엔트리 종원 박

2018년 5월 17일, “중국 톈옌(天眼)”인 직경 500미터 구면 전파망원경(FAST)에 중국과 호주가 공동으로 개발한 세계 첫 19빔 L 밴드 수신기를 설치하여 2018년 6월 초에 사용에 투입될 예정이다. 현재 세계에서 가장 선진적인 19빔 피더수신기의 설치와 함께 FAST의 천문관측 속도가 5~6배 향상됨과 아울러 더욱 많은 과학 관측 임무를 수행할 수 있다.
기존에 설치한 초광대역 싱글빔 수신기의 관측 능력은 제한적이지만 “톈옌”은 여전히 14개의 새로운 펄서를 발견하였다. 새로 발견된 밀리세컨드 펄서는 펄서 관측에서 “톈옌”의 거대한 잠재력을 과시하였다, 2015년 중국과 호주는 19빔 수신기 개발 계약을 체결한 후 1년만에 세계 첫 19빔 L밴드 수신기를 개발하였다. 해당 수신기의 무게는 1.2t이고 제조 원가는 2,000만 위안(한화 약 33.7억 원)이 넘는다.
19빔 L밴드 수신기는 민감도가 아주 높기에 본격적으로 사용될 경우 FAST의 천문관측 효율을 대폭 향상시키고 펄서 탐색 및 스펙트럼선 관측 등 면에서 중대한 역할을 발휘할 수 있다.
“톈옌”에 19빔 L밴드 수신기를 설치하면 관측과정에서 전파원(Radio source)이 더욱 정확한 로케이션 이미지를 획득하고 더욱 많은 펄서를 발견함과 아울러 우주의 다양한 거리에서 다양한 방향에서 중성수소, 1.4GHz 스펙트럼선을 관측할 수 있기에 우주 역사 탐색 더 나아가 가능하게 존재하는 외계문명을 탐색할 수 있다.
FAST는 차이나텔레콤 구이저우(貴州)회사와 이미 협력계약을 체결하였으며 또한 구이저우사범대학 내에 자리잡고 있는 FAST 초기 과학데이터센터를 확장하고 있다.

최근 톈진(天津)대학 해양기술장비연구팀이 자체로 개발한 장거리 “하이옌(海燕)” 수중 글라이더가 남중국해 북부 해역에서 중국 수중 글라이더 최장 연속 작업시간, 최다 측정 단면 수, 최장 항속거리 등 기록을 갱신하였다.

이는 2018년 4월에 “하이옌” 1만 m급 수중 글라이더가 마리아나 해구 부근 해역에서 작업깊이 8,213m 세계 기록을 세운 후 또 하나의 기술 성과로서 중국 수중 글라이더의 관측능력을 약 4개월에 도달시켰다.

설계 항속거리가 3,000km급인 “하이옌” 수중 글라이더는 2018년 1월 16일에 남중국해에 투입되어 2018년 5월 14일에 안전하게 회수되기까지 119일간 2,272.4km를 항해하면서 862개 단면 탐사를 수행하여 이번 해상시험 검증을 성공적으로 통과하였다.

톈진대학이 독자적으로 개발한 “하이옌” 수중 글라이더는 완전한 자체 지식재산권을 보유한 무인 잠수기이다. 동 글라이더는 부력 구동(Buoyancy-driven)과 프로펠라 추진 결합을 기반으로 하이브리드 구동을 달성하였고 장시간 연속적 대규모 해수온도, 염도, 해류, 해양 배경잡음 등 물리적 파라미터 측정뿐만 아니라 해양 미세구조 특성, 특수 음원 정보도 측정이 가능하다. 향후 해양환경 탐사, 해양 돌발사건 모니터링 등 분야에서 중요한 역할을 수행할 전망이다.

최근 중국과학원 허페이(合肥)물질과학연구원 기술바이오연구소 연구팀은 폐종이박스로 수중 중금속을 고효율적으로 제거할 수 있는 나노 복합재료를 개발하여 중금속 오염 복원 및 폐종이상자 재활용을 위해 새로운 아이디어를 제공하였다. 관련된 성과는 최근 미국화학회지 “Langmuir”에 게재되었다.

현재 종종 발생하고 있는 수중 중금속 오염은 인체건강을 심각하게 위협하고 있다. 그중 6가 크롬 중금속 이온 오염이 특히 심각하다. 저렴하고 고효율적인 6가 크롬 오염 복원기술 개발을 위해 연구팀은 폐종이박스를 전구체로 사용하여 나노 탄소구체를 제조하였다. 동 나노 탄소구체를 운반체로 영가 나노철을 담지할 수 있기에 영가 나노철의 분산성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 해당 복합재료는 수중 6가 크롬 고효율적 제거, 전이 제어뿐만 아니라 6가 크롬이 식물에 흡수되는 것을 억제할 수 있다. 해당 방법은 공법이 간단하고 원가가 낮은 등 높은 응용가치를 보유하고 있다.

