5. 경제성 분석
5.2. 경제성 분석 방법론 설정
5.2.3. 편익항목별 분석 모델
(1) 국내 부유식 조류-풍력 복합발전 시스템 매출 편익
☐
국내 해양에너지 복합발전 단지 구축 예정 지역에 개발된 성과물의 적용으로 인 한 매출 중 개발기술이 편익 발생에 기여한 부분을 현재가치로 평가하여 분석편익 = 미래 시장규모 × 사업기여율 × R&D기여율 × R&D사업화성공률 × 부가가치율
☐
(편익 회임기간) 연구개발 투자 이후 편익이 발생되기까지는 일정 시간을 필요로 함에 따라 편익 회임기간을 5년으로 설정◦ 연구개발사업에 대한 투자가 이루어진 후, 경제적인 편익 또는 효과가 발생하기 전까지의 시 간적 지연을 편익 회임기간이라고 정의
‒ 일반적으로 연구개발활동으로 인한 경제적 효과가 발생하기 위해서는 기술개발 의 사업화 등의 과정을 거쳐야 하기 때문에 편익 회임기간을 지난 시점을 최초 편익 발생시점으로 정의 가능
◦ 양희승(2010)에 따르면 기존에 관련 연구가 없었던 기초 연구의 경우 평균 7년, 기존 연구가 존재하는 응용기술 개발의 경우 평균 6.4년이 걸리는 것으로 나타남6)
◦ 한국개발연구원(KDI)에서는 편익회임기간이 별도로 제시하지 않은 경우 기초연구는 5년, 개 발·응용 연구는 3년을 기본으로 사업 특성을 반영하고 있음
◦ 동 경제성 분석 대상 사업은 핵심원천기술개발을 목적으로 하고 있으며, 후속연구사업으로 상용화 연구가 추진되어야 함에 따라 KDI에서 제시하는 기초연구 5년 기준을 따름
‒ NTIS7)를 통해 유사과제를 검색한 결과, 부유식 해상풍력시스템 상용화를 목적으 로 하는 기술개발사업은 대략 3년간의 연구기간을 보유한 것으로 조사
※ 12MW급 부유식 해상풍력발전시스템 상용화를 위한 핵심기술개발(2014.12.~2017.11.) 경쟁력을 갖춘 부유식 해양 풍력 시스템 개발(2015.1. ~ 2016.12)
보급형 3kW급 풍력발전기 상용화 기술개발(2011.12.~2013.11)
☐
(편익기간) 부유식 조류-풍력 복합발전 시스템의 기술수명주기를 편익기간인 9년 으로 설정◦ 편익기간은 최초 편익 발생시점이 결정된 이후에는 해당 사업의 편익이 얼마동안 지속될지를 고려해야하는 기간임
‒ 노화준(2004)는 사업을 수행함으로써 편익이 나오게 될 것으로 기대할 수 있는 시간을 사업의 수명으로 정의하였음
◦ IPC(국제특허분류)별로 특허인용수명(TCT, Technology cycle Time) 지수를 활용하여 기술수명 주기 산출
※ 특허인용수명 : 특정의 특허가 등록 이후 다른 특허에 의해 인용되는 기간을 의미함.
특허인용수명 지수는 후방인용(Backward Citation)에 기반한 특허인용수명의 평균, Q1, Q2(중앙값), Q3에 대한 통계값을 제시함. 특히 이와 같이 산출된 Q2는 TCT(Technology Cycle Time, 기술순환주기 또는 기술수명주기)라고 부름
6) KISTEP, 연구개발부문의 예비타당성조사 표준지침, 2016.11
◦ 동 사업관련 특허인용수명지수는 관련 분야의 중앙값의 평균인 9년으로 설정
IPC 내용 평균
값 Q1
Q2 (중앙
값)
Q3
E02D 기초, 굴착; 축제; 지하 또는 수중
구조물 12.72 5 10 18
H02K 발전-전기 기계 11.68 5 8 16
H02G
전기케이블 또는 전선, 또는 광 및 전기케이블 또는 전선의 결합체의
설치
12.30 4 9 18
출처: 산업통상자원부, 기술가치평가 실무가이드, 2014.12
<표 24> 동 사업 관련 IPC 분야 특허인용수명(TCT) 지수
☐
(미래시장규모) 국내 부유식 해상풍력단지의 일부 시장을 부유식 조류-풍력발전 시스템으로 개발완료 후 대체되고 점차 대체비중이 증가할 것으로 가정◦ 동 연구개발사업 종료후 5년 뒤인 2026년부터 매출편익이 발생한다고 가정하고 편익기간 9년 을 반영하여 2026년부터 2034년까지 미래 시장규모 예측이 필요
◦ 동 기술개발을 통해 개발된 성과물은 기존 부유식 해상풍력 단지의 일부 시장을 대체하여 편 익을 달성할 수 있음에 따라 향후 국가 계획에 따른 시장규모 산정
‒ 2016년 기준 국내 해상풍력발전은 35MW가 설치 되어있으며 국가해상풍력단지 를 구축을 통해 2030년까지 13GW 생산을 목표로 하고 있음
‒ 해당 국가계획을 기준으로 2030년까지 13GW 규모로 추산하면 연간 50% 이상의 성장률로 시장이 확대되며 이후 15%* 수준으로 성장하는 것으로 가정
※ 최근 5년간 세계 시장의 연평균 성장률은 15%임(KETEP, 2017.9.28. 발표자료)
‒ 국가 해상풍력단지 중 Round3에 해당하는 부유식 해상풍력 규모를 전체 30%로 가정하고 부유식 해상풍력단지를 복합발전으로 전체 대체된다고 가정
