◎ 도서소개

전 세계적으로 기후 위기 대응 차원에서 온실가스 감축 등 탈탄소화가 더욱 강화되어 가면서 탄소배출의 주요 배출원으로 지목되어온 수송부문은 친환경 탈탄소 연료로의 전환 압박을 크게 받고 있으며, 자동차에서 나아가 조선, 항공 등 모빌리티 전 분야에서의 대응이 요구되고 있다. 

친환경차의 대표주자로 자리 잡은 전기차 시장은 2023년 다소 성장률이 감소하긴 했으나 최근 수년간 주요 선진국을 중심으로 적극적인 보급 확대 정책에 힘입어 글로벌 시장에서 전기차로의 전환이 가속화 되어 왔으며, 중국 전기차 기업의 경쟁력은 가격을 넘어 품질 경쟁력도 향상되면서 중국 시장 외에 글로벌 시장에서의 점유율 확대가 본격 진행 되고 있다.

본격 수소 경제의 도래를 앞두고 수소연료 자동차도 중장거리 운송용 트럭 등의 사업성을 인정 받으며 기존의 승용 수소연료차의 부진을 만회하려는 노력이 계속되고 있으며, 나아가 수소 모빌리티가 자동차를 넘어 조선, 항공 등 대형 모빌리티 시장에서의 적용 가능성을 키우고 있어 지속적인 주목을 받고 있는 실정이다.

최근의 전기차 시장 부진은 전기차 시장의 퇴보가 아니라 오히려 선도 기업과 후발 기업의 경쟁을 통한 시장 재편의 시기가 될 것이라는 분석이 우세한 가운데 배터리 기반의 순수 전기차 시장 외에 수소연료전지, 바이오연료 등 다양한 친환경 연료 시장의 동반 성장 가능성을 키우고 있어 이에 대한 준비와 전략도 요구되고 있다.

전기 선박이나 전기 수직 이착륙기(e-VTOL) 등은 변화하는 모빌리티 시장에서의 친환경 무탄소 연료의 지속 가능성을 예고하고 있으며 바이오항공유 사용 의무화 등으로 기대를 모으고 있는 지속가능항공유(SAF) 등도 관심 기업들이 꾸준하게 증가하며 시장 확대에 대비하고 있다.

한편, 미·중간 경제 무역부문의 경쟁이 향후 강력한 보호무역주의로 변할 가능성이 크고, 이에 따른 다양한 공급망 문제가 발생할 여지가 커지면서 우리나라는 모든 산업에서 새로운 국제 질서에 적응하는 대응 노력이 요구되고 있으며, 특히 친환경 모빌리티의 경우 기술개발 능력뿐만 아니라 공급망 전반에 걸친 밸류체인 재구축으로 다가오는 위기를 기회로 바꾸는 전략적 노력이 병행되어야 할 것으로 지적되고 있다.

이에 당사는 글로벌 이슈가 된 수송분야의 탈탄소화로 시장이 확대되고 있는 친환경 모빌리티시장 전반의 사업 환경을 분석하고자 전기차, 수소차를 기반으로 한 자동차의 전동화 동향과 조선, 항공(UAM 등)을 포함한 모빌리티 유망 분야의 기술개발 현황, 주요 이슈와 글로벌 대응 동향을 조사·분석하였으며, 국내외 정책 및 선도기업의 사업전략 등을 종합적으로 조사 분석하여 본서를 출간하게 되었다. 

모쪼록 본 보고서가 관련 산업 종사자뿐만 아니라 관련 분야에 관심을 갖고 계시는 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.

