원자력/우주항공

후쿠시마원전 원자로를 지켜준 흑선

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똑같은 원전 폭발사고가 일어났는데, 무엇 때문에 일본 후쿠시마원전의 주변 국가에 대한 영향이 체르노빌원전보다 훨씬 작은지에 대한 질문에 많은 사람들이 기술의 진보라고 대답했다. 실제상 연필 속 흑연이 바로 후쿠시마원전의 원자로를 지켜주었다. □ 원전 안전, 원자로용흑선이 없어서는 안 돼   최근 화둥(华东)이공대학에서 열린 2011년 세계탄소과학대회에서 화둥이공대학 화학공정 국가중점실험실의 룽둥후이(龙东辉) 박사는 “후쿠시마원전사고에서 주요원자로가 폭발하지 않았다. 폭발한 것은 핵폐기물을 저장해둔 부분이며, 원전의 주요원자로를 지켜준 것은 다름 아닌 원자로용흑선으로 제조된 커버이다.”라고 밝혔다. 흑선재료는 열팽창계수가 낮아 고온에서도 쉽게 변형되지 않는 한편, 핵 방사능 입자를 효율적으로 흡수할 수 있다. 따라서 1세대 원전 건설 때부터 원자로용흑선 커버는 중요한 안전기술이며, 원자로용흑선은 명실상부한 원전의 ‘안전 호위병’이다. 룽둥후이 박사에 의하면, 체르노빌원전의 원자로용흑선기술이 뒤쳐져있었으며, 폭발 후 원자로를 보호해줄 ‘시멘트 관’이 흑선성분을 함유하지 않았다. 따라서 현재까지도 체르노빌원전 원자로는 고강도의 핵 방사선을 누출하고 있다. 후쿠시마원전은 3세대 가압수형 원자로로 기술이 선진수준이다. 한편 일본의 원자로용흑선 생산기술은 세계 선두이다. 이로써 원자로용흑선 커버가 후쿠시마원전 원자로의 안전을 확보할 수 있었다. □ 산학연협동으로 원자로용흑선의 ‘중국 제조(MADE IN CHINA)’ 실현    룽둥후이 박사는 원전기술의 진보기반은 원자로용흑선기술의 진보라고 인정했다. 현재 중국은 4세대 ‘고온 압수냉각’원자로 연구에 주력하고 있으며, 원자로 갱신은 흑선수요에 대해 높은 요구를 제시하고 있다. 차세대 원자로용흑선 커버는 단번에 성형하고 빈틈없는 연결을 실현해야 하는데, 이는 원자로용흑선재료의 생산기술에 새로운 요구를 제시하고 있다. 중국의 원자로용흑선 연구수준은 세계 상위이지만 산업 생산수준과 괴리하고 있는 실정이며, 중국의 원자로용 흑선재료는 기본적으로 수입에 의존하고 있다고 화둥이공화학공정대학 링리청(凌立成) 교수가 지적했다. 그는 앞으로 연구기관, 대학이 기업과 협력해 조속히 원전 안전을 지켜줄 원자로용흑선의 ‘중국 제조’를 실현해야 한다고 덧붙였다.

중국 원전의 요람 다야완원전

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다야완(大亚湾)원전은 광둥성 선전시 룽강(龙岗)구 따펑(大鹏)반도에 위치해있다. 중국에서 두 번째로 세워진 원전이자, 중국 최초의 대형 상용원전이기도 하다. 홍콩과의 직선거리는 45km이며, 해마다 70%의 전력을 홍콩으로 공급하고 있다. 다야완원전기지는 링아오(岭澳)원전 2기의 생산가동으로 중국 원자력발전기술의 도입과 소화흡수 및 재혁신을 실현했으며, 자체브랜드를 보유한 개량형 100만kW급 가압수형 원자로 원자력발전기술 CPR1000을 형성했다. 8월 27일 링아오원전 2기 2호 유닛 가동식이 선전시에서 거행되었다. 우방궈(吴邦国) 중공중앙정치국 상무위원 겸 전국인민대표대회 상무위원회 위원장은 광범위한 원전 건설 사업자들이 원자력발전의 안전에 각별한 주의를 기울일 것을 당부했다. □ 다야완원전의 연혁 - 1978년 12월 8일 중국 개혁개방의 설계사 덩샤오핑(鄧小平)은 중국이 프랑스로부터 원전설비 2대를 구입할 예정이며, 입지는 선전시 다야완이라고 세계에 선포했다. - 1987년 다야완원전 건설을 개시했다. - 1994년 5월 다야완원전이 준공되어 상용운영에 투입되어 중국에 대형 상용원전이 없던 역사에 종지부를 찍었다. - 2003년 1월 링아오원전 1기공사가 끝났으며, 링아오원전 2기는 본격적인 건설을 개시했다. 현재 다야완원전기지는 100만kW급 원전 6기(중국 내 총13기)를 보유하고 있고, 총설비용량은 610만 8,000kW, 연간 전력공급량은 450억kWh로, 중국에서 설비규모가 최대이고 발전량이 가장 많은 원전기지이며, 중국 원전의 요람으로 불리고 있다. 다야완원전은 1994년 운영을 개시한 이래 원전안전 운행실적이 안정적으로 상승했다. 2011년 8월 26일 다야완원전 1호기는 단일기종으로 3260일 동안 연속 안전하게 운행한 중국 내 최고기록을 창조했다.

