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세라믹스 재료개발의 경위와 앞으로의 전망
  • 편집부
  • 등록 2004-06-21 14:21:14
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安田榮一 Tokyo Industrial of Technology 田邊靖博 Tokyo Industrial of Technology 1. 들어가며 40년 이상 이전에 미국 Ford사에서 200마력의 자동차용 세라믹스 가스터빈 개발이 시작되어, 1977년에 미국의 국가 프로젝트로서 AGT(Advanced Gas Turbine) 프로그램이 발족했다. 1987년부터 ATTAP (Advanced Turbine Technology Applications Project) 계획이 실시되었다. 그런 계획들의 근저에 “미국에는 W와 Mo 등 내열합금 원료가 적기 때문에 비국에서 자급할 수 있는 내열재료를 만들어낸다”는데 있다는 故齊藤進六 선생(전 東工大學長)의 말씀을 들은 적이 있다. 그것이야말로 국책이다. 이 국책을 추진하기 위해 자동차용 100kW급 CGT를 목표로 하고, 원료합성에서 프로세스까지 기초적인 분야의 연구자를 조직하여 10년간 제1기 계획을 추진했다. 그 후 제2기에 엔진은 돌아갔으나 출력을 내기까지는 이르지 못했다고 한다. 그러나 이 CGT계획을 모양을 바꾸어 현재의 CSGT(Ceramic Stat ionary Gas Turbine Development Program)으로 이어졌다. 이 CGT의 예에서도 볼 수 있듯이 세라믹스의 프로젝트는 해결되어야 하는 많은 산이 있고, 그 하나하나를 넘어서서 현재의 파인세라믹스에 이르렀다. 본고에서는 그러한 경위를 살펴보고, 사회정세를 감안하여 세라믹스 재료개발의 앞으로의 전개에 대해 다소나마 생각해 보고자 한다. 2. 일본의 세라믹스 재료개발 프로젝트와 과제 일본의 파인세라믹스 관련 프로젝트, 파인세라믹스 개발상황, 또한 정부의 표준화 행정을 파인세라믹스 연구조합의 安藤씨가 최근 NEDO의 보고서에서 정리한 것을 그림 1에 제시했다. 일본 파인세라믹스 프로젝트는 신소재 붐 속에서 내열성의 구조용 세라믹스 개발을 목적으로 기획되었다. 당시의 通産省 공업기술원에 1981년도에 설립된 차세대 산업기반기수련구개발제도의 테마 가운데 하나로서 ‘파인세라믹스의 연구개발’이 12년에 걸쳐서 실시되었고, 그 결과, 비산화물계 세라믹스의 강도, 파괴인성, 내열성 모두 유망한 재료가 개발되었다. 이와 병행하여 뉴선샤인 기획의 일환으로 CGT의 개발을 목적으로 한 ‘세라믹스 가스터빈 기술개발’과 석유산업활성화센터의 ‘자동차용 100kW CGT’(1990년~1996년)의 프로젝트가 진행되었다. ‘세라믹스 가스터빈 기술개발’은 11년이 걸렸는데 300kW급의 엔진이 2종류 완성되었고, TIT(Turbine Inlet Temperature)이 1350℃에서 42%의 열효율을 달성했다. 또 TIT 1200℃에서 1000시간의 운전도 달성했다. 이들 성과는 미국의 프로젝트에서는 달성하지 못했던 것으로 일본의 파인세라믹스로서 자랑할 수 있는 성과이다. 또한 ‘파인세라믹스의 연구개발’과 더불어 세라믹스의 고인성화(高靭性化)와 니어넷트쉐이프 기술이 크게 진보하여 일본산업에 있어 기술력의 높이가 한 단계 레벨업되었다. ‘파인세라믹스의 연구개발’에서 생겨난 ‘고차구조제어기술’의 개념을 발전시키기 위한 ‘시너지 세라믹스’의 연구개발 프로젝트가 1994년부터 2003년까지의 계획으로 전개되었다. 