기술동향
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비결맞음 조작 조건에서의 양자상태 전환 구현

중국과학기술대학교 궈광찬(郭光燦) 연구팀은 폴란드 바르샤바대학교(University of Warsaw)/독일 울름대학교(University of Ulm) 이론물리학자와 공동으로 최초로 큐비트의 비결맞음 조작 조건에서의 전환문제를 이론적으로 완전히 해결함과 아울러 실험설계를 통해 이를 검증하였다. 해당 성과는 "npj Quantum information"에 게재되었다. 최근 엄밀한 양자결맞음성 정의의 제안은 양자결맞음성 자원이론의 발전을 촉진하고 있다. 양자중첩성(quantum superposition)을 정량화하는 양자결맞음성은 양자물리/양자정보학의 핵심으로서 다양한 양자임무(예를 들면, 양자컴퓨팅, 양자통신 등) 수행에 중요한 응용가치가 있다. 연구팀은 비결맞음 조작 조건에서의 큐비트 전환문제를 이론적으로 완전히 해결함과 아울러 해당 결과를 분산시스템(distributed system) 결맞음 전환 연구에 확장시킴으로써 이체(two-body) 순수상태(pure state)의 보조적 전환을 완전히 해결함과 아울러 혼합상태(mixed state)의 보조적 전환도 일부분 해결하였다. 연구팀은 상기 이론적 작업을 토대로 일련의 실험을 설계해 이를 검증하였다. 연구팀은 큐비트를 광자의 편광상태(polarization state)에 인코딩하여 최초로 완전 광학적 엄격한 비결맞음 조작장치를 설계하였다. 또한 단일큐비트/분산시스템에서 큐비트의 비결맞음 조작 조건에서의 전환을 고충실도로 구현하였다. 실험 결과, 광학기술을 이용해 양자상태의 비결맞음 조작 조건에서의 전환연구를 쉽게 수행할 수 있었다. 이는 구체적인 응용에서 기존의 광학기술로 결맞음성 전환을 구현하는데 기반을 마련하였다.

재해 응급모니터링용 소형 위성 콰이저우(快舟) 1호 발사 성공

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하얼빈공업대학이 연구개발한 세 번째 소형 위성 ‘콰이저우(快舟) 1호’가 2013년 9월 25일 12시 37분에 주취안(酒泉)위성발사센터에서 콰이저우(快舟) 소형 로켓으로 발사에 성공했다. 위성 연구개발에 참여한 중국 내 첫 번째 대학인 하얼빈공업대학은 위성 연구개발과 우주 과학기술의 실력을 재차 과시했다. 마이크로위성(micro-satellite)은 국제 우주 첨단기술 경쟁의 핫이슈이다. 소형 위성은 대형 위성에 비해 부피가 작고 무게가 가벼우며 비용이 저렴하고 연구개발 주기가 짧은 한편, 발사방식이 유연하고 신속한 등의 장점이 있는 것으로 민간 우주 분야의 중요한 위성이다. 이번에 하얼빈공업대학이 발사한 콰이저우 1호 위성은 재해 응급 모니터링과 구호를 위한 정보지원에 주로 활용되며, 사용자는 과기부 국가원격탐사센터이다. 이에 앞서 2004년 하얼빈공업대학 선도로 연구개발한 ‘시험 1호’ 위성은 중국의 첫 번째 전송형 입체 지도관측 소형 위성과 첫 번째 신기술 시연검증 소형 위성으로서 국토자원 촬영 측정, 지리환경 모니터링과 매핑 과학시험에 주로 활용된다. 2008년에 하얼빈공업대학이 개발한 ‘시험 3호’ 위성은 중국의 세 번째 기술시험위성으로서 우주 대기환경 탐사 신기술 시험에 주로 활용된다. 하얼빈공업대학이 연구개발한 3개의 위성은 대학교의 새로운 능력과 우위 그리고 국가 중대공정 프로젝트의 실시와 품질보증 능력을 충분히 과시했다.