우주 전문가, 시험용 우주정거장 톈궁1호 6대 특징 해석

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중국의 시험용 우주정거장 톈궁(天宫)1호가 조만간 발사된다. 시험용 우주정거장의 특징, 기타 국가 시험용 우주정거장과의 구별 점, 향후 중국 우주정거장의 발전전망 등 핫이슈와 관련해 과기일보 기자가 8월 23일 우주 전문가 팡즈하오(庞之浩)를 취재했다. □ 톈궁1호, 우주정거장 구축의 주요전제와 기술보장 톈궁1호는 명실상부한 우주정거장이 아니라 중국의 미래 우주정거장 소요 기술 테스트에 활용되는 우주시험플랫폼이며, 목적은 향후 중국의 우주정거장 건설을 위해 준비하는 것이다. 러시아, 미국, 유럽우주국은 모두 시험용 우주정거장을 연구개발하고, 기타 우주정거장을 구축했다. 따라서 시험용 우주정거장의 연구개발은 우주정거장 구축의 주요전제와 기술보장이다. 시험용 우주정거장과 기타 우주정거장은 연계될 뿐만 아니라 뚜렷이 구별되며 임무목표, 기능규모, 기술지표, 자금투입, 개발주기 등에서 모두 구별점이 있다. 시험용 우주정거장은 기타 우주정거장의 발전을 위해 운반장치에서 유인우주선 기반시설로 과도하는 시험용 우주선이다. 우주정거장이란 여러 명 우주인의 순방, 장기 작업, 거주에 제공되는 유인우주선을 말한다. □ 톈궁1호, 수명과 인터페이스에서 기타 우주정거장과 구별 톈궁1호는 해외 시험용 우주정거장과 기타 우주정거장에 비해 6대 구별점이 있다. ○ 시험용 우주정거장의 궤도 수명이 5년 이내이나, 기타 우주정거장은 5-10년, 또는 더욱 길다. ○ 시험용 우주정거장은 규모가 영세하고 인터페이스가 적으며, 확장성이 없다. 기타 우주정거장은 인터페이스가 최소한 2개로서 우주인 운반장치나 화물운반장치 또는 전용실험캡슐을 동시에 도킹할 수 있다. ○ 시험용 우주정거장은 우주인의 한 번의 궤도 체류기간이 수십 일로 짧으나 기타 우주정거장은 대부분 100일 이상이다. ○ 시험용 우주정거장의 연료와 소비품은 한 번에 충분히 마련하는 것을 원칙으로 하며, 기타 우주정거장은 우주화물선을 이용해 여러 회 정기적으로 공급한다. ○ 시험용 우주정거장의 페이로드는 설비교환이 아주 적지만 기타 우주정거장은 실험기기를 여러 번 교환 및 추가할 수 있다. ○ 시험용 우주정거장의 우주인은 일반적으로 우주장치의 유지보수작업을 하지 않고 시험, 훈련만을 할 뿐이다. 기타 우주정거장의 우주인은 정기적으로 유지보수작업을 한다. 간단히 말하면 시험용 우주정거장은 기술적 요구가 모두 낮아 개발하기 쉽다. 톈궁1호는 해외 시험용 우주정거장(중량 20톤)에 비해 기능과 용도에서 비슷한 점이 있지만 중량은 8톤으로 가볍다. □ 중국, 다중캡슐 우주정거장 구축 전망 세계 유인 우주 발전을 살펴보면, 기본적으로 유인우주선, 시험용 우주정거장, 화물우주선, 실용성 우주정거장, 우주항공기, 장기적 우주정거장, 영구적 우주정거장의 개발경로를 따라 발전했다. 그 중 유인우주선과 화물우주선 및 우주항공기는 우주와 지구 사이를 왕복하는 운반장치로서 우주에서 장기적으로 운행하는 많은 우주정거장을 위해 우주인과 화물을 운반한다. 시험용 우주정거장은 우주정거장의 관련 기술 테스트에 활용되어 우주정거장 구축을 위한 기반을 마련한다. 기타 우주정거장은 우주자원을 개발하는 주요우주기지로서 부피, 질량, 운행시간이 늘어나고, 유인(사람을 태우는)시간과 연구프로젝트도 증가한다. 