3) 기반구축
(4) 생산체계
(5) 인력 양성
(6) 기업 지원 체계
(7) 네트워킹
(8) 국내 물기업 실태조사
6) 국내 물 산업 진단 및 역량 분석
(1) 물 산업 진단
(2) 역량분석
가. 기술 및 산업 경쟁력 진단
나. 핵심인자 역량 진단
다. 물 산업의 연계 및 가치사슬별 역량
라. 수출입통계이용 주요부문 역량평가
4. 물 산업 관련 기술 동향
1) 물 산업 관련 기술 분야
(1) 정수처리
(2) 하수처리
(3) 해수담수화
2) 수처리 기술
(1) 기술 동향
(2) 연구사업 동향
(3) 선진 기업 동향
3) 국내 물 산업 관련 기술 동향
(1) 국내 물 산업 기술 수준
(2) 국내 물 산업 기술 현황
(3) 국내 물 산업 기술 관련 R&D 현황
5. 물 산업 기업 현황
1) 해외 기업 현황
(1) 베올리아(Veolia, 프랑스)
(2) 수에즈(Suez, 프랑스)
(3) ITT(미국)
(4) 날코(Nalco, 미국)
(5) 토레이(Toray Environment & Engineering, 일본)
(6) GE(미국)
(7) 지멘스(Siemens, 독일)
(8) 맥쿼리(Macquarie, 호주)
(9) IBM(미국)
(10) 아그바(Agbar, 스페인)
(11) 사베습(Sabesp, 브라질)
2) 국내 기업 현황
(1) 기업별 현황
가. 두산중공업
나. 웅진그룹
다. 코오롱
라. 삼성
마. 효성
바. 현대엔지니어링, 현대건설
사. LG
아. SK
자. 도레이첨단소재
차. 삼천리
카. 제일모직
타. 극동건설
파. 삼진정밀
하. 기타
(2) 소재 화학 기업의 물 산업 진출 동향
(3) IT기업의 물 산업 진출 동향
(4) 대기업의 물 산업 진출 동향
가. LG전자
나. 포스코건설
6. 정부의 물 산업 육성전략
1) 추진전략
(1) 원천기술 개발을 통한 경쟁력 확보
가. 첨단 여과막, 스마트상수도 등 블루골드시장 주도 기술 개발
나. 신기술 실증공간(Test-Bed) 확보로 상용화 촉진
(2) 토탈솔루션 역량 확보를 통한 전문 물 기업 육성
가. 源?급수인구?경제성 등을 고려하여 2020년까지 지방상수도를 39개 권역으로 통합화?광역화
나. 하수처리장별로 운영되는 하수도사업 위탁을 하천 유역단위의 통합운영관리체계로 전환
(3) 먹는샘물, 물 재이용 등 연관산업 육성
가. 먹는 샘물산업 발전 기반 조성
나. 친환경 대체용수 산업 육성
다. 상하수도 기자재 산업 경쟁력 강화
(4) 물산업 해외진출 활성화
가. 지역별 맞춤형 해외진출 전략 수립
나. 해외 진출 기반 구축
다. 민관 및 정부 간 협력체계 구축
2) 소요예산
7. 미래 능동형 수자원 확보 기술
1) 국내 능동형 수자원 확보의 중요성
2) 능동형 수자원 확보 기술
(1) 물 재이용 기술
(2) 해수담수화 기술
(3) 물 재이용 및 해수 담수화 통합시스템
제2장 물 재이용 산업 동향
1. 물 재이용의 개요
1) 물 재이용의 정의
2) 물 재이용의 특성 및 현황
3) 물환경 여건의 변화 및 전망
(1) 자연환경의 변화
가. 기후변화 및 수문현황
나. 수자원 부존량 및 물 이용현황
다. 물이용 전망
(2) 사회·경제 환경 전망
가. 인구 전망
나. 사회·경제적 여건 변화
(3) 물환경 여건 변화
2. 세계 물 재이용 시장과 신기술 개발 동향
1) 세계 시장 동향
2) 기술 개발 동향 및 핵심기술
(1) 신기술 개발 동향
(2) 물 재이용 실용 핵심기술
가. 분리막 수처리 기술
(3) 차세대 물 재이용 핵심기술
(4) 저비용 고에너지 효율 기술 개발
(5) 하수 자원회수 핵심기술
(6) 신재생에너지 사용 확대와 시장성장 전망
3. 물 재이용 관련 기술 동향
1) 국내?외 물 재이용 관련 기술 동향 및 수준
2) 국내?외 물 재이용 관련 기술개발 현황
3) 국외 물 재이용 관련 기술 현황
4) 국내 물 재이용 관련 기술 현황
4. 국내 물 재이용 주요 정책
1) 물 재이용 기본계획 수립
2) 정책 기본방향 및 추진전략
(1) 목표
(2) 추진전략
가. 물재이용 관리 체계 강화
나. 물재이용시설의 과학적 관리기반 구축
다. 물재이용 산업육성 및 기술개발
라. 물재이용 전문인력 양성
