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국내 기후기술 사업

국내 자금으로 추진되는 기후변화 대응의 기술협력 사업 정보를 제공합니다.

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제목 탄소중립 및 해양재해 대응을 위한 저궤도 위성 개발 기획연구_재공고

1. 용역 목적

 

기후변화 및 해양재해 관련 핵심정보(탄소배출, 해수면온도 등)의 정밀 모니터링이 가능한 최적 위성체 개발과 운용방안 마련

 

2. 추진 배경

 

필요성

- 탄소배출량과 해수면 온도는 기후변화, 해양환경 및 어업자원의 변동연구에 있어 가장 중요한 인자로 정확한 관측이 필요

-3차 우주개발 진흥 기본계획(`18.2)2차 위성정보 활용 종합계획(`19.1)을 근거로 짧은 방문주기와 높은 해상도를 갖는 군집형 초소형 위성을 이용하여 탄소중립 및 기후변화, 해수면 상승 등 국가 해양재해에 신속하게 대응 필요

- 최근 정부는 초소형위성 개발 이행안(로드맵, `21.6)을 통해 2031년까지 100기 이상의 공공분야 초소형위성 개발 추진계획을 발표하였으며, 국가 해양재해 및 해양현안 대응 등 국가 수요의 초소형 위성 및 열적외센서 개발을 위해 국가주도의 기술개발 요구

- 특히, 민간이 우주 산업에 진출할 수 있도록 스페이스 혁신사업 추진을 근거로, 상대적인 저비용의 초소형위성, 탑재체, 응용기술 개발에 민간분야 활성화가 가능하며, 전례없던 해양 분야에서 신산업 분야 활성화 및 대규모 고용창출 효과 기대

 

현황

- 최근 많은 위성의 사용이 가능하지만, 국외 저궤도 위성은 촬영폭이 협소하고, 촬영주기가 길어 우리나라 관할해역의 탄소배출 파악 및 재해 대응에 적합한 정보의 생산·제공이 곤란

- 특히, 해수면 온도의 경우 국내에서 관측하는 유일한 위성(천리안 2A)은 낮은 해상도(2)로 해수면 온도 변동이 큰 연안역 감시에 한계가 있어, 국외 저궤도 위성에 전적으로 의존하고 있음

- 미국 등은 국가주도로 민간산업 활성화에 최적인 초소형위성 개발에 적극 참여하고 있으며, ’23년 온실가스 감시추적용 초소형 위성과 ‘22.7월에 해수면온도 관측용 초소형 위성을 발사예정 임

- 아직까지 초소형위성 및 탑재체 기술 개발은 육상 및 군사적인 목적을 중심으로 개발되고 있으며, 활용성 및 효용성이 높은 해양 분야에서는 일부 목표물 감시목적(선박, 해양쓰레기 등) 적합한 센서만이 고려되고 있는 실정임

- 국내

· 국립해양조사원 해양과학기지(소청초, 이어도)에 해수면 온도 산출용 IR 센서를 설치하고, 해양환경변화에 의한 해수면 온도 자료의 검·보정 연구를 수행

· 해양수산부는 저궤도 중형위성용 해수면 온도 관측임무를 위한 탑재체 개발사업 기획연구(조선대학교, `21)’를 통해서 해양 기후 및 재해재난 대응을 위해 저궤도 중형위성용 해수면 온도 탑재체 기획연구를 수행함

· 과학기술정보통신부는 스페이스파이오니어사업(항우연, `21~`30)’ 통해 해수면 온도 산출이 가능한 적외선 검출기(차중, 정지궤도) 국산화 기술 개발 과제를 수행하고 있으며, 해수면 온도 모니터링 가능한 국산화 기술 확보 연구개발을 활발히 수행 중

- 국외

· 전 세계적으로 민간업체 중심 해양자원(석유시설, 항만관리 등) 관련 분야에 초소형위성의 군집 운영(Planet, SkySat, RapidEye, BlackSky, ICEYE-X )을 활용한 현안대응 솔루션 시스템을 활발히 개발

