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4180 검색 결과: 중국

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중국과학원, 고속 트랜지스터 개발

중국과학원 금속연구소 선양(沈阳)재료과학국가연구센터 선진탄소재료연구부 연구팀은 최초로 쇼트키 접합을 이미터 접합으로 하는 수직 구조 트랜지스터 “실리콘-그래핀-게르마늄 트랜지스터”를 개발하여 성공적으로 그래핀 기반 트랜지스터의 지연 시간을 1000배 이상 단축시키고 차단 주파수를 메가헤르츠에서 기가헤르츠로 증가시켰다. 해당 성과는 “Nature Communications”에 게재되었다.
해당 연구 성과는 그래핀 기반 트랜지스터의 성능을 향상시켰다. 또한 향후 테라헤르츠 분야의 고속 장치에 적용됨으로써 초고속 트랜지스터의 궁극적 달성을 위한 기반을 마련했다.
1947년에 최초의 바이폴라 접합 트랜지스터가 미국 벨연구소에서 탄생됨에 따라 인류 사회는 정보 기술의 새 시대를 열었다. 지난 수십 년간 헤테로 접합 바이폴러 트랜지스터와 열전자 트랜지스터 등 고속 장치에 관한 연구가 잇달아 발표되었지만 더 높은 주파수에 대한 병목 현상이 존재했다. 헤테로 접합 바이폴러 트랜지스터의 차단 주파수는 최종적으로 기저 이전 시간의 제한을 받고 열전자 트랜지스터는 무공, 저저항의 초박형 금속 기저 제조 어려움에 봉착했다.
기존의 그래핀 기반 트랜지스터는 일반적으로 터널링 이미터 접합을 채택하는데 터널링 이미터 접합의 배리어 높이가 트랜지스터의 고속 전자 장치로의 발전을 심각하게 제한한다. 연구팀은 반도체 박막과 그래핀 이전 기법을 이용하여 연구 성과를 도출했다.
기존의 터널링 이미터 접합과 비교할 경우, 실리콘-그래핀 쇼트키 접합은 최대 온 전류와 최소 이미터 접합 전기용량을 나타냄으로써 장치의 총 지연 시간을 1000배 이상 단축하고 장치의 차단 주파수를 기존의 약 1.0MHz에서 1.2GHz로 증가시켰다. 실험 데이터에 기반한 모델링을 통해 해당 장치의 테라헤르츠 분야에서의 잠재력과 미래 트랜지스터 개발에서의 의미를 입증했다.

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중국 원격감지위성 지상국 성공적으로 가오펀 7호 위성 데이터 수신

중국과학원 쿵톈(空天)정보혁신연구원의 원격감지위성 지상국은 2019년 11월 4일부터 6일 사이에 가오펀(高分)7호 위성의 첫 트랙 데이터를 수신한데 이어 선후로 6 트랙의 가오펀 7호 위성 데이터를 수신했다. 총 616.6GB의 데이터를 수신하여 중국 최고 데이터 비트레이트의 민간 지구관측 위성 데이터 수신을 달성했다.
가오펀 7호 위성은 최초로 가변코드변조(VCM) 기술을 채택하여 지상국 수신시간 내에 더 많은 관측 데이터를 다운링크 전송함으로써 위성 데이터의 다운링크 전송 효율을 효과적으로 향상시켰다. 가오펀 7호는 중국에서 위성-지상 데이터 전송 효율이 가장 높은 민간 지구관측 위성이다. 따라서, 중국 원격감지위성 지상국은 성공적으로 새로운 지상 데이터 수신 설비를 개발하여 최초로 다중 변조 모드, 다중 비트레이트 위성 데이터의 자기적응, 전자동 신뢰성 수신을 달성했다. 가오펀 7호 위성은 이중 채널 데이터 전송을 채택하고 각 채널의 최고 데이터 비트레이터는 1.2Gbps에 달한다. 가오펀 7호 위성 데이터의 성공적인 수신은 중국의 원격감지위성 지상국의 위성 데이터 수신 기술이 새로운 수준으로 업그레이드되었음을 의미한다.
가오펀 7호 위성은 중국의 고해상도 지구관측 중대 프로젝트의 7번째 위성이며 또한, 중국 최초의 서브미터급 고해상도 광학 전송형 스테레오 매핑 위성으로 고해상도 스테레오 매핑 이미지 데이터 획득, 고해상도 스테레오 매핑, 도시농촌 건설 고정밀도 위성 원격감지와 원격감지 통계조사 등 분야에 이용될 예정이다. 2019년 11월 3일에 성공적으로 발사된 가오펀 7호 위성은 중국 원격감지위성 지상국에서 위성 데이터 수신을 담당한다.

