Technology Brief｜중국 세라믹 기술정보

외신자료 제공 : 요업기술원 한중일세라믹산업기술협력센터

국제첨단세라믹재료의 연구현황
자오야줴인 중국과학원 국가과학도서관정보연구부

첨단세라믹재료란 고순도로 정제하고 인공합성된 무기화합물을 원료로 사용하여 정밀제어 공정으로 소결 제작된 고성능 세라믹을 지칭하고 또한 기존의 세라믹재료에 비해 상대적으로 기능이 강화되어 고성능 세라믹, 고기술 세라믹, 정밀세라믹 또는 특수세라믹으로 불린다. 선진국은 첨단세라믹 재료의 연구개발을 매우 중시하고 있다. 미국과 EU는 첨단세라믹을 군사, 항공우주 등 영역에서 응용하는데 커다란 관심을 보이고 있다. 일본은 첨단세라믹재료의 산업화 방면에서 세계 최고의 지위를 자랑하고 있다. 본지에서는 첨단세라믹 분야에서 국가별로 연구개발 성과를 중점적으로 소개하고 이 분야의 연구현황을 간단하게 소개하여 세라믹 영역이 더욱 발전하는데 도움이 되기를 기대한다. 

미국 발전현황
미국은 첨단세라믹의 연구개발에서 국방부, 에너지자원부 그리고 국립자연과학기금회 등 기관에서 매우 중시되고 있고, 군사, 항공우주, 환경 등 방면에서 연구개발 및 응용이 활발하게 이뤄지고 있다. 항공우주기술이 발전하면서 나사는 구조세라믹의 개발응용과 가공기술 분야에서 대규모의 연구발전계획을 실시하고 있다. 항공엔진의 추력중량비(thrust-to-weight ratio)를 향상시키고 연료소모를 절감하기 위해 미국은 첨단 고온엔진계획, 첨단 터빈기술응용계획 그리고 국가우주계획과 국방핵심기술계획을 제정하고 엔진 열단부 부품의 사용온도를 1650℃ 또는 그 이상으로 올리고 엔진터빈의 유입온도를 제고시켜서 절전, 줄량절감 및 수명 연장을 목표로 군사 및 민간의 엔진수요를 충족시키기 위해 고온구조세라믹 복합재료를 중점 연구대상으로 정했다. 현재 미국 그러먼사(Grumman)는 현재 대기층 초음속항공기 엔진의 세라믹재료 주입구, 트러스트제트(thrust jet) 및 노즐 등 부품을 개발하고 있다. 미국 탄화규소사 Si3N4/SiC로 유도탄 발생기 연소노즐을 제조하고 있으며, 듀폰사에서는 1200~
1300℃까지 버틸 수 있고 사용수명이 2000h인 세라믹복합재료 엔진부품을 개발에 성공했다. 미국 MIT공대, 캘리포니아주립대 성바바라분교, 펜실베니아대학 등 관련 대학, 에너지자원부 산하의 연구소 및 연구개발기업이 관련 R&D에 적극적으로 참여하고 있다. 현재 미국에서 전자세라믹에 종사하는 업체가 300여개 있고, 세라믹엔진 연구개발 및 생산에 종사하는 업체가 30~40여곳이 있다. 미국은 세라믹의 고경도, 높은 항마모성, 항고온 성능, 항부식성을 철의 연성과 결합시키 위해 첨단세라믹을 새로운 공정재료로 발전시키고 있다.
미국은 나노세라믹 영역의 연구개발 역시 활발하게 이뤄지고 있다. 2004년 1월, 미국 코닥의 과학자들은 세라믹의 나노과립과 기타 첨단 코팅기술을 이용해서 열기와 습기에 강하고 질량이 가벼운 특징을 가진 9층 복합재료를 개발하는데 성공했다. 같은 해 3월, 미국 에너지자원부 서북태평양 국립연구소(the Pacific Northwest National Laboratory)의 과학자들이 인공지능 나노다공세라믹재료를 개발했다. 이 재료는 높은 표면적과 적합한 기공을 갖고 있어서 화력발전소의 폐수에서 수은과 기타 유독물질을 제거할 수 있게 되었다. 11월, 퍼듀대학(Purdue Univer
sity)의 과학자들이 동일한 방향으로 배열된 탄소나노튜브와 극세사에 이식하고 인공뼈에 세라믹결정체와 콜라겐섬유의 배열방식을 모방해서 인공관절의 성능을 강화시키는 데 성공했다고 발표했다. 2005년 1월10일~12일 간 개최된 의료기계의 설계와 제조업체 전시회에서 미국의 Biophan 테크놀로지는 의료 및 생명과학에 응용되는 세라믹엔진을 선보였다. 2005년 5월, 미국의 Rensselaer공대의 연구원들이 나노모듈보드를 이용해서 갈라진(分叉)나노라인과 나노튜브를 생산했다. 미국 캘리포니아 버클리대학 화학과연구원과 미국 로렌스연방실험실의 과학자가 공동으로 외연도금 신기술을 이용해서 최초로 단결정 구조의 염화갈륨(GaN)의 나노튜브를 합성했고 이 기술은 기타 재료의 단결정 나노튜브를 합성하는데 응용할 수 있는 것이다.

