정확한 크기를 갖는 무기물 나노튜브
미국 애틀랜타의 Geogia Institute of Technology의 연구진들은 직경과 길이가 정확하게 컨트롤되는 나노튜브를 물에서 생산하는 방법에 대하여 연구해 왔다. 금속 산화물을 실리콘,게르마늄과 함께 조합하여 단일벽 무기물 나노튜브를 정확한 크기로 제조하는 데에 사용하였다.
이 프로젝트는 물속에 용해되어 있는 프리커서 화학물질의 혼합물 속에서 특정 지름과 길이를 갖는 나노튜브가 발생되도록 하는데 필요한 핵심 요소를 이해하는 것을 주 목적으로 하고 있었다. 목적은 나노미터 이하의 지름과 길이에 있어서 수 나노미터의 정확성을 갖는 튜브를 컨트롤하는 데 필요한 가이드라인을 개발하는 것이다.
연구 결과 AlSiGeO 나노튜브를 생산하는 모델 시스템을 개발할 수 있었다. 연구 결과는 무기물 나노튜브와 기타 나노크기 재료에 전반적으로 사용될 수 있는 나노튜브의 크기를 컨트롤하여 보다 일반적인 화학 ‘법칙’을 발견할 수 있도록 해줄 것으로 기대되고 있다.
“우리는 나노튜브의 크기를 조절하는 데 있어 정량적 분자 레벨의 구조적이고 열역학적인 기반이 있다는 것을 보인 것입니다”라고 화학& 생물 분자 공학과 부교수인 Sankar nair가 말했다.
“우리는 값이 저렴한 물 기반의 화학을 이용하여 이들 물질의 곡률, 길이를 조절하고 내부 구조를 섬세하게 조절하는 등 이들 물질의 과학을 개발하는 것에 관심이 있습니다.”
100℃이하의 물에서 진행된 화학반응을 이용하여 Nair팀(대학원생 Suchitra Konduri와 Sanjoy Mukherjee 포함)은 나노튜브 합성 동안 게르마늄과 실리콘 함량을 변경하여 정량적으로 나노튜브의 크기를 조절하였고, 그결과 나노튜브 조성과 크기의 상관관계를 밝혀낼 수 있었다. 동시에, 분자 역학적 계산을 통해 조성, 지름과 재료의 내부 에너지간의 강한 상관관계 또한 계산해낼 수 있었다.
“특정 크기의 나노튜브가 되면 에너지가 최소화 되는 즉 안정화되는 에너지 구간이 있는 것 같습니다. 이 안정한 지름이 재료의 조성을 바꾸는 것으로 생각됩니다”라고 Nair가 말했다. “이것은 나노튜브 지름이 단지 많은 합성 변수 중에 하나가 아니라 재료 내부에서 원자간의 힘 균형을 이루는 열역학적 요소가 있다는 것을 말하는 것입니다.” 구체적으로 말하자면, 분자 역학 시뮬레이션에서 게르마늄과 실리콘 함량 조절을 통해 수산화 알루미늄 층을 만들어 지름이 1.5에서 4.8nm가 되고, 길이가 100nm 이하가 되는 나노튜브를 형성하게 하였다. 만약 그것이 다른 금속 산화물에도 적용할 수 있는 법칙으로 밝혀진다면, 나노미터 구조의 범주를 크게 확장시키는 데 사용될 수 있을 것으로 예상된다.
AlSiGeO에서 나노튜브의 형성에 미치는 요소들을 완전히 이해한 연구진은 다른 금속 산화물에도 비슷한 법칙이 적용되기를 기대하고 있다. 연구진의 최종 목표는 나노튜브의 지름을 정확하게 예상하고, 다양한 화학적 공정 조건을 이용하여 더 많은 금속 산화물 재료에 적용할 수 있도록 하는 것이다.