◎ 목차

Ⅰ. 친환경 모빌리티, 전기차·수소차 기술 시장 동향과 전망

1. 친환경 모빌리티, 전기차(xEV) 기술 시장 동향과 전망

  1-1. 친환경차로의 전환과 국내외 친환경차 보급동향

    1) 탄소중립을 위한 수송부문 친환경차 전환과 주요 이슈

      (1) 수송부문 탄소 중립 동향

      (2) 수송부문 탄소 중립과 친환경차의 역할

    2) 국내외 모빌리티 산업 최근 동향과 전망

      (1) 모빌리티 분야 글로벌 시장규모 전망

      (2) 주요 모빌리티별 국내 현황과 이슈

      (3) 국내외 주요 기업 모빌리티 대응 동향

      (4) 주요국 정부 대응 동향

    3) 국내외 친환경차 보급 현황과 전망

      (1) 국내 친환경차 보급 현황

      (2) 세계 친환경차 보급 현황 및 전망

  1-2. 글로벌 전기차 산업 및 관련 시장 동향과 전망

    1) 전기차 산업 개요

      (1) 전기차 정의, 구조

      (2) 전기차와 온실가스 배출

      (3) 전기차 산업 생태계

    2) 운송수단 탈탄소화와 전기차 시장 전망

      (1) 운송수단 탈탄소화 전략

      (2) 탈탄소화와 전기차 시장 전망

    3) 글로벌 전기차 기업 시장 대응 동향과 실적

      (1) 글로벌 전기차 시장 동향

      (2) 글로벌 전기차 보급 실적 추이와 동향

      (3) 글로벌 전기차 업계 전기차 전환계획과 주요 성과

    4) 글로벌 전기차 시장 전망

      (1) 글로벌 선도국의 전동화 목표와 전기차 가격 전망

      (2) 글로벌 전기차 시장 전망

    5) 글로벌 xEV용 배터리 시장 동향과 전망

      (1) 글로벌 xEV용 배터리 시장 동향과 전망

      (2) 글로벌 xEV용 배터리 기업 동향

      (3) 차세대 xEV용 배터리 개발 동향

  1-3. 국내 자동차 및 친환경차 시장 동향과 전망

    1) 국내 자동차 산업 동향과 전망

      (1) 2023년 국내 친환경차 시장 동향

      (2) 2024년 국내 자동차 시장 전망

    2) 2023년 국내 자동차 및 친환경차 보급 현황

      (1) 차종별, 연도별, 제작사별 보급현황

      (2) 2023년 말 기준 자동차등록 통계 세부내용

    3) 2024년도 전기차 보조금 개편안

      (1) 개편 방향

      (2) 차종별(전기승용, 전기승합, 전기화물) 개편안

      (3) 변경 내용 비교 현황

  1-4. 주요국 전기차 시장 동향과 전망

    1) 미국 전기차 시장 동향과 전망

      (1) 미국 전기차 시장 환경

      (2) 미국 전기차 시장 동향과 전망

    2) 일본 전기차 시장 동향과 전망

      (1) 일본 전기차 시장 환경

      (2) 일본 전기차 시장 동향과 전망

    3) 중국 전기차 시장 동향과 전망

      (1) 중국 전기차 시장 환경

      (2) 중국 전기차 시장 동향과 전망

    4) 독일 전기차 시장 동향과 전망

      (1) 독일 전기차 시장 환경

      (2) 독일 전기차 시장 동향과 전망

2. 친환경 수소연료전지차와 모빌리티 기술, 시장 동향과 전망

  2-1. 수소연료전지차 개요와 수소 모빌리티 개발 동향

    1) 수소자동차 개요

      (1) 정의 및 특징

      (2) 수송부문 수소자동차 역할과 밸류체인

      (3) 수소자동차 보급 확대를 위한 과제

    2) 친환경 수소모빌리티 개발 동향

      (1) 수소 모빌리티의 활용 분야와 잠재력

      (2) 수소 열차 개발 동향

      (3) 수소 항공기 개발 동향

      (4) 수소 선박 개발 동향

  2-2. 수소연료전지자동차 기술과 주요 기업 사업 동향

    1) 수소자동차 기술 개요

      (1) 수소자동차 구동원리 및 구성

      (2) 수소자동차 특징과 연비 경쟁력

      (3) 암모니아 활용 수소 모빌리티 기술

