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4331 검색 결과: 중국

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중국 차세대 유인우주선시험선 테스트 완료

중국항천과기그룹(CASC) 제5연구원이 개발한 중국 차세대 유인우주선시험선의 테스트 작업이 최근 원창(文昌)위성발사센터에서 완료되어 4월 하순에 창정(长征) 5호 B탑재 로켓에 의해 발사될 예정이다.
중국우주정거장과 후속적인 유인 우주비행 임무를 위해 개발된 차세대 유인우주선시험선은 선저우(神舟) 우주선에 비해 크기가 더 크고 사람뿐만 아니라 화물도 운반할 수 있으며 재사용할 수 있다. 이번 시험선은 귀환 및 재진입(Return and Reentry Spacecraft) 제어, 단열 및 회수 등 일련의 기술을 검증함으로써 향후 우주비행사들의 중국 우주정거장 왕복수송을 위한 기술 기반을 마련할 예정이다.
차세대 유인우주선은 지구 저궤도와 우주 탐사 임무를 병행할 수 있다. 또한 새로운 내열 재료와 내열 구조를 사용하여 내열성이 선저우 비행선의 3~4배에 달한다. 귀환 및 재진입 제어에서도 착륙 지점의 정확도를 보장하고 과부하가 우주비행사의 인내 범위를 초과하지 않도록 보증할 수 있다.
이번 발사에서 보다 안전한 “엄브렐라 +에어백” 착륙 방법과 우주선 재사용 관련 기술을 검증할 예정이다. 차세대 유인우주선은 반환선의 10차 재사용을 목표로 하고 단계적으로 비용을 절감할 계획이다.
창정 5호 B탑재 로켓은 창정 5호를 기반으로 개선한 중국 최초의 1급반 구조(One and a half stage, 로켓부스터 구조) 대형 탑재 로켓으로 중국 유인우주정거장 선실과 같은 중요 우주 발사 임무를 수행한다. 이번 발사는 해당 로켓의 첫 비행이 될 것이다.

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중국 첫 2m급 태양망원경 개발

중국과학원 광전기술연구소 라오창후이(饒長輝) 태양 고해상도 이미징 기술 연구팀은 2019년 12월 10일, 자체 개발한 1.8m 태양망원경으로 태양 대기 광구층과 채층의 고해상도 이미지를 획득했다. 해당 망원경은 중국 최초의 2m급 태양망원경이다. 해당 성과는 “중국과학: 물리·역학&천문학(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy)”에 게재됐다.
연구팀은 광열 효과, 낮은 대비도 확장 목표 웨이브프론트(Wave front) 탐사 등 일련의 기초이론 연구를 통해 대구경 망원경 주경(Primary mirror) 열제어 기술, 강한 난류 조건에서의 실시간 웨이브프론트 탐사 기술, 광시야 태양 자기적응 광학적 보정 기술 등 핵심 기술을 파악함으로써 1.8m 태양망원경을 성공적으로 개발함과 아울러 451 유닛 고차 태양 자기적응 광학 시스템, 지표층 자기적응 광학 시스템(GLAO), 태양 멀티밴드 고해상도 미이징 시스템을 장착시켰다.
향후 1.8m 태양망원경에 MCAO(Multi-Conjugate Adaptive Optics) 시스템, 태양활동 영역 고해상도 자기장 및 속도장 탐사 시스템 등을 장착하여 더욱 전면적인 태양활동 모니터링 데이터를 획득하여 태양활동의 발생, 발달, 진화 연구에 더욱 정확한 관측 데이터를 제공하는 한편 태양물리학 연구 및 우주 기상예보에 중요한 데이터 지원을 제공할 예정이다.
태양은 지구와 가장 가까운 항성으로서 태양활동 및 우주환경에 미치는 영향에 대한 모니터링 및 연구는 전세계 관심사로 되었다. 기존에 구축한 2m급 태양망원경은 주로 미국의 1.6m 태양망원경 GST와 독일의 1.5m 태양망원경 GREGOR이며 미국의 4m 태양망원경 DKIST는 아직 본격적으로 운영되지 않았고 유럽의 4m 태양망원경 EST는 이미 설계 개발을 가동했다. 중국의 기존 최대 구경 태양망원경은 윈난(雲南)천문대가 개발한 1m 새로운 진공식 태양망원경(New Vacuum Solar Telescope, NVST)이다.