※ 복합발전의 유형은 부유식 파력-풍력과 부유식 조류-풍력의 2가지로 분류함
‒ 부유식 해상풍력단지 중 부유식 조류-풍력발전의 시장규모는 이 중 50%를 차지 한다고 가정하고, 현재의 생산금액이 1MW당 현재 해상풍력 40억원에서 점차 감 소할 것으로 가정
‒ 이 중 부유식 조류-풍력발전 시스템이 2026년 20%에서 점차 매년 10%씩 시장점 유율이 증가 된다고 가정
☐
(사업기여율) 62.7%로 산정◦ 사업기여율은 미래 시점 기준의 연구개발활동 중 조사 대상사업이 차지하는 비중만을 적용한 다는 개념임
‒ 자료 조사를 통해 해당 분야의 연간 총 R&D 투자 규모가 데이터가 있을 경우 이를 반영하여 사업 기여율을 도출
◦ 사업기여율은 기존 KISTEP 예타보고서에 활용된 유사분야 사업기여율을 참고하여 62.7%로 설정
‒ 사업기여율 산정을 위하여 NTIS를 통해 유사과제를 도출 하였으나 기존 유사과 제는 부유식 파력-풍력발전 시스템의 주된 내용으로 동 사업의 유사과제로 보기 어려움
※ 사업기여율 = 동 사업 투자규모/(국내 부유식 복합발전분야 R&D 전체 투자규모(정부+
민간) + 동사업 투자규모)
‒ KISTEP 예비타당성조사 보고서 중 유사 분야 기술인 발전시스템 기술개발사업 에서 설정한 사업기여율을 참조
※ 초임계 CO2 발전시스템 기술개발사업 예비타당성조사 보고서 [그림 88] 국가해상풍력단지(Round1-3) 계획 자료: KETEP, 해상풍력개발 현황 및 미래, 2017.9.28
부처명 과제명
정부 출연 금
민간 부담 금
총연 구비
연간 총연구
비*
산업통상 자원부
심해용부유식풍력발전substructure/platform
기반기술개발 2,507 240 2,747 916 12MW급부유식해상풍력발전시스템상용화를
위한핵심기술개발 1,000 82 1,082 541 중수심용부유식해상풍력발전파일럿플랜트(7
50kW급)개발 2,500 1,541 4,041 4,041
해양 수산부
1,000톤급계류앵커개발 200 - 200 200 1,000톤급계류앵커개발및설계해양환경조건
산정 357 - 357 357
고강도신소재기반적용기술및피로/방식향상
기술개발 100 - 100 100
고강도강적용구조연결부수명향상기술개발 102 - 102 51 복합발전전력계통시뮬레이션모델및상위전력
제어기술개발 100 - 100 100
복합발전전력변환및제어기술개발 90 - 90 90
복합발전전력변환기시뮬레이션모델개선및검
증연구 65 - 65 65
복합발전출력제어및전력변환기제어기술개발 173 - 173 173 복합발전풍력터빈제어시스템기술개발 200 - 200 200 부유식파력-해상풍력연계형발전 1,525 - 1,525 1,525 부유체대형복합구조물의구조강도및안전성해
석기술개발 922 - 922 461
부유체복합구조물핵심요소기술개발 9,124 - 9,124 4,562 장지간부유구조물과표준모델기본설계구조최
적화및풍력터빈블레이드난류유동장해석 157 - 157 157
통합제어시뮬레이션및모니터링기술개발 90 - 90 90
파력발전전력변환기및통합감시제어시스템최
적화기술개발 620 - 620 620
파력-해상풍력연계형발전통합제어기술개발 629 - 629 629 풍력터빈동적모델및제어시스템연구 519 - 519 173
총합계 20,98
0 1,863 22,84
3 15,051
<표 25> 부유식 복합발전 관련분야 유사과제 목록(2011-2016)
☐
(R&D 기여율) 35.4%를 적용◦ 제3차 과학기술기본계획(미래창조과학부, 2013.8)에서 제시된 R&D 경제성장 기여율 35.4%를 적용
☐
(R&D 사업화 성공률) 기존사례 성공률을 적용하여 19.1%로 설정◦ 동 사업은 다수의 과제로 구성되어 있으며, 기술개발 결과가 시장에서의 편익창출로 이어지 기 위해 기술의 실증 및 상용화의 과정에서 불확실성 보유
◦ KISTEP 예비타당성조사 보고서 중 유사 분야 기술인 발전시스템 기술개발사업에서 설정한 R&D 사업화 성공율을 참조
※ 초임계 CO2 발전시스템 기술개발사업 예비타당성조사 보고서
☐
(부가가치율) 36.0%로 설정◦ 동 사업 수행 시 창출되는 편익은 새롭게 창출된 경제적 편익만을 고려하므로 시장 전체가 아닌 부가가치를 기준으로 설정
◦ 부가가치율은 KISTEP 예비타당성조사 지침의 제안에 따라 부가가치율은 총투입액 중 부가가 치액을 차지하는 비율로 산출
‒ 한국은행 산업연관표(2014년 연장표)의 투입산출표 중 기초가격 통합소분류 기준 161개 상품부문 중 동 사업에 가장 적절한 상품부문 즉, ‘101. 전력 및 신재생 에너지’부문을 계산
‒ 부가가치율 = (부가가치액/총투입액) x 100 = (21,131,712)/(58,689,846) x 100 = 36.0%