      (4) 액화수소 상용차 개발

    2) 주요 기업 수소차 기술개발과 사업 동향

      (1) 수소연료전지자동차 기술개발 동향

      (2) 주요 기업별 수소차 기술개발과 사업 동향

      (3) 주요 기업별 수소 내연기관 자동차 기술개발 동향

  2-3. 글로벌 수소연료전지차 관련 시장 동향과 전망

    1) 글로벌 수소자동차 및 관련 시장 동향

      (1) 글로벌 수소차 시장 규모 현황 및 전망

      (2) 2023년 글로벌 수소차 판매량 동향

    2) 글로벌 수소연료전지 시장 동향과 전망

      (1) 연료전지 정의 및 시스템 구성

      (2) 전해질 종류에 따른 연료전지 분류

      (3) 국내외 연료전지 시장 전망

    3) 글로벌 수소충전소 현황과 전망

      (1) 수소충전소 개요

      (2) 글로벌 수소충전소 시장 현황

      (3) 국내 전기·수소충전소 현황과 전망

    4) 주요국 수소차 및 수소충전인프라 보조금 지원 정책

      (1) 미국

      (2) 독일

      (3) 일본

      (4) 중국

  2-4. 주요국 수소차 관련 시장 동향과 전망

    1) 미국 수소자동차 및 관련 시장 동향

      (1) 미국 수소자동차 시장 동향

      (2) 미국 수소충전소 시장 동향

    2) 일본 수소자동차 및 관련 시장 동향

      (1) 일본 수소자동차 시장 동향

      (2) 일본 수소충전소 시장 동향

    3) 중국 수소자동차 및 관련 시장 동향

      (1) 중국 수소자동차 시장 동향

      (2) 중국 수소충전소 시장 동향

3. 친환경, 차세대 모빌리티 대응 정책 동향과 추진 전략

  3-1. 친환경 모빌리티 규제개혁

    1) 개요

    2) 친환경 모빌리티 43개 과제 규제혁신 방안

      (1) 기업 투자 걸림돌 제거 부문(19건)

      (2) 안전 생태계 조성을 통한 기업 부담 경감(12건)

      (3) 소비자 친화적 수요기반 확충(12건)

  3-2. 혁신 모빌리티 혁신 로드맵

    1) 추진 개요

      (1) 배경

      (2) 그간 정책 성과 및 한계

      (3) 로드맵 목표와 비전

    2) 모빌리티 혁신 로드맵 세부 추진 계획

      (1) 운전자가 필요 없는 완전자율주행 시대 개막

      (2) 교통 체증 걱정없는 항공 모빌리티 구현

      (3) 스마트 물류 모빌리티로 맞춤형 배송체계 구축

      (4) 모빌리티 시대에 맞는 다양한 이동 서비스 확산

      (5) 모빌리티와 도시 융합을 통한 미래도시 구현

    3) 향후 추진계획

      (1) 기본 방향

      (2) 세부 조치계획 및 일정

Ⅱ. 친환경 조선, 항공산업 기술 시장 동향과 전망

1. 글로벌 조선산업 최근 동향과 전망

  1-1. 국내외 조선 시장 동향과 전망

    1) 글로벌 조선산업 시장 동향과 전망

      (1) 신조선 시장 동향

      (2) 선종별 시장 동향

      (3) 한·중·일 조선시장 경쟁 동향

    2) 한국 조선산업 시장 동향

      (1) 신조선 시장 동향

      (2) 선종별 시장 동향

    3) 2024년 조선산업 전망

    4) 조선, 해운산업 온실가스 규제 동향과 전망

  1-2. 조선산업 친환경 연료전환 동향과 전망

    1) 선박의 친환경 연료 개요

      (1) 선박 연료 종류와 특성

      (2) 친환경 연료 종류와 특성

    2) 친환경 연료별 탄소저감 특성 및 공급망

      (1) 연료별 탄소저감 특성

      (2) 친환경 연료별 공급망과 도입 가능성

    3) 친환경 연료별 기술, 시장 동향과 전망

      (1) LNG(Liquefied Natural Gas)

      (2) e-메탄올, Bio-메탄올(Methanol, CH3OH)

      (3) e-암모니아(Ammonia, NH3)

      (4) e-수소(Hydrogen, H2)