나노구조의 지름을 통제하는 것은 전기적 밴드-갭과 같은 물성들이 그 지름에 좌우되기 때문이다. 지름 컨트롤은 탄소 나노튜브 제조 공정에서 매우 어려운 것으로 알려져 왔고, 이 때문에 특정한 크기를 갖는 나노튜브를 정제하는 공정을 개발하는 데 초점이 맞춰져 왔다.
금속 산화물 나노튜브는 탄소 나노튜브에 따라 다른 특성을 가지고 있다. “예를 들어, 우리가 연구하고 있는 재료는 탄소보다 친수성이어서 자기 질량의 50%까지 물을 함유할 수 있습니다”라고 Nair가 설명하였다. ACB
무기나노입자 균일하게 분산 광나노
인프린트 재료 개발
(주)KRI(사장 中芝明雄)은 감광성 유기무기 나노 콤포짓을 이용하여, 열적·기계적 특성 등을 향상한 광나노 인프린트 재료를 개발했다.
나노 인프린트는 수지에 초미세 금형을 대어 누름으로써 금형의 패턴을 수지에 전사하는 방법으로, 광프로세스와 열프로세스가 있다. 광프로세스는 전사속도나 정도(精度) 등이 우수하기 때문에 미세 복제 가공에 대한 응용이 확대되고 있어, 차세대 반도체 리소그래피나 미소광학소자 등에 활용을 기대할 수 있다. 그러나 감광성 수지 특유의 무른 성질이 남기 때문에 열적·기계적인 재료특성의 개선이 과제가 되고 있다.
이번에 개발한 재료는 광조사함으로써 경화하는 감광성 수지 속에 입경 10~20nm의 무기 나노입자(실리카)를 균일하게 분산시킴으로써 재료 특성을 향상시켰다. 이 무기 나노 입자의 분산성은 중합성 반응기를 표면에 수식함으로써 향상시켰다. 또한 무용제화로 나노 인프린트의 광 프로세스에 적용시켰다. 열적·기계적 물성은 무기나노입자 첨가의 감광성 수지와 비교해 선팽창 계수가 약 1/2로 줄어, 연필 경도도 향상했다. 또 광학디바이스의 응용에 필요한 투명성도, 무기 나노입자를 50wt% 첨가했을 경우에도 미첨가와 같은 수준을 유지할 수 있었다. 광 나노 인프린트는 박리성도 양호하여, 선폭 60nm, 피치 300nm, 높이 180nm의 패턴 가공이 가능하다는 것을 확인했다.
이후에는 실리카 이외의 무기 나노 입자를 포함하는 감광성 유기무기 나노콤포짓을 이용하여 발광·광학 디바이스 등에 대한 응용전개를 꾀해 나갈 것이다. CJ
빛을 이용한 나노구조 제어 :
내부에 공극을 가진 코어·쉘형 입자의 제작
사이즈가 약 10nm이하인 반도체 입자는 양자 사이즈 효과로 입경에 의존해 물리화학특성이 크게 변화한다는 점에서 광기능 재료에 대한 응용을 목적으로 하여 활발하게 연구되고 있다. 단(單)분산 반도체 나노입자 제작법으로서 이 그룹은 사이즈 선택적 광에칭법을 개발했다. 이것은 양자 사이즈 효과와 반도체의 광산화 용해 반응을 이용한 것으로, 입경이 큰 입자만을 선택적으로 광여기하여 용해시켜서 보다 작은 입자로 입경을 일정하게 맞추는 방법이다.