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중국과기대, 잡음적응 양자정밀측정 실험적 구현

중국과학기술대학 궈광찬(郭光燦) 연구팀은 선형광학시스템(linear otpical system)에서 얽힘상태 결맞음이 수평방향 잡음에 대한 적응성을 실험적으로 검증했다. 또한 수평방향 잡음속에서도 얽힘상태 탐침의 양자측정 정밀도가 표준양자한계(Standard Quantum Limit)를 초과함을 검증했다. 해당 성과는 “Physical Review Letters”에 게재되었다.
양자정보기술은 양자상태 제어를 통해 정보의 안전 전송·저장 및 고효율적 획득·연산 등을 구현한다. 하지만 양자시스템은 불가피적으로 환경과 상호작용해 잡음이 유입되며 이로 인해 양자상태는 매우 취약해진다. 따라서 잡음 방지는 현재 확장가능 양자정보기술의 핵심적 과제이다. 능동적 피드백 및 양자오류수정(Quantum Error Correction)은 매우 유망한 방안이지만 자원소비가 너무 많아 현실화가 어렵다. 수동잡음제어(Passive Noise Control)는 고효율적이며 편리한 경로로서 양자상태가 특정 잡음에 대한 적응성을 교묘하게 이용해 잡음 방지를 구현할 수 있다.
연구팀은 고효율적 제어 가능 선형광학시스템을 도입해 얽힘상태 양자 결맞음 및 정밀 측정이 수평방향 잡음에 대한 적응성을 연구했다. 먼저 수평방향 잡음 조건에서 4광자 GHZ 얽힘상태의 결맞음 동결현상을 검증함과 아울러 잡음속에서 GHZ 얽힘상태 변화시 양자 Fisher 정보량도 변화하지 않음을 관측했다. 이는 해당 현상을 모수추정(parameter estimation)에 응용시 잡음이 증가함에 따라 측정 정밀도가 떨어지지 않음을 의미한다. 그 다음 잡음과 신호를 동시에 탐침에 작용시킨 결과, 잡음강도와 신호가 일치하더라도 실험에서 제조한 다광자 GHZ 얽힘상태 탐침은 광자수가 6에 이르러도 표준양자한계를 초과할 수 있어 잡음적응 양자정밀측정 방안의 우월성을 보여주었다.
해당 성과는 수동잡음제어의 실행가능성을 보여주어 잡음방지 양자정밀측정 연구에서 중요한 한 발짝을 내디뎠으며 또한 보다 고효율적인 잡음방지 방안 설계에 도움이 된다.

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중국 뇌혈관질환 치료 방안, 권위적 뇌혈관 관리 지침의 최고급 증거로 선정

