2021. 7. 29.

관 계 부 처 합 동

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□(현황) ‘21년 6월말 기준 총 72,105기(급속 12,789, 완속 59,316) 운영 중, ‘17년 대비 5.3배 이상 속도감 있게 확충 

○ 충전기 1기당 전기차 대수는 2.4대로 주요국 대비 우수한 수준

* (충전기 1기당) 미국 16 대 , 일본 10 대, 프랑스 10 대, 중국 6 대 (’21, IEA Global EV Outlook) 

□(진단) 차량 보급의 가속화 추세^*에 맞춰 충전기도 대폭 확대 필요

* (‘11～’20년) 누적 13.7만대 보급, (‘21년) 누적 23.9만대 목표, (’25년) 누적 113만대 목표

○ 고속도로 등 교통요지에 (초)급속충전기 집중 설치, 완속충전기는 주거·상업·공공시설에 촘촘하게 완비 

□(현황) 주행거리가 긴 상용차(버스, 택시, 화물 등)의 경우 승용차에 비해 전기차 보급이 저조^*하고 전용 충전소 구축도 부족

* (전기상용차) 택시 26백대, 버스 22백대, 화물 2.9만대, (전기승용차) 17.7만대 

○ 차종 확대^*, 성능 향상 등 전기상용차의 보급여건 개선 추세

* (’19년 말) 1톤 전기트럭 출시, (‘21년) 택배화물차, 중형 전기택시 출시 

□(진단) 조속한 전기차 전환을 위해 차고지 등에 전용 충전소 선제적 구축 필요 

○ 특히, 구매보조금 단계적 축소^*에 따라 충전기 구축에 집중 지원

* (전기화물차 국비 보조금) ’20년 1,800만원 → ‘21년 1,600만원 → ’22년 1,400만원

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□(현황)’21년 6월말 기준 환경부, 한국전력, 지자체 등 공공부문 급속충전 구축^* 물량이 전체의 75% 차지(총 9,543기) 

* 유럽, 미국 등은 공공기관보다는 제작사 주도로 급속충전기 설치 중 

○ 낮은 수익성, 높은 구축 비용으로 민간 참여가 소극적이었으나, 전기차 보급 확대로 에너지사, IT사, 유통업체 등에서 민간충전사업 진출 증가

* (전기충전사업자) ‘18년 1개社 → ’21.6월말 기준 223개社 

□(진단) Cost- Parity(비용‧수익 균형점) 시점을 고려하여 충전인프라 구축사업을 민간 중심으로 단계적 전환 필요

○ 공공은 충전사각지와 최신 기술 보급에 집중하면서, 민간의 다양한 신사업모델 발굴을 지원

□(현황) 그간 양적 목표 달성에 치중하여 접근성, 충전수요 등을 고려하기보다 공모 방식으로 설치가 용이한 장소 위주^*로 구축 

* (급속) 공공시설 27% > 주차장 16% > 공동주택 15% > 상업시설 14% > 고속도로 휴게소 5% 順

○ 저공해차 통합누리집(ev.or.kr), 네비게이션 등을 통해 충전기 위치·상태가 공유되고 있으나, 이용자가 실시간 활용가능한 정보체계 부족 

□(진단) 빅데이터 분석을 토대로 충전기를 전략적으로 배치하고, 이해관계자들이 보다 유기적으로 협력할 수 있는 추진체계 필요 

○ 실시간으로 신속·간편하게 충전정보를 활용할 수 있도록 통합시스템을 구축하여 대국민 충전서비스 제공 

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□ ‘25년까지 교통거점에 빅데이터^*를 활용하여 주유소 수 만큼 전기차 충전소 1.2만개소 이상 구축

* (최적입지 선정프로그램, CILI) 전기차 등록댓수, 지리정보, 충전기 이용현황 등을 활용하여 1～5등급으로 분류하는 분석프로그램을 개발, 활용 중(’21.3～ )

○ (고속도로 휴게소) ‘25년까지 전국 휴게소 226개소(도로공사 199, 민자27), 1개소 당 평균 15기 구축(초급속 평균 3기 포함)

○ (국도휴게소·졸음쉼터) ’25년까지 국도휴게소 284개소, 졸음쉼터 53개소에 1개소 당 평균 4기 구축 

○ (주유소·LPG충전소) ‘25년까지 전국 1.2만개소 중 국도변 접근성(100m이내)이 우수한 1,500개소에 급속충전기 복합충전소구축^*

* (민관협력) 하이브리드 스테이션 조성(4대 정유사·LPG공급사, ‘25년까지 630개소 이상)

○ (공영주차장) ‘25년까지 1.2만개소에 1개소 당 평균 2기 구축(948개소 1,451기 旣 구축) 

□ 전기차 제작·수입사의 충전소 구축 인센티브 제도화 

○ (보급목표제^*) 전기차 제작·수입사의 충전기 설치실적을 차량 보급실적으로 전환 가능하도록 유연성 확보 제도 신설(‘21.下, ’23년 시행)

* 일정 규모 이상의 자동차 제작·수입사에게 일정 비율 이상의 저공해차 판매의무 부과

※ (‘21.6월 차 제작·수입사 충전기 구축 현황) 초급속 48기, 급속 196기, 완속 526기

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□ ’25년까지 주거지, 직장 중심으로 50만기 이상 구축