그 결과는 앞에서와 같이 고기능화, 신기능복합화에 도전하여 많은 현저한 성과를 올렸다는 것은 새삼 기술할 필요가 없을 것이다. 시너지 세라믹스의 성과보급에 관한 조사위원회가 JFCA에 설치되었고, 그 조사의 일환으로 실시한 앙케이트에서 지금까지의 국가프로젝트에 관해 다음과 같은 결과가 보고되었다. 가. 국가프로젝트의 목적, 위치부여에 관하여 국가프로젝트에서 기대되는 성과로 인해 다음과 같은 관점에서의 목적, 위치부여를 생각할 필요가 있다. ① 개발기간이 10년 이상이라고 예상되는 것에 대해서는 단독기업에서는 전체를 다 부담할 수 없다. 그러므로 국가프로젝트에서는 개발리스크가 큰 기술개발을 목적으로 해야 한다. ② 공공성이 높고, 국가전략으로서 필요한 기술개발을 목적으로 한다. ③ 기초적인 기술분야를 주요 타깃으로 한다. ④ 급속한 기술진보에 대응하는 기술개발이 필요한 것으로서 복수의 기업이 협력하여 단기간에 성과를 올리는 것을 목적으로 하는 프로젝트도 필요하다. ⑤ 재료개발은 재료 메이커, 시험평가 메이커, 부품 메이커와 같이 재료에서 제품까지의 메이커가 한데 모여 연구개발을 하는 것이 중요하다. 나. 성과의 보급·실용화에 대하여 대부분의 경우, 성과의 보급·실용화에 의한 사업화가 당초의 계획대로 진행되지 않는 실정에 관하여 이하와 같은 견해, 앞으로의 요망이 나왔다. ① 시너지 세라믹스와 같이 새로운 재료를 개발할 경우, 재료개발이 종료된 후의 상품화, 양산화 레벨까지의 기술개발의 더 어려운 점을 예측하고, 처음부터 상품화, 양산화까지를 포함한 계속성 있는 프로젝트로 할 필요가 있다. ② 재료개발 프로젝트 종료 후에는 그 재료의 실용화를 위하여 재료개발의 다음 단계로서 그 재료의 응용으로 특화한 프로젝트를 계속할 필요가 있다. ③ 성과를 보급·실용화하기 위해서는 프로젝트 종료 시에 유효하게 활용할 수 있는 수준까지 개발을 진행해 둘 필요가 있다. 이상과 같은 관점에서 재료개발 프로젝트를 진행해 나가기를 요구하고 있다고 말할 수 있다. 3. 해외의 세라믹스 재료개발 프로젝트 가. 미국의 세라믹스 재료개발 프로젝트 미국에서는 앞에서 기술한 바와 같이 AGT, ATTAP, CSGT가 진행되고 있지만, 최근에는 그 노선을 크게 전환하고 있다. 아래에 그 몇가지를 제시한다. 1) ‘나노테크놀러지’ NNI(National Nano- technology Initiative) ? 신기한 현상, 프로세스, 도구를 개발·발명하는 것을 목적으로 한 장기간의 기초연구를 지향하고 있다. 2000년에 클린턴 대통령이 중요분야로 제기, NNI의 지휘 아래 12개의 정부기구에 걸쳐서 추진하고 있다. PCAST(The President's Committee of Advisor's on Science Technology)도 지원하는 큰 프로젝트이다. 예산규모도 커서, 2003년은 7.1억 달러이다. 또한 이 NNI는 일본의 재료연구에 지지 않기 위해 기획되었다는 이야기도 있다. NNI프로젝트의 실시에 있어 NNI평가기관이 이하의 10가지를 권고하고 있다. 일본의 국가프로젝트에도 관계가 있으므로 여기에 명기해 두겠다. 1. 연구투자의 정책, 전략, 계획, 관리에 대한 자문기관의 필요성 2. 신선하고 매력적이며 포괄적인 단기적, 중기적, 장기적(10년 이상) 전략입안 3. 가능성과 기대를 성취시키기에 충분한 장기간의 자금지원 4. 경계영역에서 복수 기관에 의한 투자 필요성 5. 신규 장치의 발명·전개를 위한 계획 입안 6. 대통령 보조금에 의한 정부 부처간의 경계영역에 있어서의 공동연구지원 7. 다른 분야의 문화를 발전시키기 위한 지원 8. 