이 방법을 CdS등의 반도체 입자를 실리카로 피복한 코어·쉘형 입자에 적용하면, 반도체 입자 코어의 사이즈만이 감소하여 코어와 쉘 사이에 새롭게 공극이 생겨 징글벨형 구조체가 형성된다. 이때 광에칭 파장을 변화시킴으로써 얻어진 입자의 구조를 정밀하게 제어할 수 있어, 공극 사이즈를 1.4~2.4nm의 사이에서 제어 가능하다. 입자의 광화학 특성은 반도체 코어 사이즈와 함께 쉘의 막 두께·형상에 의존한다. 특히 수소발생반응의 광촉매로서 이용하면 벌크 반도체보다도 100배 이상 높은 활성을 보인다. 또 화학반응 공간(나노프라스코)로서 공극을 이용하면 금속-반도체의 나노접합형성 등 신규 구조체의 개발이 가능하게 된다. 이 그룹은 현재 신규 광기록 재료·고활성 광촉매 등에 대한 징글벨형 입자의 응용을 위해 연구를 계속하고 있다. CJ
자동차 에어컨용 알루미늄제 액화기 증산
열효율 높여 수요 증가
昭和電工은 자동차 에어컨 내의 냉매를 액화하는 기능을 가진 알루미늄제 부품을 증산하고 있다. 小山工場에 약 5억 엔을 투자하여 작년 말에 생산량(재료가 되는 알루미늄판 베이스)을 이전의 약 3배인 월 3천 킬로미터로 끌어올렸다. 昭和電工은 열전도율을 종래의 2배로 끌어올린 신제품을 재작년 여름에 개발하여 발매했다. 부품의 경량화에 의한 연비향상효과도 있기 때문에 수요가 높아져 양산으로 대응한 것이다.
알루미늄제 액화기 ‘NRTⅢ(쓰리)’는 세로 20센티, 가로 30센티, 두께가 1센티미터인 판상의 부품으로 무게는 2킬로그램 이상이다. 알루미늄의 판을 얇게 압연하면서 표면에 홈을 내고, 그 판을 접어서 붙여서 생산한다.
홈의 부분이 마치 관(管)모양으로 되어 있어 그곳을 대체 프레온 등의 냉매기체가 통과한다. 알루미늄제이므로 방열성이 높아 기체를 액체로 만드는 역할을 한다.
小山工場은 1라인에서 생산하다가 라인을 새롭게 한 개 더 증설했다. 제품은 냉매를 압축하는 컴프레서 등과 조합시켜서 알루미늄제 열교환기로 마무리 자동차 에어컨 메이커에 판매한다. 액화기는 알루미늄의 지금을 금형하여 압출해서 성형하고, 개개의 판끼리 붙이는 제조법이 보통이었다. 昭和電工의 압연, 구부려 접는 방법이라면 보다 가는 관을 만들 수 있기 때문에 열효율이 높아 에어컨의 성능 향상으로 이어진다. 종래의 액화기보다 30~40% 경량화 할 수 있는 효과도 있다.
昭和電工은 알루미늄제 열교환기로 세계의 약 10%의 시장을 점유하고 있는 대기업이다. NRTⅢ를 넣은 열교환기는 일본 내 자동차 메이커 1개 사에만 공급하고 있었으나 신규 모델의 출시와 함께 채용하려는 자동차 메이커가 증가하고 있어 증산을 결정한 것이었다. 일경산업
발광 나노실리콘
킬로 단위로 생산 가능한 양산 기술 개발
東京電機大學 이공학부 전자정보공학과의 平栗健二 교수 등은 발광 나노실리콘의 대량생산에 성공했다. 파우더 상태로 만든 실리콘웨이퍼를 용액 속에서 처리하는 방법을 이용하여 가능하게 한 것으로, 수량도 제조 프로세스를 개량함으로써 킬로그램 수준으로 생산할 수 있다. 실리콘은 자원이 풍부하여 값이 싸서 발광소자, 광통신기기, 도료 등 다양한 분야에서 응용이 기대된다.
종래의 발광재료는 환경·안전면에서 문제가 있는데다가 가격도 비쌌다. 또 나노실리콘은 반도체 제조 기술 장치를 이용하여 제조하고 있기 때문에 효율적으로 대량생산하기는 곤란했다.