관련 기관의 연구과제
(1)미국국립과학재단(NSF)
미국국립과학재단의 재료연구부는 첨단세라믹 영역의 기획과 자금지원을 책임지고 있다. 현재 연구진행중인 사업이 62개이고 첨단세라믹재료의 이론연구에서 응용연구까지 광범위하게 지원하고 있다. 기초이론연구 방면에서 관련 세라믹재료의 성능 연구, 나노크기의 컴퓨터시뮬레이션 연구, 마이크로구조연구 등 다방면에 관계하고 있다. 예를 들면, 과학재단 연구부는 2005년 10월 1일부터 매년 세라믹재료 특성 연구에 자금을 지원하기 시작하여 각종 응용환경에서 첨단세라믹의 성질 및 특성, 마이크로구조의 변화 및 처리가공 등을 검토하고 있다. 연구대상에는 산화물, 탄화물, 질화물 그리고 기타 세라믹재료(탄소기 재료) 등이 있다. 마이크로구조의 연구 사업에는 단결정, 중합결정체 그리고 무정형재료와 나노구조재료 등이 있다. 주로 전자부품, 전기화학, 구조 및 광학/음성학 재료 그리고 바이오/의료재료 등에 응용된다. 미국국립과학재단은 또한 첨단세라믹산업화에 대한 지원을 중시하여 관련 업체 또는 기업이 제품의 실용화 연구에 매진할 수 있도록 전폭 지원하고 있다. 국립과학재단의 자금지원 현황은 표 1과 같다.
국립과학재단은 첨단세라믹 방면의 자금지원은 다음과 같다.
- 구조세라믹과 기능세라믹, 급속, 중합물 및 혼합물 연구
2003년 6월, NSF는 첨단재료와 첨단제조H 하위 사업에 대해 자금을 지원하고 주요 연구주제는 구조세라믹과 기능세라믹, 금속, 중합물과 혼합물이었다. 특히 세라믹과 관련된 것은 세라믹복합재료, 세라믹바이오재료 응용, 세라믹저온처리재료 등이 있다. 미국이 제조업에서 경쟁력을 유지하기 위해 NSF는 신소재, 재료시스템, 기술과 도구 등 연구에 대해 자금을 지원했다. 특히 단기내에 연구개발 성과를 상용화할 수 있는 분야를 우선적으로 지원했다.
- 산화물, 탄화물, 질화물 연구
미국국립과학재단은 2004년부터 세라믹재료의 가공, 개발, 마이크로구조 및 각종 환경에서의 성능 등 방면에 대한 연구에 자금을 지원해왔다. 연구 대상에는 산화물, 탄화물, 질화물 및 기타 세라믹재료(탄소기 재료)등이 있다. 특히 마이크로구조 연구의 크기는 결정체, 다결정에서 복합 나노구조까지 다양하다.