풍운(风云) 3호 기상위성 발사 성공

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2013년 9월 23일 11시 07분에 중국은 타이위안(太原)위성발사센터에서 창정4C로켓으로 세 번째 풍운(风云) 3호 위성을 발사해 정상궤도에 진입시켰다. 첫 번째와 두 번째 풍운 3호 기상위성은 시험응용 위성으로서 각각 2008년 5월과 2010년 11월 발사에 성공했으며, 현재 궤도에서 안정적으로 운행하고 있다. 풍운 3호 기상위성은 3개의 위성으로 네트워크를 구축한 후, 지구관측 시간을 12시간에서 6시간으로 줄여 데이터의 시간해상도를 향상시켰고 따라서 중국의 기상관측능력과 중기 일기예보능력을 대폭 제고할 수 있다. 중국의 2세대 극궤도 기상위성인 풍운 3호 위성은 설계수명이 5년이다. 위성은 12대의 원격탐사기기를 장착했는데, 그 중 글로벌항법위성 엄폐 탐지기는 신규 추가 페이로드로서 전 지구의 대기 3차원과 수직 탐사능력을 제고시킬 수 있다. 풍운 3호 위성은 3차원 대기에 대한 크로마토그래피(chromatography) 능력을 제고시킬 수 있는데, 이는 대기에 대해 CT를 찍는 것과 같다. 기존에는 4층이 가능했으나 현재는 15층도 가능하다. 풍운 3호 위성은 일기예보, 기후예측, 재해 모니터링 그리고 군사, 우주에 널리 응용될 수 있으며, 특히 중국의 태풍, 폭우, 황사 등의 모니터링 경보능력을 제고할 수 있다.

중국의 우주정거장 10년 후 구축, 해외 우주인 탑승 가능

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유엔 우주업무사무국(OOSA)과 중국 유인우주선공정 사무실이 주최한 유인 우주기술 국제 세미나가 2013년 9월 16-20일까지 베이징에서 개최되었다. 20개 국가와 국제기구 대표가 유인 우주기술을 골자로 검토 및 교류하고, 유인 우주분야 국제협력 강화, 유인 우주기술 응용 및 성과전환 분야 의제와 관련해 많은 혁신적인 의견을 제시했다. 중국 유인우주선공정의 저우젠핑(周建平) 책임 엔지니어는 향후 우주정거장 구축과정에서 중국이 우주공간의 평화적 이용에 주력하는 전 세계 국가를 위해 우주과학실험과 기술시험 기회를 제공하려 하며 해외 우주인을 중국의 우주정거장에 상륙시킬 전망이라고 밝혔다. 중국의 우주정거장이 현재 연구개발단계에 놓여있으며, 우주정거장 구축에 앞서 실험용 우주실험실 톈궁(天宫) 2호를 발사한다. 톈궁 2호 우주실험실 제품의 연구개발은 주로 창정(长征) 7호 로켓과 우주화물선이 포함된다. 이 제품개발이 수행될 경우 중국의 우주정거장 소요 화물운송시스템 연구개발 그리고 톈궁 2호 임무를 수행한 추진제 기술이 검증될 것으로 보인다. 중국은 우주정거장 연구개발 과정에서 13개 시스템을 구축하는데, 그 중 톈궁 실험실 시스템은 톈궁 2호 임무 수행 이후에 마무리된다. 중국은 창정 7호 로켓, 창정5B로켓 그리고 우주정거장, 핵심모듈, 실험모듈, 두 개의 실험모듈 외에도 새로운 우주화물선, 우주과학 실험장비, 우주응용설비를 개발할 예정이다. 중국은 최첨단 수준의 IT기술, 에너지기술, 재활용기술을 활용하여 우주정거장을 구축할 전망이다. 이 우주정거장은 보다 경제적으로 우주궤도에서 운행하여 중국의 지속가능한 발전을 위해 기회를 제공하게 된다. 10년 뒤에 중국의 개방된 우주실험 신규 플랫폼이 우주에 등장할 것으로 보인다. 중국은 우주정거장을 구축한 후에 다양한 방식으로 국제협력을 전개할 계획이다. 중국의 우주정거장은 다른 국가 또는 중국과 공동으로 연구개발한 자원모듈과 도킹할 수 있으며, 해외 우주선을 수용할 수도 있다. 국제/지역적 우주인 공동비행 역시 가능한 일이다.