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2019년도 중국 광학 10대 성과 발표

2020년 3월 20일, “2019년도 중국 광학 10대 성과”가 발표되었다. 양자암호키분배, 광자칩, 스마트 레이저장치, 풀컬러 레이저 디스플레이 등 20개 주요 광학성과가 입선되었다(기초연구 및 응용연구 분야 각각 10개).
기초연구 분야
(1) 마이크로캐비티 표면 대칭성 파괴 유도 비선형 광학
(2) 근접장 광학적 와동(optical vortices)의 광학 스커미온(Skyrmion) 구조
(3) 최초의 3차원 광학 위상학적 절연체
(4) 고효율 안정적 무연(non-lead) 할로겐화물 이중 페로브스카이트(Double perovskite) 온백색광
(5) 고휘도, 고효율성 양자점발광다이오드
(6) 이중층 크롬트리요오드화합물(Chromium triiodide)의 층간 반강자성 유도 비상호 2차 고조파
(7) 최초로 데스크화 고반복률 펨토초 레이저를 이용해 1,000테슬라 강자기장 자기조직화 증폭 구동
(8) 핵심 양자정보 디바이스—”삼고(Three high)” 양자얽힘 광원 연구
(9) 압축 초고속 시간스펙트럼 영상법(Compressed Ultrafast Spectral-Temporal Photography)으로 초고속 이미징 신기록 경신
(10) 빛의 파동-입자 이중성의 제어 가능한 양자중첩
응용연구 분야
(1) 밀집 집적 및 임의적 라우팅이 가능한 모드 분할 멀티플렉싱 광자칩
(2) 의인화 알고리즘(HLA) 기반 스마트 모드 잠김 레이저
(3) 다각도 간섭 기반 3차원 멀티컬러 생세포 초해상도 광학현미경
(4) 비자성 라이트필드(Light-field) 비상호 증폭
(5) 큰 대역폭, 저손실, 고효율, 고집적도의 실리콘 기반 전기광학적 변조기
(6) 역방향 에피텍셜 기술로 웨이퍼급 “서브50″(50nm 이하) 주기의 다층막 격자 디바이스 제조
(7) 고성능 청색광 단일모드 마이크로나노 레이저
(8) 선형 경계 한계를 극복한 광섬유 양자암호키분배 시스템
(9) 동적 평면 광자소자
(10) 유기프린팅 마이크로나노 레이저 어레이 기반 풀컬러 레이저 디스플레이
중국 광학 10대 성과는 중국레이저저널사의 발기 하에 48명 광학·광자학 분야 전문가로 구성된 선발위원회가 후보성과의 학술적 가치와 응용가치를 종합적으로 평가해 선정한다. 이번 20개 광학성과는 110개 연구 성과에 대한 1차 추천, 예비평가, 최종평가를 거쳐 선정되었다.

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중국산 원자로급 지르코늄재 3세대 원전에 본격 투입

AP1000 기반 두 번째 원전장치—산둥하이양(海陽)원자력발전소 1호기에 대한 첫 핵연료교체 대규모 수리가 완료됨에 따라 궈허바오타이(國核寶鈦)지르코늄업유한회사가 생산한 3세대 원전용 원자로급 지르코늄재가 본격 투입되었다. 이는 중국이 원자로급 지르코늄재 국산화 목표를 성공적으로 달성하였음을 의미한다. 이로써 원자로급 지르코늄재를 장기적으로 수입에 의존하던 역사를 바꾸었다.
원자로 핵연료 소자의 구조재인 원자로급 지르코늄재는 원자력발전소에 필수적인 핵심재료이다. 동 회사는 “대형 첨단 가압수형원자로 및 고온 기체냉각식원자로 원자력발전소” 국가과기중대특별프로젝트 지원 하에 3세대 원전 원자로급 지르코늄재 국산화 자체적 달성 계획에 따라 A, B, C 세 가지 노선을 제정해 국산화를 추진하였다. 아울러 “튜브 반제품 수입, 원료 수입으로부터 원료 국산화 달성까지”의 적격성 평가를 차례로 통과하였다. 이번에 본격 투입된 국산화 AP1000 원자로급 지르코늄재는 원전 안전을 보장하는 첫 번째 보호장벽으로서의 역할을 수행한다.