연구팀이 성공한 나노실리콘은 가시영역에서 고휘도이며 수명이 긴 형광발광을 대기 중이나 용액 중에서도 얻을 수 있는 것으로 색이나 휘도의 제어도 가능하다. 특히 의료분야에서 발광 나노실리콘을 이용함으로써 약제의 집중투여가 가능해지는 이외에 혈액 내에서 나노실리콘을 발광시키면 암 세포의 조기발견, 전이·진행상황 등을 눈으로 검지할 수 있다. NK
박의 LED유닛 개발
松下電工은 세계에서 가장 얇은 발광 다이오드(LED)유닛 ‘엠포스’를 개발했다. 주변부품과 LED유닛의 일체화 기술로 실현했다. 작년 10월에 이 유닛을 탑재한 조명기구 ‘초박형 LED실링라이트’를 발매했다. 가격은 10만 엔 이내이며 판매목표는 미정이다.
새로 개발된 LED유닛은 열에 의한 부하를 경감하기 위해 청색LED칩과 구리 기판 사이에 ‘저열저항 절연 베이스’를 마련했다. LED칩, LED유닛, 주변부품과의 밀착성형으로 조명기구로서의 두께를 약 10밀리미터로 만들 수 있었다. 종래품의 8분의 1 정도의 두께로 폭넓은 용도로 전개를 전망할 수 있다. 60와트의 백열등과 비교했을 때 밝기는 같은 수준, 소비전력은 3분의 1정도가 된다. 일반적으로 LED는 밝기를 추구하면 열에 의한 봉지수지의 열화를 초래한다. 이 회사는 열에 의한 영향을 잘 받지 않는 수지기술과 설계기술로 밝기와 슬림화를 양립했다. NK
축광성 타일 본격 판매,
바닥재·야간 이동의 표시로
鷹山工房(佐賀縣 有田町, 사장 山下靖弘)은 축광성 타일의 양산체제를 확립, 본격 판매에 나섰다. 건설자재 등의 도매업자, 加根久(長崎市)가 長崎, 佐賀 두 현에서 도매를 개시했다. 우선은 九州 안에서 보급을 꾀하고 앞으로는 대리점을 늘려서 전국적으로 전개할 계획이다. 축광성 타일은 태양광이나 조명 등의 빛을 축적해서 발광한다. 이 회사 제품은 6~8시간 발광한다. 또 내구성, 내수성이 우수하여 옥외의 바닥재로서도 사용할 수 있다. 내화성도 높아 화재 시에도 유독가스는 발생하지 않는다고 한다. 축광성 타일로 비상구로 향하는 유도표식도 제품화하고 있으며, 이와 함께 통로나 계단의 야간이동을 위한 표시로서 이용을 전망하고 있다.
鷹山工房은 有田燒의 자기 메이커로 접시나 컵 등의 축광성 자기를 제품화하고 있으며, 꽃병이나 실내의 스위치용 커버 등도 있다. 축광성 타일도 이 축광성 자기 제품의 하나이다. 소성에서의 습도관리 등 제조 조건을 축적하여 품질의 안정을 유지하는 양산기술을 확립했다. 수주량이 생산능력을 넘을 경우에는 인근 자기 메이커에 생산을 위탁하는 일도 상정하고 있다.
축광성 타일의 가격은 사방 95밀리미터가 1장 2180엔이며 사방 195밀리미터가 동 9570엔이다. 비상구용 축광 유도표식은 120밀리×360밀리미터에 2만 8000엔이다. 가격이나 생산 매수에 따라 그림무늬의 특수주문도 받는다. NK
도전성 접착제 속의 은 입자
전기저항 나노 측정 평가기술 개발
大阪大學 산업과학연구소의 菅沼克昭 교수, 東北大學 다원물질과학연구소의 進藤大輔 교수 등은 도전성 접착제 속에 분산되는 은 입자 등의 전기저항을 나노 레벨에서 측정하는 기술을 개발했다. 투과형 전자현미경(TEM)으로 은 입자 형태와 분산성을 관찰, 2줄의 탐침을 사용하여 저항을 측정한다. 현재, 은 입자 분산조직과 전기특성의 관계는 확실하게 밝혀지지 않았다. 이번의 측정기술로 도전성 접착제의 특성개선과 실용화 확대로 이어지리라 기대된다.
