산업정책의 전환점 연구 : 차세대 성장동력 산업정책을 중심으로

안현호 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2008 국내석사

신·재생에너지 시장활성화와 정부정책에 대한 연구 : 신·재생에너지 산업의 발전방향 중심으로

양억만 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2004 국내석사

우리나라는 한해 원유, 가스, 유연탄 등 모두 400억 달러에 육박하는 에너지를 수입한다. 반도체나 자동차 수출로 벌어들인 돈의 20%정도가 다시 에너지를 수입하기 위해 쓰이는 셈이다. 에너지의 해외 의존성과 다소비형 경제구조 탓에 유가가 치솟을 때마다 항상 어려움을 겪어야만 하는 우리로서는 신·재생에너지의 필요성은 그 어떤 나라 상황보다 절실하다고 할 수 있다. 게다가 지구온난화로 인한 기상이변이 잇따르자 이산화탄소 배출량을 줄이기 위한 전 세계의 노력이 가속화되면서 석유와 석탄을 대신할 수 있는 지속 가능한 에너지 개발이 세계인들의 화두가 되고 있다. 신·재생에너지는 석유, 석탄, 원자력 또는 천연가스가 아닌 수소, 연료전지, 풍력, 태양광, 태양열, 바이오, 소수력, 지열, 폐기물, 석탄액화 가스화, 해양에너지 등을 말한다. 환경 친화적인 데다 고갈되지 않아 무한정 활용이 가능하며, 기술주도형이라는 특징은 '자원빈국' 인 우리에겐 언제나 매력으로 다가올 수밖에 없다. 그러나 현재 우리나라의 에너지사용랑 가운데 이들 신·재생에너지원의 비중은 고작 1.5%('04년 현재)에 불과하다. 10.4%를 차지하는 덴마크나 프랑스 7.0%, 미국 4.3% 등의 선진국과 비교할 때 매우 미흡한 수준이다. 그도 그럴 것이 지난 70년부터 대학과 연구소를 중심으로 시작된 신·재생에너지 개발사업은 80년대 후반에 이르러서야 정부가 주도하는 사업으로 발전하면서 겨우 틀을 갖췄지만 별 성과를 거두지 못했다. 1.5%에 불과한 현재의 신·재생에 너지 비중도 그나마 쓰레기소각장의 매립가스를 제외하면 실제로 0.5%에 불과하다. 초기 투자 비가 워낙 많이 들어 경제성이 떨어지기 때문이다. 또한 현재의 계획대로라면 오는 2011년까지 신·재생에너지 개발에 모두 9조1,000억원 가량이 필요한데 자금확보가 불투명하고, 전력산업기금과 같이 신·재생에너지 관련 기금 조성 등 안정적 투자재원 마련이 선행돼야 할 과제로 꼽힌다. 특히 경제성이 없는 신·재생에너지 산업이 대량생산체제로 갖춰지도록 활성화하기 위해서는 초기 단계에서는 정부의 적극적인 지원이 선행돼야 하다. 정부는 올해부터 신·재생에너지 개발에 적극 나서기로 했으나 두고볼 일이다. 오는 2006년까지 에너지의 3%를 신·재생에너지로 공급하고 2011년에는 5% 공급 목표를 세웠다. 이에 따라 올해를 '신·재생에니지 원년' 으로 선포하고, 특히 태양광, 수소연료전지, 풍력 등을 3대 중점사업으로 선정해 기술개발은 물론 상용화에도 전폭적인 지원을 아끼지 않겠다는 의지다. 예산도 2003년 955억원에서 2004년에는 1,964억원으로 두 배 이상 늘렸다. 산업자원부는 2004년 5월 19일 산·학·연 관계자 500명이 참석한 가운데 신·재생에너지 사업단 출범식을 갖고 올해부터 5년간 3대 분야 사업의 기술개발 기반 조성에 2,500억원을 투입하겠다고 약속까지 했다. 특히 수소연료전지의 경우 차세대 성장동력 산업으로 선정해서 기술개발을 서두르고 있는 모습이다. 향후 10년 안에 수소를 연료로 한 자동차가 거리를 달리게 될지도 모른다. 환경에 치명적인 배기가스 대신 수증기가 배출되고 비싼 기름 값 걱정에서도 해방되는 이점이 있다. 태양광과 풍력에너지 개발에도 투자를 대폭 늘린다. 실제로 3KW급 주택용 태양광발전시스 템에는 4,000만원의 투자비가 들어간다. 정부는 한시적으로 3,000만원까지를 보조해주기로 했다. 일단 1,000만원만 더 투자하면 주택 한 채당 연간 약100만원 정도의 에너지 사용료를 절약 할 수 있다는 계산이 나온다. 또한 풍력이나 태양광에서 생산된 전력을 비싼 값에 사주고 팔아 주는 발전의무할당제도 도입과 관련 규제(전기사업법 시행령)도 개선됐다. 이에 따라 신·재생 에너지로 자급자족하는 '그린 빌리지' 도 지난해 5곳에서 올해는 2곳이 더 늘어나고 태양광 주택 3만호 보급사업도 탄력을 받을 전망이다. 산자부는 이를 위해 우선 올해 이들 3개 사업의 세부 시행과제에 따라 기술개발과 표준화, 성능평가 등을 추진하고 자동차 제조업체, 전기사업자, 건설업계 등도 참여하도록 저변을 확대해 나갈 방침이다. 이밖에도 신·재생에니지 문제를 전문적으로 다룰 정부내 기구 확대와 전문인력 양성 계획을 비롯해 일정 기준 이상의 신축 건물에는 반드시 신·재생에너지 시설 설치가 의무화되며 연차별 지원 규모도 크게 늘려나가기로 했다. 그러나 이같은 신·재생에너지 정책들은 얼마 지나지 않아 유명무실해지기나 정권이 바뀌면서 사라지곤 했다. 이제는 보여주는 정책에서 벗어나 현실적인 대안을 찾고 마련해야 한다. 신·재생에너지 기술개발도 중요하지만 개발된 기술이 상용될 수 있도록 시장도 마련해야 한다. 신·재생에너지법 개정을 추진해 발전의무할당제와 전문기업제 등을 도입, 현재의 대기업위주의 전력시장에 중소기업도 파고들 수 있는 틈새시장을 마련해 주어야 한다. 우리는 좋건 싫건 간에 이제는 신·재생에너지의 보급을 늘려나가야 하고 화석에너지의 비중을 점차 줄여야 한다. 정부는 신·재생에니지의 활성화를 위해 아낌없는 지원과 철저한 검증을 기초로 해야하고, 시민들과 기업도 적극 나서야 한다. 21세기를 살아가는 우리에게 닥친 가장 시급한 것은 에너지의 자급이리는 것을 명심해야 한다. 이 논문에서는 신·재생에너지 보급에 어느 정도 성공한 유럽과 선진국들의 예를 들었고, 우리나라 신·재생에니지 보급의 문제 점, 대내외적인 여건, 신·재생에너지 보급 활성화를 위한 필요한 정책적인 제안들을 결론 부분에 정리했다. 개인적으로 가장 관심을 갖고 쓴 부분인 '광역별 RES 할당제도' 이다. 뒤에서 더욱 자세하게 다루겠지만 중앙정부에서 제도적으로 우리나라 16개 시, 도를 대상으로 신·재생에너지 의무 할당제를 부여하자는 것이 광역별 RES 할당제도의 주요 골자다. 지난날을 되돌아 볼 때 뭔가 강력한 제도시행이 필요하다는 생각했기 때문에 이 제도를 제안하는 바이다. 우리가 1인당 2만불 시대를 열기 위해선 신·재생에너지 보급의 확대와 이를 지원할 수 있는 현실적인 정책들이 필요하다는 것이 나의 생각이다. Recently, the development of new & renewable energy sources has drawn a lot of public attention due to current trend of soaring oil price. The government authorities are also busy in trying to take a proper action. Korea's energy import such as crude oil and gas has reached up to 40 billion USD a year. A great portion of earned money by exporting products is used again to import energy sources that are essential in producing the goods. We are in desperate situation to develop new & renewable energy owing to the high energy-dependence on foreign suppliers and our multi-consumption economic structure. Furthermore, the frequent unusual climate change caused by global warming has made people to expedite the development of an alternative energy substitutable for oil and coals. The new & renewable energy includes oil, coals, nuclear energy, wind and solar energy, bio, fuel cell, ocean and thermal energy. They are environment-friendly, limitless in use, and technology-oriented, so that we are very interested in these energy sources. Our current dependence on the alternative energy, however, is just 1.4%, which is greatly low compared to other advanced countries (Denmark: 10.4%, France: 7.0%, the US: 4.3%). Colleges and institutes initiated the new & renewable energy development project in 1970's. Since late 1980's, the government began to lead the project, but the performance was not satisfactory. The current portion of new & renewable energy sources (1.4%) shall dwindle to 0.5% in case waste incineration energy is excluded. Due to the great economic burden of early stage investment, the alternative energy project doesn't look profitable. In case the project proceeds as planned, about 9.1 trillion KRW should be funded until 2011, which is unfortunately unlikely. In addition, a stable investment fund such as Energy Industrial Fund needs to be set up in advance. The new & renewable energy project is not profitable. Therefore, the authorities should provide a great support and benefits at early stage. Korea government promised to actively participate in the development of the new & renewable energy development project since this year. The new & renewable energy shall be supplied up to 3 % by 2006 and 5 % by 2011. Starting this year, the government will greatly support the development of energy technology such as solar energy, fuel cell, and wind energy and its commercialization. The budget was 95.5 billion KRW in 2003 and 19.64 billion KRW in 2004. Automobiles with hydrogen fuel shall move around the road within 10 years. Ministry of Commerce, Industry, and Energy introduced a new & renewable energy project with 500 academic-industrial attendants and promised to build up technology fundamentals in 3 major sectors, investing 250 billion KRW within 5 years. With regard to hydrogen fuel cell, the government is speeding up the development and promotion. Cars shall move around with cheap and efficient fuel within 10 years. The car exhaust gas and the fuel cost shall be greatly reduced. The government will increase the investment in solar and wind energy. About 40 million KRW shall be invested in solar energy generation system for 3KW residential building. The government decided to support up to 30 million KRW temporarily. Once additional 10 million KRW is invested, about 1 million KRW could be saved per dwelling house annually. With regard to the introduction of a new system which forces the government to buy the wind or solar energy at a good price from the developers, proper adjustment shall be conducted. The green village where the energy is self-provided by new & renewable energy sources shall increase from 5 to 7. The 30,000 solar energy residential housing development project shall speed up in coming years. For this, Ministry of Commerce, Industry, and Energy shall promote the standardization and performance evaluation as well as technology development in three sectors and induce the participation of car manufacturers, electric businesses, and construction enterprises. In addition, a professional alternative energy division shall be organized and related experts will be nurtured. The authorities announced that when new houses are constructed, the new & renewable energy development facility must be set up. The development assistance shall gradually increase in coming years. The government once promised to promote these policies before. Now, it's time to be more practical and carry out the promises. The commercialization of the alternative energy as well as its development is also important. The adjustment of related laws, the introduction of professional companies, and the promotion of niche market to make the market entrance easier for the small and medium sized enterprises shall be required. It's our destiny to reduce fossil fuels and develop and promote new & renewable energy under current situation. The government as well as private sectors should work together for the success of the alternative energy development project. We need to realize the seriousness of energy-shortage situation we are confronting now. I hope this paper could help to make the public be aware of the urgency. I send my gratitude to my guidance professor, Gang Seung-Jin.