중국국가신경계질환임상의학연구센터 왕융쥔(王擁軍) 연구팀이 최초로 제안한 고위험 비장애성 뇌혈관질환의 “CHANCE” 항혈소판요법 방안이 미국 “급성 허혈성 뇌혈관질환 관리 지침(2019 최신판)”의 최고급 증거(IA)로 선정되어 전세계에 보급됐다.
“CHANCE” 방안은 이미 중국, 캐나다, 영국, 미국 등 권위적 뇌혈관질환 관리 지침의 최고급 증거로 선정됐다. “CHANCE” 방안은 고위험 비장애성 뇌혈관질환 발병 후 24시간 “시간대” 내에 중·저 약제량 아스피린 및 클로피도그렐 이중표적 결합 항혈소판제로 21일 동안 단기 치료하여 고위험 뇌혈관질환의 90일내 재발 위험성을 상대적으로 32% 감소시킴과 아울러 출혈 부작용을 감소시킨다.
기존에 뇌혈전 형성에 대한 다양한 표적 기반의 항혈소판요법 연구를 대량으로 수행했지만 효과가 좋지 않거나 출혈 위험성을 증가시키는 등 원인으로 실패했다. 연구팀은 4년 동안 대형 임상시험 및 과학연구를 통해 “CHANCE” 항혈소판요법의 안전성, 유효성 및 적합성을 입증했다. 중국의 뇌혈관질환 유행병학적 데이터로 추산한 결과에 의하면 “CHANCE” 방안을 중국에서 6년 동안 응용하여 누계로 86만 건의 뇌혈관질환 재발 병례를 감소시켜 거액의 입원비를 절감시켰다.
뇌혈관질환 환자 절반 이상은 고위험 비장애성 뇌혈관질환으로서 그 증상은 일과성 뇌허혈 또는 비장애성 경미한 뇌졸중으로 고위험성, 쉬운 재발 등 특성이 있다. 고위험 비장애성 뇌혈관질환 환자는 뇌혈관질환 예방치료 “최적 환자층”이다. “CHANCE” 방안은 뇌혈관질환 예방치료에서 주요한 역할을 발휘할 전망이다.

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중국 첫 10MW급 해상 풍력 터빈 인증 통과

중국선박중공그룹(CSIC) 하이좡(海装)유한회사가 자체 개발한 H210-10MW (메가와트) 해상 풍력 터빈이 설계 인증을 통과하여 중국의 초대형 해상 풍력 터빈의 공백을 메웠다.
기존에 건설된 중국의 해상 풍력발전소는 대부분이 근해에 위치하여 제한 요소가 많다. 심해 풍력 발전은 수심이 50미터 이상인 해역에 위치하여 풍속이 더 크고 풍력이 더 안정적이며 제한 요소가 적다. 또한, 대형 MW급 터빈은 발전량을 대폭 증가시키고 운영비용을 절감할 수 있어 해상 풍력발전의 방향이다.
10MW 해상 풍력 터빈은 향후 해상 풍력 발전 시장을 포착하고 중국의 풍부하고 광범위한 해상 풍력 에너지 자원을 효율적으로 개발하기 위한 주력 모델이다. 연구팀은 10여 년의 발전을 거쳐 CSIC 시스템 내부에서 풍력 터빈 블레이드, 기어박스, 엔진 및 제어 시스템 등 주요 부품을 포함한 전체 풍력 발전 산업 체인을 구축하고 토탈 솔루션 능력을 보유했으며 5MW 해상 풍력 터빈의 양산을 달성했다. CSIC는 지난 2년간 디자인 개발과 기술 공략에 1억 위안(한화 약 165억)이 넘는 자금을 투자하여 로드쉐딩, 블레이드, 피치시스템, 전동체인, 발전 시스템 등 다방면의 핵심 기술을 파악하여 성공적으로 10MW 해상 풍력 터빈을 개발했다.
H210-10MW 해상 풍력 터빈은 중국 첫 속도 증가형 10MW급 해상 풍력 터빈이며 또한 중국 최초의 200미터 이상 직경의 해상 풍력 터빈이다. 고효율성, 고신뢰성, 중속, 중압, 집적식 및 전동식의 발전 시스템은 유닛의 가용성, 제조 가능성 및 유지 보수성을 크게 향상시키고 선진적인 전기 이중구동 가변피치 기술은 가변피치 시스템의 구동 능력과 안전 수준을 향상시켰다. 중국 첫 100m급 초장 유연성 탄소섬유 블레이드를 탑재한 10MW 해상 풍력 터빈은 중국의 다양한 해상 풍력구에 저면적으로 응용될 전망이다. 연간 평균 풍속이 10m/s(표준 공기 밀도)인 동일한 풍력 자원 조건에서, H210-10MW 유닛의 발전량은 H151-5MW 유닛에 비해 98% 증가할 수 있다.