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중국의 코로나19 연구개발 동향

중국의 최대 명절인 춘절 전후로 우한발 코로나19가 중국 전역에 대유행되면서 8만명이 넘는 감염자와 3,000명이 넘는 사망자를 배출하였다. 현재는 중국 외에도 한국, 이태리, 일본 등 수많은 국가에 만연중이다.
2003년 초 사스 때와 달리 현재 G2 국가로 부상한 중국은 코로나19 퇴치를 위한 특단의 정책조치와 강도 높은 연구개발 지원을 통해 다양한 성과를 산출 중인데, 이는 한국 등 감염율이 높은 국가에 참고가 될 수 있을 것으로 사료된다.
이에 본문에서는 중국의 코로나19 연구개발 동향에 대해 분석하고 협력시사점을 도출하였다.
목차
1. 배경
2. 대표적 정책
3. 연구개발시스템
4. 주요 성과
5. 국제협력 및 시사점
상세한 내용은 첨부파일 참조

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2019년도 중국과학 10대 성과 발표

2020년 2월 27일, 중국 과학기술부 첨단기술연구발전센터(과기부 기초연구관리센터)는 중국 기초연구 분야의 주요 행사인 “2019년도 중국과학 10대 성과”를 발표했다. “중국기초과학”, “과기 도보”, “중국과학원 원보”, “중국 과학 재단” 및 “과학통보” 등 5개 편집부서에서 공동으로 전문가를 초청하여 추천한 30개 항목에서 투표수에 따라 상위 10개 항목을 “2019년도 중국과학 10대 성과”로 선정하였다.
01) 달 뒷면 달 맨틀 물질 노출 발견의 초보적 증거
중국과학원 국가천문대 리춘라이(李春来) 연구팀은 창어(嫦娥) 4호 현장 광 스펙트럼 탐측 데이터를 기반으로 달 뒷면 남극-에이킨 분지(SPA)에 감람석과 저칼슘 휘석을 위주로 하는 심부 물질의 존재를 입증하여 장기간 존재한 달 맨틀 물질 조성 문제에 직접적인 증거를 제공함으로써 달 형성과 진화 모델을 완성하기 위한 이론적 근거를 제시했다.
02) 인공 일반 지능을 위한 이기종 칩 구축
칭화대학교 스루핑(施路平) 연구팀은 일종의 무기칩 아키텍처를 개발했다. 해당 기술은 컴퓨터 과학에 기반한 기계 학습 알고리즘, 신경 과학이 주도하는 알고리즘 및 신경 과학의 다중 코딩 솔루션을 동시에 독립적으로 지원하며 이기종 집적의 통합 컴퓨팅 플랫폼을 제공했다. 해당 연구는 보다 일반적인 하드웨어 플랫폼을 구축하고 인공 일반 지능을 추진하기 위한 기반을 마련했다.
03) DNA 검출 효소 조절에 기반한 자기 면역 질환 치료법 제안
군사의학연구원(국가생물의학분석센터) 장쉐민(张学敏), 리타오(李涛) 연구팀은 아세틸화 장식이 cGAS 활성을 제어하는 핵심 분자 사건임을 발견하고 그 배후의 조절 규칙을 밝혔다. 해당 연구는 신체의 항바이러스 감염의 핵심 조절 메커니즘을 규명함과 아울러, 효과적인 cGAS 억제제를 발견함으로써 AGS(아이카디구티에레스증후군) 등 자기 면역 질환을 위한 잠재적인 치료 전략을 제시했다.
04) 조류 수중 광합성 작용의 단백질 구조 및 기능 해독
중국과학원 식물연구소 선젠런(沈建仁), 쾅팅윈(匡廷云) 연구팀, 칭화대학교 생명과학대학 쑤이썬팡(隋森芳) 연구팀, 저장대학교 장싱(张兴) 연구팀은 공동으로 규조류, 녹조류 광합성막 단백질 초분자 구조와 기능의 비밀을 밝혔다. 해당 성과는 자연계 광합성 작용의 빛 에너지 고효율적 전환 메커니즘 규명에 중요한 의미가 있을 뿐만 아니라 인공 광합성 작용 시뮬레이션, 새로운 작물 설계 가이드, 지능화 식물 공장 구축에 새로운 아이디어와 전략을 제시했다.
05) 재료 유전 공학에 기반하여 고온 블록 금속 유리 개발