구소련이 발사한 살류트(Salyut) 1-5호와 미국이 발사한 ‘우주실험실’은 모두 시험용 우주정거장이다. 주요 특징은 우주정거장에 인터페이스가 하나뿐이라는 점이다. 따라서 우주인과 화물 양용 우주선 하나만을 수용하여 왕복인원과 소량의 물품을 운반할 수 있다. 이 세대의 우주정거장은 많은 중대한 과학기술 문제를 해결하였다. 예를 들면 우주인이 우주에서 여러 날 동안 체류할 수 있고, 우주인 교대가 가능하며, 우주정거장의 이용률을 크게 향상시킬 수 있다. 구소련이 발사한 살류트 6호와 7호는 실용성 우주정거장이다. 이 두 정거장은 모두 2개의 인터페이스가 장착되어 있어 두 척의 우주선을 동시에 수용할 수 있다. 따라서 우주인과 화물 분할이 가능하여 우주정거장의 수명과 우주인의 궤도 체류시간이 많이 연장되었다. 러시아가 발사한 미르호는 장기적 우주정거장으로서 코드우드(cordwood)식 구조를 적용했다. 최초에 발사한 핵심캡슐은 인터페이스가 6개이고, 빌딩 블록과 같이 5개의 전용실험캡슐, 그리고 소유즈 유인우주선과 프로그레스 우주화물선을 도킹해 방대한 우주복합체를 형성함으로써, 우주인의 활동공간을 훨씬 넓혔다. 그러나 효율성이 낮은 문제가 존재한다. 2011년에 구축된 국제우주정거장은 영구적 우주정거장으로서 미국, 러시아, 유럽우주국, 일본, 캐나다, 브라질 등 16개국이 공동 개발했다. 트러스 캡슐걸이식을 적용하여 100m 이상의 조립식 트러스를 기초구조로 하고, 여러 개의 캡슐과 설비를 트러스에 설치했다. 장점은 유연성이 더욱 강해지고 해체, 수리, 교환이 모두 편리해진 한편, 집중식 전력공급 방식을 적용하여 작업효율이 높아진 것이다. 그러나 비용이 많이 들고 기술이 복잡한 단점도 안고 있다. 중국은 앞으로 다중캡슐 우주정거장을 구축할 전망이다. 국가 상황에 따라 중국의 우주정거장은 코드우드식 구조를 적용할 예정인데, 여기에는 핵심캡슐 1개와 실험캡슐 2개가 포함되며, 총중량은 60톤이다. 핵심캡슐은 조합체 제어임무가 위주이며, 실험캡슐I는 조합체 제어와 응용실험 기능을 다 갖추었고, 실험캡슐Ⅱ는 응용실험 임무가 위주이다.

중국항천과공집단공사 304연구소, 소프트웨어 암호화 장치 개발

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최근 중국항천과공집단공사 제3연구원 304연구소는 임베디드 시스템 기반의 소프트웨어 암호화 장치를 연구개발하고, 소프트웨어 핵심기술 및 자체 지적재산권을 효과적으로 보호했다. 소프트웨어 암호화 장치는 기존 시스템의 정상 운행에 영향을 미치지 않는 전제 아래 보호대상에 대한 암호화 처리를 진행하여 프로그램 메모리와 실행의 안전성을 향상시켰다. 현재 중국 내 군수산업의 소프트웨어 전문보호가 이루어지지 않고 있다. 이번에 개발된 소프트웨어 암호화 장치는 특정 기종을 응용배경으로 소프트웨어와 하드웨어 결합방법을 적용해 소프트웨어에 대해 암호화 보호를 진행했다. 암호화 과정에서 PC 암호화 소프트웨어는 보호해야 할 시스템 파일을 처리하여 메모리 파일이 암호문 형태로 존재하게 했다. 임베디드 소프트웨어 암호화 장치는 테스트를 거쳐 기능상에서 소프트웨어의 정적상태 방지 해독과 동적상태 방지 또는 물리적 해독이 기능하며, 성능에서는 적시성, 호환성, 안정성 요구를 충족시켜 줄 수 있다. 또 핵심기술과 운행원리의 피분석과 해독을 효율적으로 방지할 수 있어 기종 소프트웨어의 자체 지적재산권이 침해되지 않도록 확보할 수 있다.