기업과의 제휴가 연구 성과의 제품화 가속에 유효하며, 그것을 위해서는 지역의 경쟁집단을 조직 하기 위한 원조기구가 필요 9. 연구 성과를 사회적으로 필요불가결한 요소로 하기 위한 신규 투자전략 10. 목적달성과 성공지점 도착을 향한 유효성 평가를 위한 수행지표개발 2) ‘Vision21’Clean Energy Plants for the 21st Century:(DOE) 석판이나 천연가스, 바이오가스, 폐기물 등 모든 연료를 처리하여 전기, 연료, 화학원료 등 다양한 에너지를 제조하는 에너지 토털 플랜트의 건설을 목적으로 한다. 1999년부터 2015년까지의 장기계획에 의한 프로젝트이다. 연구 분야는 연료 빛 고온열교환기, 가스화·가스정제, 가스분리, 터빈, 연료전지, 합성가스변환, 현경제어기술, 재료, 제어 및 센서, 컴퓨터에 의한 모델링과 시뮬레이션, 시스템 구축과 시스템 분석이 들어가 있고 플랜트 건설 전반에 걸쳐 있다. 예산규모는 FY2001; 7.33억 달러, FY2002; 8.61억 달러, FY203; 8.27억 달러로 역시 큰 프로젝트이다. 3) ‘SECA’ (The Solid Energy Conversion Alliance) Vision21처럼 대규모 발전시스템이 아니라 주택이나 자동차용 발전시스템으로서 SOFC모듈 개발로 $400/kW를 지향하고 있다. 2000년부터 2011년까지의 총예산 500만 달러의 계획이다. 그 특징은 원가와 성능의 목표치가 명시되어 있다는 점과 일본문화적 ‘조화’를 도입하여 산업계와 기초기술연구소가 팀을 짰다는 점과 이것을 앞으로의 에너지원의 주류로 하고자 한다는 점이다. 나. 유럽의 세라믹스 재료개발 프로젝트 유럽의 재료연구개발은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 그밖에 각국 독자의 시책에 의한 지원 프로그램도 있는 것 같다. 1) EU 주관의 플레임 워크 프로그램(제5차(1998~2002) 총액 137억 유로) 국경을 초월하여 공동연구를 실시함으로써 EU 전체의 과학기술기반 정비·강화를 꾀하는 것을 목적으로 하고, 유럽위원회가 조성금은 35~100% 지출하는 시장 전 단계에 대한 연구개발 지원 프로그램이다. 우선영역으로서의 지원대상분야가 설정되어 있고, 그 틀 안에서 프로그램을 공모하는 형식을 취하고 있는데, 정확히 말하면 톱다운형이다. 그림 2에 지출 분야의 내역을 나타내었는데 공업생산이 가장 크다. 세라믹스 관련은 8천만 유로이다. 제1활동 분야는 연구기술개발·실증 프로그램으로, 아래의 4가지 테마에 대해 총액 108.8억 유로이다. 테마 1 : 사회생활과 에코시스템의 자원 활용 테마 2 : 사용자에 친숙한 정보화 사회의 구축 테마 3 : 경쟁을 유지하면서 지속가능한 성장의 촉진 테마 4 : 에너지, 환경 및 지속가능한 발전 제2활동 분야는 제3국과 국제기관과의 연구면에서의 협력에 대한 것으로, 4.74억 유로이다. 제3활동 분야는 연구성과의 보급과 활용에 대한 것으로, 3.63억 유로이다. 제4활동 분야는 연구자의 육성훈련과 교류에 대한 것으로 총액 12.8억 유로이다. 6차 계획은 2002~2006년의 계획으로, 예산은 175억 유로(EU 예산의 4%)로 European Research Area(ERA)의 구축을 지향하여 통합형 프로젝트(IP)와 Networks of Excellence(№E)으로 보다 장기적인 프로젝트의 실시를 지향하고 있다. 2) EU 지원의 유레카 계획 조성금은 유럽위원회가 아니라 각국이 지출하는 시장지향성이 있는 기술개발에 대한 지원이다. 민간기업 등의 프로젝트 참가자의 자유로운 발의에 의해 개별 프로젝트가 형성되는 보텀업형으로 세라믹스 관련은 9.1억 유로이다. 