○ (공동주택) ’25년까지 100세대 이상 아파트(17,656단지, 1,073만면)에 주차공간의 4% 이상 완속충전기 구축^*

* 독립형 및 콘센트형 충전기 보급 확대로 생활권 내 구축 가속화

○ (도심지역) ‘25년까지 상업·공공시설(43만동, 475만면)에 주차공간의 3% 이상 완속·중속^* 충전기 구축

* 기존 완속충전기(7kW)보다 2~3배 충전속도가 개선된 충전기(10~20kW)

※ (아파트 및 주차면 정보) 국토부 K- apt 및 건축물대장 활용

□ 충전 취약지역에 빈틈 없는 충전기 구축

○ (연립·단독주택 등) ^❶주차공간(69만동, 223만면) 활용 구축^*, ^❷거주지 인근 공공·편의시설 충전기 확대 및 상시 개방(’21.7, 친환경차법 개정), ^❸가로등 충전기 보급^**

* (거주자 우선주차구역) 지자체 협력으로 전기차 주차면 설정 추진

   ** (가로등 충전기) 환경부- 강원도 100기 구축 시범사업(’21.5, 업무협약 체결)을 거쳐 확대

○ (도농지역) 마을회관, 경로당, 복지시설 등 공동이용시설 중심으로 설치

□ 단계적 법적 의무화^* 대상 기축건물, 충전 취약지역 설치 집중 지원

* (신축) ‘20년 0.5% → ’22년 5% → ‘25년 10%, (기축) 공공 ’22년 2%, 민간 ‘23년 2% (친환경차법 시행령 개정 추진) 

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□ ‘25년까지 버스 및 택시 차고지에 급속충전소 2,308개소 구축

○ (버스) ‘25년까지 전국 636개소에 충전기 2,500기 구축(1개소당 평균 4기)

○ (택시) ‘25년까지 전국 1,672개소에 충전기 6,600기 구축(1개소당 평균 4기)

* 법인택시‧개인택시연합회, 차 제작사와 전기택시 조기전환 업무협약 체결(’21.8월) 

□ ‘2030 무공해차 전환 100(K- EV100)’ 및 친환경차구매목표제 사업장 등에 우선 설치 지원(비공용 충전기 포함) 

○ (대상) 렌트‧리스, 물류‧운수, 금융‧제조, 대기업 등 대규모 업체^*를 대상으로 전기차 전환 목표와 연계하여 충전기 설치 지원

* (K- EV100, 환경부) 191개사 참여, 무공해차 전환(‘21년 1.8→ ’22년 5.3→ ‘25년 33.6→ ’30년 138만대)

(구매목표제, 산업부) 2,600여개사 대상, ‘21년 시범사업 후 ’22년 본사업 추진

○ (정비업체) 상용차 주요 제작사 전문 정비업체(104개사)에 충전기 구축 지원 

□ 대기관리권역 내 특정용도차량 전환^*을 위한 전용 충전기 지원

* ‘23.4월부터 택배차, 어린이통학차량 등의 신규 경유차 등록 금지

○ (어린이통학차량^*) 국공립 유치원‧어린이집‧초등학교 차량 우선 전환을 위한 시범사업 실시(’22년 300대, 교육부 등 협조) 

* ‘20.12월 기준 총 8.3만대 중 11대 전기버스, 경유 또는 배출가스 5등급 7,586대 운행 중

○ (택배차량) 물류센터 내 소형차량(1～2.5톤) 대상 2,000여개 물류창고(냉동배송, 냉장 등 근거리 운송용)에 전용충전소 구축‧운영^*

* K- EV100 물류분과에서 협력사(지입차량) 전기차 전환을 위한 충전소 구축 지원

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□ (추진방향) 수익모델 발굴과 민간 운영위탁을 거쳐 ’26년^*부터 단계적 매각

* 경제성 분석 결과 ‘23년부터 충전수익 발생, ’26년부터 누적 손실만회 전망(‘21년, 한국생산성본부)

○ (공공역할) 직접설치에서 민간보조로 단계적 전환^*하되, ’26년 이후에는 공공은 초기 투자비용이 높거나 수익성이 낮은 충전사각지에 집중

* 초급속충전기(급속의 3배 비용)는 직접설치 중심, 급속충전기는 보조사업 중심 추진

□ 단계별 추진방안

[ 1단계(’22- ‘23년) : 수익모델 발굴 ] 

○ 충전기 설치 지원, 부지제공, 차량구매 할인 등을 결합하여 차 제작사, 충전기 제조사, 충전서비스 사업자, 지자체 등과 함께 수익모델 발굴

⇨ 충전 요금제 다양화, 옥외광고, V2G 등을 활용한 부가서비스 창출 등

[ 2단계(’24- ‘28년) : 민간 운영위탁 ] 

○ 노후 충전기는 민간에서 교체하고 수익성이 높은 공공충전기부터 단계적으로 민간 운영위탁(각 2년간 운영)

⇨ 사용자 맞춤형 충전서비스 제공, 자율요금제, 부가서비스 등 적용

* 대기환경보전법 시행령 개정으로 충전기 운영위탁 근거 마련(’22년) 

[ 3단계(’26- ‘30년) : 평가 및 단계적 매각(민간이양) ]