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중국의 줄기세포 정책 동향

최근 중국정부에서 줄기세포 임상연구를 본격화하기 위한 다양한 정책과 표준을 잇달아 발표하였다. 또한 줄기세포를 포함한 중국인 유전자원 관리도 본격적으로 강화하면서 실질적인 국제협력을 유도하기 시작하였다. 본문에서는 이러한 최신 이슈와 더불어 중국에서 현재 추진중인 줄기세포 주요 사업과 대표적인 연구자원 등을 소개하고 한중협력의 시사점을 제시하였다.

1. 최신 정책
2. 주요 사업
3. 대표적 연구자원
4. 줄기세포 상용화
5. 한중협력의 시사점

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중국 “투명 해양” 관측 시스템 획기적인 발전 취득

칭다오(青岛)해양과학기술시범국가실험실(해양시범국가실험실로 약칭) 선대 플랫폼 중의 하나인 “둥팡훙(东方红) 3″호 신형 해양종합조사선은 쿠로시오속류 종합고찰 임무를 원만히 마치고 귀항했다.
이번 항행에서 해양시범국가실험실과 해양역학과정 및 기후기능실험실 공동 연구팀은 서북태평양 쿠로시오속류에 자체 개발한 중위도 대형 부표 관측 시스템을 설치하고 심해 해중 부표 시스템의 실시간 업그레이드 작업을 완성했다.
서북태평양 쿠로시오속류 해역은 글로벌 해양과 대기역학 과정이 가장 활발한 지역으로 전체 태평양 나아가 글로벌 기후 변화에 영향을 미치는 핵심 구역이다. 연구팀은 열대서태평양 실시간 과학관측망을 구축하고 자체 개발한 대형 부표를 성공적으로 해황이 더 악렬한 쿠로시오속류 주축 북쪽 지역에 설치했는데 여러 번의 태풍 후에도 여전히 안정적으로 운행되고 있다.
현재까지 20세트의 심해해중부표와 3세트의 대형 부표 및 1000여개의 관측 설비를 설치하여 수심 5,800미터, 연속 5-6년의 온도, 염도 및 해류 등 데이터를 획득했다. 유도결합과 음향통신기술을 결합하여 최초로 심해 6,000미터 수심 데이터를 실시간 전송하였고 또한, 중국의 베이더우(北斗) 위성을 통해 대용량 데이터를 실시간 전송하였다.
2009년부터 해양시범국가실험실은 중국 난하이에 세계적으로 규모가 가장 큰 지역 해양 관측 시스템인 중국 난하이 해중부표 관측망을 구축하여 남중국해 해양 환경 장기 관측 능력을 형성했다. 해당 시스템의 규모는 KESS, OSNAP 등 기타 지역 해중부표 관측망보다 훨씬 크다. “둥팡훙 3″호는 기존의 남중국해 고찰에서 이미 8세트의 해중부표 관측 시스템을 업그레이드했다.
해양시범국가실험실은 인도양 핵심해역에서 자체 개발한 “바이룽(白龙)” 부표 기술을 기반으로 심해 수중 유도결합 전송과 특수 나일론 로프의 국산화를 달성했다. 또한, 시스템 통합을 최적화하여 고도로 국산화된 차세대 심해 기후 관측 부표 시스템을 개발하고 있다. 4,000미터 이상 해심 해역에서 해면 기상, 해기 플럭스 및 수심 0-700미터의 온도, 염도, 해류 단면 측정 데이터를 실시간으로 원활하게 전 세계 통신 시스템으로 전송하여 중국과 국제 사회의 해양 관측, 연구 및 서비스를 지원했다. 호주, 인도네시아, 말레이시아, 태국 및 케냐 등 국가와 협력하여 인도양에 일련의 “바이룽” 부표를 설치하여 글로벌 해양 관리에 동참했다. 남위 8도, 동경 100도의 바이룽 부표 기지는 세계기상기구 번호 53041을 부여받아 실시간 데이터를 글로벌 통신 네트워크 GTS에 전송한다.
해양시범국가실험실의 “투명 해양” 프로젝트는 “2양 1해(대서양, 인도양, 중국 난하이)” 핵심 해역에 500여 세트의 해중 부표, 부표 관측 시스템을 설치하고 일부 회수했다. 현재까지 100여 세트의 심해 위치고정 관측 시스템이 안정적으로 운행 중이다. 해양 해중 부표 관측의 고주파 샘플링, 데이터 실시간 전송 등 병목 문제를 돌파하고 아울러 글로벌 해양 열대 및 중고위도 해양-대기 대형 부표를 성공적으로 개발하여 중국의 해양 위치고정 관측 기술을 세계 선진 수준으로 이끌었다.
“투명 해양”은 연합국의 “해양과학 및 지속가능발전 10년 계획(2021-2030)”의 6대 로드맵에 인입되었다.