    4) 친환경 연료 추진 기술 개발 동향과 전망

      (1) 친환경 연료 추진 기술 개요와 동향

      (2) 주요 요소별, 단계별 개발 동향

    5) 친환경 연료추진 선박 시장 동향과 전망

      (1) 글로벌 친환경 연료선박 발주량 동향

      (2) 한·중·일 친환경 연료선박 수주 동향

      (3) 친환경 연료선박 시장 전망

2. 글로벌 항공산업 최근 동향과 전망

  2-1. 글로벌 항공산업 동향과 전망

    1) 항공산업 개요

      (1) 항공산업의 구조

      (2) 항공산업의 특징

      (3) 글로벌 항공산업 시장 트렌드

      (4) 글로벌 항공산업 기술 트랜드

    2) 국내 항공산업 동향

      (1) 국내 항공산업 발전과정

      (2) 국내 항공산업 수급 현황

      (3) 국내 항공 분야별 시장 동향과 전망

      (4) 국내 항공산업 기술수준

      (5) 국내 미래 항공산업 육성방향

    3) 글로벌 항공산업 시장 동향과 전망

      (1) 글로벌 항공산업 시장 규모

      (2) 글로벌 항공 분야별 시장 동향과 전망

      (3) 국가별, 기업별 세계 항공산업 순위

  2-2. 차세대 항공 기술, 시장 동향과 전망

    1) UAM, AAM 개념

      (1) UAM 정의와 분류

      (2) AAM 정의와 분류

    2) UAM(Urban Air Mobility) 시장 동향과 전망

      (1) UAM 산업 구성요소 및 Value Chain

      (2) 글로벌 UAM 사업 영역별 동향

      (3) 국내 UAM 사업 영역별 동향

      (4) 국내외 UAM 시장 전망

    3) AAM(Advanced Air Mobility) 시장 동향과 전망

      (1) AAM의 항공기체(AAV)의 형태

      (2) 글로벌 AAM 기체 개발 동향

      (3) 국내 AAM 산업 동향

      (4) 글로벌 AAM 시장 동향과 전망

  2-3. 항공산업의 탈탄소화

    1) 항공산업 탄소 배출 현황 및 탈탄소 방안

      (1) 항공산업 탄소 배출 현황

      (2) 항공산업 탄소 감축 목표

      (3) 항공산업의 탈탄소 방안

    2) 지속가능 항공유(SAF)

      (1) SAF(Sustainable Aviation Fuel) 개요

      (2) SAF 분류

      (3) SAF 도입 현황

      (4) SAF 필요량 전망

      (5) SAF 개발 효과

    3) 무탄소배출 항공기 개발 및 시장 현황

      (1) 무탄소배출 항공기 개발 동향

      (2) 수요 현황

    4) 주요국 항공부문 탈탄소화 투자 및 정책 동향

      (1) 투자 현황

      (2) 국제기구 및 주요국 정책 동향

      (3) 국내 정책 동향

    5) 항공업계 탈탄소화 전략

3. 친환경 조선, 항공산업 관련 정책동향과 추진전략

  3-1. (산업부) 2024년 한국형 친환경선박 (Greenship-K) 개발 시행계획

    1) 추진 개요

      (1) 추진 배경

      (2) 추진 경과

    2) 친환경선박 개발 및 보급 기본방향

      (1) 친환경선박 개발 및 보급 기본방향

      (2) 제1차 친환경선박 기본계획(‘21∼‘30) 상 개발로드맵

    3) 2024년 친환경선박 사업 추진방향

      (1) 시장 동향

      (2) 추진방향

    4) 추진과제별 시행계획

      (1) 미래 친환경선박 세계 선도 기술확보

      (2) 新기술 확산을 위한 시험기반 구축

      (3) 한국형 실증 프로젝트(그린쉽-K) 추진

      (4) [기타] 전문인력 양성 및 활용 추진

    5) 향후 계획

  3-2. 항공·해운·물류 발전방안

    1) 추진배경

      (1) 항공·해운·물류의 중요성

      (2) 대내외 환경분석

    2) 비전 및 목표

    3) 세부 추진 방안

      (1) 항공산업의 글로벌 경쟁력 강화 방안

      (2) 해운·항만 글로벌 경쟁력 강화 방안

      (3) 물류산업 경쟁력 강화 방안

  3-3. 제3차 항공산업발전 기본계획(‘21∼‘30)