2018년 5월 8일, 후난성(湖南省) 주저우시(株洲市)에서 스마트궤도 쾌속수송 A1노선(1기)이 개통되어 시운전에 들어갔다. 해당 노선은 향후 3개월간 시운전을 거쳐 전문가 심사에 통과되면 상업운영에 돌입할 예정이다. 중처(中车)주저우전기기관차연구소유한회사가 자체적으로 개발한 스마트궤도 쾌속수송 시스템은 물리궤도 설치 필요가 없이 도로 코스라인과 동일한 재질의 가상궤도 라인을 광학유도 표시로 이용하여 궤적 추적식 스마트 주행을 달성하였다.

A1노선을 달리는 열차는 주저우전기기관차연구소가 자체적으로 개발한 세계 최초의 스마트궤도열차로서 눈에 띄지 않는 열차의 궤도는 동 연구소가 자체적으로 개발한 “가상 궤도 추적 제어” 기술로 실현시켰다.

동 열차는 차량에 탑재된 센서로 도로면 가상궤도를 식별하고 중앙제어장치의 명령에 따라 견인, 제동, 방향전환 정확성을 유지함으로써 지정된 가상궤적에 따른 주행을 정밀 제어한다.

차량 내부 장식은 지하철 또는 기차와 비슷하고 전자게시판에 정차역 위치가 표시되며 운행과정에 소음이 없고 에어컨 효과도 뚜렷하였다.

길이가 30여 m에 달하는 해당 열차는 약 3km의 노선에서 시종 도시 도로면 위에 그려진 흰색 가상 궤도선을 따라 주행하였다.

조종사는 시동버튼만 눌러 열차를 가동시킨 뒤 운전대를 잡을 필요가 없으며 열차는 거의 “무인운전”에 가까운 상태로 달린다. 이외 360도 서라운드뷰 시스템과 차량 레이더 등 보호장비를 설치하여 운행 안전을 확보하였다.

조종사의 운전작업량을 줄이는 방식으로 작업강도를 낮추고 스트레스를 덜기 위해 되도록 많은 인텔리드라이브 기술을 스마트궤도열차에 응용하였다. 향후 완전한 자율운전이 실현되려면 기술적인 문제 외, 정책법규와 전체적인 사회환경이 뒷받침되어야 하겠지만 대량수송 공공교통수단으로서 안전 측면에서 자율운전이 현실화된 후에도 법률적 차원에서 조종사의 감독관리가 요구된다.

스마트궤도열차에 기반한 스마트궤도 쾌속수송 시스템은 일종의 참신한 궤도교통 모델이다. 해당 시스템은 현대 궤도전차와 공공버스의 장점을 통합시켰고 또한 도시교통 이용자를 위해 새로운 선택과 체험을 제공했다는 점에서 세계적 관심을 불러일으켰다. 미국, 영국, 싱가포르, 뉴질랜드, 브라질 등 국가의 방문단은 2017년 6월에 프로젝트를 발표하여서부터 선후로 150번 다녀갔다.

최근, 중국전자과학기술그룹회사 제48연구소가 이끄는 공동연구팀은 중국국가첨단기술연구발전계획(863 계획)의 지원에 의해 4~6인치 탄화규소(SiC) 소재 및 소자 제조에 적합한 고온 고에너지 이온 주입기, 단결정 성장로(Single crystal growth furnace), 에피택셜 성장로(Epitaxial growth furnace) 등 핵심 장비개발에 성공하여 SiC 전력전자 소자 산업 “재료-장비-소자”의 자체 제어 가능한 발전에 강유력한 보장을 제공하였다.

SiC를 대표로 하는 3세대 반도체 산업은 글로벌 전략적 경쟁의 새로운 목표이다. SiC 소자는 아주 높은 내압 수준 및 에너지 밀도를 보유하고 있기에 에너지 전환 소모 및 장치의 부피와 무게를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한 전력 전송, 기관차 견인, 신에너지 자동차, 현대 국방 무기 장비 등 중대 전략 분야의 고성능, 대출력 전력전자 소자 요구에 적합하기에 “신에너지 혁명”을 이끄는 “녹색 에너지” 소자이다. SiC 소자 핵심 장비의 성공적 개발은 전체 산업사슬의 자체 보장 해결, 생산라인 구축 및 운영원가 감소, 산업 기술 진보 및 빠른 발전 추진 등 면에서 중대한 추진 작용이 있다.