○ 운영 실적 평가를 통해 민간사업자에게 충전기 매각 절차 진행

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□ 충전기 생산·설치기업 금융지원 추진

○ K- EV100 참여 금융사와 함께 ^❶충전인프라 금융지원^*, ^❷보증지원^** 등 추진(9개 K- EV100 참여 금융사와 업무협약 체결, ‘21.10월∼) 

* 아파트 단지나 대규모 사업장 등 충전기 설치 희망자에게 사업비 일부를 융자 지원

** 기존 정책자금이나 민간 금융권 대출이 어려운 충전기 생산·설치 기업 대상 융자보증 추진

□ 무선충전 등 신기술 실증사업 추진

○ (무선충전) 택배, 신선식품배송 등 물류부문 상차시간(30~60분)을 활용한 무선충전기술(11~40kW) 적용^* 및 전기버스 실증 사업^** 추진

* 무선충전 실증사업 TF 운영 중(’21.3∼), ‘22년 대형물류사 등과 협업 추진 

** 무선충전(정차·주행) 기술 개발(’20.5~), ‘23년 신규 노선 전기버스 연계 실증 추진

○ (배터리 교환형) 전기이륜차 충전불편 해소(완속 이용불가), 배터리의 안정적 회수 가능 → 유료배달 분야에 활용 실증(‘21.7, 환경부- 서울시 협약체결)

* ‘20～’21년 실증사업(80기) → ‘22년 보급 확대 → ’23년 전기이륜차 배터리팩, 충전스테이션, 통신규격 등 표준화 추진(국가기술표준원)

○ (자동충전) 편의성이 높은 급속(400kW) 자동충전시스템 실증 추진

□ 다양한 충전기 확산 지원

○ 충전기 분야 업계 전문가 등으로 구성된 “신기술보급평가위원회(가칭)”에서 신기술을 검증하여 보조사업 대상 선정(’21.下, 환경부)

* 스마트 무빙 충전, 이동식 전기차 충전기, 전력분배형 충전기술, 로봇 충전 등 

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□ (구축 계획) ’25년 차량 보급목표, 지역 특성에 따라 충전기 구축 목표를 재설정하고 세부계획 구체화, 보조금 등 지원정책 원칙 수립(‘21.下)

○ ^❶17개 시·도 특성별 충전기 구축 기본방향, ^❷충전기 종류(급‧중‧완속)별 세부계획 수립, ^❸충전기 품질관리 및 운영체계 확립 방안 등

□ (범부처 협의체) 부처‧지역별 구축사업을 체계적으로 추진하기 위해 ‘범부처 협의체’ 구성 ·운영으로 현안 검토 및 협력 강화 

* (구성) 환경부(위원장 : 차관), 산업부, 국토부, 지자체, 관련기관 등, (운영) ‘21.下부터 반기별

○ (이해관계자 소통) 기운영 중인 충전사업자 정기 간담회(매월, ’21.4～)를 바탕으로 차제작사, 플랫폼사, 부가서비스 관련사 등과 소통 채널 구축

* (목적) 충전기 품질관리 및 호환성 향상을 위해 충전기 제작사, 운영사업자 등 정례적 소통

□(통합 관제) 전국 충전기 정보의 통합 관리, 실시간 모니터링, 차량, 관련 제도 등 종합적 정보제공을 위한 관제시스템 고도화(‘22년)

○ 기존 저공해차 통합누리집에 민간, 공공 구축 충전기 정보 등록을 연계하여 표준화된 공공정보 수집, 개인정보의 안전한 보호 및 활용

* 충전량, 충전요금, 고장 정보 등록 및 공유(대기환경보전법 개정, ‘21.下)

□ (정책 지원) 충전기 설치 최적지점 선정, 충전기 효율적 운영, 지자체별 충전기 구축계획 수립 등에 활용

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□ 이용자 편의 중심 충전서비스를 높이도록 IT 기술 적극 활용

○ (정보제공) 충전기 위치정보, 현황 등 공공데이터 민간이용 협력으로 사용자에게 편리한 서비스 제공(최적충전소 안내, 사용이력 실시간 알림 등) 

* T- map 모빌리티, 카카오 모빌리티 등 플랫폼사업자와 공공데이터 공유 확대(‘21.7∼) → 네비게이션 표출 충전기 정보 세분화 및 실시간 업데이트 

○ (결제편의) QR페이, PnC^*(Plug & Charge), 주차·충전요금 결합 등 적극 도입

* 충전기를 연결하면 차량에 저장된 결제정보를 이용하여 바로 충전하는 방식

□ 공공급속충전기 고장 최소화(2% 미만) 및 신속한 수리체계 구축(‘21.7)

○ (고장수리) 고장신고 포인트제 및 경로 다양화(모바일 제보 등), 충전기 이용패턴 분석 기반 고장 판별 등을 통해 신속한 고장 수리

○ (운영관리) 제조사별 충전기 고장률 및 고장조치시간 등 고장·수리 현황 정보공개, 충전사업자 선정‧평가에 반영

○ (품질개선) 충전기 품질개선 협의체^*를 운영하여품질평가, 충전기품질인증 기준 마련 및 기준 부적합 제품에 대한 사업 참여제한 

* 환경부, 충전기 제조사, 차 제작사 등 참여로 충전기 고장 분석 및 성능·내구성 평가

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□ (유럽연합) 공공충전 인프라 확대를 위한 핵심적 정책수단인 대체연료 인프라 지침(Alternative Fuel Infrastructure Directive)따라 충전소 구축