(2) 미국에너지자원부
에너지자원부는 첨단세라믹재료에 대한 연구개발 자금지원은 주로 새로운 에너지(수소에너지 등)의 연구개발을 궁극적인 목표로 진행되어 왔다. 주로 지원 대상은 에너지자원부 소속의 국가실험실, 소수의 대학에도 자금을 지원했다. 에너지자원부에서 자금지원하는 대상의 일부 연구과제는 표 2와 같다.

(3) 미국 국방부 연구기관
미국 국방부 및 산하기관은 천단기능세라믹의 수요가 매우 커서 첨단세라믹재료 연구개발 기업과의 협력이 매우 활발하게 진행되고 있다. 2005년 2월, Ceradyne사는 530만 달러의 군대의 요인을 보호하는 세라믹 장갑차 방범시스템을 구축하는 계약을 체결했다. Ceradyne사는 또한 총액 280만 달러의 경질 세라믹 장갑재료를 정기적으로 조달하는 미국 해군 장갑차의 계약 체결을 발표했다. 같은 달, United Defense사는 미국 국방연구 연구소와 제휴협의서를 체결하고 미래 교통시스템에 응용하는 첨단구조 및 부가장갑(applique armor) 관련 제조기술 연구를 추진하게 되었다. 계약에서 United Defense사는 잠재기술을 조사, 개발 및 전시하여 미래군사시스템에 응용될 비용과 위험을 줄이는 책임을 맡았다. 계약초기, 140만 달러를 투자하여 14개 특별항목과 기술 연구를 포함하고 있다. 2005년 3월, 플로리다주의 Armor Holding사는 미국 국방부로부터 3140만 달러의 계약을 획득하여 부가장감차 표면장막에 대한 계약을 수주하는데 성공했다. Armor Holding사는 예전에 발표한 5350만 달러의 계약을 바탕으로 1920만 달러의 계약을 획득하는데 성공하여 기능이 향상된 무기 탑재차량 Up-Armored HMMWV을 별도로 후방장갑차를 제공하게 되었다. 2005년 4월, 미국 육군연구소는 Solidica사와 380만 달러의 계약을 체결하여, 4년간 제휴협의서를 체결했다. 이 첨단재료기술사업은 Solidica사의 핵심 초음파 공고화기술을 금속기 복합재료에 응용하여 붕소와 규소의 탄화물과 같은 비금속을 증강제 금속기 복합재료로 활용하여 재료의 고온 극한을 한층 제고했다. 같은 달, 미국 군방부는 Armor Holding사에게 3110만 달러의 자금을 추가하여 각종 유형의 중형 트럭의 장갑코팅재료를 조달하도록 했다.
미국 국방부는 첨단세라믹재료의 연구개발에 대한 주요 자금 지원은 국방부에 고성능 장갑차, 방어 등 재료를 제공하도록 하기 위해 제공되고 있다. 구체적인 자금 지원현황은 다음과 같다.
- 물리화학과 기술, 화학과 바이오 예방의 해결책
연구사업은 미국 국방부가 자금을 지원하는데 2005년부터 4년간 매년 1500만 달러가 집행되기 시작했다. 사업 목적은 신기술 개발과 혁신을 통해 특정 기술의 수요를 충족시키기 위함이었다. 계획은 테스트(센서기술, 원격센서와 경보 등), 모형과 전쟁 시뮬레이션, 보호, 자정화 네부분으로 나누어지는데 특히 나노세라믹재료 관련 내용은 군용 방어복, 방독면, 정화시스템 그리고 엄호재료시스템을 개발하는 것이다. 경질 재료를 발명하고 화학무기, 독가스, 현탁물질 등 방어재료를 개발하면 피부보호와 생리적 압력을 줄이는 데 응용될 수 있다. 연구 내용은 고투과성 나노재료를 이용하여 현탁물질이 침투하는 원단소재(나노섬유재료, 고습기 전달막)를 개발하여 외부환경에 따라 공극을 여닫는 인공지능막재료, 생명체의 감지와 디스플레이, 견고성과 촉감을 제고하는 등과 관련 있는 나노재료를 개발할 수 있게 될 것이다.