중국과학원 물리연구소 류옌후이(柳延辉) 연구팀은 재료 유전 공학 개념에 기반하여 효과적이고 손상이 없으며 보급이 쉬운 등 특징을 보유한 하이플럭스 실험 방법을 개발하였다. 또한 Ir-Ni-Ta-(B) 합금 시스템을 설계하여 고온 블록 금속 유리를 획득했는데 유리 전이 온도가 1162K에 달한다. 해당 연구의 하이플럭스 실험 방법은 아주 강한 실용성을 구비하여 금속 유리 분야의 60여 년간 “요리식(음식 재료는 같고 조미료만 약간씩 바꾸는)” 재료 개발 모드를 뒤집고 재료 유전 공학의 신소재 개발에서의 유효성과 효과성을 입증함으로써 금속 유리 신소재 효과적 탐구의 어려움 해결에 새로운 방법을 개척하고 신형 고온, 고성능의 합금 재료 설계를 위한 새로운 방향을 제시했다.
06) 유로퓸 이온쌍의 페로브스카이트 태양광전지 수명 향상 메커니즘 분석
베이징대학교 공학대학 저우환핑(周欢萍) 연구팀, 화확·분자공학대학 옌춘화(严纯华)/쑨링둥(孙聆东) 연구팀은 공동으로 페로브스카이트 활성층에 유로퓸 이온쌍(Eu3+/Eu2+)을 도입하여 “산화환원 셔틀”로 함으로써 Pb0 과 I0 결함을 동시에 제거함과 아울러, 장치의 사용 수명을 크게 늘였다. 해당 방법은 할로겐화 페로브스카이트 태양광전지의 안정성을 제한하는 본질적 결함을 제거하였다. 또한, 기타 페로브스카이트 광전 소자에 보급 가능하며 유사한 문제에 직면한 무기 반도체 소자에도 참고적 가치를 제공한다.
07) 칭짱(青藏)고원에서 데니소바인 발견
중국과학원 칭짱고원연구소 천파후(陈发虎)연구팀, 란저우(兰州)대학교 장둥쥐(张东菊) 연구팀은 독일 막스 플랑크 과학진흥협회 진화인류연구소 Jean-Jacques Hublin 연구팀과 공동으로 중국 간쑤(甘肃)성 샤허(夏河)현 바이스야(白石崖) 종유동에서 발견한 데니소바인 하악골이 최소 16만 년의 역사가 있다는 감정 결과를 발표했다. 해당 연구는 현대 호모사피엔스가 도착하기 전인 중기 플라이스토세말기에 데니소바인이 이미 칭짱고원 고해발 지역에서 생활하였으며 고산 저산소 환경에 성공적으로 적응했음을 입증한다.
08) 중력 유발 양자적 결어긋남 모델의 위성 검증 달성
중국과학기술대학교 판젠웨이(潘建伟), 펑청즈(彭承志), 판징윈(范靖云)연구팀은 “모쯔(墨子)호” 양자 과학 실험 위성을 이용하여 우주에서 중력 유발 양자 얽힘 결어긋남 실험 검증을 수행하여 지구 중력장을 통과하는 양자 얽힘 광자 결어긋남을 테스트했다. 해당 연구는 세계 최초로 양자 위성을 이용하여 지구 중력장에서 양자 역학 및 일반 상대론 융합을 시도한 이론에 대한 실험적 검증으로써 관련 물리학의 기초 이론과 실험 연구를 크게 추진할 전망이다.
09) 아프리카돼지열병 바이러스의 구조 및 조립 메커니즘 규명
중국과학원 생물물리연구소 라오쯔허(饶子和), 왕샹시(王祥喜) 연구팀과 중국과학원 하얼빈(哈尔滨) 수의연구소 부즈가오(步志高) 연구팀은 상하이과기대학교와 공동으로 상하이과기대학교 냉동전자현미경센터에서 연속적으로 수집한 고품질 데이터를 기반으로 최적화된 이미지 재구성 방법을 이용하여 아프리카돼지열병 바이러스 캡시드의 3D 구조를 분석하였으며 해상도가 4.1옹스트롬에 달했다. 해당 연구는 캡시드 안정성과 조립의 분자 기초를 밝힘으로써 아프리카돼지열병 백신 개발에 중요한 이론적 근거를 제시했다.
10) 3D 양자 홀 효과를 최초로 관찰
남방과학기슬대학교 물리학부 장리위안(张立源) 연구팀, 중국과학기술대학교 물리학부 차오전화(乔振华) 연구팀 및 싱가포르과기설계대학교 양성위안(扬声远) 연구팀은 공동으로 블록 지르코늄 텔루라이드(ZrTe5) 결정체에서 최초로 “3D 양자 홀 효과”를 실험적으로 구현했다. 해당 연구는 3D 양자 홀 효과의 실험적 증거를 제시함과 아울러 3D 전자시스템의 특이성 양자 결맞음과 상변화의 심층 연구에 플랫폼을 마련했다.