○ (주요내용) ^①범유럽네트워크 프로젝트로 주요도로 50km 당 급속충전소 1개소 설치, ^②유럽연결 프로젝트^*로 충전인프라 구축사업 추진

* (EUROP- E 프로젝트) 주요 국가 고속도로에 120km마다 급속형 설치(약 2억 유로)

   (MEGA- E 프로젝트) 회원 20개국에 초급속 충전소 322개소 설치(약 1.5억 유로)

○ (주요국 정책) ^①영국은 충전기 설치시 보조금 지급(가정용 충전기 최대 500파운드), ^②프랑스는 충전기 설치비용 30%에 대한 세금 환급, ^③독일은 연방정부 주도로 복합시설·도심지 급속충전기 보급^*(3억유로 지원)

* 22개 대도시에 급속충전기(150~300kW) 설치, 도심 주택가, 주차장 등에 완속충전기(22kW) 보급

□ (미국) 그린인프라 투자계획(’30년 충전기 50만기 보급)에 따라 충전기 구매·설치시 세금 또는 보조금 혜택 등 제공

○ (연방정부) 충전기 설치사업자에게 비용의 30%(최대 3만달러), 가정용 충전기는 최대 1천달러 지원

○ (주정부) 보조금, 세액공제, 융자, 환급, 보상 등 인센티브 제도 시행

□ (중국) 신에너지자동차 충전인프라 구축 장려정책 및 신에너지자동차 보급확대 강화에 관한 통지에 따라 충전인프라 보조금 정책 추진

○ (국가전력망공사) 고속도로 급속충전 네트워크 구축 중(구종구횡양환)

□ (일본) 충전인프라 정비촉진사업 시행 중

○ 고속도로 휴게소, 공동주택, 상업·숙박시설 등 민간 충전인프라 구축에 대해 설치비용의 50% 이내 등 지원

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□ (국내) ’21년 6월말 기준 전기차 충전사업자는 총 223개로 서비스·운영(112개), 시공(40개), 제품제조(37개), 유지보수(34개) 사업자 순으로 구성

○ 차제작사, 에너지, IT, 네트워크, 유통, 전기전자 등 다양한 분야의 기업들이 새로운 사업모델을 발굴, 충전사업에 진출 중 

□ (해외) 수익창출이 가능한 다양한 충전사업 발전 중 

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□ (완속충전) 건축물 DB 빅데이터 분석

□ (급속충전) 고속도로 휴게소 및 주유소 최적입지 선정프로그램으로 분석

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□ (구축) ^누적110기 설치공사 완료(20년 하반기부터 연속 반년 단위 50% 이상 성장)

○ (수도권) 신설 12기^*, 양재 재개장(3월) 등 ^누적30기 구축

* 수원 하동, 안산 초지, 안성 현수, 화성 남양^4기 및 향남, 평택 현덕, 용인 포곡, 인천 운서^2기

□ (기반 강화) 인허가‧입지규제 등 제도개선 및 충전소 운영 경제성 제고

○ (신속 인허가) 환경부가 인허가 사전 컨설팅 및 14개 사항 One- Stop 의제 처리(3.24 법 개정, 6.22 시행령 개정, 7.14 시행)

○ (입지 확대) 자연녹지지역內^* 구축 위해 기존 주유소·LPG 충전소 건폐율 24년까지 ^당초20% → ^개정30% 상향(국토계획법 시행령 개정, 6월)

* 서울권 4기(서울 오곡, 과천, 고양, 구리) 신규 사업자 선정(6.20), 추가 10기 검토 중

○ (운영 지원) ’20년 적자 12개소에 평균 1.1억원 연료구입비^* 지원(4월), 수소충전소 구축‧운영 표준매뉴얼 마련‧배포(5월)

* 운수사업자에게 수소 연료보조금(3,500원/kg) 신규 지원 예정(9.24∼)

○ 권역별 구축 목표

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 󰊱 수도권 중점 구축하여 수소충전 체감도 향상

○ (LPG 충전소 등 연계) LPG 충전업체 등과 협업하여 서울시청 25km 이내 인접 지역 8기^*, 인천 2기(서구, 송도)^** 등에 조기 구축

* LPG 충전소 부지 4기(서울/고양/과천/의왕), 구리 및 남양주, 하남 및 인천

** 환경부 환경산업연구단지, 액화수소플랜트 구축 지역 (오류동, 송도동)

○ (서울) 이동식^10월, 국회 증설^11월, 서소문^11월, 양재 증설^12월, 도봉^12월 등

○ (메가스테이션, 용산) 전기·수소차 충전소 및 문화복합시설로 추진, 8월 공모

 󰊲 신속한 인허가, 적극행정 등으로 속도감 있게 충전소 구축

○ (의제 처리) 환경공단 사전컨설팅 및 지자체 협조로 중점사업 사전 행정절차^*까지 신속 처리(서울 개화^3기‧진관^3기 의제절차 진행 중)

