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추진배경

  • 글로벌 에너지 수요증가에 따른 에너지 부족 심화될 것으로 전망됨
  • 또한, 해외 에너지 의존도가 높아 향후에도 지속적인 자원부족현상으로 안정적 국가경제성장에 걸림돌이 될 것으로 전망되어, 청정하고 안전한 신재생 에너지 자원 확보를 위한 다각적 노력이 필요함
  • 저가·고효율 신재생 에너지 실현을 위한 패러다임 전환형 멀티스케일 미래에너지 시스템 원천기술 확보가 필요함

연구개발의 필요성

글로벌프론티어사업의 철학
글로벌(Global)

에너지 문제는 인류공동의 문제이기 때문에 글로벌 이슈이며, 기초나노소재부터 공정, 시스템에 이르는 계층적 연구와 다양한 이종분야의 융복합형 과제로서 국제적인 협력과 공동연구가 필수적인 글로벌 연구 주제임

기초·원천(Ground-breaking)

기초·원천(Ground-breaking) : 연구 과제의 많은 부분에서 과학적 난제를 포함하고 있어서 어느 분야보다 치열한 연구가 진행되고 있으며, 미래 신재생 에너지 시장을 지배할 수 있는 원천성이 매우 강한 기술 분야임. 멀티스케일 기반의 새로운 패러다임 접근으로 breakthrough를 이루어내는 도전적 기초원천 과제임

융합연구(Group approach)

융합연구(Group approach) : 본 연구과제를 개발하기 위해서는 물리학, 화학, 재료공학, 화공, 기계공학 및 반도체공학 등 각 학문간의 상호보완적 융합이 매우 중요함

미래성장(Growth and sustainability)

미래성장(Growth and sustainability) : 멀티스케일 미래에너지 기술개발은 가까운 미래뿐만 아니라 먼 미래에서도 지구의 온난화를 줄일 수 있는 근본적인 대안기술이며 신산업 창출이 가능한 미래의 핵심 기술분야로 자리잡을 수 있음은 자명함

비전 및 목표

연구개발 비전

나노/마이크로/매크로를 통합하는 멀티스케일 접근방식을 이용한 미래 청정 고효율 광/분자에너지 시스템 원천기술 개발

연구개발 목표

화석연료 대체 가능한 광 및 분자에너지를 이용하는 혁신적인 청정고효율 멀티스케일 미래 에너지 시스템 원천기술 및 공정기술개발

  • 광 에너지 이용 멀티스케일 미래 에너지 시스템 : 기존대비 효율 90 % 이상 향상, 0.5 $/W 이하
  • 분자 에너지 이용 멀티스케일 미래 에너지 시스템 : 기존대비 효율 50 % 이상 향상
도전과제의 개념

단계별 추진 전략

구분 1단계(‘11.9~’13.9) 2단계(‘13.9~’16.9) 3단계(‘16.9~’20.8)
목표
  • 멀티스케일 에너지 시스템
    핵심기반기술개발
  • 멀티스케일 에너지 시스템
    구축기술개발
  • 멀티스케일 에너지 시스템
    고도화기술개발
세부내용
  1. 멀티스케일 3차원 아키텍쳐링 기반 기술
  2. 멀티스케일 광에너지시스템 기초원천기술
  3. 멀티스케일 분자에너지 시스템 기초원천기술
  4. 지능형 에너지 소재설계 및 합성 기반 기술
  1. 멀티스케일 3차원 대면적화 기술개발
  2. 멀티스케일 광에너지시스템 구축
  3. 멀티스케일 분자에너지시스템 구축
  4. 지능형 에너지 소재 멀티스케일 구조 제어 기술
  1. 멀티스케일 3차원 아키텍쳐링 고도화 / 복잡화 기술개발
  2. 멀티스케일 광에너지 시스템 고효율화 기술
  3. 멀티스케일 분자에너지 시스템 고효율화 기술
  4. 지능형 에너지 소재 멀티스케일 최적 설계 및 활용기술