韓國電力産業의 정부통제, 경쟁환경, 소유구조가 公共性 및 企業性 향상에 미치는 영향에 관한 실증적 연구 : 한국전력공사를 중심으로

김명수 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2005 국내박사

본 연구에서는 공기업의 경영성과를 제고하기 위한 근본원인을 찾기 위해 기업의 환경적 요인에 대한 탐색을 하고자 하였다. 일반적으로 경영성과는 기업성의 제고를 통하여 이루어지는 것이나, 공기업의 특성상 공공성 측면을 배제할 수 없기 때문에 공공성과 기업성의 양 측면을 제고시키는 것을 경영성과로 보았다. 그 동안 정부는 공기업으로서 시장에서 독점적 지위를 누려오던 한국전력에 대하여 효율성을 증진시키기 위한 각종 정책을 시도해 왔다. 그것은 공ㆍ사 조직 모두가 궁극적으로 使命(mission)을 실현하고 목적을 달성하기 위해서는 효율적이고 효과적인 경영을 통해 成長과 生存을 지속해 나가야 한다는 조직경영의 기본원리가 적용되기 때문으로 판단된다. 이러한 노력으로 한국전력은 비교적 높은 경영성과를 실현해 왔으나, 그러한 성과는 정부의 보호하에서 시장에서의 독점적 지위로부터 창출된 것인가? 아니면 공공성 보다는 기업성을 강조해 온데서 기인한 것인가?에 대한 논란이 많다. 이에 따라 이제는 한국전력이 공기업이라 하더라도 특정 시장에서 독점적 지위를 지속적으로 유지하기 보다는 自律競爭 환경에서 무한경쟁을 통해 국민들에게 제공하는 전력상품과 서비스의 질을 높이면서, 공공성과 기업성을 동시에 증진시킬 수는 없을까?라는 주장이 제기되고 있다. 이러한 관점에서 그 동안 정부가 한국전력에 대하여 여러 가지의 측면에서 시행해 온 규제와 통제는 공공성과 기업성의 증진에는 어떠한 영향을 미치며, 전력산업의 경쟁환경하에서 한국전력의 공공성과 기업성에는 어떠한 결과를 가져올 것인가, 그리고 정부통제의 근거가 되고 있는 현재의 소유구조는 한국전력의 공공성과 기업성 증진을 위해서 어떻게 개선되어야 하는가에 대한 논란이 많은 것이 사실이다. 이와 같은 과제를 탐색하기 위하여 한국전력의 경영구조 개선을 위한 정책수립에서 많은 관심이 주어지고 있는 政府統制, 競爭環境, 그리고 所有構造를 독립변수로 고려하고, 한국전력의 경영성과 측정의 지표가 되고 있는 公共性과 企業性을 종속변수로 고려하여 이 변수들 간의 영향관계를 종합적으로 분석하여 그 결과를 다음과 같이 구체화 하였다. 첫째, “한국전력에 대한 정부통제 정도가 크면 클수록 한국전력의 공공성 증진에 정(+)의 영향을 미칠 것이다”라는 가설(1-1)은 채택되었다. 이는 한국전력에 대한 정부통제가 강하면 강할수록 한국전력의 공공성이 증대된다고 해석할 수 있으며, 이는 한국전력의 공공성 확보에 제일 중요하다고 할 수 있는 전기요금 수준을 결정하는데 정부통제와 공공성이 불가분의 관계에 있음을 밝혀준 것이다. 특히 공공성 증진에 가장 크게 영향을 미치는 요인은 統制類型으로서 국회, 산업자원부, 기획예산처, 재정경제부 그리고 감사원을 통한 한국전력에 대한 전반적인 통제정도가 公共性 增進에 肯定的인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. “한국전력에 대한 정부통제 정도가 크면 클수록 한국전력의 기업성 증진에 부(-)의 영향을 미칠 것이다”라는 가설(1-2)은 채택되었다. 가설1-2의 채택은 한국전력에 대한 정부통제가 강하면 강할수록 한국전력의 기업성 제고요인이 위축된다고 할 수 있으며, 이는 정부통제하에서의 한국전력에 대한 공공성과 기업성이 서로 보완관계에 놓여 있음을 입증해 주고 있다. 즉 정부통제가 공기업 운영의 중요목표인 공공성 증진이라는 경영목표 달성을 위해 필요하지만 經營의 自律性을 저해하지 않을 정도로 統制範圍를 조정함으로써 공기업인 한국전력이 기업성을 발휘하는데 있어 기본이념인 自律性을 保障하고 經營成果를 評價하여 책임을 묻는 매커니즘으로 수행되어야 함을 밝혀준 것이다. 한국전력과 같은 공익산업에 대한 전통적인 정부개입 및 통제의 변화는 무엇보다도 기술발전과 수요 확대로 인하여 공익산업의 특성이 自然獨占에서 구조적으로 競爭的인 성격으로 바뀌는 데에서 찾아볼 수 있다. 그리고 국제경쟁이라는 시대적 흐름을 비추어 볼 때 공공성 확보를 위해 정부통제가 필요하다는 논리보다는 정부통제가 공기업의 效率性 향상에 저해된다는 분석결과를 감안한다면 정부통제의 범위를 축소해야한다는 점에 설득력이 있다고 볼 수 있다. 특히 과거에는 정부의 보호와 통제 하에 공공성이 확보되면 기업성을 어느 정도 확보할 수 있었으나 경쟁이 도입되는 공기업인 한국전력은 체계적인 자율성 보장책이 확보되어 기업 스스로 기업성 제고를 통한 공공성의 추구가 이루어져야 한다. 둘째, “한국전력산업의 경쟁구조가 경쟁적이면 경쟁적일수록 한국전력의 공공성 증진에 부(-)의 영향을 미칠 것이다”라는 가설(2-1)은 기각되었다. 가설2-1의 기각은 한국전력산업에 영향을 미치는 競爭環境이 조성되면 국제적으로 시장경쟁이 확산되고 지식정보화 사회가 더욱 진전되며 신기술 개발이 활발하게 이루어지기 때문에 한국전력도 이에 대비한 성장전략을 수립ㆍ실천하여야 하며 이를 기반으로 공기업으로서의 사회적 공헌활동을 증대시켜야 한다는 필요성을 강조한 것으로 보여진다. 나아가 현대기업의 경영목적이 利潤極大化 원리 대신 적정이윤을 추구하면서 企業의 成長과 社會的 責任 수행에 더 많은 노력을 기울여 공기업 목표와 상당히 근접해 가고 있는 시대적 환경 변화를 감안할 때 경쟁환경이 조성될 경우 한국전력에서 공급하는 네트워크 상품(전기)이라 할지라도 공기업 운영목적상 공공성이 저해되지 않는다는 근거를 제시한 것이라 볼 수 있다. 이는 지금까지 네트워크 상품인 전기서비스를 시장경쟁에 맡길 경우 설비 및 가격 안정성에 문제가 발생될 수 있다는 우려를 씻어준 New Knowledge Contribution이라 하겠다. 하지만 전력산업에 대한 경쟁 환경의 조성여부와 관련없이 공공성 확보는 전력사업 수행에서 가장 중요한 요소중의 하나이므로 먼저 전력시장 경쟁을 도입한 국가의 市場失敗요인을 분석하여 전기의 특성을 고려한 安定化 政策은 항상 감안해야 할 것으로 판단된다. “한국전력산업의 경쟁구조가 경쟁적이면 경쟁적일수록 한국전력의 기업성 증진에 정(+)의 영향을 미칠 것이다”라는 가설(2-2)는 채택되었다. 가설2-2의 채택은 경쟁환경하에서의 한국전력은 경쟁자를 의식하여야 하기 때문에 가격회수율이 낮아질 수 밖에 없고 이를 만회하기 위한 방안으로 생산성 향상을 통한 경쟁력 향상이 주요한 경영전략이 될 것이다. 때문에 産業構造가 競爭的으로 진행될수록 일정기간 수익성이 하락하게 되지만 기업이 안정화 되면서 生産性이 증대되어 수익성도 향상될 것임을 입증해 준 것이다. 공기업에 있어 경쟁의 도입은 獨占狀態에 있는 해당기업에 대한 규제 및 통제의 비효율성을 제거하기 위한 방안이라 할 수 있다. 따라서 정부는 한국전력에 대한 정부통제 범위를 완화하여 기업의 自律的 經營과 함께 顧客中心경영으로 변화될 수 있도록 촉진하여야 한다. 또한 독점적 事業構造에서 경쟁이 촉진되면 보편적 서비스에 대한 새로운 정책이 필요하다. 보편적 서비스 정책의 핵심은 공정경쟁과 효율성을 훼손시키지 않는 범위 내에서 이루어져야 한다. 기존의 사업자에게만 보편적 서비스를 부여하고 신규 사업자에게는 이러한 의무를 면제해 주는 差別的 競爭은 공익산업의 경쟁에 있어 효율성을 저하시킬 수 있기 때문이다. 따라서 공정한 競爭原理의 도입은 기존의 지배적 사업자인 한국전력과 신규 참여자 간에 경쟁상황을 조성하게 되어 경쟁기업들은 새로운 생산물 혹은 생산기술을 도입하려는 유인을 갖게 됨으로써 革新의 기회를 창출할 수 있다. 신규사업자에 대한 자금지원 등 일정범위의 보호는 관련산업의 육성차원에서 필요하지만 기존사업자를 규제함으로써 인위적인 경쟁을 유도하는 것은 한국전력이 보유하고 있는 능력을 위축시켜 세계전력시장에서의 국제경쟁에 걸림돌이 될 수 있다. 이를 위해서는 自律競爭이 이루어지도록 경쟁자 보호가 아닌 경쟁을 육성하는 정부정책이 선행되어야 할 것이다. 나아가 경쟁을 동일산업에서만 국한하지 않고 진입규제를 완화하여 특정산업이 갖고 있는 경쟁력을 유사산업에 적용하여 통합서비스 제공을 통한 시너지 효과를 높여야 하며 전기서비스에 대한 경쟁을 먼저 도입한 외국의 예에서 보듯이 네트워크 사업자의 範圍의 經濟(Scope of Economy)를 최대한 활용함으로써 경쟁의 효과로 인한 편익이 소비자들로 하여금 향유될 수 있도록 정부 정책 수립에 필요한 근거를 제시한 것이라 볼 수 있다. 그리고 경쟁환경이 국제화되면 한국전력의 시장 점유율이 초기에는 축소될 수 밖에 없음을 가정할 때 한국전력은 경쟁목표를 세계시장에 두고 그간에 축적된 기술력과 Brand power를 최대화 할 수 있는 비젼제시 및 조직 재편성 등으로 새로운 기업 이미지를 구축하여 세계시장에서 경쟁력을 갖춘 국제화 전략으로 정책 방향을 전환하여야 함을 제시하고 있다. 특히 한국전력의 배전분할 중지와 함께 사업부제 실시를 통한 경쟁환경 조성으로 효율성을 증진시켜야 한다는 정부정책을 고려할 때, 배전과 송변전 사업소간의 시너지 효과를 거양할 수 있는 規模의 經濟(Scale of Economy)로 합리적이고 체계적인 사업부간 競爭體制를 구축하여 사업부 자체의 효율성을 증진시켜 세계시장 확보를 위한 교두보로 삼아야 한다. 또한 한국전력이 국제시장에서 한국을 대표하는 종합에너지그룹으로 자리매김 할 수 있도록 국내전력시장의 안정ㆍ발전을 주도하고 에너지 산업을 선도할 핵심기술을 개발ㆍ보급하면서 국제에너지시장 환경변화에 대응해 나갈 것을 제시하고 있다. 셋째, “한국전력의 현재 소유구조는 한국전력의 공공성 증진에 정(+)의 영향을 미칠것이다”라는 가설(3-1)은 채택되었다. 가설3-1의 채택은 한국전력의 현재 소유구조가 전력요금 수준을 낮추고 전기 서비스의 질을 높이는 공공성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었으나 설명력이 다른 요인들에 비해 현저하게 낮게 나타났다. 이는 소유구조와 공공성의 관계에서 공공성 요인으로 선정한 전기요금 수준과 전기서비스의 질 등 두가지 요인으로는 설명력이 미흡함을 말해주는 것으로 추후 연구에서는 공공성 변수를 확대하여 분석해야 할 필요성이 제기되었다. “한국전력의 현재 소유구조는 한국전력의 기업성 증가에 부(-)의 영향을 미칠 것이다”라는 가설(3-2)는 채택되었다. 이는 현재의 한국전력 소유구조가 기업성 증진에는 부정적으로 작용하는 것으로 분석되어 정부가 50% 이상의 주식을 소유하고 있는 정부투자기관에 있어 정부통제와 소유구조가 연관되어 있음을 알 수 있다. 즉 정부소유 주식이 많으면 그만큼 정부의 통제 범위가 크다고 볼 수 있어 정부투자기관의 공공성 추구라는 목표달성을 위해 정부의 통제는 불가피한 반면에 소유구조의 축소조정은 정부통제기능을 약화시킬 수 있기 때문이다. 하지만 경쟁환경하에서 한국전력이 「自律經營 實現, 責任經營制 實施, 獨立採算制 운영, 그리고 有能한 經營者의 確保」를 통한 기업성 확보라는 기업경영의 효율성 증진을 위하여는 소유구조가 개선되어야 함을 제시해주고 있다. 왜냐하면 법적인 보호하에 독점적 지위를 누리고 있는 많은 공기업의 비효율성은 소유구조의 특성에 따른 代理人의 문제에 기인하기 때문이다. 그리고 공기업의 공적 소유권으로 인하여 소유 감독권을 정부에 두고 공기업 경영자에게 自律權을 보장하는 데에는 현실적으로 한계가 있을 수 밖에 없다. 아울러 정부가 소유하고 있는 한국전력 주식을 어느 수준까지 매각하는 것이 바람직한 것인가가 중요한 정책과제로 등장하게 되었다. 네트워크 산업의 소유구조가 정부소유에서 민간소유로 바뀌어 짐으로써 곧바로 효율성이 향상되는 것은 아니다. 보다 중요한 것은 기업의 소유권이 민간에게 이전되어 정부의 통제와 간섭이 어느 정도 배제되고 있느냐 하는 점이다. 따라서 한국전력의 기업성 제고를 위하여는 自律性 確保와 함께 責任經營制 확립이 먼저 정립되어야 한다. 본 연구가 갖는 의미는 산업정책적 의미와 학문적 의미로 나누어 볼 수 있다. 먼저, 본 연구의 산업정책적 의미를 요약해 보면, 실증적 분석을 통해 산출된 결과를 토대로 公企業인 韓國電力의 效率性 增進을 위한 정부의 政策樹立에 다음과 같은 이론적 근거를 제시하고 있다. 첫째, 政府가 韓國電力의 效率性 增進을 위한 政策을 수립하는데 있어 공공성과 기업성이 동반해서 향상될 수 있는 이론적 근거를 제시하고 있다. 본 연구결과에 의하면, 정부통제는 공공성 증진에 긍정적인 영향을 미치는데 특히 통제유형이라고 할 수 있는 국회, 산업자원부, 기획예산처, 재정경제부 그리고 감사원의 규제 및 통제가 공공성을 증진시키는데 긍정적인 영향을 미친다는 결과를 제시함으로써, 한국전력에 대한 현재의 정부통제를 적절하게 개선하고 조정함으로써 한국전력의 공공성을 증진시킬 수 있는 정책, 즉 전기서비스의 질을 향상시키고 합리적인 전기요금제도를 개발하여 전기사용자의 편익을 높이는 방안을 강구해야 한다는 이론적 근거를 제시하고 있다. 이와는 대조적으로 한국전력이 企業性을 증진시키는 데는 政府統制가 否定的인 영향을 미치고 있음을 제시함으로써 현재의 한국전력에 대한 정부통제의 방법과 통제유형의 개선 필요성을 제시하고 있다. 따라서 공기업이 기업성을 발휘 하는데 있어 기본이념인 자율성을 보장하고 經營實績을 評價하여 책임을 묻는 시스템으로 운영되어야 할 이론적 근거를 제시하고 있다. 둘째, 현재 공기업의 독점적 체제에 대한 競爭體制를 도입함으로써 競爭力을 향상시키고 나아가서 효율성을 증진시켜야 한다는 주장이 제기되고 있다. 이러한 상황에서 본 연구에서는 전력산업의 경쟁환경이 한국전력의 공공성과 기업성 증진에 긍정적인 영향을 미친다는 연구결과를 밝혀줌으로써, 앞으로 공기업의 경쟁환경을 조성하여 효율성 및 효과성의 증진을 위한 정책을 수립하는데 이론적 근거를 제시하고 있다. 