- 비의료과학과 기술, 화학바이오 방어의 해결책
2004년부터 미국 국방부는 매년 500만 달러를 4년간 투자해왔다. 비의료과학과 기술, 화학바이오방어의 해결책 연구사업에 자금을 지원했다. 연구의 기술초점은 나노흡착재료 관련 기술로서 지표환경 테스트, 활성물질 테스트 및 오염지역의 정화 등 방면의 기술과 응용이었다.
-탄소나노튜브 증강제를 함유한 고강도 세라믹재료 연구개발
미국 국방부는 2002년 5월 탄소나노튜브 증강제를 함유한 고강도세라믹재료 개발 사업에 자금지원을 발표했다. 재료&전기화학연구사와 나노랩이 공동으로 연구개발을 완성하여 각각 7만달러와 6.99만 달러의 자금을 지원받았다. 연구개발 내용에는 세라믹의 탄소나노튜브와 기타 나노튜브/나노막대 증강제로 군용 및 상업용 세라믹을 증강시켰다. 산화알루미늄, 탄화규소, 탄화붕소 등의 강도와 인성은 군부에 각종 형상의 고성능 나노샘플을 제공하여 테스트를 실시했다. 각종 용도, 고강도 및 고경도의 나노세라믹 복합재료를 합성하는데 응용되어 탄소나노튜브와 기타 나노튜브 및 나노막대 과립을 통해 세라믹의 강도와 인성을 보강했다. 세라믹의 특성을 유지하는 것을 연구개발하고 탁월한 성능을 가진 세라믹 나노복합재료를 개발했다.
- 금속, 세라믹 그리고 비파괴테스트를 통한 첨단기술 평가
미국 국방부 공군연구소는 금속, 세라믹 그리고 비파괴테스트를 통한 첨단기술사업 평가 자금을 지원하고 있다. 계획은 2004년-2010년간 매년 20~25만 달러를 지원하여 금속, 세라믹 등 고성능재료의 개발, 가공방법, 수명예측기술과 컴퓨터시뮬레이션 방법을 연구하는데 활용되었다. 그리고 흥미로운 영역은 첨단이론과 시뮬레이션 기술을 개발하여 고온금속간 화합물, 금속기 복합재료 그리고 나노결정체재료의 개발과 사용하는 것이다.
- 나노과립세라믹의 결정화 연구사업
미국 국방부 유도탄 연구개발 및 공정센터는 나노세라믹의 결정화 연구사업에 자금을 지원하고 있다. 자금지원을 받고 있는 곳은 Ceranova사와 Surmet사이다. 지원 목적은 고품질 광학나노적외석 투명창을 제조하는 것인데 50나노미터 또는 그보다 작은 크기의 나노과립파우더로 역학 강도가 최소한 기존의 커다란 과립도 세라믹보다 2배 이상인 고성능 재료를 만들기 위함이고 나노과립파우더를 이용한 결정화연구가 중점적으로 지원을 받는다.
- 지면운송보호에 쓰이는 세라믹연속동역학과정 연구
미국 국방부 육군 탱크자동차연구개발공정센터는 지면운송보호에 응용되는 세라믹연속동역학 과정에 쓰이는데 지원 기간은 2004년 8월이고 지원 혜택을 받은 기관은 IAP R&D사였다. 연구사업 내용은 탄화규소 방탄용품에 기반한  다이나믹자성 응결방법을 개발해서 방탄용품의 성능을 강화하고 비용을 절감하는 것이 연구 목표이다.
- 하이브리드 탄소/세라믹 나노복합재료 연구
미국 국방부 공군연구소는 2005년 하이브리드 탄소/세라믹 나노복합재료에 대한 연구사업에 자금을 지원하기 시작했다. 지원 규모는 85만 달러 이내로 예상된다. 연구목표는 구조세라믹의 고성능 탄소/세라믹 나노 복합재료를 설계, 합성 및 분석하기 위함이다.