* 입지에 따라 GB 규제, 관할 교육청 심의, 도시계획 변경, 교통영향평가 등

○ (적극 행정) 설비사‧시공사 조기 선정하여 착공 준비, 우수사례(춘천休, 신탄진休, 진주 판문)에 따른 표준 100일 공정 제시‧독려 등

 󰊳 전문기관 활용하여 구축 공정관리 고도화

○ (리스크 관리) 모든 공정을 11월말 구축 완료 목표로 역산‧재구성, 단계별 全과정에 대해 체크리스트 마련하여 리스크 밀착 현장 대응

○ (설비‧장비) 검증된 장비와 기술인력 확보된 업체 위주로 지원, 고압용기* 등 핵심장비 확보 상황 지속적으로 점검

* 100기 부족 대비 효성重 60개 추가 발주, 두산重 40개 신규 생산

 󰊴 관계기관 협업으로 인력‧제도 강화하여 구축 현장 실행력 제고

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반도체 초순수 생산 국산화  기술개발 추진방안

미

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□ 일본 정부의 반도체 분야 수출 규제(’19.8.) 대응의 일환으로 반도체 활용 공업용수 공정의 국산화 추진

ㅇ 고순도 공업용수 생산에 필요한 부품‧소재 대부분이 대외 의존도가 높아^* 무역분쟁 등 잠재 리스크 절감을 위한 핵심기술의 국산화가 시급

* 초순수 생산을 위한 핵심기자재(최종 필터)의 경우 주로 일본기업이 공급하는 등 외국제품 주도의 고순도 공업용수 소재시장 독과점을 개선할 동력 부재

□ 타 산업에 비해 공업용수 수요가 높은 반도체 시설은 가뭄 등 기후위기에 취약하며, 생산차질 등 글로벌 경제 전반으로 영향 확대 우려

* (OO전자) 미 텍사스 공장의 폭설과 한파에 따른 단수로 6주만에 운영 정상화하여 약 3∼4,000억원의 손실 추정, (대만) 세계 최대 파운드리 TSMC는 56년만의 가뭄에 따른 공업용수 부족으로 반도체 생산위기 직면

□ (설계/시공/운영 기술) 국내 고순도 공업용수 생산 관련 설계·운영 분야는 일본 등 외국기업에서 선점 중, 국내기업은 단순시공에 불과

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ㅇ (주요기자재) 일본 및 선진 외국 제품이 적용되고 있으며, 국산 제품은 성능 확인 미비로 현장적용 실적이 全無

□ (재이용) 가뭄 등 장래 물 부족 심화가능성 등을 고려하여 재이용률을 제고하여야 하나, 반도체 산단 공업용수 재이용률은 25~30%에 불과

ㅇ 단기적으로 기술개발을 통해 냉각탑 및 보일러에 재이용수 사용량을 높이고, 장기적으로는 초순수 수처리까지 재이용률 확대 필요

* (예) D기업의 경우 전체 공업용수(100%)를 공정 초순수(50%), 냉각탑 및 보일러 등(20%), 대기오염방지시설 등(30%)에 사용 중이며, 이 중 재이용수의 비율은 약 30% 수준

□ (사업개요) 반도체급 고순도 공업용수 생산기술 국산화 및 반도체 산업폐수 재이용 향상 기술개발을 통한 국가 물산업 경쟁력 확보

ㅇ (기간/예산) 총 480억원(국고 300억원) / `21.~`25.(5년간)

ㅇ (사업목표) ①(1~3과제) 고순도 실증플랜트 구축(상용화 수준), ②(5과제) 폐수 재이용률 향상(63%→70%), ③(4과제) 국가성능검증체계 마련 

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□ (세부내용) 폐수 재이용율 향상 1개 과제, 실증플랜트 국산화 3개 과제, 성능검증 1개 과제 등 총 5개 세부과제로 구성

➊ (초순수 생산^1~3과제) 고순도 공업용수 생산 핵심공정(자외선 산화, 용존산소 탈기막) 국산화 및 설계‧시공‧운영 자립화를 위한 기술 실증

➋ (폐수 재이용^5과제) 반도체 기업(대전 나노종합 기술원) 대상 파일럿(12톤/일)을 구축하여 반도체 폐수 재이용률 향상 위한 기술개발

➌ (검증체계^4과제) 고순도 공업용수 생산과정에 적용되는 소재‧ 장치‧공정에 대한 성능평가 기법을 개발하여 신뢰도 확보

□ (고려사항) ^①초순수 생산 국산화 기술개발은 초기단계로 실제 규모 후속연구 필요, ^②폐수 재이용은 기업 영업비밀 등 감안하여 민·관 동시추진 요구

ㅇ (초순수 생산) 현재 수행 중인 국가 R&D의 성과 창출 및 고도화를 위해서는 소규모 실증 플랜트 뿐 아니라 향후 실제 규모로 장기간 검증 필요

* 현행 실증설비(2,400m³/일)로는 실제규모(약 100,000m³/일)에서의 안정성, 신뢰도 검증 곤란

ㅇ (폐수 재이용) 반도체 핵심공정은 폐수의 성상이 공개될 경우, 역으로 공정(기업비밀)이 유추될 수 있어 민간 차원의 재이용 기술개발이 병행될 필요

* 단, 파운드리 등 1차 벤더기업에서 사용하는 범용성 기술은 정부 주도 R&D 추진 가능

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* 팹리스 : 반도체 설계・판매(위탁제작) 주력기업으로 원천기술을 확보한 반도체 기업

** 파운드리 : 반도체 위탁생산만 가능한 기업, 설계는 원청에서 받아서 생산

□ (초순수 생산) 반도체 생산기업과 협업하여 범용성 기술확보 추진(’21.∼’25.)