이는 현대기업의 경영목적이 이윤 극대화 원리 대신 적정이윤을 추구하면서 企業의 成長과 社會的 責任遂行에 더 많은 노력을 기울여 공기업 목표와 상당히 근접해가고 있는 시대적 환경변화를 고려한 공공성 확보에 대한 이론적 근거를 제시한 것이라 볼 수 있다. 따라서 한국전력의 공공성과 기업성을 증진시키기 위해서는 국제적 경쟁환경 변화에 대응하여 國際化 戰略을 수립하여 실천하고, 사회적 책임요구가 증대되고 있음을 감안하여 국가, 주주, 근로자, 시민, 지역사회의 이익을 반영하는 정책을 수립하며, 지식정보화 사회가 더욱 진전되고 있는 상황을 고려하여 새로운 지식경영기법의 도입과 최신 기술을 반영하는 정보시스템을 통한 경영 및 행정의 정보화를 실천하고, 신기술을 끊임없이 개발하여야 할 이론적 근거를 제시하고 있다. 기업성 측면에서 보면 한국전력이 경쟁환경하에서 공정하게 자율경쟁이 이루어지도록 경쟁자 보호가 아닌 경쟁을 육성하는 정부정책이 선행되어야 하며 경쟁을 동일 산업내에서만 국한하지 않고 네트워크 사업자의 범위의 경제를 최대한 활용함으로써 이로 인한 편익이 소비자들로 하여금 향유될 수 있도록 정부정책 수립에 필요한 이론적 근거를 제시하고 있다. 셋째, 현재 공기업의 소유구조 개선에 대한 주장이 제기되고 있는 상황에서 본 연구에서는 한국전력의 현재 소유구조가 공공성을 증진시키는 데는 긍정적인 영향을 미치나 기업성을 증진시키는 데는 부정적인 영향을 미치고 있음을 제시함으로써 한국전력의 自律經營 실현, 責任經營制, 獨立採算制 운영, 그리고 有能한 經營者의 確保를 통한 기업성의 제고를 위해 소유구조를 개선해야 할 이론적 근거를 제시하고 있다. 한국전력의 기업성 제고를 위하여는 자율성 확보와 함께 책임경영제 확립이 정립되어야 하는 반면에 현재의 소유구조는 정부통제 요건을 충족하여 공공성 증진에는 긍정적인 영향을 미치고 있음을 감안할 때 향후 경쟁환경하에서 한국전력이 기업성 제고를 통한 공공성 확보라는 목표 달성을 위해서 정부 보유지분을 축소시켜야 하는 이론적 근거를 제시한 것이라 볼 수 있다. 이러한 본 연구의 산업정책적 의미와 함께 학문적 의미를 요약해 보면, 본 연구가 그 동안 많은 공기업 관련 선행연구에서 이루어지고 있는 이론적 연구에서 진일보하여, 기존 제반이론에 대한 실증적 검증에 기여하였으며, 공기업 관련 기존 주장에 대하여 實證的 硏究(empirical research)를 통한 새로운 이론적 사실을 발견하였고, 관련 이론 및 선행연구를 바탕으로 도출한 연구모형으로 한국전력의 직접적인 이해관계들로부터 수집한 자료를 토대로 실증분석을 거침으로써 기존의 연구경향에서 방법론적 발전을 시도하였다는 점을 들 수 있다. 본 연구의 限界로는 공기업 관련 이론을 검토하고 선행연구를 토대로 설정한 연구모형을 검증하기 위하여 관련 변수들에 대해서 설문지로 구성하여 응답자들이 主觀的으로 判斷하여 응답하도록 하였기 때문에 그 결과를 一般化(gneralization) 시키는데 어려움이 있으며 이러한 한계를 극복하기 위해 후속 연구에서는 標本을 더욱 擴大하고 층화시킴으로써 표본의 대표성을 확보하기 위한 노력을 해야 할 것으로 판단된다. 또한 한국전력의 공공성과 기업성을 설명하는 대표적인 변수의 선정에 관한 문제로 본 연구에서 政府統制, 競爭環境, 그리고 所有構造를 선정하여 分析한 결과 이러한 변수들에 의해서 공공성과 기업성이 설명되지 않는 변수들이 있다는 사실이 발견되었으므로, 후속연구에서는 다른 변수들을 추가시켜 설명력을 증대시켜야 할 필요성을 제기하고자 한다. The purpose of this study is to find out environmental factors enhancing the performance of public enterprise. Generally, the performance is accomplished by improving entrepreneurship, but I assume that it can be achieved through raising both publicity and entrepreneurship in that public enterprise should place a great weight on publicity. Government has tried to enhance efficiency of Korea electricity industry which enjoyed monopolized status in the market. The principle of management is that every organization must exist and expand its territory through efficient and effective management to make mission and object come true. Korea Electric Power Corporation(Kepco) has maintained a comparatively high level of performance. Which decisive factor - monopolized status or more emphasis on entrepreneurship - can make it? Kepco would rather provide higher quality of power and service in competition environment than maintain monopolized status as a public enterprise. Moreover, it should enhance not only publicity but also entrepreneurship. In this point of view, it is doubt that government control to Kepco can improve publicity and entrepreneurship and how present shareholding structure should be changed to raise publicity and entrepreneurship. In this thesis, government control, competitive environment, and shareholding structure are considered as independent variables which are concerned for management reform of public enterprise. And publicity and entrepreneurship are considered as dependent variables that are utilized as performance index. The results of this survey are as follows. First, government control to Kepco is positively related to publicity in the statistically meaningful level(t=4.19, p=.0001), while it is negatively related to entrepreneurship in the level(t=-6.55, p=.0001) In other words, it is proved government control is needed to ensure publicity which is classified by the necessity of control, the type of control, the requisite of control. Also, the role of government is important for fair distribution of enterprise's revenue and removal of side effect in the process of competition. The hypothesis[1-1] "if government control is intensified, it will improve publicity" is adopted. Also, The hypothesis[1-2] "if government control is intensified, it will be difficult for improving entrepreneurship which is divided by self-management, the independent profit system, and competent manager ", is adopted. Therefore, to enhance entrepreneurship, the extent of government control must be lowered. Second, this survey shows that competitive environment in the Korea Electricity Industry has a positive influence on promoting both publicity and entrepreneurship in the statistically meaningful level(t=10.46, p=.0001 ; t=7.35, p=.0001). In detail, competitive environment in electricity industry is classified into change of international environment and market structure, social responsibility, rapid progress of knowledge information, change of electricity demand, and development of new technology. The hypothesis[2-1] "if competitive environment is intensified, publicity will become weaken" is rejected. This means that competition in network industry would not deteriorate stable and reliable supply of electricity, all the more, competition should be expanded to secure management efficiency of electricity industry, and to lower electricity charge and improve quality. On the other hand, The hypothesis[2-2] "if competitive environment is intensified, entrepreneurship will be improved" is adopted." This proves that entrepreneurship is essential for the survival in the international competition and preparing for domestic fierce energy market. To enhance entrepreneurship, it is needed to secure the expansion of business territory, international cooperation of technology, efficiency demand management, and advancement of overseas project for brand power. Third, this survey in connection with shareholding structure indicates that present structure in Kepco has a positive effect on publicity, the level of electricity charge and service quality, in the statistically meaningful level(t=4.01, p=.0001 ; t=2.06, p=.0001), but negative effect on entrepreneurship in the level(t=-11.55, p=.0001). The hypothesis[3-1] " Current shareholding structure will improve publicity" is adopted. Also, The hypothesis[3-2] "Current shareholding structure will deteriorate entrepreneurship" is adopted. In this context, it is inferred that current shareholding structure of Kepco is changed to raise entrepreneurship. In this thesis, I treat entrepreneurship as not means to an end but independent role in harmony with publicity. Also, I can draw a conclusion that government control is needed for maintaining publicity, however government control should be decreased to create fairly competitive environment. Self-management & competitive environment is essential for promoting entrepreneurship as well.