해양2호위성 궤도진입 정밀도 10cm 신기록 창조

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■ 궤도진입 정밀도 신기록 창조 태원위성발사센터에서 8월 16일 발사한 해양2호위성이 비행 13분 후 971km의 궤도 고도에 진입했다. 위성의 궤도진입 정밀도는 10cm 이내로, 중국 위성발사 궤도진입 정밀도의 신기록을 창조했다. 이번에 중국은 최초로 더블밴드 GPS 정밀궤도결정 기술을 적용함으로써 위성의 궤도진입 정밀도를 기존보다 두 자릿수로 향상시켰다. 이로써 ‘파도 높이 측정 정밀도를 4cm 이내로 향상시키자’는 위성 설계 요구 충족을 위한 신뢰성 보장을 제공했다. 태원위성발사센터의 발사장은 작동 타이밍, 오퍼레이팅 요점에 대한 도표화 관리를 진행하여 에어컨, 급배전, 주입, 발사대 등 시스템에 대한 성능 업그레이드와 기술 개선을 진행했다. 특히 로켓과 위성을 발사장으로 운반한 후 ‘제로결함’ 관리요구에 따라 핵심지표와 핵심콘텐츠 62건, 난제 102건에 대한 재검사 분석을 진행하여 적시에 ‘점화여건’을 충족시켰다. 위성 발사임무는 위성과 로켓 도킹, 연료주입을 포함한 실외작업이 있은 후 3번의 뇌우날씨를 만난다. 위성과 로켓의 청결도는 규정된 지표보다 한 개의 수량급으로 향상시킨다. 해양2호위성 발사시간은 6시 57분 19초로, 공정 설계 최상의 시간이다. ■ 중국 우주공정의 5대 ‘제1’ 창조 2007년 1월 국무원의 허가를 받아 해양2호위성공정이 입안되었다. 국방과학기술공업국은 공정의 책임부서로서 해양2호위성을 돌파구로 중국 우주공정의 자주혁신, 핵심부품의 국산화, 연구개발의 정보화 사업을 활성화하여 다음과 같은 5대 ‘제1’을 창조했다. ○ 중국 최초의 해양동력환경 데이터 획득 위성 ○ 중국 최초의 고정밀도 우주선 ○ 중국 최초의 정량관측 마이크로파 원격탐지위성 ○ 중국 최초로 위성-지구 레이저통신 시험 진행 ○ 중국 최초로 마이크로파 원격센서의 해상 방사보정과 진실성 검사 전개 ■ 해양2호위성 발사 목적, 임무 및 전망 ○ 해양2호위성은 ‘제11차 5개년 규획’기간 민간 우주연구 전문프로젝트 계획의 중점프로젝트이자, 중국 최초로 해양동력환경 정보를 획득하는 지상원격탐지위성으로서 세계 해면 풍장, 파동장(wave field), 해양장, 해양환류, 해수면온도 합성장 등 다양한 해양 동력계수를 획득할 수 있다. 위성은 국가해양국을 비롯한 사용자의 해양환경 모니터링 및 예보, 해양조사 및 자원개발, 해양 오염 모니터링과 환경보호, 해양권익 수호 및 군사수요, 해양과학연구 및 응용연구를 위해 서비스를 제공하는 한편, 우주공간 재해 예방과 감소, 기후변화 대처 연구를 위해 기여할 전망이다. ○ 해양2호위성은 궤도에서 운행하는 해양1호위성과 배합해 각각 마이크로파와 광학 관측방법으로 해양환경 모니터링과 해양자원 탐사를 결합시켜 우주입체모니터링시스템을 구성한다. ○ 해양3호위성은 2015년 전으로 발사한다. ■ 기술혁신성과 ○ 독자적으로 개발한 마이크로파 원격센서는 정량화 해양환경 데이터 획득이 가능하며, 국제 지상관측시스템의 핵심데이터소스임 ○ 위성 레이저통신 실험은 고속 데이터전송 신규 루트를 모색 ○ 진행파관증폭기(TWTA), three-floated gyro를 포함한 다양한 핵심부품의 국산화 실현 ○ 위성 고정밀도 제어, 위성 전자기 호환성, 장수명의 활동부품 분야에서 특허 150건 신청 ○ 선진국 수준의 공정 정보관리체제를 적용해 위성기술 상태변화의 관련 단일기계와 시스템에 대한 영향을 자동적으로 인식할 수 있으며, 위성의 연구개발 주기를 대폭 줄임 ■ 강경산 원사, 위성탑재장치 소개 중국과학원 우주과학 및 응용연구센터 마이크로파원격탐지부 수석과학자 강경산(姜景山) 중국공정원 원사가 해양2호위성에 탑재된 레이더 고도계, 마이크로파 산란계, 스캐닝 마이크로파 복사계(scanning microwave radiometer), 보정 마이크로파 복사계를 소개했다. ○ 레이더 고도계 해수면 고도, 유의 파고, 풍속 측정에 사용된다. 