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중국파쇄중성자원 타겟팅 빔 출력 100kW 설계지표에 도달

중국파쇄중성자원(CSNS) 타겟팅 빔 출력이 100kW 설계지표에 도달함과 아울러 100kW 안정적 빔제공 장치운영을 개시하였다. 이로써 중국은 해당 설계지표 도달시간을 계획보다 1년 6개월 앞당겼다.
중국과학원 고에너지물리연구소 둥관(東莞)지부 가속기빔조정 연구팀은 2020년 2월 3일 계획대로 빔 커미셔닝(beam commissioning) 작업에 들어갔다. 연구팀은 앞서 완성한 대량 준비 작업을 토대로 약 1개월 동안 세심한 디버깅 끝에 빔 커미셔닝 목표를 달성하였다. 고강도 가속기(high intensity accelerator) 빔조정에서 가장 어려운 작업은 빔손실(beam loss) 제어이다. 현재 100kW 운행 상황에서의 제어불능 빔손실은 80kW 운행시에 비해 나아져 타겟팅 작동의 요구를 만족시킨다.
국제 동일 유형 장치의 빔조정 경험을 근거로 CSNS 타당성조사보고서는 프로젝트 검수 후 3년 내(2021년 8월까지)에 빔 출력을 100kW 설계지표에 도달시킨다고 명시하였다. 연구팀의 빠르고도 고효율적인 빔조정 작업으로 해당 시간은 1년 6개월 앞당겨졌는데 이는 고품질적 프로젝트 구축 및 전단계 세심한 빔조정 준비작업 더욱이 연구팀의 끈질긴 노력의 성과이다.
CSNS 프로젝트는 2018년 8월 23일에 국가발전개혁위원회 검수를 통과하고 본격적으로 유저오픈 운영에 투입되었다. 그 후 각항 검수 임무 및 빔 커미셔닝 임무를 완수함과 아울러 가속기 빔조정 기계 연구도 계획적으로 수행하였다. 이러한 작업으로 CSNS 빔 출력은 각각 2018년 9월에 20kW, 2019년 1월에 50kW, 2019년 10월에 80kW에 도달했고 이번에 100kW 설계지표에 도달하였다. 이외 2019년 유저오픈 운영 임무도 초과 완성하였는바 당해 실제 오픈서비스 제공시간은 4,576h로 당해 계획시간 3,600h를 초과하였다. 아울러 가속기 빔제공 효율도 92.6%에 도달시켰다.
상기 성과는 곧 가동될 CSNS 프로젝트 2기 설계 작업에 소중한 경험을 제공하였고 또한 2기 프로젝트 구축을 위해 튼튼한 기반을 마련하였다.