증국 10대 원자력 과학기술 성과 발표

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2013년 9월 11-13일간 헤이룽쟝성 하얼빈시에서 개최된 중국원자력학회(CNS) 2013년 학술 연례회의는 2011년 6월부터 2013년 6월까지의 중국 10대 원자력 과학기술 성과를 발표했다. - 다야완(大亚湾)원전, 실험을 통해 중성미자의 진동모델 발견 - 중국 고속실험원자로(CEFR, The China Experimental Fast Reactor), 계통연계형 발전 시작 - 가스원심분리법을 적용한 우라늄 농축기술, 자주화와 산업화 응용 실현 - 산둥성 스다오완(石岛湾) 고온가스냉각형원자로의 원전시범공정 건설 착공 - 중국선진연구원자로(CARR), 전출력 운행 실현 - CANDU 원자로를 이용해 코발트-60을 생산하는 방사선-분할포장 생산라인, 정식 생산에 투입 - 톰슨산란 준 단일 에너지(quasi-single energy) 하드X-ray, 발광 실현 - 우라늄광 심층부 시추, 획기적인 성과 창출 - 병원용 중성자조시기 I기종, 설계 및 건조 수행 - 국산율 100%의 100만kW급 원전 원자로 컴포넌트 응용에 성공

상하이생물화학/세포생물학연구소, 단백질키나아제 IKK의 새로운 기능 발견

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중국과학원 상하이생물화학/세포생물학연구소 린안닝(林安寧) 연구팀이 세포신호전달 네트워크의 핵심인자인 단백질키나아제(protein kinase, PK) IKK가 세포생존인자(NF-κB)의 활성화를 촉진하는 동시에 세포사멸인자(BAD)의 활성화를 억제하는 방법으로 세포의 자멸사를 제어함을 발견하였다. 이는 연구자들이 향후 2가지 경로를 통해 종양 등 중대질병의 치료수단을 개발할 수 있음을 뜻한다. 관련된 연구성과는 최근 국제 과학저널《Cell》지에 게재되었다. 단백질키나아제 IKK는 면역반응, 염증반응, 세포생존 및 종양발생에 관계되는 중요한 조절인자이다. IKK가 NF-κB의 활성화를 통해 세포의 자멸사를 억제하고, 나아가서 많은 중요한 생리·병리적 과정을 조절한다는 것은 1997년에 IKK 복제에 성공하면서 형성된 고전이론이다. 그 후 해외 많은 제약업체들이 IKK 및 NF-κB 조절 약물을 적극 개발해서 종양 등의 중대질병을 치료하고자 하였으나, 위 두 인자는 극히 중요한 생리기능을 보유하고 있기 때문에 관련 약물에 큰 부작용이 나타날 가능성이 높다. 이런 배경에서 린안닝(林安寧) 연구팀이 IKK가 NF-κB 활성화 외에도 BAD 억제의 방법으로 세포의 자멸사를 제어한다는 사실을 신규 발견함으로써 큰 주목을 받았다. 이들은 생쥐 실험을 통해 IKK가 NF-κB 활성화와 BAD 억제라는 서로 다른 세포신호경로를 통해 종양괴사인자(TNF)가 유도하는 세포의 자멸사를 제어한다는 것을 입증하였다. 실험결과, NF-κB 활성화의 고전적 경로는 속도가 비교적 느리고 관여도가 비교적 높은 반면, BAD 억제의 비고전적 경로는 상대적으로 속도가 빠르고 관여도가 낮았다. 따라서 후자를 타깃으로 약물을 개발할 경우 부작용이 상대적으로 적을 수 있다. 단백질키나아제 IKK의 발견자 중 한명인 세계적인 세포생물학자 Michael Karin 교수는, 위 연구성과로 인해 15년 동안 유지되었던 IKK 관련 고전이론이 새롭게 수정될 수 있었다고 높이 평가하였다.