데이터 피드백 결과는 해양 기후와 환경 모니터링 및 예보, 해양 오일가스와 해양 어업 및 해안지대 자원 조사 개발에 응용될 수 있다. 정밀도는 3-5cm로, 지구와 1,000km 떨어진 궤도에서 해수면 고도의 센티미터급 변화를 측정할 수 있다. ○ 마이크로파 산란계 해수면 풍속과 풍향을 측정할 수 있다. 해수면 풍장을 측정하여 해양동력 연구, 해황 예측, 재해 모니터링에 응용될 수 있다. ○ 스캐닝 마이크로파 복사계 세계 해양 온도, 해수면 풍장, 대기 증 수증기 함량, 구름 중 수분 함량, 해빙과 강우량 측정에 활용된다. 선진국 수준의 원추 주사 방법을 적용했다. ○ 보정 마이크로파 복사계 레이더 고도계를 위해 대기 경로 지연시간 보정을 제공한다. 대기 중 수증기 함량 측정을 통해 레이더 고도계를 위해 대기 보정 데이터를 제공하며, 궤도 보정, 수정기기 드리프트 등 기능을 확보하고 있다. 이 복사계는 현재 세계에서 민감도가 최고로서 레이더 고도계가 센티미터급 정밀도에 도달할 수 있게 한다. 레이더 고도계와 마이크로파 산란계는 능동형 마이크로파 원격센서이다. 즉 센서를 능동적으로 발사하고, 반사 또는 산란작용으로 되돌아오는 전자파를 수신하는 것이며, 레이더와 유사하다. 마이크로파 복사계는 수동형 마이크로파 원격센서이다. 즉 센서가 직접 해수면이 방사하는 전자파를 수신하는 것이며, 카메라와 유사하다. 이 4개 위성탑재장치는 공동으로 종합적인 원격탐사를 수행한다. 중국은 앞으로 미국에 이어 세계 두 번째로 종합적인 마이크로파 원격탐사를 수행할 수 있는 국가로 부상하게 된다. 이들 원격탐측기의 기반은 선저우(神舟)4호이다. 선저우4호 페이로드 응용임무 가운데 가장 중요한 센서인 멀티 모드 마이크로파 원격센서는 중국 최초의 실험용 마이크로파 원격시스템으로서 획기적인 기술성과를 거두었다. 중국과학원 우주과학 및 응용연구센터는 독자적으로 레이더 고도계와 보정 마이크로파 복사계를 연구개발을 담당했으며, 중국항천과기집단공사와 공동으로 마이크로파 산란계 연구개발을 수행했다. 중국과학원 우주과학 및 응용연구센터는 중국 최초로 마이크로파 원격탐사기술 연구를 전개한 기관이자, 현재 중국 내 마이크로파 원격탐사 메커니즘 연구와 마이크로파 원격센서 연구개발의 주요기지이다. ■ 중국의 해양위성공정 중국은 해양위성 발전계획에 따라 해양수색환경(해양1호, HY-1)위성, 해양동력환경(해양2호, HY-2)위성, 해양레이더(해양3호, HY-3)위성 등 3개 위성의 계열화를 실현하고, 방사보정 및 진실성 시험장을 설립하며, 남북극 원격탐사 수신시스템과 해양 입체 관측시스템을 구축할 계획이다. ○ 해양1호위성 중국의 근해와 세계 해양 수색(水色) 수온 및 해안지대 동적 변화 정보 획득 ○ 해양2호위성 중국 근해와 세계적 범위의 해수면 풍장, 해수면 고도, 유의 파고, 해수면 온도 등 해양동력환경 정보를 24시간 전천후로 획득 ○ 해양3호위성 섬, 해안지대, 해상목표물에 대해 24시간 전천후의 모니터링을 진행하며, 해양 파동장, 폭풍해일 범람, 내부파도, 해빙, 오일분출 등 정보를 획득 * 해양1호위성은 중국이 독자적으로 설계 및 제조한 자체 지재권 보유 위성으로서 A위성과 B위성으로 구성되었다. A위성은 2002년 5월, B위성은 2007년 4월 11일 발사되었다. 해양 생물의 자원 개발 및 이용, 해양 오염 모니터링 및 예방/치유, 해안지대 자원개발, 해양과학연구 등을 위해 서비스를 제공한다.