(3) 주요 정책 방향 및 현안
가. 물 재이용 시설 기준 제정
나. 물 재이용 관리계획 수립
다. 물 재이용 용도별 시스템 및 기술 실증화 사업
라. 하수처리수 재이용사업 지속 추진
(4) 재이용수 사용처 개발
가. 도로면 살수
나. 분산 하수재이용 시스템
(5) 물 재이용 목표량
(6) 기대효과
5. 물 재이용 정책 기본방향 및 추진전략
1) 정책 비전 및 목표설정
2) 주요 지표
3) 정책 방향
4) 주요 정책과제
(1) 물 재이용 관리체제 강화
(2) 물 재이용 시설의 과학적 관리기반 구축
(3) 물 재이용 산업육성과 기술개발
(4) 물 재이용 전문인력 양성 및 홍보
6. 물 재이용 활성화 및 기반강화를 위한 주요정책과제
1) 물 재이용 관리체제 강화
(1) 물 재이용 의무화 확대조정 및 관련법 개정
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
(2) 물 재이용시설 확대·보급을 위한 행정 및 경제적 지원 강화
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
(3) 물 재이용 용도별 통합 수질기준 마련
가. 현황 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
2) 물 재이용 시설의 과학적 관리기반 구축
(1) 물 순환체계와 연계한 물 재이용 시스템 구축 및 관리
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
(2) 지류지천 관리를 위한 하수재이용 활성화
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
(3) 물 재이용 시설 설치·관리 통합지침 및 시설기준 마련
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
(4) 지자체 물 재이용 관리계획 수립 지침
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
(5) 물 재이용 자료수집 및 통계 표준화 시스템 개발
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
3) 물 재이용 산업육성 및 기술개발
(1) 물 재이용 산업기반 구축과 국제 경쟁력 강화
가. 현황 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
(2) 새로운 물 재이용 기술 적용
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
4) 물 재이용 전문인력 양성 및 홍보
(1) 물 재이용 산업기술 인력 전문화
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
(2) 물 재이용 이미지 개선 및 홍보
가. 현황 및 문제점 나. 정책방향 다. 추진계획 라. 기대효과
제3장 하?폐수 처리수 재이용
1. 공공하수처리시설 현황 및 에너지 관리 현황
1) 공공하수처리시설 현황
2) 공공하수처리시설의 에너지 관리 현황
2. 하수처리기술의 시장동향 및 전망
1) 시장동향
(1) 에너지 효율화/효율향상 (기존 및 신공정 효율향상)
(2) 미량유해물질의 제어
(3) 하수 중 유효자원회수
가. 유럽연합 (EU) 나. 미국 다. 캐나다 라. 일본
(4) 슬러지 자원화
2) 주요 이슈와 향후 전망
(1) 멤브레인 기반의 하수고도처리 기술
(2) 환경규제 강화
(3) 하수처리장 에너지 자립화
3. 하수열과 하수슬러지의 시장동향 및 전망
1) 하수열 시장 동향
(1) 하수열 산업 동향 및 전망
(2) 국내 하수열 시장 현황
(3) 해외 하수열 산업 동향
가. 일본 나. 스웨덴 다. 독일
2) 하수슬러지 시장 동향 및 전망
(1) 하수슬러지 재활용 산업 개요 및 주요 이슈
(2) 국내 하수슬러지 재활용 시장 현황 및 전망
4. 미래지향형 하수처리기술
1) 에너지 효율화/효율향상 (기존 공정 효율화)
(1) 산소전달효율 향상기술
가. 순산소 발생 및 적용 기술
나. 미세 기포발생 기술
(2) 고액분리 효율향상기술
2) 에너지 효율화/효율향상 (신공정 효율화)