· (미국) 탄소배출량의 세부적 변동량 감시를 위해 민관 공동으로 ’25년까지 20여 개의 온실가스 모니터링 전용 군집위성 발사를 계획 중이며, ’227월 해수면 온도용 큐브위성인 348m 공간해상도의 BeaverCube(3U CubeSat, 촬영면적: 9,911km2/)가 발사예정으로 BeaverCube II도 계획 중에 있음

· (호주) 주요 국가현안인 산불의 빠른 탐지를 위해 열적외 센서를 탑재한 큐브위성 개발에 적극 참여하고 있으며, 이는 해수면 온도 산출에도 활용이 가능한 위성과 센서임

 

 

탄소배출량 및 해수면 온도는 기후변화 및 해양환경·어업자원의 변동에 있어 가장 중요한 관측항목이므로 국가 해양재해 및 탄소중립 등 해양현안 대응을 위해서는 해양관측 전용 초소형위성 개발 및 활용 체계 개발 필요

 

3. 용역내용 및 범위

 

탄소중립 및 해양재해 대응을 위한 저궤도 위성 개발 기획연구

 

국내외 산업관련 환경 분석 및 문제이슈 도출

- 국내외 메가트렌드 분석 및 미래 이슈 도출

- 국내외 정책 동향 및 법제도 분석

- 국내외 시장동향 분석 및 전망

- 국내·외 연구개발, 기술동향 및 투자현황 분석

· 구개발 동향, 기술수준 및 기술개발 역량(인력, 인프라 포함) 분석

· 처 내외 수행된 연구개발사업과 중복성 검토 실시

- 환경분석을 통한 해결해야 할 핵심 문제이슈 및 시사점 도출

 

문제이슈 해결을 위한 R&D 사업 이외의 대안 검토

* 국가연구개발사업 예비타당성조사 수행 세부지침에서 제시하는 대안분석을 위한 이론접근모형 등 활용

 

사업목표 설정, 추진체계 및 전략 수립

 

 

< 사업 주요 내용(예시)>

 

 

 

탄소중립 및 해양재해 정밀 모니터링을 위한 임무설계,운용 기술 개발

- 관할해역 탄소 배출량 및 재해정보(해수면온도 등) 정밀 모니터링 위한 임무설계

- 임무달성을 위한 초소형 위성의 센서특정, 관측영역, 운용수량 및 최적배치 방안 연구

- 탄소중립, 해양재해 대응 위성체 정밀 운용 기술 개발

- 국내외 다중센서(Thermal, SAR, GNSS-R ) 위성자료 연계 방안 연구

 

탄소중립 및 해양재해 정밀 모니터링을 위한 최적 위성체 상세 설계

- 규격 및 예비설계 기반 위성 본체/탑재체/지상국의 상세 설계

- 성체 운영을 고려한 통합 인터페이스(본체/탑재체/지상국 등) 상세 설계

- 개별 구성요소 시스템의 개발규격 달성 종합 기능 시험

해양정보 산출물 검·보정 및 응용기술 개발

- 임무분석 및 요구조건 도출에 따른 해양정보 산출물 정의 및 개발

- 탄소 배출, 해수면 온도 정밀 모니터링 정보 검·보정 기술 개발 및 체계 구축

- 해양정보 산출물을 응용한 탄소중립 및 해양재해 대응 기술 개발

* 사업 주요 내용은 환경분석 결과에 따라 변경 가능

 

- 사업비전 및 목표 수립

· 시장 및 기술 환경 분석, 기술예측 조사, SWOT 분석 등을 통한 사업 비전 수립 및 목표 수립

 

- 사업목표 달성을 위한 중점 세부기술내용(세부과제) 도출

· 국내수요자(···학계 등 포함)의 기술수요조사, 시설·장비 수요조사 및 우선순위 분석을 통한 세부기술개발내용 도출

* 설문조사, 인터뷰, 자문회의, 공청회, 워크숍, 기획 리빙랩(사용자위원회) 등 활용

· 세부기술개발 내용에 대한 기술로드맵 수립

 