중국 유인우주선공정의 3개 발전단계별 목표 추진 상황

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■ 중국 유인우주선공정의 3개 발전단계 목표 ○ 제1단계 - 우주인의 우주비행 ○ 제2단계 - 우주인 여러 명이 여러 날 동안 우주비행 - 우주인의 우주유영 - 우주선과 우주캡슐 간 도킹 - 단기 유인 우주실험실 발사 ○ 제3단계 - 영구적인 우주정거장 구축 ■ 발전단계별 추진상황 ○ 제1단계 - 1999년 11월 20일부터 2002년 12월 30일 사이에 무인 실험용 우주선 선저우 1-4호를 발사여 유인 우주선 발사를 위한 기반 마련 - 2003년 10월 15일 9시에 주천위성발사센터에서 선저우5호를 예정된 궤도에 정확하게 발사. 비행시간은 21시간 28분(14바퀴), 우주인은 양리워이(杨利伟) ○ 제2단계 - 2005년 10월 12일 9시에 선저우6호 유인우주선은 창정2F로켓에 실려 발사. 비행시간은 115시간 32분(77바퀴), 우주인은 페이쥔룽(费俊龙)과 녜하이성(聂海胜) - 선저우7호는 2008년 9월 25일 우주인 3명을 싣고 68시간 30분 동안 우주를 비행, 200개 이상의 기술갱신을 통해 우주인의 우주유영 실현 - 올해 하반기에는 창정(长征) 2-F로켓으로 톈궁(天宫)1호를 발사할 예정이며, 이로써 중국은 유인우주정거장시대에 진입. 톈궁1호는 중국 최초의 우주실험실이며, 무게는 8톤, 설계수명은 2년 - 톈궁1호는 올해 말 전으로 발사될 선저우 8호와 그 후에 발사될 9호 및 10호와 도킹함. 도킹 유형을 보면, 선저우8호는 무인 도킹이며, 선저우8호 도킹의 순조로운 여부에 의해 선저우 9호나 10호의 유인 도킹이 있음. 3회의 도킹에 성공해야만 제2단계 목표가 달성될 수 있음 - 2015년 전으로 톈궁 2호와 3호 우주실험실을 발사 ○ 제3단계 - 2020년에 중국은 자국의 우주정거장을 구축할 예정임. 우주정거장은 오픈 플랫폼공정으로서 해외 과학자와 우주인이 우주정거장에서 중국 과학자와 공동으로 과학실험을 진행함 ■ 전문가 해석 ○ 베이징대학 지구 및 우주대학 죠우워이신(焦维新) 교수 중국이 대량의 인력과 재력을 투입해 자국의 우주정거장을 구축하는 문제와 관련해 “우주선 제조 목적은 우주정거장을 구축하기 위해서이고, 우주정거장을 구축하는 목적은 과학실험을 위해서이다.”라고 함. 우주선은 우주에서 일반적으로 1일간 비행하기 때문에 할 수 있는 과학실험 콘텐츠나 시간상에서 제한되어있음. 우주정거장이 있어야 장기간 우주에서 운행이 가능하여 다양한 과학실험을 진행할 수 있고, 우주제품 개발도 진행할 수 있음. ○ 중국공정원 장뤼챈(张履谦) 원사 우주정거장은 우주사업 발전의 필연적인 추세이며, 한 국가 우주국력을 대표함. 현재 이 기술을 장악하지 못하고, 나중에 우주정거장 사용이 필요할 때 구축에 착수하면 타국에 뒤처지게 됨. 톈궁1호 실험실은 구축된 후 과학실험, 생산, 우주관측, 정찰, 우주에서의 물질 비축 등 다양한 용도로 활용됨. 지구 관측분야에서 지구에 지진, 해일이나 화산폭발 등 사건이 일어날 경우 우주정거장의 우주인은 원격탐지기의 매개변수를 실시간 조절하여 최상의 관측효과를 얻을 수 있음. ○ 중국과학기술대학 지구 및 우주과학부 후유츄(胡友秋) 교수 톈궁1호 실험실이 구축될 경우 중국은 큰 경제적 가치를 창출할 수 있음. 예를 들면 우주육종 분야에서 많은 야채 육종이 가능하여 농업을 지원할 수 있고, 산업의 경우 지구에서 제조할 수 없는 재료를 제조할 수 있음. 이밖에 GPS는 외출의 편리를 줄 수 있음. ■ 참고자료 - 선저우 계열의 우주선은 8호부터 많은 기술 업데이트가 있음. 그 중 도킹 기능은 가장 중요한 특징이며, 우주인은 TV 영상을 통해 우주선 조종이 가능하고, 목표우주장치를 추적할 수 있음. - 중국우주기술연구원은 톈궁1호의 부피가 커서 본 연구원에서 사용한 바 없던 최대의 포장박스를 활용하며, 뛰어난 내부 충격완화시스템, 선진 온도조절시스템을 설계함. - 우주도킹은 우주정거장 구축에서 가장 기본적인 핵심기술임. 원리는 궤도 매개변수 조절을 통해 두 개 또는 두 개 이상의 우주선으로 하여금 같은 시간에 우주의 동일한 위치에 도착하게 하고, 전문 도킹장치를 통해 하나로 합치는 것임. 도킹 시 두 개 우주선의 축선은 같은 직선에 놓여야 하며, 상대적인 속도는 0에 근접함. 우주선 두 개의 속도가 아주 빠르기 때문에 도킹 난이도가 상당히 높음. - 도킹은 우주인 개입 수준과 지능형 제어수준에 따라 수동 제어, 원격 제어, 자율의 3가지 방식이 있음. 구체적인 방법을 보면, 먼저 목표우주선을 발사하여 궤도에 진입시키고 운행궤도를 정확하게 측정하며, 목표우주선이 발사대기 우주선 발사장 상공을 지날 무렵, 기회를 타서 발사대기 중에 있는 우주선을 목표우주선이 운행하는 궤도로 발사함. 거리는 일정 범위 내로 제어하며, 우주선의 자체 기동성에 의존해 두 우주선이 점진적으로 하나로 결합됨.