(1) 고성능/고집적 Membrane Bioreactor 기술
(2) 정삼투(Forward Osmosis) 기술
가. 정삼투 전용막 및 모듈 개발 기술
나. 유도용액 개발 및 회수 기술
다. 정삼투 막여과를 적용한 시스템 디자인 기술
(3) 혐기성 하수처리 기술
3) 미량유해물질 제어
(1) 고도산화분해기술(AOP)
(2) 세라믹 막 수처리 기술
(3) 흡착기술
4) 하수 중 유효자원회수
(1) 유기자원 회수기술
(2) 무기자원 회수기술
5) 슬러지 자원화
(1) 경량 골재화 기술
(2) 토양 개량제화 기술
(3) 비료화 기술
5. 미래지향형 하수처리기술의 시장 동향
1) 해외 시장 규모 및 전망
(1) 해외 시장 동향
(2) 기술 선진국의 시장전망
가. 영국 나. 미국 다. 일본
2) 국내 시장 동향
6. 미래지향형 하수처리기술의 연구개발 동향
1) 해외 기술개발 동향
(1) 에너지 효율화/효율향상(기존 공정 효율화)
가. 산소전달효율 향상기술
나. 고액분리 효율향상기술
(2) 에너지 효율화/효율향상(신공정 효율화)
가. 고성능/고집적 MBR 기술
나. Forward Osmosis 기술
다. 혐기성 하수처리 기술
(3) 미량유해물질 제어
가. 고도산화분해기술
나. 세라믹 막 수처리 기술
다. 흡착기술
(4) 하수 중 유효자원회수
가. 유기자원회수기술
나. 무기자원회수기술
(5) 슬러지 자원화
2) 국내기술개발 동향
(1) 에너지 효율화/효율향상(기존 공정 효율화)
가. 산소전달효율 향상기술
나. 고액분리 효율향상기술
(2) 에너지 효율화/효율향상(신공정 효율화)
가. 고성능/고집적 MBR 기술
나. Forward Osmosis 기술
다. 혐기성 하수처리 기술
(3) 미량유해물질 제어
가. 고도산화분해기술
나. 세라믹 막 수처리 기술
다. 흡착기술
(4) 하수 중 유효자원회수
가. 유기자원회수기술
나. 무기자원회수기술
(5) 슬러지 자원화
7. 미래지향형 하수처리기술의 발전방향 및 전망
1) 에너지 효율화/효율향상 분야
(1) 기대효과
(2) 파급효과
(3) 연구전략
(4) 발전방향 및 전망
2) 미량유해물질 제어 분야
(1) 기대 및 파급효과
(2) 연구전략
(3) 발전방향 및 전망
3) 하수 중 유효자원회수 분야
(1) 기대 및 파급효과
(2) 연구전략
(3) 발전방향 및 전망
4) 슬러지 자원화 분야
(1) 기대 및 파급효과
(2) 연구전략 및 발전방향과 전망
8. 폐수의 재활용과 음용수의 안전확보 동향
1) 물의 관리와 안전성확보
2) 폐수로부터 청정음용수의 재생
3) 절수를 위한 기술개발과 수질향상 방안
4) 시사점
제4장 빗물 이용 및 중수도 시설
1. 빗물 이용 시설 현황 및 LID
1) 국내 빗물 이용 시설 현황
2) 해외 빗물 이용 사례
3) 빗물 관리
(1) 개념
(2) 주요시설
가. 집수시설 나. 저류시설 다. 침투시설
4) LID(저영향개발)
(1) 개념 및 필요성
(2) 국내 현황 및 프로젝트
2. 빗물관리 현황 및 빗물관리시설 설치 사례
1) 빗물관리시설의 설치 및 운영 현황
(1) 빗물관리시설 유형
가. 빗물이용시설 나. 빗물저류시설 다. 빗물침투시설
(2) 빗물관리시설의 기능
2) 빗물관리체계 및 관련 제도
(1) 빗물이용관련 법규 및 정책
(2) 관련 인센티브
가. 국가
나. 광역 지방자치단체
다. 기초자치단체
라. 해외 사례
3) 빗물관리시설 설치 사례
(1) 국내 사례
가. 서울대학교 캠퍼스
나. 스타시티
다. 경기도 사례
라. 천변저류지 : 강진천변(함평 2지구)
마. 분산형 빗물관리시스템 사례 - 아산 탕정 신도시
(2) 해외 사례
가. 미국 나. 일본 다. 기타
3. 빗물 관리 활성화 방안
1) 제도적 확대 방안
(1) 빗물관리시설 의무화 조항 확대방안
가. 각종 개발계획 시 빗물관리 방안 검토
나. 빗물관리시설의 설계 및 유지관리에 관한 규정의 제정
다. 빗물관리시설의 설치대상의 확대 필요
(2) 빗물관리확대를 위한 법적, 제도적 개선방안
가. 빗물관리 담당 행정부서 설치
나. 다량 용수소비시설의 용수절약계획 또는 빗물관리계획 수립 의무화
다. 지자체의 용수이용계획 수립 시 빗물관리계획수립 의무화