- 세부기술개발(세부과제)을 위한 추진전략 제시

· 사업목표 달성을 위한 세부과제 내용 및 범위 설정

* 전체 기술트리 중 정부 R&D사업으로 추진이 필요한 핵심기술 중심 설정

· 사업기간내 달성 가능한 사업 및 세부과제의 정량적·정성적 성과목표 제시

· 성과관리를 위한 성과지표 및 평가방안 제시

· 사업목표 달성을 위한 사업 기간 및 예산 소요 추정(근거제시)

· 지원형태, 재원부담, 국고지원 비율, 시설운영비 충당방식 등 재원 조달 방식 제시

· 본 사업 추진을 위한 연구개발 제안요구서(RFP) 작성

신규 연구개발사업 추진 타당성 분석

- 정책적 타당성 분석 : 정부 상위계획과의 부합성, 정부지원의 필요성 및 시급성, 관련 부처의 사업추진 의지, 사업 추진상의 위험요인, 재원조달 가능성, 유사 사례에 대한 국내외 정부지원 사례 등

- 과학기술적 타당성 분석 : 기존 연구사업과의 중복 및 차별성, 연구개발의 성공가능성, 연구개발의 파급효과, 연구개발 위험요인 검토 등

- 경제적 타당성 분석 : 편익/비용 비율(B/C ratio), 순현재가치(NPV), 내부수익률(IRR) 등의 기법을 활용한 경제성 분석, 사회·경제적 파급효과 등

 

4. 활용방안 및 기대효과

 

관할해역에 대한 탄소 분포지도(변동정보)를 생산하여 탄소중립을 위한 기초자료로 활용할 수 있으며, 고해상도 해수면 온도 자료를 기반으로 고수온에 대한 적기 정보를 제공할 수 있어 이를 통해 양식장 등 민간 피해 최소화

 

기후변화가 급격히 일어나는 우리나라 해역에 대한 정확한 정보 파악으로 해양예보 정확도 향상, 연안 온배수 모니터링, 수산자원 분포 예측 등 활용할 수 있음

 

기 해양관측 정지궤도위성, 다목적실용위성 및 차세대중형위성과 연계 운영을 통해 한반도 해역에 대한 정밀 관측/고빈도 해양환경 모니터링 체계 구축

 

5. 추진방법

 

본 기획연구는 진흥원, 기획위원회(기술위원회 및 사용자위원회) 용역사로 구성된 형식으로 추진할 수 있으며, 용역사는 기회위원회 구성 운영 및 기획 전반에 대해 해수부와 진흥원과 협의하여 진행해야 함

공청회, 기획위원회 워크숍, 설문조사 등을 통해 관련 전문가 의견 수렴 필수

기획리빙랩(사용자위원회 별도 구성) 추진 필수

세부내역 구성 시 자유공모 내역 1개 이상 포함(별도 협의)

기획연구보고서는 진흥원을 통해 공개 예정

연구시작일로부터 2개월 이내 Concept paper 제출(양식 별도 제공)

연구시작일로부터 3개월 이내 환경 분석 결과 보고

연구시작일로부터 6개월 이내 기획연구보고서 초안 보고

본 기획연구는 효율적인 기획연구 추진을 위해 해양수산부 및 해양수산과학기술진흥원, 용역사와 협의하여 추진방법을 변경할 수 있음

 

 

6. 최종 성과물

 

연구용역 최종 결과물

- 최종 기획연구 보고서 및 요약 보고서

- 발표자료(중간/최종, PPT 원본)

- 기타 관련 참고자료(한글, 엑셀, ppt, pdf 등 전자파일을 USB에 저장 제출)

* 정책적/기술적/시장성 분석, 가계산서, 각종 회의록 및 자문의견서 등 근거자료로써 본 용역에 활용된 자료일체

 

항 목

규격

부수

비 고

착수보고서

A4

10

경인쇄

중간보고서

발표자료

A4

 

10

1

경인쇄

경인쇄

최종보고서/요약보고서/요구서 등

발표자료

A4

전자파일

30

1

제본

제본

전자파일

전자파일

-

한글, 엑셀, pdf

 
파일
시작일 2022-09-23
종료일 2022-09-27
마감여부 마감
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분류 기타
Category Others
Project schedule
출처 NTIS
국가
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