MQTT 프로토콜의 토픽 기반 종단간 메시지 암호화 통신과 접근 제어를 적용한 IIoT 네트워크 보안성 향상 방안에 관한 연구

민정환 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2020 국내박사

사물인터넷(IoT)은 인터넷을 통해 사람과 사물 그리고 사물과 사물을 상호 연결하는 초 연결 네트워크를 구축하고, 구축된 네트워크 기반으로 편리하고 친숙한 지능형 서비스를 제공하여 사람에게 보다 편리한 생활환경과 서비스를 제공하는 확장형 및 개방형 기술이다. 일반적인 인터넷 연결 장치 대비 낮은 사양과 저 전력으로 운영되는 사물인터넷 환경은 연결 장치에 내재된 취약점과 장치 간 암호화되지 않은 데이터 전송 등의 취약점에 대한 대응 방안으로, 하드웨어 중심의 데이터 암호화, 출시 전 보안 진단 그리고 국가적 차원의 정책 수립 등이 제시되고 있다. 미국 GE사에서 제시되었으며 사물인터넷(IoT) 기술을 근간으로 기계-사람-데이터를 상호 연동하여 에너지 생산, 제조, 농업, 의료, 소매업, 운송, 물류, 항공과 같은 다양한 산업 분야에 적용하는 산업용 사물인터넷(IIoT)은, 산업 현장에서 설치 및 운용되는 각종 센서 장치와 연동 장치들을 네트워크를 통해 상호 연결한 후, 센서를 통해 입수된 정보를 분석 및 활용하여 산업 현장의 효율성 향상을 추구하는 기업 내 인터넷 환경을 말하며, 최근 스마트 팩토리 분야에도 확대 적용되고 있다. 사물인터넷 환경에서 사용되는 TCP(Transmission Control Protocol) 기반의 경량화된 표준 프로토콜인 MQTT(Message Queue Telemetry Transport)는, 산업용 사물인터넷에도 변경 없이 적용되면서 그 사용이 확대되고 있지만, 산업용 사물인터넷에 MQTT를 적용할 경우 사물인터넷과 동일한 평문 전송으로 인한 정보 노출, 데이터 정합성의 제한, 사용자 및 장치 인증 정보 노출 등 산업 현장의 위험이 더욱 심각하게 초래될 수 있어, 국제 인터넷 표준화 기구인 IETF는 TCP 표준 보안 프로토콜인 SSL(Security Socket Layer)/TLS(Transport Layer Security) 이용을 권고하고 있지만, 산업용 사물인터넷 장치의 저사양과 성능 제한으로 인해, 고도의 암호화 연산을 필요로 하는 SSL/TLS의 확대 적용에 어려움이 제기되고 있는 실정이다. MQTT 프로토콜의 표준 통신 방식인 전 구간 평문 통신 방식과 SSL/TLS를 사용하는 전 구간 암호문 통신 방식의 장점을 부분 결합하여, MQTT 프로토콜의 토픽은 평문으로, 메시지는 SSL/TLS 대신에 경량 암호 알고리즘인 타원곡선 암호 기술을 사용하여, 저 사양 장치에 적용 가능한 종단 간 메시지 암호문 통신 방식을 제안하였다. TCP 에코 통신 프로그램을 벤치마킹하여 2홉 및 4홉 기반으로 2가지 표준 통신 방식을 지원하는 MQTT 클라이언트 프로그램을 구현하여 표준 통신 방식의 동작을 확인하였으며, 타원곡선 암호 기술을 사용하는 공유키 관리 모듈과 종단 간 메시지 암호문 통신 모듈을 추가 구현한 MQTT 클라이언트 프로그램의 실행을 통해 제안한 종단 간 암호문 통신 방식의 타당성도 검증하였으며, 검증된 구현 프로그램을 사용하여 2가지 표준 동작 방식과 제안한 동작 방식 등 3가지 통신 방식의 세션 유지 시간을 각각 측정 및 비교하여, 제안한 종단 간 메시지 암호문 통신 방식의 세션 유지 시간이 SSL/TLS를 사용하는 전 구간 암호문 통신 방식 대비 20 ~ 30% 수준으로 감소하는 것을 확인하였다. 제안한 종단 간 메시지 암호문 통신 방식의 현장 적용 타당성을 검증하기 위하여 타원곡선 암호 기술을 사용하여 생성된 공개키를 클라이언트로부터 전달받아 저장하고 클라이언트 요청 시 제공할 수 있는 공개키 관리자 도입을 추가 제안하였으며, 구현된 공개키 관리자의 실행을 통해 4홉 기반의 MQTT 클라이언트인 피어 에코 서버와 피어 에코 클라이언트 간에 통신 상대방의 공개키 입수 후 타원곡선 디피-헬먼 알고리즘을 적용하여 공유키를 각각 생성하고 생성된 공유키를 비밀 키로 활용함으로써, 종단 간 메시지 암호화 통신의 동작을 최종 검증하였다. MQTT 프로토콜로 연결된 산업용 사물인터넷에서 브로커를 경유하여 클라이언트 간에 Publish와 Subscribe 절차를 통해 송수신되는 평문 토픽과 메시지를 실시간으로 모니터링하고 출력하기 위한 MQTT 클라이언트 형식의 토픽 모니터링 프로그램을 CLI(Command Line Interface)와 웹으로 표시될 수 있도록 각각 구현하였으며, 구현한 CLI 프로그램을 실행하거나 또는 웹 브라우저 실행 후 웹 서버에 접속하여, 토픽과 메시지의 연속적인 출력을 통해 구현된 프로그램과 웹 서비스의 동작을 확인하였으며, 구현된 프로그램과 웹 서비스는 종단 간 메시지 암호문 통신 방식의 동작 검증과 외부에서 산업용 사물인터넷으로 접근하는 유입 패킷을 생성하도록 하고, 침입방지시스템에서 해당 패킷을 탐지하고 차단하는 동작의 검증에도 활용하였다. 기업 네트워크 일부로 운영되는 산업용 사물인터넷은 외부 네트워크와 연결될 경우 네트워크를 경유한 정보 유출 위험이 발생할 수 있으므로, 산업용 사물인터넷 내부에서 운영하는 주요 자원에 접근하는 외부 장치의 접근 제어가 필요하다. 외부 장치의 접근을 선택적으로 탐지 및 차단할 수 있도록 산업용 사물인터넷과 기업 네트워크 연결 지점에 침입방지시스템을 설치하고, 산업용 사물인터넷의 주요 자원에 접근하는 외부 패킷의 내용과 흐름을 분석하여, MQTT의 경우 토픽 기반으로, HTTP의 경우 접근 경로 기반으로 접근 제어 가능한 룰 셋을 각각 구현 후 적용하여, 지정된 장치·프로토콜·토픽·경로로 접근하는 외부 패킷을 탐지하고 차단하는 동작을 검증하였다. MQTT 프로토콜을 사용하는 산업용 사물인터넷에서 제안한 전 구간 암호문 통신 방식을 적용함으로써 메시지 보안성과 전송 성능 향상이 가능하고, 외부에서 산업용 사물인터넷으로 유입되는 패킷의 내용과 흐름 분석을 기반으로 생성된 룰 셋을 활용한 접근 제어를 통해, 산업용 사물인터넷의 네트워크 보안성 향상도 가능할 것으로 판단된다.