(3) 빗물관리확대를 위한 경제적 지원방안
가. 빗물관리시설 설치 시 세제혜택 및 인센티브 제공
나. 빗물관리 기업의 지원 및 빗물관리시설 제조업체의 육성
2) 제도 개선 및 보완 방향
(1) 설치 목적 및 방향의 전환
(2) 설치 방향
4. 중수도 이용용도 및 처리시설의 문제점
1) 중수도의 개요
(1) 중수도의 개념
(2) 중수도 분류
가. 개별순환방식 나. 지구순환방식 다. 광역순환방식
(3) 중수도 의무화 대상 시설
(4) 국내의 중수도 현실
(5) 선진국의 중수도 사용 현황
가. 미국의 중수도 사용 유형
나. 일본의 중수도 적용사례
2) 중수도 이용용도
(1) 원수와 중수 수량밸런스 고려해서 선정
(2) 공업용수, 화장실용수, 청소용수 등 재활용
(3) 해외 중수도, 핵발전소 냉각수로 중수 사용
(4) 국내 중수도, 공업용수 및 화장실용수 재이용
3) 국내 중수도 처리시설의 문제점
(1) 중수 운영관리 저조
(2) 중수도 설비 이용률 저조
(3) 원수 유입량 고려한 설계 표준화 모델 시급
4) 광역중수도 보급 법제도 마련
제5장 스마트 워터 그리드 기술 동향
1. 스마트 워터 그리드(Smart Water Grid) 개요
1) 기존 상하수도 시스템
2) 스마트 워터 그리드의 정의
(1) 스마트 워터 그리드의 개념
(2) 물리적 구성 요소
가. Water platform
나. Integrated ICT platform
다. Micro-grid(or Meso-grid)
(3) 핵심 기술
3) 스마트 워터 그리드 기술
(1) 스마트 워터 그리드 기술의 정의
(2) 스마트 워터 그리드 기술의 세부 범위
4) 스마트 워터 그리드의 필요성
(1) 수자원 환경변화
(2) 도시화 및 메가시티 건설
(3) 물-에너지 연결관계(Water-Energy Nexus)
(4) 신성장 녹색산업 육성
2. 스마트 워터 그리드의 시장 동향
1) 시장 환경
(1) 해외 시장 동향
가. 지속적으로 증가하는 글로벌 물 시장
나. Water Industry 현황과 변화 방향
다. 시장 동향 요약
라. Smart Water Grid Initiative
(2) 국내 시장 동향
가. 물산업 태동기 및 본격적 육성 정책 시작
나. 정부의 범부처 물산업 육성 전략 발표(2010.10.13)
다. 민간기업의 Smart Water Grid에 대한 관심 증대
3. 스마트 워터 그리드 기술 동향
1) 분야별 기술 동향
(1) 수자원 분야
가. 국내?외 주요 수자원 정보 분석 및 제공 체계
나. 시험유역 구축(국토해양부)
다. 하천수 사용관리 시스템 운영(국토해양부)
라. 하천유량조사 자동화 추진(국토해양부)
마. IBM의 수자원 관리 서비스 - 미국
바. National Smart Water GridTM - 미국
사. Mekort(Israel National Water Company) - 이스라엘
아. Fukuoka District Waterworks Agency(FDWA) - 일본
자. Hitachi의 ‘Intelligent Water Systems’ - 일본
차. 남수북조사업 - 중국
(2) 지능화 분야
가. IBM - 지능화 프레임워크
나. IBM - 수자원 및 수질 통합 운영 관리 모델
다. IBM, Beacon Institute - 미국
라. TaKaDu - 이스라엘
마. 한국
바. 미국의 스마트계량기 동향
사. 유럽의 스마트미터링 동향
(3) 활용망 분야
가. Thames Water - 영국
(4) 실증형 분야
가. The Power and Water Corporation - 호주
나. SEQ Water Grid - 호주
다. Lower Colorado River Authority(LCRA) - 미국
2) 국내·외 주요 요소 기술 개발 동향
(1) 수자원 관리 기술
가. 국내 기술 개발 현황 및 도입 사례
나. 국외 기술 개발 현황 및 도입 사례
(2) 지능형 검침 인프라(Advanced Metering Infrastructure)
가. 국내 개발 현황 및 도입 사례
나. 국외 개발 현황 및 도입 사례
4. 스마트 워터 그리드 정책 동향