중국에서 세계 최초로 건강한 iPS 복제돼지 탄생

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최근 중국과학원 광저우(廣州)의약바이오/건강연구원, 저쟝대학(浙江대학), 화다(華大)유전자연구소 등이 세계 최초로 유도만능줄기세포(iPS) 복제돼지를 건강하게 탄생시켰다. 관련된 연구논문은 2012년 12월 18일자《Cell Research》지에 게재되어 세계 동업계의 큰 주목을 받았다. 이는 중국이 대형 동물의 iPS 연구 분야에서 획기적인 발전을 이룩하였음을 뜻한다. 돼지의 생리특징과 조직세포 구조가 인류와 매우 흡사하기 때문에 돼지 등 대형 동물의 iPS 세포 연구가 세계적으로 큰 중시를 받고 있다. 그러나 iPS의 유도메커니즘에 대한 이해가 부족한 탓으로 아직까지 iPS 복제돼지 획득에 성공한 사례는 없었다. 이번 연구는 리닝(李寧) 중국공정원 원사가 주도하고, 중국 내 10여개 연구기관에서 공동으로 완성하였다. 연구자들은 iPS 복제배아의 발육에 영향을 미치는 주요 원인이 외부유전자(foreign gene)의 발현과 후천적(epigenetic) 유전임을 발견하였다. 광저우(廣州)바이오의약/건강연구원의 라이량쉐(賴良學) 연구진이 저쟝대학의 샤오레이(肖磊) 연구진에서 제공한 돼지 iPS 세포를 4~6일 간 분화시킨 후, iPS 세포를 급속한 세포주기에서 퇴출시키고 외부유전자의 발현이 감소된 다음 핵이식을 했더니, 체외발육 포배의 비율이 기존의 5%에서 20%로 향상되었다. 이들 분화된 iPS 세포의 복제배아를 대리모 자궁에 착상시켜서 2011년에 건강한 새끼돼지 한 마리를 획득하였다. 그후 화다유전자연구소의 두위타오(杜玉濤) 연구팀이 돼지의 iPS 세포를 탈아세틸(deacetylation) 억제제로 처리한 후, HMC(Handmade cloning)의 방법으로 2012년에 4마리의 건강한 iPS 복제돼지를 획득하였다. 상기 연구성과는 앞으로 형질전환돼지의 육성 및 재생의학 등의 분야에서 중요한 역할을 발휘할 것으로 기대된다.