일본 발전현황
일본은 재료학 분야에서 세계 최고기술을 보유하고 있다. 특히 하이테크 세라믹재료 분야에서 가장 앞서 있다. 일본과 유럽과 미국 그리고 중국이 세라믹재료 연구 방면에서 수준 차이가 크지 않다고 하지만 새로운 세라믹재료의 산업 방면에서는 일본이 세계에서 최선두에 서 있다. NGK절연체회사에서는 제올라이트막을 만들어냈다. 제올라이트막은 분자체(molecular sieve)로 쓰일 수 있고 나노급의 공간을 가지고 있다. 그리고 분자체를 이용해서 NGK는 메탄올과 이산화탄소의 혼합기체에서 이산화탄소를 분리해냈다. 2005년 4월, 일본 일본 도호쿠대(東北大) 다원과학기술연구소와 宇部興産과 공동으로 차세대 내열구조재료를 개발했다. 차세대내열구조재료는  1500℃고온에서도 1400Mpa압력을 견뎌낼 수 있는 장점이 있어서 자동차와 비행기 등의 내열부품으로 응용될 수 있어서 사용 전망이 매우 광범위하다. 일본은 1700℃이상의 고온을 견뎌낼 수 있는 복합재료를 개발했고, 산화알루미늄파우더가 용해, 냉각, 재알루미늄화 과정을 거치지 않고도 만들어진 것으로 강도가 높고 가공성능도 뛰어나며 고온에서도 변질되지 않는다.
일본이 첨단세라믹을 발전시킨 전략 단계는 먼저 생활용품과 일부 발열부품을 개발했다. 예를 들면 세라믹 가위와 칼, 세라믹가열기, 세라믹수술칼, 인조세라믹관절 및 세라믹볼벨 등 생활용품을 개발했다. 그리고 일정한 특수세라믹 생산공정을 축적하고 특수세라믹 생산기술을 장악한 것을 토대로 고급세라믹 및 정물세라믹부품에 대한 연구개발을 시작했다. 히타치는 세라믹 자기박막을 이용해서 제품의 생산비용을 절감하고 자기의 녹음, 연주와 소자성능을 제고시켰다. 그리고 시장에 세라믹 CD를 출시한 결과 2000년 세라믹CD의 매출액이 10억 달러에 도달했고 동남아, 서유럽 및 미국시장의 진출에 성공했다. 거품세라믹, 초소성세라믹, 플라시틱시멘트 복합세라믹 그리고 각종 정밀세라믹재료와 세라믹부품 등 방면에서 일본의 기술은 앞서 있다.