1) 해외 정책 동향
(1) 미국
가. Smart Water Grid Initiative 출범
나. 스마트 워터 그리드의 추진 방향
다. 지능형 검침인프라(AMI: Advanced Metering Infrastructure) 지속 구축
라. The Pecan Street Project(Texas, USA)
마. National Smart Water GridTM : 광역 수자원의 지능적 관리
바. Water Energy Nexus : Sempa Power, USA
사. 기타 추진 내용
(2) 호주
가. 기본 추진 현황 나. 호주 SEQ Water Grid Project
(3) EU
가. 기본 추진 현황 나. EU의 물 관련 R&D
(4) 영국
가. 향후 집중할 수처리 관련 5대 기술에 수자원 정보화 제시
(5) 기타 국가
가. 이스라엘
나. 네덜란드 Smart 제방관리시스템
다. 싱가포르 NEWater
라. 기타
2) 국내 정책 동향
(1) 정부의 움직임
가. 범부처 물산업 육성 정책 수립
(2) 지자체의 움직임
가. 서울시 녹색성장계획
나. 새만금 산업단지 Smart Water Complex 계획(전북)
(3) 추진 R&D 현황
가. U-물순환 기술(국토해양부 U-Eco City 사업단 과제)
나. 물 관리와 정보통신 기술의 접목
5. 스마트 워터 그리드 발전방향
1) 통합적 수자원 관리 시스템의 중요성
2) 호주와 싱가포르의 워터 그리드 현황
(1) 호주
(2) 싱가포르
3) 국내 스마트 워터 그리드 발전방향
(1) 시공간으로 분산된 관리정보의 연계/통합체계 구축
(2) 다중수원의 최적 활용을 위한 수자원 분석/모의/관리체계 구축
(3) 지역 수자원의 변동 예측을 통한 물부족 위협 대응 체계 구축
(4) 도시 수자원 최적 활용을 위한 수자원 확보 및 이용 기술
(5) Smart Water Grid 맞춤형 ICT 기반 물정보 관리기술 개발
(6) Smart Water Grid 플랫폼 구현을 위한 수자원 망 설계 기술

제Ⅱ편 해수담수화 및 멤브레인 기술 동향
제1장 수처리 산업 및 기술 동향
1. 수처리 산업의 개요
1) 수처리 산업의 구분
2) 수처리 기술의 중요성
3) 수처리 기술의 진화
4) 수처리 기술의 적용 현황
(1) 수처리 기술의 적용 부문
(2) 수처리 기술의 적용 현황
가. 상수처리 부문 나. 하수처리 부문 다. 담수화 부문
2. 수처리 산업 현황
1) 산업 현황
2) 부문별 현황
(1) 상수도
(2) 하수도
(3) 산업용 수처리 아웃소싱
(4) 하수재이용 시장
3. 고도수처리 기술 및 설비
1) 고도수처리의 개요
2) 폐수처리 기술 및 설비
(1) 생물학적 처리
가. 생물막법 나. 생물학적 탈인 다. 생물학적 탈질 라. 혐기성 처리
(2) 활성탄 흡착
(3) 습식산화기술
(4) 고급산화법(AOP)
가. 오존 산화 나. 펜턴 산화 다. TiO2 광촉매 산화
(5) 전자빔 가속기(Electron Beam)을 이용한 폐수처리
(6) 초임계 유체 산화
(7) 감압증류 폐수처리
3) 고도 정수처리 기술 및 설비
(1) 초순수제조 System
가. 역삼투압장치 (Reverse Osmosis System)
나. 이온교환장치 (Demineralization System)
다. 정밀여과장치 (Micro Filrtation System)
라. 한외여과장치 (Ultra Filtration)
마. 자외선 살균장치 (Ultraviolet System)
(2) 전기투석 System (ED & EDR System)
(3) IMR-Rrocess 복수탈염설비 (Intermediate Resins Process Condensate Polishing System)
(4) 해수전해 폐수처리설비 (Sodium Hypochlorite Generating System)
제2장 해수담수화 산업 동향
1. 해수담수화 개요
1) 해수담수화의 필요성 및 특성
(1) 해수담수화의 필요성
(2) 해수담수화 특성
2) 해수담수화의 방법
3) 역삼투법(RO)
(1) 막 재료 및 구조
(2) 막의 구성
(3) 수리학적 구성
가. 1단 구성(농축수 순환) 나. 2단 구성