유럽의 재료연구에 관하여 Max Plank Institute가 조사하여 2001년에 「유럽재료기초연구백서」가 출판되었다. 거기에는 아래의 10가지 제안이 이루어져 있다. ● 재료연구는 바이오와 정보에 비견하는 중요 분야에 위치시킨다. ● 21세기 태평양 지역의 경쟁력에 참여하기 위해 일본 정도의 연구비 확보. ● EU 재료연구 프로그램을 실시하여 중복 투자를 회피. ● EU 재료과학청 재료국(미국의 NSF와 비슷한 조직)에 기초·응용·평가연구를 귀속. ● EC 재료연구 프로그램은 장기간의 기초연구에 중점을 두고, 재료의 연구와 기술을 중개. ● EU의 재료과학과 기술의 COE를 구축할 수 있는 효율적인 조직 구성. ● 경계영역연구와 교육 프로젝트의 증강. ● 새로운 아이디어의 창출을 지향하여, 유럽인들의 다양한 지식과 문화에 기초한 연구의 유동성을 확립하는 계획을 입안. ● 과학연구자 감소에 대처하기 위하여 과학자 이외의 사람들과의 대화를 개시. ● 재료연구자의 경험을 중시하고 학술분야의 임금을 증가시켜 재료연구분야의 학생 수를 증강. 위와 같은 백서 가운데 학생교육에까지 폭을 넓혀서 제안하고 있다는 점은 주목할 만하다. 또 일본이 21세기 태평양 지역의 경쟁력에 참여하기 위해 연구비 확보가 필요하다고 말하고 있는 점으로 보아 일본이 더욱 분발하지 않으면 역전당할 우려가 있다. 이렇게 미국, 일본, 유럽을 비교했을 때, 미국형은 CGT와 SOFC가 구체적인 제품을 정점에 두고, 그 요소기술을 정리하여 프로젝트를 짜고 있다. 유럽의 경우 과거에는 오리지널한 기초적 성과가 나왔으나 최근에는 산업에 직접 연결되는 것에 프로젝트의 예산을 편성하고 있다고 생각된다. 이런 점을 유럽재료백서가 경종을 울리고 있다. 이에 대해 일본의 경우는 재료산업이 우선 존재하고, 그들의 기반기술을 어떻게 발전시켜 나갈 것인가를 생각하며 프로젝트를 짜고 있다. 그러나 최근의 장기불황의 여파는 시즈 지향형 프로젝트에도 영향을 주어 일본에서도 얼마만큼 도움이 되었는가를 수치적으로 나타내기를 요구하고 있다. 물론 지금이 없으면 미래도 없는 것이지만, 과연 이렇게 코앞의 문제에 정신을 빼앗긴 재료개발로 미래를 약속할 수 있을까. 4. 자본주의와 재료개발 과학기술사업단 이사인 北澤宏一선생이 일본의 경제상태를 과학자의 입장에서 조사한 결과를 강연에서 듣고 감명을 받았다. 일본은 외국을 상대로 세계제일의 금전대출업을 하고 있다는 점과, 제4차 산업을 일으킬 필요가 있고, 그 키워드는 ‘가치관의 창생’이라고 이해했다. 재료의 연구를 하고 있으며 경제학 책 등은 읽은 적이 없는 필자이지만 이 이야기를 들은 뒤 대학 선배에게 딱 한 권 관련된 책을 소개받아 읽었다. Thurow의 ‘The Future of Capitalism’에 따르면 자본주의에는 5가지 플레이트가 있다고 한다. 1) 공산주의의 종말, 2) 인간주체의 두뇌산업 시대, 3) 인류가 경험한 적 없는 인구동태, 4) 글로벌 경제, 5) 패권국가가 없는 시대 등 5가지 플레이트로 이들 플레이트 아래에는 기술과 이데올로기가 뒤섞인 유체가 있다고 한다. 이 기술과 이데올로기의 상호작용이 경제 플레이트를 움직인다. 기술과 이데올로기가 잘 맞지 않으면 경제의 마그마가 분출하여 경제 플레이트가 서로 심하게 부딪치며 화산이 폭발하고 대지진이 일어나 산은 융기하고 계곡은 함몰한다. 1) 플레이트는 공산주의 붕괴의 지진으로 19억 명이 자본주의 세계에 흘러들어왔다. 2) 플레이트는 인간주체의 두뇌산업 시대에는 연구개발, 교육, 임프라 스트럭처에 아주 긴 안목으로 공공 투자할 필요가 생긴다. 