TEM홀더 안에서 사용하는 탐침은 끝이 약 50나노미터의 텅스텐제로, 피에조(압전)소자로 구동한다. 집속 이온빔으로 박막화한 실험용 조각에 탐침을 접촉시키고, 폭 10마이크로미터의 영역 안에서라면 2점 사이의 저항을 평가할 수 있다.
실험에서 도전성 접착제 속의 은 입자의 2점 간 저항을 조사한 결과, 전류 10나노암페어일 때 저항은 3옴이 되어 도전성을 나타내었다.
또 TEM관찰 레벨에서는 은 입자가 서로 이웃해 접촉해 있는 듯이 보이는 응집체를 조사한 결과, 전류 10나노암페어에서 저항은 1000만 옴이 되어 절연되어 있다는 것을 알았다.
도전성 접착제는 유기 바인더에 은 등의 도전성 입자를 분산시키고 있다. 고온 은 땜납의 대체 재료로서 기대되고 있다. 단 전기특성의 평가기술이 없기 때문에 보급의 지장이 되고 있다. 연구는 2005년도부터 시작된 新에너지·産業技術總合開發機構(NEDO)의 ‘고온 납땜 대체기술개발’ 프로젝트로 시행했다. NK
석고 기재의 연료전지 무가습 작동
산수소 연료전지는 가장 깨끗한 에너지원의 하나이다. 名古屋工業大學의 阿部良弘 명예교수 등의 연구팀(기업 등과의 공동)은 석고에 수소이온(플로톤)을 도입함으로써 새로운 초(超)플로톤 도전막을 만들고, 이것을 이용한 연료전지가 작동한다는 것을 전문지(Electrochem. Solid-State Lett., Vol.10(7). 2007, 미국전기화학회)에 발표했다. 이 연구는 다음의 세 가지를 목표로 했다.
(1)도전막의 제조가 실온에서 극히 용이, (2)연료전지 특성이 좋다. (3)재료막을 구성하는 원소는 지구상에 풍부(저가)하며, 환경친화적이다.
폴리머의 전해질은 열에 약하므로 세라믹스의 소위 초플로톤 도전체의 개발이 요망되고 있다. 그러나 일반적으로 세라믹스 분말을 막으로 하려면 고온에서의 소결과 바인더가 필요하며 이 과정에서 플로톤 도전성이 크게 손상되어 버린다.
황산칼슘의 반수염(半水鹽, CaSO4 0.5H2O)의 백색분말을 실온에서 물과 섞으면 슬러리가 되고 이것을 캐스트함으로써 2수염(CaSO4 2H2O)의 다결정체 막으로서 응결고화한다 단, 종래의 석고 자체의 전기전도도는 낮다. 따라서 플로톤 전도성을 부여시키기 위해 석고 반수엽 분말을 물과 섞는 대신에 인산 용액과 섞어서 막을 실온에서 만들었다. 이 처리로 석고의(SO4)의 일부가 (HPO4)로 치환된 석고의 혼정(混晶)이 생기고, 그 틈에는 인산이 개재함으로써 높은 플로톤 전도성을 보이는 것이라고 생각되고 있다. 결과의 일례를 들자면, 플로톤 전도도는 -10℃에서 +200℃에서 0.01~0.05S/cm이었다. 연료전지 특성을 그림으로 나타내면(무가습의 수소와 공기를 이용한 예로 전해질의 석고 막후가 0.4mm일 때의 데이터, 자세한 것은 논문 참조). 2수염은 가열로 탈수해 가지만 막의 조제 조건을 적절하게 하면 100℃이상에서 운전도 가능하다는 것을 알게 되어 조만간 발표할 예정이다. 일경산업
ICG2007 개최
2007년 7월 1일부터 6일까지 XX1st International Congress on Glass
(ICG2007)이 프랑스의 스트라스불에서 개최되었다. ICG는 3년에 한 번 개최되는, 유리 분야에서 가장 큰 국제회의로 전회인 XXth ICG는 京都국제회의장에서 개최되었으므로 일본의 유리 연구자들도 기억이 새로우리라 생각한다. 이번 ICG2007에서는 1000명을 넘는 참가자가 모여, 4건의 기조강연이 이루어졌으며(필자도 강연자 가운데 한 사람이었다), 그와 함께 구두 발표가 311건, 포스터 발표가 461건, 합계 772건의 연구발표가 이루어졌다. 발표에 대해서는 유리의물성에서 구조까지 25개의 섹션으로 나뉘어서 성대하게 행해졌다.