(4) 비용 및 에너지 소모
(5) 에너지 소모량 저감방안
(6) 역삼투막공정의 구성
가. 취수시설
나. 전처리 시스템
다. RO 공정
라. 후처리 공정 및 처리수 수질
(7) 농축수 처리
2. 해수담수화 시설 현황 및 추진사업
1) 국내 해수담수화 시설 현황
(1) 생활용수
(2) 공업용수
2) 해수담수화 추진사업
(1) 부산 기장 해수담수화플랜트사업 현황
(2) POSCO 광양제철소 해수담수화시설 추진현황
3) 세계 해수담수화 플랜트 시설 전망 및 현황
3. 해수담수화 시장 동향
1) 해외 시장 현황 및 전망
(1) 시장 규모
(2) 중동
(3) 중국
(4) 인도
2) 국내 시장 현황 및 전망
3) 국내 기업의 해수담수화 플랜트 수주현황
4. 해수담수화 기술 동향
1) 기존의 담수화 기술
(1) 증발법
가. 다중 효용방식(MED: Multi-Effect Distillation)
나. 다단 플래쉬 방식(MSF: Multiple-Stage Flash Distillation)
다. 증기 압축식(VCD: Mechanical Vapor Compression Distillation)
(2) 결정법
(3) 역삼투막법
(4) 전기투석법
2) 국내·외 기술 동향
(1) 해외 기술 동향
(2) 국내 기술 동향
3) 차세대 기술개발
4) 미래 기술
5) 국내 기술 현황 및 과제
6) 전기장을 이용한 해수담수화 기술
(1) 개요
(2) 기술 개발 내용
7) 비멤브레인(Non-Membrane) 방식의 해수담수화 장치
(1) 개요
(2) 가스 하이드레이트
(3) 가스 하이드레이트의 형성원리를 이용한 해수담수화 기술
(4) 연구결과
가. 해수담수화 장치 개발
나. CO2 하이드레이트 형성/분해 원리를 이용한 해수담수화 연구
(5) 결론
8) 신재생에너지 해수담수화 플랜트 산업
(1) 신재생에너지를 활용한 해수담수화 플랜트
(2) 신재생에너지 해수담수화 플랜트의 동향
5. 해수담수화 신기술
1) 정삼투막(FO) 기술
2) 막 증발법(MD) 기술
3) 축전식 탈염(CDI) 기술
6. 해수담수화 기술 및 사업 동향
1) 개요
2) 해수담수화 개발 잠재능력 및 시장예측
3) 해수담수화 프로젝트 추진 계약 및 생산비용의 경향
4) 해수담수화 생산비용 저하에 기여한 기술의 발전 현황
5) 해수담수화 생산비용에 영향을 주는 인자
6) 정제수 가격(TWC)의 변동
7) 해수담수화 비용 산출방법 분석
8) 시사점
7. 해수담수화 플랜트 기업 동향
1) 해외 업체 현황
2) 국내 업체 현황
8. 담수화 플랜트 밸브 재질 선정
1) 담수화 설비에서의 스테인리스 스틸
2) 담수처리 시설에 적합한 스테인리스 스틸
3) 듀플렉스 스테인리스 스틸
4) 스테인리스 담수화 공장 가동
5) 스테인리스 스틸 사례 연구
(1) 담수화 공장
(2) 싱가포르의 SingSpring 담수화 공장
9. 해수담수화 해외시장 진출 방안
1) 중동 지역 시장 여건
2) 아시아 지역 시장 여건
3) 해수담수화 진출확대 방안
(1) 핵심기술의 확보
(2) 현지화 및 대외협력강화
10. 해수담수화 사업화 전략 및 산업 전망
1) 해수담수화 사업화 전략
2) 해수담수화 기술의 발전 방향
3) 해수담수화 플랜트 산업 전망
제3장 수처리용 멤브레인 기술 동향
1. 멤브레인(Membrane) 기술 개요
1) 멤브레인의 정의
2) 막의 분리 기능 및 응용 분야
(1) 분리 기능
가. 분리·농축 나. 분획 다. 격리 라. 고정·흡착
(2) 응용 분야
3) 멤브레인의 분류
(1) 기공크기에 의한 분류
가. 정밀여과막(Microfiltration membrane)
나. 한외여과막(Ultrafiltration membrane)
다. 나노여과막(Nanofiltration membrane)
라. 역삼투막(Reverse osmosis membrane)
(2) 재질에 의한 분류
(3) 구조에 의한 분류
가. 다공성(porous)막과 비다공성(nonporous)막
나. 대칭(symmetric)막과 비대칭(asymmetric)막
(4) 사용용도에 따른 분류
가. 액체 분리용 막
나. 기체 분리용 막
다. 이온교환막(Ion exchange membrane)