그러나 기업의 통상적인 의사결정 프로세스를 사용하면 길어야 10년 앞의 것 밖에 생각할 여유가 없다. 최근의 기업에서의 의사결정 프로세스가 3~5년이라고 들었는데, 이렇게 되면 연구개발이나 교육은 불가능하게 된다. 자본주의 사회가 해야 할 역할은 미래를 대비하는 일인데, 최근의 일본은 이와 반대되는 일을 하고 있는 듯이 생각된다. 지나치게 소비를 늘리려고 한 나머지 미래에 대한 투자를 줄이고 있다. 두뇌와 기술은 경쟁상 우위에 서는 유일한 전략적 무기이므로 기업은 지금까지 이상으로 숙련노동자를 육성해야 할 것이다. 2003년 여름에 연속해서 일어난 新日鐵의 콕스로(爐) 가스홀더의 폭발사고와 브리지스톤 도치키(恢木)공장의 고무 반죽 공정 부근의 화재 등은 기업이 다운사이징(인원정리)에 집중한 결과와 관계가 있는 것 같다. 글로벌화의 물결로 일본의 기술이 임금이 싼 곳으로 흘러들어가고 있는데, 일본 기술의 우수성은 아무도 의심치 않는다. 이데올로기는 일반적으로는 ‘인간의 행동을 좌우하는 근본적인 사고의 체계’인데, 여기에서는 정치전략 혹은 사회전략으로 이해한다. 앞서 기술한 것처럼 ‘기술과 이데올로기의 상호작용이 플레이트를 움직인다’고 한다면 일본에는 기술이 있고, 이것을 전략과 잘 결부시키면 세계경제를 움직일 수 있는 가능성이 큰 것이 된다. 3) 플레이트는 제3세계의 인구폭발과 인구이동 및 세계적인 고령화이다. 인구폭발에 대처하기 위한 포인트는 식량생산에도 없어서는 안 될 ‘물’이다. 고령화는 사회보장세율이 제한 없이 올라가는 것을 의미하고, 고령자와 젊은이와의 전쟁이 시작된다. 4) 글로벌 경제는 어디에서나 물건을 만들 수 있고, 어디에서나 팔 수 있게 된 현재, 지구 어느 한 곳에만 눌러앉아 있을 필요가 없어져 세계의 규제가 나라의 규제를 대신하려고 하고 있다. EU 여러 나라는 세계를 상대로 ISO9000 또는 ISO14000과 같은 규제를 하여 주도권을 잡으려 하고 있다. 5) 제2차 세계대전 후의 특수사정에서 미국은 일시적으로 세계의 패자가 되었으나 세계 GDP에서 미국이 차지하는 비율이 낮아져 25% 이하가 되면 미국에 대해 노라고 말할 수 있는 나라가 늘어나, 리더십 결여가 더 심각한 리더십 결여를 초래하여 종국에는 패권 없는 세계가 된다. 자본주의사회의 미래를 생각했을 때 기업의 의사결정 프로세스가 5년인 현상(現狀)을 보면, 연구개발이나 교육은 기업에서는 불가능하게 된다. 자본주의사회가 해야 할 역할은 미래를 대비하는 일익, 자본주의사회의 주역인 기업이 하지 못하는 부분을 공공사업으로서 국가가 생각하고 투자해 나가야 한다. 또 기술을 가진 일본이 확실한 정책을 세워서 실시함으로써 세계경제를 움직일 수 있게 되리라는 것은 틀림없다. 5. 세라믹스 재료개발 프로젝트 재료를 만드는 전문기업은 시스템을 만드는 힘이 약하다. 건축설계나 비행기 설계에는 시스템 전체를 생각하는 프로가 있다. 국가의 프로젝트를 생각할 때도 마찬가지이다. 프로젝트에 필요한 요소기술을 정리하고 기초적인 과학분야의 연구자를 선출하여 그 프로집단을 요소별로 정리, 마지막으로 전체를 이끌어나갈 리더를 선출하는 것이 그 절차일 것이다. 이전에 齊藤進六 선생이 “일본에는 요소개술을 이해하는 리더가 없다”고 말했던 것을 기억한다. 최근 文部科學省의 21세기 COE프로그램의 재료분야에서 선출된 東京공업대학의 ‘산업화를 지향한 나노재료 개척과 인재육성’에서 프로젝트 매니저(PM)코스를 설치하고 기술과 경영의 융합을 추구했었는데, 목적은 같은 것일 것이다. 또한 프로젝트를 만드는 방법에는 두 가지가 있다고 생각한다. 