2012년도 중국의 주요 바이오기술성과

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2012년도《Science》지가 선정한 세계 10대 과학기술성과 중 바이오분야 연구성과가 6개를 차지하는 등 바이오연구 붐이 뜨거움. 지난해 중국도 줄기세포, 면역학, 유전체학, B형 간염 등의 분야에서 세계적인 성과를 배출하면서 큰 주목을 받음. □ 줄기세포 분야 ○ 중국과학원 상하이(上海)생명과학연구원의 리진숭(李勁송) 연구팀과 쉬궈량(徐國良) 연구팀이 세계 최초로 웅성 포배에서의 반수체 배아줄기세포라인 구축에 성공함 - 2012년 5월 14일자《Ce11》지에 게재 ○ 저쟝(浙江)대학 의학원 왕잉제(王英杰) 교수팀과 동 대학 생명과학원의 선빙훼이(沈炳輝) 교수팀이 간장세포가 암으로 변화하는 원인을 규명하는데 성공함 - 2012년 10월자《Molecular Cell》지에 게재 ○ 군사의학과학원 부속병원(해방군 307병원)의 류빙(劉兵) 과제팀이 생쥐 배아의 두부(頭部)에서도 조혈줄기세포가 발육됨을 최초로 발견함 - 2012년 11월 2일자《Cell Stem Cell》지에 게재 ○ 중국과학원 광저우(廣州)바이오의약/건강연구원의 페이돤칭(裵端卿) 연구팀이 전능성줄기세포 유도과정의 중요한 장애요소를 규명하고, 이를 제거할 수 있는 방법을 찾아내는데 성공함. 동 연구팀은 또 인간의 요액세포에서 신경줄기세포를 획득하는데 성공함 - 2012년 12월 2일와 9일자《Nature》지에 온라인상으로 각각 게재 □ 면역학 분야 ○ 중국의학과학원 차오쉐타오(曺雪濤) 원장이 이끌고 있는 연구팀이 선천면역반응의 신형 제어메커니즘(MHC 분자의 비전형적 기능)을 규명하는데 성공함 - 2012년 4월 22일자《Nature Immunology》지에 게재 ○ 중국과학원 상하이생명과학연구원의 거바오쉐(戈寶學) 연구팀이 Tir 세균단백이 자체 ITIM 구조에 의뢰해, 세균이 유도하는 염증성 시토카인(inflammatory cytokine)의 생성을 억제하여 장(腸)의 선천면역을 촉진한다는 것을 발견함 - 2012년 9월 23일자《Nature Immunology》지에 게재 ○ 중국과학원 상하이Pasteur연구원의 황중(黃忠) 연구팀이 수족구병 관련 CA16 유전자공정백신의 연구개발 분야에서 획기적인 발전을 이룩함 - 2012년 10월《Vaccine》지에 온라인상으로 게재 ○ 중국의학과학원 기초의학연구소의 자오춘화(趙春華) 연구팀이 중간엽줄기세포(MSCs)의 유도하에, 조혈줄기세포가 중요한 면역기능세포로 직접 전환할 수 있음을 발견함 - 2012년 11월에《Nature Immunology》지에 게재 □ 유전체학 분야 ○ 장쟈커우(張家口)농업과학원과 화다(華大)유전자연구원이 조(setaria italica) 유전체의 전체 염기서열 지도를 공동으로 구축하는데 성공함 - 2012년 5월 14일자《Nature Biotechnology》지에 온라인상으로 게재 ○ 중국, 미국 등 14개 국가의 300여명 과학자들이 토마토 유전체의 전체 염기서열 지도를 공동으로 구축하는데 성공함 - 2012년 6월 1일자《Nature》지 게재 ○ 중국농업과학원 목화연구소가 해외 연구기관과 공동으로 라이몬디 목화(raimondii)유전체의 전체 유전자서열 지도를 구축하는데 성공함 - 연구성과가 2012년 9월《Nature Genetics》지에 온라인상으로 게재 ○ 화중(華中)농업대학의 장치파(張啓發) 연구팀이 벼의 인디카(Indica) 및 자포니카(japonica) 아종 간 생식적 격리의 메커니즘을 규명하는데 성공함 - 2012년 9월에《Science》지에 게재 ○ 중국과학원 해양연구소와 화다(華大)유전자연구원이 이끌고 있는 국제연구팀이 태평양 굴의 유전체 염기서열지도를 구축하는데 성공함 - 2012년 9월《Nature》지에 온라인상으로 게재 ○ 내몽고농업대학, 상하이교통대학 등이 세계 최초로 쌍봉낙타 유전체의 전체 염기서열 지도를 공동으로 구축하는데 성공함 - 2012년 11월 14일자《Nature Communications》지에 온라인상으로 게재 ○ 화중농업대학이 오렌지 유전체의 전체 염기서열지도를 구축하는데 성공함 - 2012년 11월 26일자《Nature Genetics》지에 온라인상으로 게재 □ B형 간염 ○ 베이징(北京)생명과학연구원이 B형 간염의 리셉터 분자를 발견하는데 성공함 - 2012년 11월 13일자《eLife》지에 게재