라. 투석막(Dialysis membrane)
4) 멤브레인 기반의 수처리 확산 현황
(1) 멤브레인 수처리의 확산
(2) 글로벌 경쟁으로 전환
(3) 기술 혁신 경쟁으로 전환
(4) 역동적 경쟁으로 전환
(5) 미래를 위한 준비
2. 수처리 멤브레인 및 모듈의 기술적 특성
1) 수처리 멤브레인의 성능 및 특성
(1) 정밀여과막(MF, Microfiltration Membrane)
가. 성능 나. 특성
(2) 한외여과막(UF, Ultrafiltration Membrane)
가. 성능 나. 특성
(3) 세라믹 멤브레인(Ceramic Membrane)
가. 정의 나. 재질 및 구조 다. 적용분야 라. 향후 전망
(4) 나노여과막(NF, Nanofiltration Membrane)
가. 성능 나. 특성
(5) 역삼투막(RO, Reverse osmosis Membrane)
가. 성능 나. 특성
2) 모듈의 형태별 특성
(1) 나권형(Spriral-wound Type) 모듈
가. 구조 나. 작용 원리
(2) 중공사형(Hollow Fiber) 모듈
가. 구조 나. 작용 원리 다. 특징
(3) 관상형(Tubular) 모듈
가. 구조 나. 작용 원리 다. 특징
(4) 평판형(Plate & Frame) 모듈
가. 구조 나. 특징
(5) 모노리스형(Monolith) 모듈
가. 구조 및 원리 나. 세라믹 멤브레인 전망
3) 수처리용 필터의 특성 및 적용분야
(1) 필터의 개요
가. 정의 나. 원리 다. 필터 적용 분야
(2) 수처리용 필터(마이크로 필터) 종류
(3) 필터 종류별 특징
가. Depth Filter
나. Wound Filter
다. Pleated Filter
라. Membrane Filter
마. Capsule Filter
(4) Nominal Rating와 bsolute Rating Filter 비교
가. Nominal Rating Filter 나. Absolute Rating Filter
(5) 분진 및 AIR 필터
가. 여과포 집진기(FILTER BAG) 나. 헤파필터(HEPA Filter)
3. 수처리 멤브레인 소재 및 모듈의 발전 방향
1) 막분리 공정 동향
(1) 해외 동향
(2) 국내 동향
2) 특허 동향 분석
(1) 주요 특허 동향 분석
(2) 나노기반 수처리 분야 특허 분석
가. 정삼투식 멤브레인
나. 나노 멤브레인 및 시스템
3) 분리막 소재 및 모듈 발전 방향
(1) 분리막 소재
(2) 분리막 모듈
(3) 막분리 공정 설계
4. 수처리 멤브레인 시장 동향
1) 물 산업의 시장 규모 및 전망
2) 수처리 멤브레인 시장 규모 및 전망
(1) 멤브레인 시장 규모
(2) 역삼투막 시장규모 및 전망
(3) 나노여과막 시장규모 및 전망
(4) 한외여과막/정밀여과막 시장규모 및 전망
(5) MBR(Membrane bioreactor) 시장 규모 및 전망
3) 멤브레인의 시장 동향
(1) 멤브레인의 분리 성능에 따른 분류
(2) 수처리용 멤브레인의 수요 현황
(3) 멤브레인의 성장 전망
(4) 글로벌 선도 기업의 멤브레인 동향
(5) 신기술 도입에 의한 멤브레인
(6) 국내 기업들의 시장 확대
4) 국내 멤브레인 시장의 문제점
5. 수처리 멤브레인 기술 동향
1) 막분리 기술 개발 동향
(1) 초순수 제조분야
가. 해외 나. 국내
(2) 음용수 제조분야
가. 해외 나. 국내
(3) 상수도 제조분야
가. 해외 나. 국내
(4) 오폐수처리 및 중수도 활용분야
가. 해외
2) 첨단 막여과 기술의 미래 발전 방향
(1) 막여과, 미래형 수도 공급 시스템
(2) 저에너지 막 공정 기술 혁신 필요
(3) 미래의 막여과 기술
가. 탄소나노튜브 멤브레인
나. 아쿠아포린
다. 유·무기 복합체
라. FO·MD·MCr 등 첨단공정 주목
(4) 공정 최적화를 통한 회수율 상승
(5) 물 통합형 플랜트 시너지 창출
3) 역삼투막(RO) 기술 현황 및 전망
(1) 역삼투막 기술의 진전
(2) 최신 해수담수화용 RO막 기술의 전 세계의 가동 상황
(3) 역삼투막 기술 발전 방향
가. 농도 분극·스케일링 개선
나. 전처리·유지관리로 파울링 개선