2차 에너지산업의 기술적 효율성 국제비교 및 결정요인 분석에 관한 연구

남경모 한국산업기술대학교 지식기반기술에너지대학원 2015 국내박사

Amid unfavorable external conditions such as the prolonged trend of high oil prices exceeding USD 100 per barrel and the international community's tightening of regulations on climate change, it has become an important agenda for the energy industry to enhance productivity and technical efficiency to reduce both energy input and greenhouse gas emission. Since Korea is a country that depends heavily on imported energy, enhancing energy efficiency has become an imperative to reduce the cost of energy and more effectively respond to the growing global pressure to reduce greenhouse gas. Therefore, in this study, the technical efficiency of Korea's energy industry was analyzed and compared with that of other countries including the U.S. and Europe. Also, an analysis was conducted on the factors that influence technical efficiency. Through such efforts, this study seeks to identify the technical efficiency of Korea's energy industry and suggest a solution to enhance technical efficiency, and thereby contribute to strengthening the competitiveness of Korean companies, industries, and the nation as a whole. For this purpose, among the data on the productivity of 72 industries in 25 countries released annually by EU KLEMS, secondary energy industry related data from 1985 to 2005 were collected. Based on the collected data, the technical efficiency of the countries were analyzed, in addition to the factors that influence technical efficiency. Analysis was conducted on the secondary energy industry of the countries, and for the purpose of this study, secondary energy industry was redefined as the coke, redefined petroleum and nuclear fuel industries and the electricity, gas and water supply industries. A stochastic frontier production model using panel data, which is a parametric analysis method, was used as the model to estimate technical efficiency. In estimating technical efficiency, the focus of analysis was placed on the inefficiency of input. Input included labor (total labor input hours), capital (compensation for capital) and energy (energy input), and total output was used for output. Also, for the analysis model, a phase 1 model that estimates technical efficiency and efficiency-determining factors through a single model was used. According to the technical efficiency estimation results, the average technical efficiency of 16 countries changed from 0.9676 in 1985 to 0.9490 in 2005, and the average technical efficiency during the same period was 0.9636, which was close to the perfect efficiency level of 1. When the results were compared with that of Korea, Korea's average technical efficiency was 0.9820 in 1995, which was 0.0206 higher than the average technical efficiency of all countries. However, Korea's technical efficiency decreased to 0.9060, which was lower than the average technical efficiency of all countries by 0.0463. It is estimated that there are two factors attributable to this result. First, Korea's capital intensity declined at a similar rate to technical efficiency. The energy industry is an industry that is more capital intensive than labor intensive, and in this regard, a decrease in capital intensity means that technical efficiency may decrease as well. The second is currency effects. Since the Asian financial crisis of 1997, won-dollar currency rates have remained higher than the past, and currency rates were considered when labor and capital input were calculated into dollar currency for international comparison for the purpose of this study. Therefore, labor and capital input may have been underestimated, resulting in a decrease in technical efficiency figures. A comparison between the technical efficiency of Korea and that of five countries - Japan, the U.S., France, Germany and the U.K. - showed a decrease in technical efficiency in all six countries from 1991 to 2005. In particular, since 2003, all six countries showed a steep decline. The cause is estimated as the decrease in capital ratio, increase in low quality labor and reduction in R&D investment. To study the change in technical efficiency by period, the analysis period from 1991 to 2005 - the period for which comparable data was available - was divided into before and after the Asian financial crisis of 1997. The first half was from 1991 to 1997 and the second half was from 1997 to 2005. Among the 16 countries, 14 countries excluding Korea and Australia had an average technical efficiency of 0.9644 and the increase rate was 0.06%. The average technical efficiency in the second half was 0.9633, which was similar to that of the first half. However, the increase rate in the second half was -0.16%. Korea's average technical efficiency in the first half was 0.9824, outperforming the average of the 14 countries by 0.018, but in the second half, average technical efficiency steeply declined to 0.9505, which was 0.128 lower than the average of 14 countries. Korea posted a decrease of 0.0786 in the first half but in the second half, the decrease rate further declined to almost 1%. To analyze the difference in technical efficiency by region, the 16 countries were categorized into three regional groups - Europe, Anglo-America and Asia. In Europe and Anglo-America, technical efficiency remained stable near 0.96. In Anglo-America, technical efficiency also remained stable, fluctuating by a small margin every year and declining slightly since 1999. However, Asia - Korea and Japan - posted a high technical efficiency close to 1 in 1985 but showed a decline every year after 1985. Since 1995, the decrease in technical efficiency became steeper. During this period, Japan's technical efficiency decreased but the minimum remained at the 0.95 range up to 2005. However, because Korea's technical efficiency decreased significantly, the average technical efficiency of the Asia region also decreased. Lastly, to analyze the factors determining technical efficiency, the following variables 최근 들어 배럴당 100달러가 넘는 고유가 상황 장기화, 기후변화에 대한 국제적인 규제 등의 외부환경 하에서 생산성과 기술적 효율성을 높여 에너지 투입을 줄임과 동시에 온실가스 배출량을 줄이는 것이 에너지 산업의 중요한 의제 중 하나가 되고 있다. 