ㅇ E기업(전자부품), F기업(반도체웨이퍼) 등과 실증플랜트 협의 중

ㅇ 실증플랜트의 성과를 감안하여 중장기적으로 실제 규모 플랜트 설립을 위한 2차 R&D 추진(‘26.~)

□ (폐수 재이용) 정부와 기업 간 역할분담을 통해 폐수 재이용 기술 신속 개발

ㅇ (종합반도체) 민감·핵심 기술의 보호를 위해 기업(민간) 주도로 기술개발을 추진하되, 국가가 간접지원

ㅇ (종합반도체外) 기획 중인 `수자원 건전성 확보를 위한 디지털 물순환체계 구축(가칭)` R&D(환경부)에 반도체 폐수 재이용 기술개발 내용 반영 예정

* (추진절차) 과제기획(’21.∼’22.) → 예타(’22.∼’23.) → 기술개발 추진(’23.∼)

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□ (연구기간) ’21.4. ~ ’25.12. (57개월)

□ (연구예산) 총 연구비 480억원(정부 출연금 300억원, 민간부담금 180억)

＊하루 2,400m³ 시설규모 초순수 실증플랜트 설계/시공/운영 비용 280억원 포함

□ (연구목적) 반도체급 초순수 생산 주요공정(이온 및 유기물 제거) 국산화, 고순도 공업용수 설계 100% 국산화, 시공 60% 국산화, 운영기술 개발

□ (개발목표) 반도체급 초순수 수질 등급 달성

□ (과제내용) 주요 공정 국산화(1세부, 2세부), 생산 플랜트 설계 및 시공, 운영 국산화(3세부), 성능평가 기술(4세부), 반도체 폐수 재이용기술(5세부)

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Ⅰ. 초순수(Ultra pure water) 개요

□ (정의) 물 속에 포함된 불순물(전해질, 유기물, 미생물, 생균, 미립자, 부유고형물 등)들을 극히 낮은 값으로 억제한 이론순수에 가장 근접한 물

□ (용도) 반도체, LCD, 태양광 패널 등 정밀산업 분야 광범위 사용

Ⅱ. 생산공정

□ 물속의 유기물, 이온성분, 미생물, 중금속, 용존산소 등 모든 불순물을 제거하기 위해 20~30여개의 다양한 수처리 공정 조합으로 구성

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□ 사업개요

ㅇ (사업 목표) 기후·환경변화에 따른 물관리 이슈에 선제적 대응 기술을 확보하여 수자원의 안정적 확보 및 수재해 대응을 위한 건전한 물순환 체계 구축을 통한 국민 물복지 실현

ㅇ (사업 기간) ’24. ~ ’31.(8년) (미확정)

ㅇ (사업 규모) 2,500억원(국고 2,000억원, 민간 500억원, 미확정)

ㅇ (사업 추진방식/과제 유형) 환경부 단독 추진 / 개별, 통합형과제

□ 주요내용

ㅇ 건전한 물관리를 위한 수자원 정보 등 수자원 통합 관리 기술

ㅇ 안정적 물공급을 위한 수자원 및 대체수자원 확보 기술^* 

* 하천생태유량 확보 및 하천수질관리에 활용을 목적으로 하수 및 공장폐수(반도체 등) 재이용수 활용 기술개발 포함

ㅇ 안전한 하천환경 조성을 위한 하천 및 하천 시설물의 안정적 관리 기술

ㅇ 건전한 물순환 관리를 위한 유역 및 국토 물순환 통합관리 기술

※ 현재 사업기획 추진중으로 기획과정 중 일부 내용 변경 가능

□ 최종성과물 및 기대효과

ㅇ (성과물) 지표수- 지하수 통합 디지털 물순환 관리시스템, 수질- 수량 통합 물정보 시스템, 대체수자원 포함 안정적 수자원 확보 기술, 노후 수자원 인프라 보강 및 통합관리 기술 등

ㅇ (기대효과) 건전한 물순환 관리, 안정적 수자원확보, 수재해 방지 하천 시설물 운영·관리기술을 통한 기후위기 대응 국민 물복지 실현

□ 향후 추진 일정

ㅇ 사업 기획 및 예타 신청 : ~‘21.12.

ㅇ 사업착수(예타 통과시) : ’23.~

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○ 저출산·고령화로 총 헌혈자의 65%를 차지하는 10~20대는 감소하고 주요 수혈 연령층(50대 이상)은 증가^*하여 혈액 수급 불균형 발생

* 10~20대 헌혈자: (`15)135만명→(`20)80만명 / 50대 이상 수혈자: (`15)31.9만명→36만명 

-  코로나19로 인한 외출 자제, 단체 헌혈 감소 등 헌혈 여건 악화로 혈액보유 주의경보 발령일 증가^* 등 만성적 혈액 부족 현상 해결 필요

* 「혈액수급 위기대응 매뉴얼」에 따른 주의 경보 발령(혈액 보유량 3일 미만(1일분 : 4,945 unit)인 경우)이 `19년 5회 → `20년 13회로 증가

○ 헌혈 참여를 장려하는 현행 혈액 공급 방식은 현재와 같은 인구 고령화 추세 속에서 안정적 혈액 확보 대책으로서 근본적 한계 

* 의료기관의 혈액 청구 대비 공급량 지속 부족(`20년 청구대비 공급 비율 68% 수준)