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중국 원자력기술응용 생산액 3,000억 위안 넘겨

베이징에서 열린 중·일·한원자력기술응용산업화국제세미나 및 제3회 동위원소·방사선산업발전포럼에서 중핵그룹 수석엔지니어이며 중국동위원소·방사선산업협회 이사장 레이쩡광(雷增光)에 따르면 최근년래 중국의 원자력기술응용 생산액의 연간 성장률은 연속 20%를 초과했고 그 규모는 현재 3,000억 위안(한화로 약 49조 8,150억 원)을 넘겼지만 국내총생산액(GDP)의 약 0.4%밖에 안 되어 선진국과 어느 정도 격차가 있다.
현재 세계 약 150개 국가와 지역이 원자력기술 응용·연구·개발을 추진하고 있으며 원자력기술응용 산업화 규모는 10,000억 달러(한화로 약 1,174조 원)에 육박한다. 대다수 선진국의 관련 경제효익은 GDP의 2%를 초과하며 일부 국가의 원자력기술 생산액은 심지어 원자력발전을 능가한다. 미국의 원자력기술응용 연간 생산액은 2009년에 일찍 6,000억 달러에 도달했고 일본과 유럽의 연간 생산액은 자국 GDP의 2%~3%를 차지한다.
중국의 원자력기술 연구는 20세기 50년대에 시작되어 현재 공업, 농업, 의료, 환경, 고고학 등 여러 분야에 널리 응용되고 있다. 현재 산업 분야에서 차지하는 원자력기술 응용 비율이 55%로 가장 높다. 그 다음으로 일반 대중과 가장 직접적인 연관이 있는 보건의료 분야로 약 18%를 차지한다.
동위원소 생산·공급 능력 미흡은 원자력기술산업 발전을 제한한다. 2010년 후 중국내 방사성 핵종 생산은 거의 정지된 상태다. 비록 개선을 통해 현재 소량의 I-131을 생산·공급할 수 있지만 주요 동위원소 원료는 기본적으로 수입에 의존한다. 이를 감안해 중핵그룹은 다음과 같은 몇 가지 핵종 생산방안을 논증 중에 있다. 구체적으로 몇 개 연구용원자로 연동·조정, 원자로 주기적 가동·생산 및 저온 열생산원자로를 이용한 99Mo 등 의료용 동위원소 생산, 의료용 동위원소 생산 전용 원자로 신축 등 방안이 포함된다.

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중국 갱내 방향성 시추공 깊이 3,353미터 신기록 창조