중국 100만kW급 원자력기술의 획기적인 성과

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중국제1중형기계그룹공사(이하 중국1중)는 닝더(宁德)원전 3호기 100만kW급 2차측 건물(Conventional Island) 발전기용 회전자를 8월 1일 제조하고 운송했다. 이는 중국1중이 원자로기술에서 괄목할만한 성과를 거둔 후의 또 한 차례의 획기적 성과다. 중국의 2세대 개량형 원자력기술 표준화와 계열화 시범프로젝트로서의 닝더 원자력발전기 1기공사는 중국에서 자주화 원자력발전시스템 구축의 중임을 짊어지고 있으며, 4대의 발전기는 앞으로 국산화율이 80% 이상의 목표에 도달할 것으로 보인다. 그 중 발전기의 반속도 회전자는 100만kW급 원자력발전소 2차측 건물용 발전기의 핵심부품으로서 고속/고온/고압 조건에서 운행되어야 하기 때문에 재료 성능과 가공 정밀도 요구가 높다. 완제품의 중량은 226톤으로서 600톤급 특대형 고순도/고합금강 단조용 잉곳(ingot)을 사용해야 하는데, 이는 제조업체의 열가공 종합기술의 최고수준이다. 중국1중은 해외 100만kW급 원자력발전기 회전자 기술의 독과점구도를 타개시키기 위해 고순도 쇳물 제련 및 주괴, 특대형 잉곳 중심압밀단조, 초대형 절단면 단조품의 세분화 결정입자 열처리와 같은 많은 핵심기술 난제를 해결하고, 궁극적으로 100만kW급 원자력발전기용 회전자 단조품을 개발했다. 중국1중이 개발한 AP1000 2차측 건물 발전기용 저압 회전자도 획기적인 진전을 보였다. 중국1중은 2세대 개량형과 3세대 원자로 핵심 주조/단조품 제작기술을 장악했으며, 2세대 개량형 원자로 핵심 주조/단조품은 이미 양산화를 실현했다. 중국 최초로 자체 지재권을 보유한 100만kW급 원자로 압력용기인 훙옌허(红沿河) 1호기 원자로 압력용기를 개발하고, 100만kW급 원자로 1회로 주설비 연간 5세트 생산, 원자로 1회로 설비 연간 10세트 생산, 2차측 건물 설비 연간 5세트 생산에 필요한 대형 주조/단조품 생산능력을 형성했다.