7월 2일의 개회식에서는 International Commission on Glass(국제유리위원회)의 각 상의 수상식이 있었고, 大阪府立大學의 林晃敏씨가 Woldemar A. Weyl International Glass Science Award를 수상했다. 이 상은 3년에 한 번, 유리 사이언스 분야에서 독창적·혁신적인 연구를 한 35세 이하의 젊은 유리 연구자에게 수여된다.
하야시씨는 전고체 리튬 이차전지에 응용할 수 있는 유리 베이스 전해질 및 전극재료에 대해 연구했는데, 특히 유화물(硫化物)을 베이스로 하는 유리나 유리세라믹 고체 전해질에서 극히 높은 리튬이온 전도성을 발현시키는데 성공했다. 또 재료의 탐색뿐 아니라 응용 디바이스인 전고체 전지를 구축하고 이것이 이차전지로서 우수한 가역성을 나타낸다는 것을 실증했다. 그 연구성과가 인정되어 이번에 수상하기에 이르렀다. CJ
자연광에 가까운 LED개발, 육안검사 조명용
씨씨에스는 山口大學 대학원 이공학연구과의 田口常正 교수와 공동으로 자연광에 가까운 빛을 발하는 백색발광다이오드(LED)를 개발했다. 일본공업규격(JIS)에서 정하는 기준 빛과 비교해 특정한 8색을 충실하게 재현하고 있는가를 나타내는 평균연색평가지수는 98(기준 광은 100)으로 업계 최고 수준이다. 이 회사는 개발한 LED를 이용하여 반도체와 식품공장 등의 육안검사에 사용할 조명기구 ‘육안검사용 확대 링 조명’의 시작을 끝냈다. 08년 여름의 판매를 목표로 하고 있다.
발광파장 405나노미터의 자색 LED베어칩과 빨강, 녹색, 청색 32종류의 형광체 재료를 사용하여 연색성이 높은 백색 LED를 개발했다. 종래의 백색LED의 청색이 강하고 빨강이나 보라색이 약한 성질을 개선했다. 일반적인 백색LED의 평균연색평가지수는 75이다. 조명에서는 이 지수 95인 백색LED를 탑재한 것이 지금까지의 최고였다. 일간공업
백금을 사용하지 않는 연료전지용 새촉매 개발
旭化成과 九州大學 등의 연구팀은 연료전지용으로 가격이 비등하고 있는 백금을 사용하지 않아도 되는 새로운 촉매를 개발했다. 연료에 에탄올을 사용하는 직접 에탄올형 연료전지(DEFC)용으로 전력을 낼 수 있다는 것을 확인했다. 현재는 아직 출력이 낮지만 앞으로 개량을 거듭하여 3년 후를 목표로 고효율의 소형연료전지를 시작할 것을 계획하고 있다.