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중국의 신소재 현황분석과 시사점

최근 한국과 일본의 무역갈등 속에서 신소재의 중요성이 부각되고 있다. 지난 2019년 7월 4일 일본은 반도체‧디스플레이 분야 3개 품목에 대한 對한국 수출규제를 단행하였고, 8월부터 한국을 백색국가에서 배제시켰다. 일본의 수출규제로 인해 장기간 해외 공급처에 의존해 온 한국은 핵심전략 신소재의 안정적인 공급이 시급한 현안으로 대두되었다. 이에 8월 28일 한국정부는 일본의 수출규제와 관련하여, 핵심 원천기술 자립역량 강화를 위한 「소재·부품·장비 연구개발 투자전략 및 혁신대책」을 수립하였다.
이러한 배경에서 중국과 신소재분야의 과학기술협력 필요성이 확대되었다. R&D를 통한 대외의존도 극복 및 글로벌경쟁력 제고로 미래의 불확실성에 대비해야 하는 한국은 자원강국인 중국과 신소재분야의 협력 시너지가 크다. 최근 중국의 신소재분야의 급격한 발전으로 과학기술협력 가능성이 높아졌다.
본문은 중국의 신소재 현황을 집중적으로 분석하고 협력시사점을 도출한다.
목차
Ⅰ. 배경
Ⅱ. 신소재 육성정책
Ⅲ. 연구개발 프로젝트
Ⅳ. 주요 연구기관 및 연구진
Ⅴ. 신소재분야 한·중협력
Ⅵ. 결론 및 시사점

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중국 최대 규모 조력발전장치 개발 성공

2020년 1월 13일, 하얼빈(哈爾濱)전기(電氣)그룹 하얼빈전기기계공장유한책임회사가 담당한 해양재생에너지 자금 프로젝트 “600kW 해저식 조력발전기 전체 장치 제조”가 전문가 검수에 통과됐다. 이는 중국 최대 규모의 단일 설비용량 600kW 조력발전장치 제조에 성공했음을 의미한다. 동 프로젝트는 중국의 조력발전시스템 핵심 설비와 전체 장치 제조 기술 수준 및 생산 능력을 향상시켜 600kW 해저식 조력 발전 전체 장치의 국산화 생산을 달성하려는데 그 목적을 두고 있다.
해양 조석에너지는 태양에너지, 풍력에너지, 파랑에너지 등 재생 가능한 신에너지에 비하여 규칙성이 비교적 강하고 에너지가 안정하기에 비교적 높은 개발 가치가 있다. 하지만 에너지 분산, 저에너지 밀도, 열악한 해양환경 등 원인으로 조력발전장치의 효과적 개발은 매우 어렵다. 600kW 조력발전장치 제조 성공은 외진 섬에 대한 에너지 공급, 해수중 모니터에 대한 전력 공급 등 문제 해결 및 조석에너지 시장화 응용에 중대한 의미가 있다.
600kW 조력발전장치 개발 과정에서 발전장치의 신뢰성 및 유지보수성을 충분히 고려하여 수직갱 구조로 설계함으로써 발전장치 내부에 들어가 적시로 유지보수 할 수 있게 하여 조력발전장치의 유지보수가 어려운 문제를 해결했다. 뿐만 아니라 발전장치 밀폐, 오염방지/방부식, 동력전달 시스템 등에 선진기술을 도입함으로써 발전장치 운행 안전성 및 안정성을 향상시키는 동시에 태풍 등 열악한 환경에 대한 대응 능력을 강화시켰다.
2019년 9월 9일, 저장(浙江)저우산(舟山)자이뤄산(摘箬山) 해역에서 있은 600kW 조력발전장치의 해상시험 결과, 수력-전력 전환 효율은 37%에 달하고 시동 유속은 0.51m/s로 중국 최고 수준에서 도달했다.