특히 우리나라처럼 전형적인 에너지 해외 의존국은 점점 높아져 가는 에너지 비용을 조금이라도 줄이고, 온실가스에 대한 국제적 압력을 피해가기 위해서는 에너지 생산의 효율을 높이는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 제조업 중심의 우리나라 2차 에너지 산업의 기술적 효율성을 분석하고, 유럽, 미주 등 세계 여러 나라들과 기술적 효율성의 수준을 국제 비교한 후 어떠한 요인들에 의해 기술적 효율성이 영향을 받는지를 분석하였다. 이를 통해 우리나라 2차 에너지산업 효율성의 현 위치와 기술적 효율성을 제고할 수 있는 방안을 찾아 기업, 산업, 나아가 국가 차원의 경쟁력을 높이는 데 기여하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 EU KLEMS에서 매년 발표하는 전 세계 25개 국가, 72개 산업의 생산성 관련 자료를 바탕으로 1985년부터 2005년까지 21년간의 2차 에너지 산업 관련 자료를 선별하여 기술적 효율성을 국제 비교한 후, 기술적 효율성이 어떤 요인에 의해 영향을 받는지를 분석하였다. 분석 대상은 국가 단위의 2차 에너지 산업이며, 이 때 2차 에너지 산업은 72개 산업 중 석탄, 석유정제, 핵연료(coke, refined petroleum and nuclear fuel)와 전기, 가스, 물 공급(electricity, gas and water supply) 산업의 합으로 재정의하였다. 기술적 효율성 추정을 위한 모형으로는 모수적 분석방법인 패널자료를 활용한 확률적 프론티어 생산함수 모형(stochastic frontier production model)을 이용하였다. 기술적 효율성은 투입물 기준의 비효율성에 초점을 맞추고 분석을 진행하였으며, 이때 투입물은 노동(노동에 대한 보상), 자본(자본에 대한 보상)이며, 산출물은 부가가치를 사용하였다. 그리고 분석모형은 기술적 효율성과 효율성 결정요인 분석을 하나의 모형에서 추정하는 ‘한 단계 모형’을 사용하였다. 기술적 효율성을 추정한 결과, 전체 16개 국가의 기술적 효율성의 평균은 1985년에 0.9676에서 2005년에 0.9490이었고, 같은 기간 동안의 평균은 0.9636으로 완전효율적인 수준인 1에 근접했다. 이 결과를 우리나라와 비교해 보면, 우리나라는 1995년에 0.9820으로 전체 기술적 효율성 평균에 비해 0.0206만큼 높았다. 그러나 2005년에는 우리나라의 기술적 효율성이 0.9060까지 하락하면서 전체 평균에 비해 오히려 0.0463만큼 효율성이 더 낮아진 것으로 나타났다. 여기에는 두 가지 원인이 있는 것으로 추정된다. 하나는 우리나라의 자본집약도가 기술적 효율성과 비슷한 추세로 같이 하락해 왔다. 에너지 산업의 특성상 노동보다는 자본집약도가 높은 산업인데, 자본집약도가 낮아졌다면 그만큼 기술적 효율성도 함께 하락할 가능성이 높다. 두 번째는 환율 효과이다. 1997년 IMF 금융위기 이후 환율이 그 이전에 비해 높은 수준으로 유지되었는데, 본 연구에서 국제비교를 위해 노동과 자본 투입을 달러화 가치로 환산하는 과정에서 환율이 고려되었기 때문에 노동과 자본 투입량이 실제보다 과소평가되면서 기술적 효율성이 하락하는 것처럼 보이도록 영향을 미쳤을 수 있다. 일본, 미국, 프랑스, 독일, 영국 등 주요 5개국과 우리나라의 기술적 효율성을 비교한 결과, 전체적으로 6개 국가 모두 1991년부터 2005년까지 기술적 효율성이 하락하였고, 특히 2003년부터는 6개 국가 모두 기울기가 급하게 하락하였다. 그 이유는 국가별로 자본비율 감소, 저급노동의 증가, 연구개발투자 감소 등에 원인이 있는 것으로 추측된다. 기간별로 기술적 효율성 변화를 살펴보기 위해 비교 데이터가 가용한 1991년부터 2005년까지 분석기간을 우리나라 IMF 금융위기가 있었던 1997년을 기준으로 전후로 나누어 1991년부터 1997년까지를 전반기, 1997년부터 2005년까지를 후반기로 구분하여 분석해 보았다. 우리나라와 호주를 제외한 14개 국가의 전반기 기술적 효율성 평균은 0.9644, 증가율은 0.06%였는데 반해, 후반기의 기술적 효율성은 전반기와 큰 차이 없는 0.9633이었으나, 증가율은 –0.16%로 마이너스를 기록하였다. 한편, 우리나라는 전반기의 기술적 효율성 평균은 0.9824로서 전체 14개 국가의 평균보다 0.018만큼 상회하였으나, 하반기에는 크게 감소한 0.9505로 전체 평균보다 0.128만큼 낮아졌다. 증감률로 보더라도 한국은 전반기에도 증가율이 –0.0786으로서 마이너스를 기록하였는데, 하반기에는 증가율이 거의 1%에 가깝게 하락한 점이 특징적이었다. 지역별로 효율성 변화를 분석하기 위해, 16개 국가를 유럽(Europe), 영미(Anglo-America), 아시아(Asia) 등 세 그룹으로 나누어 비교해 보았다. 유럽과 영미권은 기술적 효율성이 0.96 근처에서 아래위로 변동하면서 안정적인 추세를 보였다. 영미권도 유럽과 큰 차이 없이 연도별로 등락하면서 안정세를 보이다가 1999년부터 소폭의 하락세를 기록하였다. 그러나 일본과 우리나라로 구성된 아시아는 1985년에 거의 1에 가까울 정도로 높은 기술적 효율성을 보여

IIoT 적용을 위한 우선순위 기반 MQTT 알고리즘에 관한 연구

오세춘 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2020 국내박사

근래에는 4차 산업혁명과 맞물려 스마트공장과 같은 다양한 산업분야에서 설비들의 모니터링은 물론 이를 이용한 지능화가 요구되고 있기 때문에 이와 관련된 다양한 IoT 기술들이 지속적으로 소개되고 있다. 스마트공장과 같은 산업용 시스템을 구현하기 위하여 우선적으로 해결되어야 하는 몇 가지 핵심기술 분야가 있는데 그 중의 하나는 데이터의 송수신을 처리하는 경량의 IoT용 프로토콜 분야인데 현재 이와 관련하여 다양한 프로토콜들이 존재하나 일반적으로 MQTT 프로토콜이 가장 많이 사용되고 있다. 기존의 MQTT 기술은 일반 IoT 부문에 적용하는 것을 목적으로 설계가 되었기 때문에 메시지의 우선순위에 대한 개념이 없어서 실시간성이 요구되는 산업용 현장에 적용하기에는 다소 부족한 면이 있다. 특히 특정 설비의 고장발생에 따른 이상 경보 전송 및 이에 따른 관련 설비 전체의 비상정지 메시지 전송 등과 같은 긴급 상황에서 이러한 메시지들의 우선순위 처리가 매우 중요한데 기존의 IoT용 MQTT 기술로는 이러한 문제에 대한 해결책이 없는 상태이다. 따라서 이를 개선하기 위해 메시지의 우선순위 기능을 추가한 IIoT용 MQTT에 관한 연구도 일부 진행은 되고 있으나 이러한 연구들은 MQTT의 표준 규격을 변형한 방식이기 때문에 전체 시스템을 구성할 때 함께 연동하여 사용되는 다른 소프트웨어들과의 호환성 문제가 발생할 수 있어서 현장에서 실제로 사용하기에는 다양한 문제점들을 안고 있다. 또한 우선순위별로 메시지를 처리하기 위해 MQTT 내부에 우선순위 종류만큼의 별도의 메시지 큐들을 구성해서 사용하기 때문에 복수개의 큐 관리로 인한 복잡성이 발생하여 많은 CPU 처리시간을 필요로 하는 단점도 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 MQTT 표준을 준수하면서도 메시지의 우선순위를 표현하는 방식에 대한 제안과 단일 큐를 사용하면서도 매우 빠른 처리가 가능한 ‘multi-scanned priority sorting 알고리즘’을 제안하고 이 제안들을 기존의 MQTT에 추가하여 검증함으로써 기존 MQTT의 문제점이었던 실시간성이 개선되었음을 확인하였다. 또한 본 논문에서는 우선순위 기반 IIoT용 MQTT 이외에 다양한 IoT 기술들을 추가적으로 활용하여 스마트공장 구축의 초기단계인 지능형 공장 설비 관제시스템을 실제로 구현함으로써 제안하는 우선순위 기반 MQTT에 대한 현장 적용 실효성에 대한 추가적인 검증을 실시하였고, 이를 통해 스마트공장의 도입에 대한 필요성은 인식하고 있으나 열악한 경영환경으로 인해 스마트공장을 쉽게 도입하지 못하고 있는 중소기업에게 스마트공장의 도입 방식에 대한 새로운 방향을 제시하였다. 지능형 공장 관제시스템의 구현에 활용되는 주요 기술들은 현장 설비들의 동작 상태를 모니터링하기 위한 센서 노드의 설계기술, 센서 노드들에서 처리된 다양한 정보를 상황실로 전송하거나 상황실에서 새롭게 설정한 각종 센서의 설정 값들을 개별 센서 노드로 전송하기 위한 유선 또는 무선 네트워크 기반의 MQTT 기술과 수집한 데이터를 저장하고 사용자에게 손쉽게 표시하며 센서 노드를 제어하기 위한 다양한 제어 흐름을 만들기 위한 Node-RED 기반의 시스템 흐름 제어 설계기술 등이다. 또한 개별 센서 노드들이 이상상태를 판단할 경우 이를 긴급하게 상황실로 알리고 필요시에는 상황실에서 원격조정을 통하여 현장의 영상을 확인할 수 있는 원격 카메라 시스템도 함께 구현하였다. 이렇게 IIoT에 적합한 우선순위 기반 MQTT와 관련한 연구를 실시하고 또한 이를 관제시스템의 구성에 실제로 적용해 봄으로써 제안된 알고리즘이 실시간성을 필요로 하는 산업용 시스템에서 매우 효율적이라는 것을 확인할 수 있었으며, 이렇게 확인된 결과를 바탕으로 다른 유사한 산업용 분야에서도 제안된 알고리즘이 충분히 적용이 가능하다는 결론을 얻었다. 또한 알고리즘을 검증하기 위해 제안하고 구현된 관제시스템은 중소기업 현장에서 스마트공장의 첫 단계인 지능형 관제시스템을 저가격으로 쉽게 구축을 할 때 매우 좋은 참고 모델로서도 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