    1) 기본계획 추진 개요

    2) 비전 및 추진전략

    3) 세부 추진 과제와 추진 전략

      (1) [전략 1] 산업위기 극복을 위한 지원 인프라 강화

      (2) [전략 2] (기존항공) 시장 경쟁력 강화 및 부품산업 고도화

      (3) [전략 3] (미래항공) UAM/AAM 생태계 조성 및 산업융합 촉진

      (4) [전략 4] (R&D) 항공 선진기술개발로 산업 고도화 기여

    4) 세부 과제별 추진일정

Ⅲ. 친환경 모빌리티 관련 기술개발 연구테마

1. 친환경차 기술 분야

  1-1. 전기차 기술 분야

    1) (총괄) 신전원체계(48V) 전환 대응을 위한 전력부품 및 시스템 제어 기술개발

    2) (1세부) 신전원체계 대응용 전기에너지 저장/변환 부품 기술개발

    3) (2세부) 고부하 소모 전장품을 위한 요소 부품 기술개발

    4) (3세부) 다중전압 전력 아키텍처 시스템 기술개발

    5) (총괄) GaN 전력모듈 적용 전기자동차 구동용 인버터 최대효율 98.5% 이상 기술개발

    6) (1세부) 전기자동차용 고전압 GaN 전력모듈 기술개발

    7) (2세부) GaN 전력모듈 기반 고효율·고밀도 전기자동차용 인버터 기술개발

    8) (3세부) GaN 전력모듈 인버터의 HILS 기반 신뢰성 평가/검증 기술개발

    9) (총괄) 열 최적화 기반 전기차 고안전 배터리 시스템 핵심기술개발 및 실증

    10) (1세부) 급속충전 열관리시스템 능동제어 다면 냉각 기술개발

    11) (2세부) 직접냉각 기술적용 80kWh이상급 대용량 배터리 열관리 기술개발

    12) (3세부) 열전이 방지 기술 적용 구조개선 배터리 시스템 기술개발

    13) (4세부) 배터리팩 시스템 안전성 검증을 위한 신뢰성 검증 및 실차적용 실증

    14) 다중 동력제어 기능통합형 e-파워트레인 기술개발

    15) 확장형 전력변환장치 고밀도화 기술개발

    16) xEV BMS 성능/안전성 최적화 기술개발

    17) 전동화 대응 NVH 실시간 제어 기술개발

    18) 전동형 섀시 시스템의 고장 대응을 위한 통합안전 제어 기술개발

    19) 자원순환형 전동화 부품 성능복원 및 고장/수명 예측 기술개발

    20) 충돌성능 향상을 위한 고에너지 흡수 소재 및 부품 제조기술개발

  1-2. 수소연료전지차 기술 분야

    1) 수소상용차용 200kW급 대용량 단모듈 연료전지시스템 기술개발

    2) (1세부) 대용량 단모듈 연료전지시스템 설계/제어 기술개발

    3) (2세부) 수소상용차 전용 단모듈 연료전지 시스템 적용 파워팩 제어 및 효율 최적화 기술개발

    4) (3세부) 대용량 단모듈 연료전지시스템 수소상용차 내구 실증

    5) 수소상용차용 액체수소 저장 및 공급 기술개발

    6) (총괄) 수소전기차용 실링 가스켓과 서브 가스켓이 일체화된 프레임 가스켓 및 스택 개발

    7) (1세부) 고내구, 고내식성 일체형 프레임 가스켓 및 접착제 소재 개발

    8) (2세부) 프레임 가스켓 적용 단위셀 열압착 일체화 기술개발

    9) (3세부) 일체형 프레임 단위셀 적용 숏스택 및 100kW급 스택 개발

    10) (총괄) 전기차 전기구동시스템용 500kW급 30,000rpm 초고속 다이나모 시스템 기술개발

    11) (1세부) 500kW급 30,000rpm 초고속 모터 및 다이나모 통합 제어시스템 기술개발

    12) (2세부) 500kW급 모터 다이나모용 인버터 기술 개발

    13) (3세부) 500kW급 모터 다이나모용 배터리 에뮬레이터 기술개발

    14) (총괄) 차량용 균일한 열관리 접착제 및 Cell to Pack 배터리시스템 최적화 및 검증 기술 개발

    15) (1세부) CTP 배터리용 고강도 저비중 열관리 접착제 개발

    16) (2세부) 7 W/m·K 이상의 열관리 접착제 소재를 적용한 CTP 배터리시스템 최적화 및 검증기술 개발