광저우(廣州)바이오의약건강연구원, 유도만능줄기세포(iPS)의 형성 어려운 이유 발견

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중국과학원 광저우(廣州)바이오의약•건강연구소의 페이돤칭(裵端卿) 박사 연구진이 지난 4년 동안의 연구를 거쳐 유도만능줄기세포(iPS)의 형성을 힘들게 하는 요인을 발견하고, 이를 제거할 수 있는 방법을 찾는데 성공하였다. 관련된 연구성과는 12월 2일자《Nature Genetics》지에 온라인상으로 게재되었다. 2012년도 노벨생리의학상이 발표됨에 따라 iPS 세포에 대한 전 세계적인 관심이 급증하였다. iPS 세포를 토대로 하는 각종 연구가 활성화되고 있는 현재, iPS 세포의 낮은 생산효율이 복병으로 작용하고 있는데, 이는 iPS 세포 유도과정의 분자메커니즘에 대한 연구에도 큰 영향을 미치고 있다. 페이박사 연구진은 iPS 세포의 유도과정에 외관 및 생장속도 등이 줄기세포와 극히 유사한 대량의 세포가 복제되고 있지만, 줄기세포와 같은 유전자발현 및 기능은 보유하고 있지 않다는 것을 발견하였다. 이런 세포는 전형적인 유도환경 속에 대량으로 존재하고, 상태도 안정적이어서 진정한 iPS 세포의 획득을 저애하는 장애요인으로 작용한다. 연구자들이 더 앞선 연구과정에 이런 세포를 비타민 C로 처리했더니 진정한 iPS 세포로 변화하는 결과가 나왔다. 이는 동 유형의 세포가 리프로그래밍(re-programming)이 완전히 진행되지 않은 반성숙의 iPS 세포라는 것을 뜻한다. 연구자들은 또 이런 장애를 유발하는 원흉이 바로 iPS 세포의 배양에 사용되는 혈청임을 입증하였는데, 혈청 속의 BMP 단백질이 세포의 리프로그래밍을 억제하는 역할이 있다. 위 발견으로 인해 향후 iPS 세포의 고효율적인 생산과 파킨슨병 등 난치병의 약물개발이 가속화 될 것으로 하버드대학 재생의학센터의 Konrad 교수가 전망하였다.