하나는 제안형이고 또 하나는 톱다운형이다. 국가 프로젝트는 후자이고, 그 입안 방법으로서는 두 가지가 있다고 생각한다. 하나는 기업경제에 맡겨 두면 확실하게 커버가 되지 않는 5년 이상의 미래의 것으로 사회적으로 필요불가결한 것을 국가가 다루어야 한다. 예를 들면 에너지가 그 하나일 것이다. 일본의 에너지 문제를 다루는 기관으로서는 신에너지. 산업기술종합개발기구(NEDO), 資源에너지廳, 또는 經濟産業省이 있는데 모두 국책으로서의 장기에 걸친 전체적 에너지 정책은 내고 있지 않다. 일차 에너지원으로서 석유, 석탄, 원자력, 자연력, 연료전지 등이 있는데, 각각의 담당자는 각각의 필요성을 주장할 뿐 전체상이 보이지 않는다. 이라크에 정치가 휘둘리고 있는 것은 오일머니의 움직임으로 다른 에너지원이 주류가 되면 이라크가 가지고 있는 석유는 값이 떨어져 대량파괴무기를 구입할 수 없게 된다. 북한의 핵문제도 관련이 된다. 이것이 정책은 아니지만 백년의 에너지 정책을 입안하여 석유, 석탄, 원자력, 자연력, 연료전지 등등의 에너지 로드맵을 작성, 그 안에서 CGT나 연료전지를 어느 위치에 둘 것인가를 명확하게 한 뒤에 전략을 세워 프로젝트를 세워 나갈 필요가 있다. 6. 에너지 정책에 대해 생각할 일 그림 3에 세계의 에너지원의 가채년과 1차 에너지의 비율 및 일본의 발전 코스트를 나타내었다. 우리들이 어렸던 시절, 석유는 앞으로 30년이면 없어진다고 들었다. 자원에너지청의 홈페이지에 따르면 40년 이상 지난 지금도 석유고갈까지 39년이나 남았고, 일본의 에너지원은 여전히 석유가 주를 이루고 있다는 것을 알 수 있다. 얼마 전 ‘에너지의 미래를 생각한다’라는 강연회가 있었다. 이 강연회에서는 석유의 미확인 매장량이 4배나 되므로 앞으로 백년은 고갈되지 않을 것이라고 말했다. 지나치게 위기감을 조성하는 것은 문제지만, 미확인된 것을 계산에 넣어서 에너지 계획을 세워도 되는 것일까. 위기관리를 생각했을 때, 확인이 끝난 매장량을 기준으로 해야할 것이다. 그림 4에는 일본의 최종 에너지 소비의 사용처를 나타내었다. 공업에서 사용하는 것은 별도로 하고, 가정이나 민생에서 사용되는 전력과 자동차가 약 반을 차지한다. 최근 연료전지가 떠들썩하다. 특히 이동형 전원으로서의 이용이 입에 오르내리고 있다. 수소원으로는 역시 석유를 생각하고 있는 것 같으나, 유한하며 게다가 끝이 보이고 있는 석유는 유기물 자원으로 이용해야 한다. 수소원에는 태양에너지를 이용하고, 예를 들어 ‘감자를 재배해 알코올 발효시켜 이것을 에너지원으로 한다’는 등의 유입에너지를 이용해야 한다고 필자 등은 생각한다. 이 연료전지는 상당히 오래 전부터 NEDO가 각 기관에 상당한 연구비를 쏟으며 연구를 추진하고 있다. 그러나 주객이 전도되어 어떻게 사용할 것인가가 명확하지 않다. 20년 이상 전부터 인산염형의지원을 하고 있는 NEDO로부터 이제 모든 에너지의 로드맵 제안이 있는 것이 당연하지 않을까. 예를 들면 항공기는 연료전지로는 날게할 수 없으므로 석유를 승용차 등에 사용하는 것은 피하고 항공기용으로 남긴다. 트럭이나 선박과 같은 대형 수송기기는 엔진의 크기와 출력의 관계로 연료전지로는 대응이 불가능하므로 작고 열효율이 높은 디젤엔진을 사용하기로 한다. 그러나 환경문제를 조급하게 해결할 필요가 있다는 점에서 DEP NOx의 대책을 석유정제의 관점까지 포함하여 입안하고 그와 함께 엔진효율을 향상시킨다. 그리고 우선은 연료를 천연가스 등으로 교체하여 석유소비를 억제한다. 