우주 203연구소, 3차원 보안시스템의 세계적 난제 해결

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중국항천과공집단공사 2연구원 203연구소가 담당한 중대자주혁신프로젝트 '밀리파 3차원 능동보안시스템'의 시제품이 개발되었다. 시스템은 영상 해상도, 스캔 영상 시간, 위험물품 인식능력을 비롯한 핵심 성능지표가 해외 동종제품보다 뛰어났으며, 이로써 중국은 근접장(Near Field) 밀리파 고정밀도 3차원 홀로그램영상기술의 세계적인 난제를 해결했다. 보안시스템은 주로 공항, 지하철, 대형경기장, 주요정부부처 출입자의 신속한 안전검사에 활용되며, 옷을 입은 상태에서 휴대물품 검사가 가능하다. 몸에 감춰진 총이나 칼, 폭발물에 대한 3차원 프라이버시보호 영상을 나타낼 수 있으며, 고해상도 3차원 영상 방식으로 휴대한 위험물품의 위치를 표시할 수 있다. 휴대물품 인식능력은 금속탐지게이트를 포함한 기존의 보안설비보다 훨씬 뛰어나다. 보안시스템은 2연구원 '평안도시'체계의 중요한 첨단기술제품으로서 조만간 열릴 심천시 세계대학생대회에서 응용될 전망이다.

우주정거장 로봇팔시스템 방안, 평가 통과

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최근 중국항천과기집단공사 5연구원 총체부의 중국 우주정거장 로봇팔 시스템 연구개발 방안이 순조롭게 종합평가를 통과했다. 시스템 기능은 우주정거장의 전반 요구를 충족시켜주며, 기술지표는 임무수요를 충족시켜준다. 임무에 대한 정확한 인식이 가능하고, 제시한 연구방안도 실행 타당성을 지닌다. 방안이 평가를 통과함으로써 우주정거장 핵심기술 연구개발을 추진하게 되고, 우주정거장공정 연구를 위한 중요한 기반을 마련하였다. 로봇팔은 중국 우주정거장 시스템의 3대 핵심기술이자, 우주정거장 건설과 궤도 유지보호의 주요장비다. 4년 전에 5연구원 총체부는 중국 내 로봇 분야 우위기관을 동원해 시스템 연구와 기술 연구에 착수하고, 원리 시제품 개발을 수행했다. 또 관련 연구소, 공장, 대학을 이끌고 공정 시제품 연구개발과 핵심기술 연구에 착수하여 우주정거장 로봇팔 시스템 방안 설계, 서브시스템 설계, 핵심부품 연구개발을 수행했으며, 10개의 핵심기술을 개발했다.

항천과기집단공사, 2m급 3단 고체엔진 최초의 시운전 성공

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7월 27일 중국항천과기집단공사 4연구원이 연구개발한 2m급 3단 고체추진 시연검증 엔진이 최초의 시운전에 성공했다. 이에 앞서 2010년 4월 4연구원은 1m급 2단 도킹시연검증 엔진의 지상 시운전에 성공한 바 있다. 이번 시험은 대형 고체로켓 설계방안 및 많은 핵심기술을 검증하고, 중국의 차세대 운반로켓 고체추진기술의 개발과 공정응용을 위한 탄탄한 기반을 마련하였으며, 고체로켓 엔진응용 영역 개척에서 이정표적인 의미를 지닌다. 중국항천과기집단공사는 4연구원이 고체엔진기술을 고체운반과 고체추진으로 영역을 확대하도록 지원할 예정이며, 또 4연구원이 지속적으로 고체기술 우위를 발휘하고 기술혁신을 강화하여 엔진기술의 전반적인 발전을 추진할 것을 기대하고 있다.