-  특히 혈액 안전사고, 수혈 혈액의 장기보존 한계, 희귀혈액 수혈의 어려움 등을 해소하기 위해서는 혁신적·도전적 R&D를 통한 대안 마련 필요

○ 첨단재생바이오 융합기술을 활용한 인공혈액 기술 상용화에 선제적으로 투자하여 혈액 공급 다변화 및 글로벌 혈액시장^* 진입

* 글로벌 혈액제품 시장은 46조원 규모로 추정, 연평균 2.9% 성장(Strategy research, ’21)

-  세포·유전자 기술 등 인공혈액 관련 기술이 혈액제제, 세포유전자치료제 등 첨단바이오산업 기술발전으로 파급, 산업활력 촉진

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□ (성과) 지난 10년간 14건 이상의 R&D 과제에 약 270억원 투입, 세포에서 인공 적혈구를 분화·생성하는 기초기술 개발

○ (대학·연구기관) 줄기세포, 이종장기 등을 활용한 인공혈액 원천기술 개발 연구^* 진행, 연구용 혈액세포 개발 기술은 확보한 상황 

* 미니돼지 이용 인공혈액 개발(생명공학연구원, `10~`25), 역분화줄기세포 기반 혈관유래세포 제작기술개발(국립보건연구원, `20~`21), 수혈용 적혈구 대량생산기술개발(한양대, ‘15∼’20) 등

○ (민간기업) 혈액제제 개발기업 등 일부 기업이 역분화줄기세포를 혈액세포(NK세포), 혈관내피세포 등으로 분화시키는 기술 개발

* 타인혈액의 역분화줄기세포를 NK세포(백혈구 면역세포 중 하나)로 분화·배양(`18)

□ (한계) 인공혈액이라는 공공재가 기초연구 단계를 넘어 임상진입을 위해 필요한 안전성·유효성 평가 및 표준화된 공정 플랫폼 기술은 미확보

○ 그간의 기초연구 성과가 임상·중개연구로 발전하여 상용 가능한 인공혈액 개발로 이어지도록 범정부 차원의 지원이 필요

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□ (미국) 국방과학연구소의 전시 수혈용 인공혈액 기술개발 프로젝트^*를 통해 인공혈액세포 생산 기술개발 및 원료생산 단가 감소

* (Blood Pharming Project, `08~`12) 미 국방부 연구소(DARPA)의 제대혈 이용 인공혈액 개발 연구로, unit 당 원료생산 단가를 $90,000에서 $5,000으로 감소

○ 인공혈액 임상 적용 및 대량생산·제작 실현을 목표로 새로운 戰時 인공혈액제품 개발 프로젝트(FSHARP^*) 추진 발표(`21.5)

* 인공바이오재생제품을 이용한 戰時 출혈 대응책 연구(Fieldable Solutions for Hemorrhage with bio- Artificial Resuscitation Products) (`21.6 과제공고 중)

□ (일본) 세계 최초 역분화줄기세포 유래 인공 혈소판 개발에 성공(`18), 혈소판감소증 환자 대상 임상시험<sup>*</sup> 계획 승인·진행 예정(`21, 교토大)

* 교토大- 스타트업 합작 임상시험에 일본 AMED(의료연구개발기구)가 3년간(`20~`22) 최대 75백만엔 R&D 지원 및 민간 펀드(벤처캐피털 등)에서 102억엔 투자

□ (영국) 유전자편집기술을 활용한 적혈구 생성기술 개발^*에 성공

* (`18, Bristol大) 유전자가위로 항원을 제거하여 만능공혈용으로 사용될 수 있는 세포주 개발

○ 국립혈액장기원과 국립보건연구소의 지원으로 세계 최초 인공 적혈구 임상시험 프로젝트^* 추진 예정(`21.5부터 임상시험자 모집 中)

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 지속적으로 인공 혈액세포(적혈구, 혈소판 등)를 생성할 수 있는 역분화줄기세포(iPSC)^* 유래 인공혈액 세포주 개발

* 역분화줄기세포(iPSC) : 성체세포를 어떤 세포로든 분화 가능하도록 再프로그램한 세포

-  역분화줄기세포에서 유도한 세포주가 사멸하지 않고 계속 증식^*하도록 하는 기술을 개발하여 연구용 인공혈액의 안정적 확보 

* 역분화줄기세포에서 유도된 적혈구모세포가 사멸하지 않고 계속 증식하는 불멸화(immortalized) 세포주로 만드는 기술로, 이를 통해 지속적인 인공 적혈구 생성 가능

 역분화줄기세포에서 유도한 인공 적혈구 세포가 실제 적혈구의 특성을 갖춰 완전히 기능할 수 있도록 하는 탈핵화 기술^* 개발

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 유전자 교정 기술^* 등을 활용하여 희귀혈액 환자도 수혈 가능한 만능공혈용 인공혈액 기술 개발