중국과기대 광촉매 복합소재 디자인 성과

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최근 중국과학기술대학 슝위제(熊宇杰) 교수 연구팀은 쟝쥔(江俊) 교수, 장췬(張群) 부교수와 협력연구를 통해 광촉매 복합재료 디자인에서 성과를 올렸다. 관련 연구성과는 2편의 학술논문의 형태로 7월 23일에 출판된 “Advanced Materials” 앞표지 뒷면과 뒷표지에 각각 발표되었다. 특히 기능성 소재 개발과 응용에 있어서 단일 재료체계로서는 성능의 한계 때문에 응용 수요를 충족시키기 힘든 상황이다. 특정 재료는 일반적으로 독특한 성능과 우위를 지니기 때문에 재료의 복합은 단일재료의 성능 한계를 극복하는 효과적인 경로이다. 또한 복합소자간의 협동역할을 통해 각자의 성능(즉 1+1>2)을 강화시킬 수 있기를 기대한다. 구체적으로 광촉매체계의 경우, 복합재료에서 서로 다른 구성소자는 전하를 생성 또는 분리시키거나 활성분자를 흡착하는 등의 다양한 중요한 역할을 한다. 실제로 복합재료의 성능은 대부분 구성된 소자 하나하나의 성능을 중첩시켜 실현하기는 힘들다. 그 결정적인 이유는 복합재료 체계 계면의 구조 제어가 매우 힘들기 때문에 전하의 계면상의 복합과 낭비를 유발한다. 위 문제점을 극복하기 위해 연구팀은 일련의 계면 제어성 복합구조체계를 디자인하였다. 예를 들면 최초로 반도체-금속-그래핀 적층구조를 처음으로 고안해내어 그 단결정 계면에서 일정정도로 계면상의 전자-홀 복합 문제를 해결하였다. 이리하여 반도체와 금속 사이의 쇼트키 장벽(schottky barrier)을 높이는 방법으로 반도체 광생성전자-홀 분리 효율을 높였고 이에 따라 광촉매 수소생성에서 뚜렷한 성능개선을 나타내었다. 다른 한편으로 특정 기상 광촉매반응에서 기체분자를 동시에 포착하기 힘든 문제점을 고려해 일종의 금속 유기 프레임(MOF)-반도체 쉐일구조를 디자인하여 반도체 중의 광생성전자를 MOF 내핵에 효과적으로 전송하였고 장시간의 여기 수명을 갖게 하였다. 그리고 MOF 내핵에 분포된 이산화탄소분자는 광생성분자와 결합한 후 메탄으로 전환되기 때문에 이산화탄소의 연료반응의 활성과 선택성을 높였다. 연구과정에서 초고속 광스펙트럼과 동력학 특징 및 이론모의 결과, 디자인한 복합재료체계의 광촉매 우월성을 입증하였고 미시적 작용 메커니즘을 밝혔다. 이 연구는 복합구조재료의 광생성 전하행위와 메커니즘에 대한 인식을 심화하였고 복합구조 광촉매에 대한 설계에 대해서도 중요한 추진역할을 하였다.

상하이시 연료전지차 시운전, 1만 3천대 보급 계획

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전기자동차, 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV)와 연료전지차는 대체에너지자동차 발전의 ‘삼두마차’이다. 한국 현대자동차는 올해 이미 양산화를 시작했으며, 일본 도요타와 혼다도 내년에 양산화를 시작한다고 밝혔다. 중국에서는 2014년 9월 3일에 상하이자동차그룹이 독자적으로 연구개발 및 제조한 대체에너지 자동차 7대(그 중 연료전지차 3대 포함)가 ‘2014년 대체에너지자동차 만리행’의 상하이역에서 출발하여 최초로 고속도로를 주행하며 남북 두 선로를 따라 만리 길 시운전에 나섰다. 연료전지차는 PHEV에 비해 수소를 연료로 사용하기 때문에 오염이 없으며, 전기자동차에 비해 수분 내의 수소 충전으로 300-500km 주행이 가능하고, 가속시간, 저온시동성 등 성능에서 가솔린차에 해당된다. 하지만 연료전지차의 최대 난제는 기술요구가 높고 투자가 많이 들며 연구비가 높다. 이를 위해 상하이룽워이(荣威)의 국산 연료전지차는 기술에서 획기적인 성과를 거두어 항속거리와 가속시간 등 성능을 국제수준으로 끌어올렸으며, 앞으로는 핵심부품의 신뢰성 검증 및 완성차 원가제어 등에 대한 개선이 필요하다. 상하이자동차그룹은 이미 2.5억 위안을 연료전지와 연료전지차 핵심기술 연구개발에 투입하였으며, 향후 3-5년 사이에 국산 연료전지차가 양산화를 실현할 전망이다. 상하이자동차는 중국 유일의 산업화 생산이 가능한 연료전지차 공장으로서 올해 말 전으로 55대를 출시하고, 2015년에는 100대를 생산할 예정이다. 상하이시는 대체에너지 자동차 1만 3,000대를 보급하고, 연료전지차 시장화 발전을 위해 수소충전소 하나를 더 추가할 계획이다. 현재 중국에는 수소충전소 4개가 있으며, 2개만 사용 중이다.