연료전지가 시장에 보급되기까지 장기간(25년 이상)이 걸린다고 예상되므로 ‘25년의 반을 발전용으로는 열효율이 높은 세라믹스 가스터빈을 적극적으로 이용하도록 발전을 추진하고, 연료전지는 10년 이상에 걸쳐 가장 이상적인 형식을 확립하여 25년 후에는 지역의 발전과 소형 자동차의 전원으로서 보급시킨다’와 같은 제안도 필요할 것이다. 조사가 부족한 상황이기는 하지만 에너지 로드맵의 일례를 그림 5에 들어 보았다. 좋은 의견 혹은 비판을 해 주시면 고맙겠다. 에너지 정책에 관해서 생각한 바를 나타내었는데 재료개발은 CGT, 디젤기관, 연료전지 모두에 있어서 세라믹스가 중요한 위치를 차지하고 있다는 것은 틀림없어 출구가 명확한 프로젝트가 될 것이다. 7. 세라믹 재료개발 프로젝트에 바라는 것 프로젝트를 세우는 또 하나의 방법은 일본발 재료, 아이디어, 개념 등을 소중히 하고 이것을 국책으로서 추진하는 일이다. 전의 일이지만 宇部興産의 和久씨 등이 MCG복합재료를 개발한 직후, 經濟産業省의 岡本 개발관이 ‘MCG는 일본의 오리지널이므로 즉시 산업화로 연결되지는 않겠지만 천천히 키워가고 싶다’고 말하고 5년간 진흥조사비를 주었다는 것을 기억하고 있다. 이렇게 ‘키운다’는 태도가 국가적으로 필요할 것이다. 예를 들어 나노콤포지트, MCG, 카본나노화이버, 산화티탄, 청색다이오드 등을 일본의 오리지널로 들 수 있을 것이다. 최근에는 시멘트 광물로서만 여겨졌던 12CaO. 7Al2O3 에 O-래디컬이 내재되어 있다는 것을 細野 등이 발견했다. 이 O-래디컬을 잘 끌어내면 환경이나 에너지에 관계되는 매우 중요한 촉매가 되리라고 기대된다. 앞서 기술한 바와 같이 지금까지 일본의 세라믹스 관련 프로젝트는 재료개발 그 자체가 주목적이고, 이것으로 세계를 이끌어 왔다고 할 수 있다. 이것을 계승하여 이들을 기초부터 응용까지 폭넓게 시야에 넣은 프로젝트로 만들어 나가는 것이 또 하나의 국가 프로젝트의 방향일 것이다. 재료개발과 함께 중요한 프로젝트는 자본주의의 항목에서도 쓴 것처럼 표준화가 중요한 과제이다. 일본에는 JIS가 있고, 파인세라믹스는 이미 51건의 JIS가 규격화되어 있다. 또 세계표준으로서 TC206(파인세라믹스)를 일본의 발안으로 설치, 일본이 간사국을 맡고 있다. 이미 ISO로 8건이 규격화되었고, 많은 안건이 심의중이다. 또 내화물 관련 업계는 미래를 내다보고 세계표준으로서의 ISO를 내화물기술협회가 중심이 되어 먼저 만들고, ISO에 제안하여 성공했다. 이러한 국제규격화는 적극적으로 추진해야 할 과제이다. 8. 맺으며 1995년에 과학기술기본법이 제정되어 21세기 과학기술을 뒷받침하도록 5년간 17조엔이 투입되었다. 그리고 1999년에 국가산업기술전략검토회가 설치되어 바이오테크놀러지, 정보통신기술, 기계, 화학, 에너지, 의료·복지, 재료, 환경 등 16분야에 대한 전략이 검토되었다. 이를 이어받아 2000년 차기과학기술기본계획이 세워졌는데 ⒜바이오테크놀러지, ⒝정보통신기술, ⒞재료·프로세스 기술, ⒟제조기술, ⒠에너지·환경분야, ⒡융합적·횡단적·결합적·신분야에 있어 혁신기술 6항목을 들어, 바이오, 정보, 나노·재료를 중심으로 추진되고 있다. 재료는 형태가 있는 것에는 반드시 관련이 된다. 시스템 구성을 생각할 때 기존의 재료를 조합시키는 것이 안전책이기는 하지만 새로운 재료를 개발하기보다 세상의 시스템 혁명을 일으키는 쪽이 기대를 모으고 있다는 점에서 계속적인 재료의 아플리케이션 및 양산화에 대한 프로젝트의 설치와 추진을 발판으로 한 프로젝트가 국가 프로젝트로서 세워지기를 기대해 마지않는다. (Ceramics Japan)

 

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