    17) 수소자동차 수소 공급 압력 측정용 디지털 반도체 융합 센서 모듈 기술개발

    18) 수소자동차 충전기 법정계량제도 확립을 위한 수소 충전 유량 측정표준 기술개발

    19) (총괄) 수소상용차 실차 기반 신뢰 내구성 검증 기반 구축

    20) (1세부) 수소상용차 부품 성능 검증 기반 구축

    21) (총괄) 전기차 충돌 후 배터리 핵심부품 안전성 확보 지원사업

    22) (1세부) 전기·수소차 핵심부품 및 차량 충돌 안전성 확보 지원사업

    23) (2세부) 수소전기차 연료전지 핵심부품 충돌 안전성 확보 지원사업

    24) 상용 수소자동차 연료전지 시스템용 고내구/고밀도 열관리 부품 개발

    25) 미래 모빌리티용 고온(200℃ 이상) 고분자막 연료전지 소재 개발

2. 친환경 선박, 항공 기술 분야

  2-1. 친환경 선박 기술 분야

    1) LNG엔진 메탄슬립 후처리 시스템 개발

    2) 중소형선박 대체연료 추진시스템 배출가스 및 경제성 LCA 분석 기술개발

    3) 선박 풍력추진 기본설계기술 개발

    4) 선상 CO2 포집 및 처리 기술 개발

    5) 중대형 현존선 친환경 추진선 전환 개조설계 및 건조 기술 개발

    6) 해외수소 도입을 위한 액체수소 운송기술 검증용 시험선 설계 및 실증기술 개발

    7) 액체 CO2 운반선 운용 시나리오에 따른 CO2 상변화 고려 압력 제어기술 및 PRV 개발

    8) 8m급 레저선박의 전기추진 실용화 위한 배터리시스템 및 신개념 선체기술(선형 및 소재) 개발

    9) 암모니아 연료추진선박 벙커링 안전기준 및 누출 안전관리 기술 개발

    10) (총괄) 탄소배출 저감의 친환경 선박 풍력추진 시스템 제작 기술개발 및 실증

    11) (1세부) 풍력추진용 경량 대형 복합재 개발

    12) (2세부) 복합소재 풍력추진시스템 및 핵심부품 개발

    13) (3세부) 선박운항 에너지 절감을 위한 풍력추진시스템 실증 기술개발

    14) (총괄) 수소 내연기관용 대용량 수소 분사장치 및 핵심부품 기술 개발

    15) (1세부) 내연기관용 수소 연료 분사 및 공급 부품·소재 적용 기술 개발

    16) (2세부) 대용량 수소 혼소/전소용 복합 분사장치 및 연료공급시스템 개발

    17) (3세부) 대용량 수소 분사장치 및 연료공급시스템 실증 기술개발

    18) 조선해양산업용 액화수소 이송 부품 실증 및 인증 기술개발(3세부)

  2-2. 친환경 항공 기술 분야

    1) 수소연료전지 추진시스템 및 장착 소형항공기 인증체계 개발

    2) 수소연료전지 추진시스템 및 장착 소형항공기 안전성 검증기술 개발

    3) 차세대 친환경 항공기 엔진 정비 기반 시스템 개발

    4) 항공기 엔진 부품 적층제조 재생 핵심기술 개발

    5) AI 진단 기반 항공기 로봇 검사시스템 개발

    6) 수소연료전지 추진시스템 및 장착 소형항공기 인증체계 개발

    7) 수소연료전지 추진시스템 및 장착 소형항공기 안전성 검증기술 개발

    8) (총괄) 차세대 항공운송수단용 고신뢰도 전기식 작동기 개발

    9) (1세부) eVTOL 모빌리티용 고신뢰도, 고속, 고출력(1KW급) 다중화(2중화) 전기식 작동기 개발

    10) (2세부) 단일통로항공기 전륜 조향작동용 고신뢰도 전기식 작동기(EMA) 개발

    11) (총괄) eVTOL 자율비행 핵심기술 및 비행안정성, 운용성 시험평가 기술개발

    12) (1세부) eVTOL 비행안정성, 운용성 실증시험평가 및 충돌회피처리 기술개발

    13) (2세부) eVTOL 자율비행시스템 통합 및 내풍제어 기술개발

    14) (3세부) eVTOL용 충돌탐지 레이더 기술 개발

    15) (총괄) AAV용 통합 항공전자시스템 핵심 기술 개발

    16) (1세부) AAV용 항공전자 공용 비행운용프로그램 개발 및 시뮬레이션 환경 구축/검증

    17) (2세부) AAV용 항공전자 핵심 장비 개발 및 검증