연구기관 조사
일본은 첨단세라믹의 연구개발과 제조에 종사하는 기관이 약 70여곳 된다. 이 가운데 국립연구소, 대학 및 영리성 기업의 연구개발 부문이 있고 주요 연구기관은 표 3과 같다.
일본산업기술연구소의 통용에너지부품연구소와 첨단제조연구개발센터가 첨단세라믹재료의 관련 연구사업을 추진하고 있다. 특히 첨단재료제조중심 소속의 고효율제조기술연구팀, 기능-혁신성 제조기술연구팀, 유연성제조기술연구팀, 안전 및 신뢰성기초연구팀 등 4개 연구팀이 세라믹재료의 관련 연구를 추진하고 있다. 세라믹파우더의 가공, 소결방법의 연구 및 세라믹재료의 전기, 자성, 광학, 기계성능 등 특성 연구에서 첨단세라믹의 관련 응용 등 영역과 관계되어 있다. 최근 연구내용과 일부 연구 성과는 표 4와 같다.
EU
EU 제6차 프레임워크 프로그램(The Sixth Framework Programme：FP6)은 광범위한 다영역 과제의 연구를 지원하고 있다. 특히 일부 첨단세라믹 재료에 대한 연구사업에 대한 지원이 적극적으로 이뤄지고 있다. 규석(硅石)내화재료 프로젝트 연구프로그램이 대표적이다. 영국세라믹협회는 2004년에 이 연구에 참여했고, 이 연구에 공동으로 참여한 기업으로는 SME사 등 기타 기관이 있다. 이 연구의 목적은 내화재료 표면화학 및 독성에 대한 세라믹공정의 연구를 보다 효율적으로 연구하기 위한 것으로 이 프로젝트는 이 분야의 연구개발을 지속적으로 발전하도록 계기를 마련해줄 것이다.
2005년 3월, 독일은 새로운 세라믹 콘덴서를 발명했다. 이 제품은 안전조치가 없는 상태에서 설계된 것으로 이러한 응용과정에서 콘덴서의 통상 영구성과 정극을 상호 연결해서 콘덴서를 병렬연결하소 회로의 위험성을 줄여줄 수 있고 기타 안전조치가 필요없기 때문에 사용자 제품의 기존 설계와 배치에 적합하다.
유럽은 하이앤드 건축 위생 세라믹이 가장 발전된 지역으로, 특히 이탈리아와 스페인이 건축위생세라믹산업에서 가장 앞서 있다. 유럽의 건축위생 세라믹산업은 자동화 및 기계화를 실현하고 배토와 유약 가공 방면에서 기술력과 개발력이 뛰어나 다른 국가보다 20~30년 정도 앞서 있는 것으로 보인다. 유럽의 건축위생세라믹산업은 첨단 유약기술을 채택한 것에 주목하고 있고 전문성이 강한 세라믹 유약, 세라믹 용융 및 염료 업체 역시 많은 관심을 받고 있다. 영국웨지우드(Wedgwood사와 덜튼(DOULTON) 사, 독일의 데구사(Degussa)와 켈러사, 이탈리아의 海西斯特勒, 스페인의 迪와 등이 대표적이다.

첨단세라믹 분야의 중국의 연구개발 현황
연구현황
중국은 첨단세라믹의 연구개발을 매우 중시한다. 973, 863계획에서 첨단세라믹재료의 연구사업을 포함시키고 있다. 특히 863계획에서 2005년의 과제가 55항목으로 첨단세라믹재료와 첨단제조 관련 연구프로젝트는 다음과 같다.
- GaN기 재료 P형 저접촉 전기저항기술 및 산업화 연구(샤먼대학)
- SI기 GaN 재료 연구(중국과학원 반도체연구소)
- LiAIO2 기판과 비극화GaN/InGaN 양자 트랩 생장 연구(난징대학)
- 대형크기의 반도체SiC단결정 기판 재료(산동대학)
- GaN용 생산형MOCVD 설비와 버추얼 방진시스템(칭화대학)
- 고질량 대형크기의 자동지지GaN기판 기술(난징대학)
- 염화갈륨기 LED 에피택시얼 웨이퍼 및 부품 가공을 위한 산업화 핵심 기술(칭화대학)
- GaN반도체 광전재료의 규모화 핵심생산기술의 테스트설비(칭화대학)
- LiNbO3, LiTaO3를 화학적으로 계량하는 광학초결정그리드 재료와 고체 레이저기(중국과학원물리화학기술연구소)
- 통신용특수광섬유-희토복합광섬유(베이징교통대학)
- GaN자외선 검파기(중국과학원 반도체연구소)
- 차량용 섬유증강복합재료 및 대형부품개발(베이징GRP연구설계원)
- 고성능 세라믹 무기재료의 대량화 개발과 응용(칭화대학)
- 핵원자로용 탄화붕소펄렛의 대량 생산기술
- 채유용 탄화섬유복합핵심재료의 응용(베이징화공대)
- 붕화마그네슘 선재 및 자기 기술의 연구개발(서북비철금속연구원)
- 초전도체(Nb3Sn) 및 개발기술(서북비철금속연구원)