항공영상 촬영 지역 실시간 예측 알고리즘 연구

김효민 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2013 국내석사

건물이나 거리에 설치된 영상 감시 시스템은 대부분 설치 위치가 고정된 카메라를 통해 획득한 영상 정보를 기반으로 운용되므로, 촬영 감시 영역을 벗어나는 거리와 높이에 따른 근본적인 촬영 한계 및 제약이 따른다. 또한, 최근에 설치가 늘어난 PTZ 카메라를 이용할 경우에도 줌 기능을 이용하여 이동하는 객체의 영상 정보를 획득할 수는 있지만, 원본 영상의 화질 변화와 화소 깨짐, 왜곡 등의 현상이 발생하여 이동하는 객체를 원활히 식별할 수 없는 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 지상이 아닌 상공에서 촬영 위치가 고정되지 않고 이동하는 무인 비행체에 카메라를 장착하여 촬영하는 기법을 도입함으로써 거리와 높이에 대한 감시 한계를 해결하는 방법이 활발하게 연구되고 있다. 그러나 무인 비행체를 사용하는 항공 감시 시스템은 비행체의 위치 확인 및 경로에 대한 정보 획득은 쉬우나 비행체 운항 한계 및 카메라 장착 환경 때문에 비행체 위치 및 경로와 다르게 촬영되는 영상 정보의 실제 위치를 실시간으로 파악하기 어려운 문제가 있다. 무인 비행체에서의 실제 촬영 위치를 자동 산출할 수 있는 알고리즘이 개발된다면, 무인 비행체 운항 시에 지리적으로 특정 지역들을 촬영하기 위해 필요한 사전 운항 경로 설정에 중요한 기술적 기여를 할 수 있다. 본 논문에서는 카메라를 장착한 비행체가 상공에서 이동하며 지상을 촬영할 경우에 영상 정보의 촬영 지역에 대한 실제 위치정보를 실시간으로 파악할 수 있는 영상 촬영 지역 자동 예측 알고리즘을 제안한다. 또한, 비행체 시뮬레이터 및 알고리즘 검증 시스템을 구현하여 제안한 알고리즘을 적용한 위치정보 획득 가능성 및 위치정보의 정확성을 검증한다.

블록체인 기반 분산형 계약관리 플랫폼 : 스마트 기부관리 시스템

김성환 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2020 국내박사

블록체인은 거래를 기반으로 하는 시스템에서 계약, 이행, 검수, 지급 절차에 이르는 계약의 생애주기를 관리하는 분야에 적용이 가능하며, 문서의 원본증명과 물류의 이동, 사용자 인증 등 다양한 분야에 적용이 가능하다. 일반적으로 블록체인 기술은 분산 처리 환경을 기반으로 하며, 합의원장 기술을 이용하여 거래 내역을 다자 인증 방식으로 처리하며, 합의 인증 과정은 강력한 암호화 기술이 적용되어 있기 때문에 위변조를 원천적으로 차단하는 기능을 하며, 중앙 집중 처리를 하지 않고 다수의 노드에서 인증하는 절차를 가지고 있기 때문에 노드의 51%를 점유해야만 위변조가 가능한 수준의 보안성을 가지고 있다. 블록체인은 많은 장점을 가지고 있으나 시스템의 특징으로 인해 발생하는 성능의 저하, 보안 취약성, 데이터의 오 입력 등의 기술적인 문제점과 시스템 개발, 구축, 운영에 필요한 도입비용의 부담으로 기술의 확산에 어려움이 있다. 본 논문에서는 블록체인 기반 시스템의 성능저하 현상과, 보안 취약성 문제, 계약과정의 신뢰 확보를 위해 개선한 부분과, 시스템의 개발과 구축, 운영관리에 대한 비용부담 문제를 개선하기 위해 세가지 해결방법을 제안하였다. 첫째, 장치별 성능 차이에 대한 영향과 다양한 장치들과 호환성 결여로 발생하여, 통합된 사용 환경을 제공할 수 없는 문제점을 개선하기 위하여 호환성을 폭넓게 확보하여 통합 환경의 제공이 가능하도록 사용자 장치를 활용한 등록 인증 알고리즘, 블록체인 기술 기반의 Challenge and Response 인증 알고리즘, 인증서 발급 및 검증 과정을 위한 알고리즘과 암호화 과정을 위한 알고리즘, 모바일 장치를 활용한 Sever-side 인증 알고리즘을 고안하여 블록체인 기반환경에서 활용이 가능한 인증 방법을 제안하였다. 둘째, PBFT 합의인증 알고리즘의 성능 저하 문제와 보안 취약점 문제를 개선하기 위한 RPBFT 알고리즘을 고안하여 사용자의 실수로 인한 데이터 오 입력을 최대한 차단하고 투명성 강화를 위한 알고리즘과 프로세스를 고안하였다. 셋째, 정보가 제한적으로 공개되는 영향으로 서비스 접근성이 제한되는 문제점을 해결하기 위해 연동 프로세스, 스마트 컨트렉트 셍성 프로세스, 계약전용 검증 알고리즘을 적용을 보안성을 개선한 블록체인 분산처리 기반 게약관리 시스템의 프로세스를 고안하였다. 본 연구를 통해 블록체인 기술과 인증기술을 활용한 기존의 전자계약 관리 시스템의 개선 방향을 제안하였으며, 제안한 인증 방법과 시스템 프로세스와 알고리즘의 개선방향을 적용하여, 구현하고, 기존 전자계약 관리 시스템과의 정성평가, 시뮬레이션을 통한 성능평가를 활용하여, 제안한 방법론의 유효성과 효율성을 증명하였다. 블록체인 계약관리 플랫폼은 블록체인 기술을 기반으로 한 분산처리 방식이 적용하여 중앙화 시스템이 가지는 특성에서 발생하는 위변조 및 내부보안, 장애 취약성, 투명성 문제를 개선하였고, 보안을 위해 적용되는 다중인증 프로세스로 인한 사용성 저하 문제와, 사용자의 실수로 발생할 수 있는 계약사고를 예방하기 위해서 입력 데이터의 유효성 검사를 적용하여 개선하였다. 또한 블록체인 기술의 도입을 위한 개발, 시스템 구축, 운영관리에 대한 부담으로 인한 문제를 해결하기 위해 통합된 형태의 계약관리 플랫폼에 가입자로 참여할 수 있고, 기존의 시스템에 연동을 지원하는 방법으로 개선하였다. 본 연구의 성과로 블록체인 기술 기반 환경을 활용하여 업무 시스템 연동 및 신규 시스템 개발 과정에서 기술 도입을 원하는 중소 구모의 기업과 기관의 기술 접근성이 개선되는 영향을 통해 기술 도입에 대한 부담 문제를 해소할 수 있어서 기술의 확산과 저변 확대에 기여할 수 있으며, 기부단체와 같이 투명한 내역 공개가 필요한 부분에 활용된다면 신뢰성을 확보를 기반으로 기부 문화에 대한 부정적인 인식을 개선할 수 있을 것이다. 또한 프로세스 기반의 플랫폼의 특성을 활용하여 계약관리 환경 뿐 아니라 기록을 기반으로 하는 거래관계가 성립되는 다양한 분야에 적용할 수 있어, 블록체인 기반 어플리케이션의 확산과 안전한 계약관리 환경을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