중국과학기술부 로봇산업 기술혁신연맹 발족

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2014년 8월 31일 혁신플랫폼 구축, 기술 공동개발 및 지식재산권 보호체계 형성, 중국 로봇기업의 시장경쟁력과 생존능력 제고를 목적으로 하는 과학기술부 로봇산업 기술혁신연맹이 선양시 국가대학과학기술도시에서 정식 오픈했다. 로봇산업 기술혁신연맹은 중국 내 로봇생산업체, 대학, 연구기관, 지식재산권기구 및 시장수요고객 등 5대 그룹으로 결성되었다. 동 연맹은 산업용 로봇과 지능형 서비스 로봇을 돌파구로 공동연구를 통해 로봇 공통성 핵심기술을 개발하고, 기술성과를 시장화로 전환하며, 로봇 시리즈 제품을 연구개발하여 중국의 로봇기술 수준 향상과 로봇산업 육성에 공헌할 예정이다. 로봇은 제조업에서 중요한 전략적 지위와 무한한 잠재력을 지니고 있어 그 연구개발, 제조, 응용은 한 국가 과학기술혁신과 첨단제조업 수준을 평가하는 중요한 지표이다. 2013년 중국의 산업용 로봇 판매량은 전년대비 65.5% 증가한 9,597대이나 생산한 로봇의 대부분 3축 또는 4축 산업용 로봇이 위주이며, 로봇 성능요구가 상대적으로 낮은 영역에 주로 응용되었다. 해외 로봇의 중국 내 판매량은 2만 7,000대로, 광범위하게 응용될 수 있는 다관절로봇이 위주이다. 미래 산업 IT 기술이 발전하면서 중국의 로봇시장은 전성기를 맞이하여 네트워크화, 디지털화, 지능화, 무인화 추세로 발전할 전망이다.

하북공업대학 흑연-다이아몬드 상변화 메커니즘 이론연구에서 중요한 성과

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최근 하북공업대학은 흑연-다이아몬드 상변화 메커니즘 이론연구에서 중요한 성과를 올렸다. 관련 연구논문은 2014년 8월 4일 Nature 자매지인 “사이언티픽 리포트(Scientific Reports)” 온라인판에 게재되었다. 논문 제1저자는 세훙센(谢红献) 박사이며 논문 제목은 “흑연-다이아몬드 상변화 메커니즘 연구(Mechanism for direct graphite-to-diamond phase transition)”이다. 이 연구를 통해 다이아몬드의 인공합성을 위해 전혀 새로운 아이디어를 제공하였다. 즉, 제어를 통해 원하는 다결정 다이아몬드 입자크기를 얻을 수 있으며 단결정 다이아몬드를 합성할 수도 있다. 다이아몬드는 입방정계 구조이며, 흑연은 “ABABA” 층상 결정체 구조이다. 흑연을 입방정계 구조의 다이아몬드로 변화시키려면 일반적으로 우선 “ABCABCA” 구조의 흑연으로 변화시킨 다음 원자면을 굽혀야 다이아몬드를 얻을 수 있다고 알려져 있다. 이번 연구에서 시스템의 분자동력학 모의계산을 통해 전혀 새로운 변화메커니즘인 파동형 만곡 슬라이딩 메커니즘을 도출하였다. 연구결과, 우선 흑연 층간간격을 0.24nm로 압축시킨 다음 다시 [210] 방향에 따라 압축시키면 단결정 다이아몬드를 얻을 수 있으며, 만일 흑연층 간격이 지나치게 크거나 작을 때 [210] 방향에 따라 압축시키면 다결정 다이아몬드 혹은 육각 구조의 다이아몬드를 얻을 수 있으며 게다가 결정입자 크기는 흑연층 간격의 크기에 의해 결정된다는 점을 입증하였다.