중국 최신 연구개발 성과
국가적인 차원의 자금 지원과 정책 지원 아래, 첨단 세라믹 분야의 연구개발이 나날이 활발해지고 있다. 2005년 6월, 863계획의 프로젝트인 ‘ZnO단파장 레이저의 약간의 핵심기술 연구개발’에 대한 자금 지원을 받아, 귀린광물지리연구원, 중국과학원 상하이광학정밀기계연구소(中科院上海光机所), 난징대학 등 기관이 2년간 공동 연구를 추진한 결과 산화 아연 결정체 수열법 생장 관련 기술을 장악했고 정밀 제어 단결정 생장 온도, 온도차이, 라이닝튜브 안팎의 압력균형 등 일련의 기술 난제를 해결했으며 수열법을 이용해서 15.0mm×15.6mm×6.1mm의 산화아연 결정체를 생장시켰다. 2006년 3월, 중국과학원 물리연구소 마이크로가공연구실과 일본 물질재료연구소가 제휴하여 화학기상침적법을 이용하여 N형 질화붕소 반도체 나노튜브를 개발했다. 이 성과를 이용하여 나노전자부품의 연구개발을 위한 기반을 마련했다. 2005년 5월, 중국과학원반도체연구소가 주관하는 국가 973프로젝트, 863프로젝트와 중국과학원 대형 프로젝트인 ‘신세대 GalnNAs장파장 광전자재료 및 부품’연구사업이 중요한 성과를 거두었다. 국제적으로 최초의 GalnNsa/GaAs 다양자 트랩 공진증강탐측기를 개발한 것으로 실온 탐측모형이 파장 1.55 nm, 양자효율 34%, 반응도 >0.4A/W, 암전류밀도<4.96E~3A/M2, 반응시간은 1ns이다. 이러한 성과는 중국의 비화갈륨(GaAs) 근근적외파장 광전자재료 및 부품의 연구수준이 세계적인 대열에 들어섰음을 의미한다. 2005년 1월, 국가자연기금의 중대형 프로젝트인 ‘신형 무기기능재료 개발과학 및 핵심성 문제’연구 결과 중국과학원 상하이규산염연구소, 칭화대학, 동지대학, 텐진대학 등 기관의 연구원이 4년간에 걸친 연구 결과 중요한 연구성과를 거두었다. 특히 ‘릴렉스 페라이트 세라믹PMIN-PT(lead magnesio-niobate, lead titanate) 단결정화 및 단결정생장 연구’프로젝트는 PMIN-PT 용융체의 고온상 구조와 상 안정성을 연구하여 이 시스템의 고온 2원상 도면을 규명한 것을 바탕으로 결정체 생장 방법과 공정 라인을 마련했다. <BR>이로써 국제적으로 하강법으로 대형 크기의 고품질 결정체재료를 생장시켜 주요 성능이 국제적인 수준으로 향상되었다. 동지대학의 ‘페라이트, 강자성 마이크로 결정 유리세라믹의 개발과 연구’과제를 통해, 페라이트, 강자성 마이크로 결정 유리세라믹 방면에서 선구자적인 연구개발 작업을 추진한 결과 결정체 과립의 크기를 제어할 수 있는 새로운 저온 공소성 세라믹재료를 개발했다.
이러한 연구 성과는 중국의 세라믹 신소재 개발 수준을 한단계 끌어올렸고 새로운 개발, 평가시스템을 구축하고 가공개발 기술 관련 기초이론을 정립하고 재료의 산업화 방면에서 긍정적으로 작용하게 될 것이다.