기술시스템에 있어서 TRIZ 기능분석과 특허정보의 상보적 활용을 통한 개념설계 방법과 유용성 연구

조세훈 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2022 국내박사

시장이나 고객의 기대나 요구사항에 의하여 현재의 제품이나 시스템의 개선 또는 새로운 제품을 개발하는 과정에서 개념설계는 초기 제품 설계의 방향성과 주요 핵심 기능과 성능을 설정하는 중요한 단계이다. 그러나 실무적으로 개념설계는 다양한 기술적, 인적자원과 예산 및 개발 기간의 제한 등으로 그 중요성과 파급효과에 비하여 짧은 시간에 이루어지는 경우가 대부분이다. 그리고 후속적인 상세설계와 제조 및 제품출시 등으로 이어진 신제품의 시장성공 여부를 분석한 결과, 과거에 비하여 크게 개선되지 않은 제품화 과정이 반복되는 상황으로 개념설계와 그 과정에서의 다양한 문제해결에 대한 방법이나 절차의 개선이 필요하다. 개념설계에서 다루어야 하는 기술적 문제를 해결하기 위한 산업계에 널리 알려진 공리적 설계, TRIZ, 품질기능전개(QFD) 등과 그 방법들을 부분적으로 융합하여 다양하게 개선된 방법을 시도하고 있다. 그러나 개념설계 초기의 시스템 구상단계에서의 실무적 한계가 존재하였다. 시행착오를 줄이고, 설계자의 주관적인 역량 의존성을 줄이기 위한 시도는 꾸준히 진행되었으나 구체적인 방법이나 실무적으로 사용되는 경우는 실질적으로 없는 상태이다. 본 논문은 이러한 개념설계에 있어서 초기의 문제상황을 해결하기 위한 구체적인 방법과 그에 따른 절차를 제시한다. 특허 문헌은 2019년 말 기준으로 전 세계적으로 4억 3천만 건 이상이 공개되었으며, 빅데이터(Big Data)로써 모든 산업 분야에서 다양한 기술문제들과 그에 대한 해결책이 포함된 기술정보 데이터베이스의 특성을 가진다. 특허 문헌은 법과 제도에 의하여 문제해결에 대한 최적의 실시예와 최소의 구성을 제시하고 있다. 이러한 특허정보는 공학적인 문제해결에 있어서 설계자에게 유용한 정보이다. 그러나 원하는 정보를 찾고 활용하는 절차나 방법은 대략적이며 실무적으로 체계화가 미흡한 실정이다. 따라서 다양한 기술 문제해결과 더불어 개념설계를 위한 기술구현의 사례와 설계정보를 효율적이고 체계적으로 추출하여 활용하는 방법이 필요하다. 본 논문은 개념설계의 산출물의 특성을 특허 청구범위의 특성과 TRIZ 기술시스템의 구성 및 상호작용 관계의 특성과 대응시키고 개념설계의 과정에서 기능분석 기반으로 특허정보를 체계적으로 효율적으로 추출하는 방법을 제시한다. 기반연구로 특허 문헌에서 개념설계에서 요구되는 기능과 성능구현을 위한 설계정보를 추출하기 위하여 고객 요구사항을 TRIZ 기능관점으로 특성을 고찰하였다. 추출된 요구사항의 기능적 특성을 특허 문헌에서 체계적으로 대응시키고 특허검색을 통하여 필요한 기술정보를 추출하였다. 이 과정에서 TRIZ의 기능 중심의 탐색(FOS)과 기술시스템, 기능분석을 활용하여 특허와 개념설계 및 TRIZ의 기술시스템이 상호보완 및 상보적 관계를 추출하였다. 이러한 특허와 TRIZ 기술시스템 및 개념설계 산출물이 기능관점에서 상보적 관계를 갖는 것은 개념설계의 초기문제를 해결하기 위하여 특허 문헌의 활용의 필요성과 합리적 이유를 가지는 것을 알 수 있다. 이는 기존의 특허정보의 정량적 특성을 주로 활용하는 데에서 정성적 특성을 구체적으로 활용하여 새로운 기술시스템 개발이나 문제를 해결하는 접근이다. 제시된 방법은 고객의 요구하는 결과나 효과 중심으로 요구사항을 정리하고, 유사 제품 및 문제특허의 분석 등으로 기술 Tree 또는 기능 전개로 요구사항을 TRIZ 기능정의에 따라서 결과 기능 중심으로 1차 특허 검색한다. 이는 시스템이 최종 구현해야 하는 2차적 기능이며 이를 가능하게 하는 1차 기능을 구현하기 위한 시스템 설계에 필요한 특허 검색을 위하여 1차 특허 검색결과, 기반 시스템의 구성요소 등을 고려하여 2차 특허 검색한다. 조사결과에서 활용 후보특허를 추출하여 개념설계에 산출물인 새로운 시스템을 실제 구현하기 위한 설계조건으로 Engineering, Business, Legal 등의 다양하면서 동시적으로 요구되는 특성을 고려하여 개념설계를 구상할 수 있다. 이러한 방법은 개념설계의 초기 단계에서의 개발자의 경험과 지식의 한계, 주관적 역량의 의존도를 낮추고 보다 복잡해지고 확장되는 개념설계의 고려사항들에 대응할 수 있게 된다. 제시된 개념설계 방법의 실증을 위하여 감시 카메라의 광학 문제, 대면적 그래핀 전사공정 기술, 부품공급 장치의 특허 회피설계 등의 사례를 통해서 검증하였다. 본 논문은 개념설계의 초기 시스템 구상 범위와 관련된 기술문제의 해결에 있어서 실무적 한계를 TRIZ의 기능분석과 특허정보의 상보적 활용으로 극복하는 것을 제시하였다. 또한 기술구현과 신제품의 시장성공 가능성을 높이고 개발된 기술의 특허확보와 새로운 기술발전을 이루는 방법으로 지식경영관점에서의 새로운 접근을 제시한다.

수소경제로의 이행을 위한 안전관리 정책 연구

전대천 한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원 2014 국내박사

수소는 다양한 에너지원으로부터 생산할 수 있으며, 온실가스 배출감소, 도심지 공해 그리고 에너지안보 문제를 해결하기 위한 가장 유력한 물질로 거론되고 있다. 수소경제로의 이행에 있어서 가장 큰 동기는 지구온난화와 화석에너지의 고갈이다. 그러나 2040년 까지 수소경제의 실현에 있어서 가장 큰 걸림돌은 다양한 환경에서 수소에너지 시스템의 시범운영 경험이 부족하다는 것이다. 수소가 에너지로 이용되기 위해서는 수소의 안전문제에 대한 충분한 연구와 이해가 필요하고, 불필요한 규제들의 제정을 방지하기 위해서는 위험성을 기반으로 한 안전정책이 필요하다. 지금까지 연구는 수소의 생산, 공급, 이용 및 인프라 구축 등 수소에너지 기반구축 시 경제성 분석 연구, 사고 피해범위 및 피해완화 등 단편적인 수소에너지 안전 연구, 수소 물성 및 연료전지 특성 등 수소·연료전지 기초 연구 그리고 수소 제조, 운송, 저장 및 이용기기 기술개발 등 수소에너지 기술개발이 주를 이루고 안전정책에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 먼저 국내외 수소에너지 기술개발 현황분석, 국내외 수소안전 Codes & Standards 분석 및 수소에너지 안전관리분야 분석을 통하여 기반시설인 수소충전소, 수소 이용기기인 가정용 연료전지, 휴대용 연료전지에서의 문제점과 주요 위험요소를 도출하였고, 수소사고 시 피해규모와 피해거리를 해석하기 위한 사고피해 영향 분석 모델을 정립하였으며, 마지막으로 수소관련 산업에서 수소에너지의 안전 정책과 그 정책을 실현하기 위한 위험관리를 위한 모델을 제시하였다. 수소의 주요 위험요소는 제트화재와 밀폐공간에서 폭발이므로, 밀폐공간에서의 폭발해석 모델을 개발하였으며, 실험을 통하여 최악의 사고시나리오를 검증하였다. 모델을 통하여 해석한 결과 수소가스 폭발사고를 방지하기 위하여 수소의 폭발하한농도가 4% 임에도 불구하고 밀폐공간 부피에 비하여 0.10% 이하의 누출에서 가스누출을 감지하고, 적절한 조치를 취할 수 있는 안전장치를 갖추어야 할 것으로 사료된다. 그리고 밀폐공간 부피에 비하여 수소가스가 0.69% 정도로 아주 적은 양이 누출되어도 건물이 완전히 붕괴 될 수 있는 사고를 동반할 수 있다. 수소 충전소의 안전거리는 2차 사고를 예방하기 위한 거리로 수 십 미터에 이르는 것을 알 수 있었다. 안전거리를 확보하기 어려운 수도권과 같은 도심지에서는 충전소에서 발생할 수 있는 사고의 확률이 사회적으로 수용 가능한 위험 수준 이하로 낮추어서 안전거리를 “작업공간을 위한 최소 이격거리”인 수 미터로 설정할 수 있도록 위험을 기반으로 한 안전관리 제도의 도입이 필요하다. 수소 연료전지 자동차와 가정용 연료전지에서는 밀폐공간에서 수소폭발 사고의 위험이 크기 때문에 부품의 건전성과 수소누출 감지 차단 시스템의 신뢰성이 중요하고, 밀폐공간에 체류하는 수소를 강제 배기 할 수 있는 시스템을 적용하는 것을 검토할 필요가 있다. 휴대용 연료전지는 이동에 의한 진동과 이용자 부주의 사고를 고려하여 내구성 외에도 fail safe와 fool proof와 같은 안전기능을 제도에 도입하는 것을 신중히 검토하여야 할 것이다. 수소에는 부취제가 포함되어 있지 않으므로 실내 배관의 안전기준에는 누출감지 차단장치의 신뢰성과 강제 배기 시스템에 대한 규정이 필요하고, 배관 매설 안전기준에 정량적 위험성 평가제도가 필요하며 배관 유지관리 기준에 배관 건전성 관리 프로그램을 도입하는 것이 필요한 것으로 사료된다. 수소경제를 위한 안전관리는 여기서 제시된 안전관리 정책을 수용하고 기존의 규정적 위험관리의 단점을 보완하기 위한 새로운 안전관리 모형이 필요하고, 이를 위해 복합 위험관리모델을 제시하였다. 본 연구에서 검토한 수소경제로의 이행에 따른 안전관리 정책의 정립과 복합 위험관리모델은 사고예방 뿐만 아니라 수소충전소와 같은 기반시설 업체와 주변 주민과의 갈등을 어느 정도 해소함으로써 수소기반시설의 보급을 활성화하고 수소경제의 실현을 앞당기는데 도움이 될 것으로 사료된다.