다. RO 공정, 에너지 효율 고려
라. 재도약·현상유지 동시 접근해야
마. AI로 지능형 유지관리 가능
바. 투수율 증가로 막 비용 절감
사. 염 제거율 향상으로 RO 경쟁력 제고
아. 태양열 에너지 접목해 공정 운영
4) 정삼투막(FO) 기술 동향
(1) 정삼투막 공정 연구 동향
(2) 정삼투막 개발 과정
(3) 정삼투막 공정의 중공사막에 적용
(4) 관개용수, 유도용액으로 비료 사용
(5) 모델링·시스템 등 다양한 연구 진행
(6) 국내 정삼투막 연구 활발
5) 막 증발법(MD) 기술 현황 및 전망
(1) 막 증발법 연구 동향
(2) 막 증발법 특징
(3) 막 증발법 공정의 분류
(4) 막 증발법 기술개발 동향
(5) Solar-MD·VMD 등 연구 진행
(6) 막 증발법 발전 전망
6) 수처리용 고분자 분리막소재 기술동향
(1) PVDF
가. NIPS에 의한 PVDF 분리막의 제조
나. TIPS에 의한 PVDF 분리막의 제조
다. MSCS에 의한 PVDF 분리막의 제조
라. VIPS에 의한 PVDF 분리막 제조
마. PVDF막의 친수화
(2) PTFE
가. PTFE의 섬유화
나. PTFE 다공성 필름의 제조
7) 초소수성 멤브레인의 활용기술 및 연구 동향
(1) 초소수성 표면의 특징과 활용기술
가. 초소수성 표면의 특징
나. 초소수성 방수, 방오, 방식 및 선택적 발한 표면
다. 초소수성 항결빙?항안개 및 집수 표면
라. 초소수성 물질의 약물전달시스템
마. 초소수성 표면을 이용한 선택적 분리
(2) 초소수성 멤브레인 기술의 국제연구 동향
가. 초소수성 물질관련 주요 연구 분야
나. 실리콘/불소 화합물의 나노막 합성 및 적용
다. 전기방사에 의한 초소수성 멤브레인 설계
라. PTFE의 RF-스프터링에 의한 초소수성막
마. 증착 방법에 의한 초소수성 멤브레인 설계
(3) 초소수성 멤브레인의 산업적 활용기술
가. 초소수성 막에 의한 유기물의 선택적 분리
나. 초소수성 멤브레인에 의한 막증류
(4) 국내 연구개발 수준 및 전망
가. 초소수성 표면 및 초소수성 소재의 기초연구
나. 향후 예측
8) 탄소나노튜브 분리막으로 염분 제거 및 물의 정화
(1) CNTs에 관한 기초 연구
(2) CNTs 함유 분리막 합성
(3) 염분 제거와 물 정화
(4) 시사점
9) 차세대 멤브레인 소재 기술개발 전망
(1) NIPS·TIPS 저압막 1세대 기술
(2) PVDF·PES 소재 위주 기술개발
(3) Anti-fouling 멤브레인 개발
(4) 국산 멤브레인 소재 AMC 개발
(5) RO 멤브레인, 90% 이상 제거
(6) 정삼투(FO), 친수성 소재 개발
(7) 금속필터 시장 급격히 증가
6. 수처리 멤브레인 기술 적용 성공사례
1) 환경규제 동향
(1) 환경규제 필요성
(2) 수도 서비스 국제표준화(ISO/TC224)
(3) 먹는물에 관한 환경 규제
가. 세계보건기구(WHO)
나. 미국(US-EPA)
다. 일본
라. 유럽연합(EU)
마. 대한민국
2) 국내·외 분리막 기술 개발 및 적용 현황
(1) 정밀여과막(MF) 및 한외여과막(UF)
(2) 나노여과막(NF)
(3) 역삼투막(RO)
(4) 표면처리 기술 및 모듈
(5) 국내 동향
7. 다기능성 고분자 멤브레인 소재분야 특허 동향
1) 특허 동향 분석 결과
(1) 전체 특허의 동향
가. 연도별 동향
나. 주요 출원인별 특허 동향
다. 각국의 세부기술별 특허 분포
라. 세부기술별 주요 출원인 Top 10
(2) 세부 기술별 연도별 동향
가. 세부 소재기술별 연도별 동향
나. 연료전지용 탄화수소계 강화 복합막 분야의 출원연도별 특허점수
다. 고유량 정수처리용 멤브레인 소재 분야의 출원연도별 특허점수
라. 저에너지 담수화용 고유량 멤브레인 소재분야의 출원연도별 특허점수
마. OBIGGS용 고투과선택성 기체분리용 멤브레인 소재분야의 출원연도별 특허점수
2) 시사점
8. 수처리 멤브레인의 미래 적용 분야 및 산업체 정책 제안
1) 수처리 멤브레인의 미래 적용 분야
2) 멤브레인 기술 관련 산업체의 정책 제안
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