제안과 시사점
국내외 첨단세라믹재료 영역에서의 연구개발 비교 대조작업을 통해 중국의 첨단세라믹 재료 발전을 위해 다음과 같은 제안을 제기해본다.
- 첨단세라믹 재료 연구개발을 위한 우선 영역을 선택할 때 반드시 첨단 세라믹 재료가 우위인 영역을 우선적으로 확보하고 연구개발 영역을 단계적으로 개척해서 단계식, 차별적이고 중점적으로 자금을 지원하고 정책적인 지원을 제공해야 하며 짧은 시간 안에 더많은 방향으로 세계 각국의 연구보다 앞서 나아가야 한다.
- 인재 배양을 강화해야 한다. 특히 여러 학과를 거친 종합적인 인재를 양성해야 한다. 현재 첨단세라믹재료의 연구개발과 응용이 국방, 바이오, 에너지, 정보통신 등 여러 중요한 부분에 관계되어 있기 때문에 세라믹재료의 연구개발 배경을 갖추고 관련 영역의 기술에 정통한 인재는 첨단세라믹재료의 연구개발과 생산에 매우 중요하게 작용한다. 우리는 인재양성을 제도화하여 중국의 첨단세라믹재료의 장기적인 발전을 위해 인력확보에 좀더 노력해야 한다.
- 산학연 협동을 강화해야 한다. 특히 연구소와 기업간의 협력을 강화하고 연구성과를 응용하는데 수익을 최대화해야 할 것이다. (신소재산업망)

표 1. NSF 첨단세라믹 자금지원 사업과제

         
표 2. 미국에너지자원부 지원 세라믹연구과제

             )

표 3.일본의 세라믹재료 연구기관

표 4. 최근 첨단세라믹재료 분야에서 일본산업기술연구소의 일부 연구내용과 성과

                        연구사업                                           일시
 수산기 인회석 세라믹 위의 세포색소 및 인산칼슘 공침전 2005.07
 단백질서포트를 이용한 수산기 인회석세라믹 울트라구조의 개발 2005.07
 베타-실리콘 질화막(Si3N4) 과립과 세라믹 열전도 이성 연구  2005.07
 고온 코칭층을 이용한 SiC 세라믹의 합성과 성질 2005.06
 제1원리 시뮬레이션 금속-세라믹 계면성질 2005.06
 Sr2-xCaxNaNb5O15(SCNN)세라믹의 압전성질 연구 2005.06
 Ni-Cr과 Ni-Al합금의 마이크로구조와 고온마찰 성질 연구 2005.06
 bismuth titanate-은 복합재료의 절연형태 연구 2005.06
 다공ZrO2세라믹 제조과정에서 전해질의 영향 2005.06
 마이크로열전자부품의 세라믹촉매실의 통합 2005.06
 유체상 소결 중 마이크로파를 이용하여 BaTiO3세라믹절연성질에 대한 영향 연구 2005.06
 인공지능구조를 가진 세라믹복합재료 중 질화붕소 과립의 분산 연구 2005.06
 아연 불순물 BaYiO3-CaTiO3세라믹의 전기변형(electrostriction) 성질 2005.05
 나노ZrO2 파우더의 콜로이드가공과 표면성질 2005.05
 완전고체 리튬충전배터리의 세라믹중합물 전극 2005.04
 일종의 뉴세라믹 소결방법-원심소결 2005.04
 고체산화물 연료 배터리 표면의 질량 전달 2005.04
 세라믹복합재료의 금속주조 중의 응용 2005.04
 건축세라믹의 회수와 응용 기초 연구 2005.03
 세라믹에서의 탄소나노튜브 2005.03
 에어로졸침전법으로 가공한Pb(Ni,Nb)O3-PbZrTiO3박막의  2005.03
 마이크로구조와 전기성질
 Sr2-xCaxNaNb5O15세라믹의 압전성질 2005.03
 AIN세라믹소결에 대한 파우더성질의 영향 2005.03
 열점 기체 센서 2005.02
 플라즈마 스프레이법으로 지르코니아 박말 제조 2005.02
 CeAiO3세라믹의 합성과 전기성질 연구 2005.02
 습식 분사를 이용하여 세라믹파우더 제조 2005.02
 새로운 환경보존법을 이용하여 다공성 산화알루미늄 세라믹 제조 2005.01
 다공성 수산기 인회석 세라믹 기계성능에 대한 파우더과립의 크기의 영향 2005.01
 BaTiO3-CaTiO3세라믹이 용해도극한에서 나타나는 전기변형 2005.01

< 본 사이트에는 표가 생략되었습니다. 자세한 내용은 월간세라믹스 2007년 8월호를 참조바람>