 국립줄기세포재생센터 등 공공 인프라를 활용^*하여 인공혈액 제조·공정에 활용 가능한 GMP 등급의 역분화줄기세포 자원 지원

* GMP시설을 갖춘 국립줄기세포재생센터에서 임상용 역분화 줄기세포 제공 예정

 지역 바이오 클러스터 내 기구축된 시설과 연계^*하여 인공혈액 생산에 필요한 시료 생산·제공 및 실증기회 제공

* 오송첨단의료복합재단 신약개발지원센터 등과 연계하여 인공혈액 세포주 생산을 위한 시료 제공 및 배양조건 최적화를 위한 실증 테스트베드 지원

 인공혈액 생산에 필요한 국내 공백 기술 확보를 위한 해외 기초·원천기술의 국내 기술이전 또는 국제 공동연구 네트워크 구축 지원

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○ 혈액세포 분화단계별 배양공정 최적화, 보존·저장 기기·기술^* 등 GMP 등급 혈액세포의 단계별 제조공정 프로세스 개발 지원

 인공혈액 제제 제조·공정 자동화 기술, 배양액 성분 제조기술 개발 등 공정 효율 제고 및 생산 비용^* 절감을 위한 기술 개발

* 현재 실험실 규모의 인공 적혈구 세포 제조 비용은 1unit 당 $8,000~15,000으로, 상용화를 위해 생산단가 $1,000~$2,000 이하로 감소 필요(英, Bristol大 연구결과)

 인공혈액 제제 제조·생산 기업에 클린룸, 품질관리 설비 및 관련 기술지원 등을 통한 생산 단가 인하 및 품질 경쟁력 제고

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 인공혈액의 임상 위해성을 검증하고 효능·효과를 평가하기 위한 안전성·유효성 평가법 개발

* (안전성 평가 모델) 유전자 조작으로 유발된 비정상 항원 발현, 체내 적혈구 생존기간, 독성평가 등 개발·연구

* (유효성 평가 모델) 산소 운반능, 체내 생존능, 수혈 후 면역반응, 항체생성 반응 등 인공혈액의 유효성을 탐색하는 평가법 개발

 수혈 부작용 및 적합성에 대한 평가를 위한 헌혈 적혈구와 인공 적혈구 기능 비교 등 비교연구 병행 

 첨단바이오의약품 특화 동물실험시설^*을 활용하여 인간화 마우스, 면역결핍 미니돼지 등을 이용한 인공혈액 전임상시험 지원

* 󰋲오송 첨단의료복합단지 실험동물센터, 󰋲생명공학연구원 미래형동물자원센터 

 외국의 임상시험 허가 기준 등을 참고, 임상용 인공혈액 제조 기술 개발의 관련 가이드라인 마련에 활용

 인공혈액 개발 연구가 혈액 관련 질환 치료제 개발로 연계되도록 범부처재생의료기술개발사업, 재생의료임상연구지원사업과 연계 지원

* 󰋲범부처재생의료기술개발사업(과기·복지, ’21~’30, 5,955억원 규모(예타 기준)) 
󰋲재생의료임상연구 지원사업(복지, `21년 기준 99.5억원 규모)

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□ (추진체계) 기초연구를 수행한 연구기관 및 관련 핵심기술 보유 민간기업 등을 중심으로 공동 연구 컨소시엄 구성

○ 복지부, 과기부, 식약처, 질병청 등 다부처 협력을 통한 “기술고도화–연구자원 제공–중개·임상연구- 안전성·유효성 평가”의 전주기 지원

* 대한적십자사, 국립장기조직혈액관리원 등 혈액관리 수행 체계와도 협업

○ 다부처 공동사업을 통해 향후 5년(`23~`27)간 ‘1단계 임상용 인공혈액 생산 기술 확보’에 R&D 투자 

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□ 헌혈에 의존한 현행 수혈 방식의 대안적(Alternative) 기술 확보 

○ 혈액 부족 심화 및 국가 재난 대비 혈액수급 위기대응 역량 강화

○ 희귀혈액 공급 한계 극복 및 이상반응 없는 안전한 혈액제제 제공

□ 첨단재생의료 치료기술 및 첨단바이오의약품 개발 활성화

○ 혈소판감소증, 재생불량성빈혈 등 인공혈액 개발 연구와 연계되는 혈액 관련 질환 연구 활성화 및 관련 재생의료 치료기술 개발

○ 현행 인체세포 기증을 통한 첨단재생바이오 연구·개발 방식을 인공혈액제제 활용 방식으로 전환하여 첨단재생바이오 산업 활성화

□ 첨단재생바이오 분야 혁신적 융합기술 개발 촉진 및 新산업 창출

○ 빠르게 성장하는 수혈용 대체 인공혈액 산업(Blood Pharming Industry) 시장 진출, 인공장기 등 생체조직 개발 시장의 경쟁력 확보

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□ `22년 다부처공동기획 사업 선정을 위한 공동 기획 연구 추진

○ 다부처 공동기획 연구^* (「수혈 혈액 대체 인공혈액 제조기술 개발 및 실증 플랫폼 구축 기획 연구」) 추진 (~`21.12)

* 「제14회 국가과학기술자문회의 심의회의 다부처협력특별위원회」 및 「제11차 상향식 다부처 공동 기획 연구 대상 과제」 선정(KISTEP, ‘21.07)에 따른 연구

□ `23년 다부처공동사업 대상 선정을 통한 R&D 사업 확정 추진

○ 다부처협력특별위원회 상향식 다부처 공동기획 연구 심의 결과에 따른 다부처 공동 R&D 사업 최종 확정 (~`22.2)

□ `23년 예산 반영 추진 및 사업 착수 (`23~)

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