중국석탄과공그룹 시안(西安)연구원에서 자체 개발한 고출력 방향성 시추기술 및 장비가 선둥(神东)석탄그룹 보더(保德) 탄광에서 있은 시추공정 시연에서 주요 시추공 깊이가 3,353미터인 초장거리 관통 방향성 시추를 달성함으로써 갱내 방향성 시추의 새로운 세계 기록을 경신했다.
시안연구원은 보더 탄광 제5 채굴구 1호 통풍 갱도 27번 연결 갱도에서 시추 공사를 시작하여 21일간 작업했다. 2개 채굴구를 관통하고 성공적으로 맞은편 제3 하부 채굴구 2호 환풍 갱도와 관통했다. 주요 시추공 깊이는 3,353미터이고 총 진척이 4,428미터이며 직경이 120밀리미터이고 최상단이 최하단에 13차 닿았으며 시추 관통 갱도의 표적 좌표 오차가 0.15% 미만이고 일평균 가스 추출량이 5,000입방미터 이상이었다.
해당 시추공은 2019년 초에 보더 탄광에서 창조한 2,570미터 방향성 시추공 깊이의 세계기록을 경신했다. 이번 공정은 시추 깊이를 크게 향상시키고 초장거리 고정밀도의 과녁 명중을 구현했다. 시안연구원은 탄광 갱내 초장거리 방향성 시추 슬라이딩 드릴링 드래그 감소공법과 복합 드릴링 궤적 제어 방법을 개발하여 갱내 방향성 시추공 드릴링 능력과 드릴링 효율을 대폭 제고했다. 자체 개발한 ZDY15000LD 방향성 드릴링 장비, YHD3-3000 진흙펄스 무선 시추중측정시스템, 빅 스루홀 고강도 무선 방향성 드릴링 도구를 응용하여 무선 시추중측정 압력 펄스 신호를 3,000미터 이상의 깊이까지 안정적으로 전송했다. 또한, 새로 개발한 탄광 갱내용 세척액 정화 순환 시스템을 산업 응용하여 장거리 시추 공정에서 물 소모량과 오물 배출량이 많은 문제점을 해결하고 방향성 드릴링 세척액이 “개로식”에서 “폐로식” 순환으로 바뀌었으며 탄광 갱내 친환경 드릴링 기술과 장비의 발전을 촉진했다. 이를 통해 시추 깊이를 크게 향상시키고 초장거리 고정밀도의 과녁 명중을 구현했다.
석탄층에 따른 3,353미터 초장거리 관통 정향 시추의 성공은 갱내 방향성 드릴링 기술과 장비 발전의 새로운 이정표로서 중국의 갱내 정향 드릴링 분야가 국제 선진 수준에 도달했음을 의미한다.

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중국과학원학부 첫 중대자문평의프로젝트 가동

중국과학원학부 첫 중대자문평의프로젝트인 “중국 궤도교통 발전전략 연구”가 시난(西南)교통대학에서 본격 가동됐다. 해당 프로젝트는 고속궤도교통 과기혁신 및 선도발전, 쾌속/중하중 화물열차 과기혁신 및 발전, 중국 도시궤도교통 발전 등을 심층 연구함과 아울러 현대 궤도교통 발전의 주요 기초연구 방향 및 핵심 과학기술 문제를 정립할 예정이다.
궤도교통은 국가 중요 기초시설이며 또한 교통운수의 대동맥이다. 21세기에 들어 중국은 고속철도, 중하중철도, 도시궤도교통, 자기부상교통 등 4대 영역에서 쾌속 발전을 이루었다. 하지만 녹색, 친환경, 지능, 지속가능 등 사회·경제발전 이념이 점차 뿌리내림에 따라 궤도교통 안전성, 쾌적성, 신뢰성에 대한 기대치가 나날이 높아지고 있다. 이외 중국 궤도교통 발전은 건설·운영 경험이 부족하고 기초연구가 박약한 등 문제에 부딪혔다.
시난교통대 자이완밍(翟婉明) 원사가 주도하는 “중국 궤도교통 발전전략 연구” 프로젝트에 중국국가철도그룹, 중국중톄(CREC), 중국중처(CRRC), 국가고속열차혁신센터 등을 포함한 중국내 철도 산학연용 다분야의 40여 개 대표적인 기관의 핵심인력이 참여하며 관련 분야의 16명 원사로 자문전문가팀을 구성했다. 해당 프로젝트는 1) 고속궤도교통 과기혁신 및 선도발전전략 연구, 2) 쾌속/중하중 화물열차 과기혁신 및 발전전략 연구, 3) 중국 도시궤도교통 발전전략 연구 등 3개 과제로 나눈다. 향후 높은 수준의 가치 있는 자문보고서를 출범하는 등 중국 궤도교통 발전을 위해 계획안을 내놓을 예정이다. 때맞춰 가동된 중국 궤도교통 발전전략 연구는 중국 궤도교통의 미래 발전방향을 판단하고 기술변혁을 선도하며 중국 궤도교통사업의 건강하고 안정적이며 지속가능한 발전을 이룩하는데 중요한 의미가 있다.