DEFC는 개발이 한창인 직접 메탄올형 연료전지(DMFC)와 비교해서 인체에 유해한 메탄올을 사용하지 않기 때문에 안전성이 높아질 것이라고 연구팀은 보고 있다. 또 식물에서 만드는 바이오에탄올을 사용하면 주로 화석연료에서 만들고 있는 메탄올에 비해 지구온난화로 이어지는 이산화탄소(CO2)배출을 억제하는 효과도 높다. 에탄올은 메탄올에 비해 반응을 잘 하지 않는다는 것이 과제로 실용화까지는 아직 시간이 남아지만 기대는 크다고 한다.
신형 촉매는 旭化成, 九大, 野口硏究所(東京·板橋)가 공동 개발했다. 알코올의 산화촉매에 사용하는 구리를 주심에 가진 디티오옥사미드계 금속착체라고 하는 화합물로서 에탄올을 분해하여 산소와 반응시켜서 전기를 일으키는데 사용한다.
고가인 백금을 사용하지 않기 때문에 연료전지의 가격을 대폭 낮출 가능성이 있다. 개발한 촉매를 화학반응 막에 발라서 특성을 조사한 결과, 출력밀도에서 1평방센티미터 당 01밀리와트를 일으킬 수 있다는 것을 알았다.
현재는 전자를 흘리는 효율이 낮아 출력이 DMFC에 비해 수 백 분의 일로 낮다는 것이 과제이다.
단, 시뮬레이션 상에서는 효율을 백 배 이상으로 할 수 있다는 기준이 섰기 때문에 앞으로는 촉매나 전극구조의 개량에 힘써서 DMFC급의 1평방센티미터 당 60밀리와트의 출력을 이루도록 할 계획이다. DMFC와 마찬가지로 휴대전화나 노트북 컴퓨터 등에 사용할 소형연료전지로 소형화를 꾀할 생각이다. 일간공업
Cornell과 나노바이오 기술
차세대 바이오 의학 장치를 위해 플랙서블 전자부품을 사용하는 것에 대한 관심이 점점 증가하면서 NSF로부터 연구 지원을 받는 Cornell 대학에서 새로운 코스를 수료한 졸업생이 생겨나고 있다.
Cornell의 나노바이오 기술 센터(NBTC)는 지난 5년 동안 NSF의 대학원 교육과 연구 지원(IGERT)프로그램을 통해 320만 달러의 연구 지원을 받아왔다. IGERT 프로그램에 선발된 인원은 플렉서블 전자부품을 사용한 바이오 장치를 설계하고 테스트하는 팀에 소속되어 연구를 하게 된다.
이 프로그램은 의료용 모니터링과 진단 치료에 사용되는 생체 센서 재료와 생체의 계면과 플렉서블 이식 전자 제품 개발에 초점이 맞춰지게 된다.
플렉서블 전자장치의 넓은 연구 영역은 지난 십년동안 발전을 거듭해왔다고 재료공학부 교수이자 연구 책임을 맡고 있는 Christopher Ober가 말했다. 그러한 노력들은 평편한 플라스틱 기판에 잉크젯 프린터와 유사한 방법을 사용하여 플렉서블 표시장치와 평판 광원 등을 만드는 것을 가능하게 하였다.
IGERT 기금은 30에서 40명을 프로그램 파트너인 SUNY Binghamton과 Albany
/Wadsworth 센터로 보내게 될 것이다. 각 연구원은 핵심 연구 팀에 배치될 예정이다. 링컨 대학과 하워드 대학 그리고 Clark Atlanta 대학과의 기존 파트너십에 의해 이들 대학의 학생들을 Cornell 기반 팀 연구에 참여시키도록 할 것이다.
이들 팀은 생체 적합 재료와 플렉서블 전자장치 분야의 첨단 기술과 접목하여 센서와 다른 생체 장비를 디자인하게 될 것이라고 NBTC의 부소장인 Graham Kerslick이 설명했다. 몇몇 학생들은 한국의 서울 대학교와 영국의 캠브리지 대학의 연구소에서 일하게 될 것으로 보인다.
IGERT 학생들은 재료공학, 생물학 그리고 다른 적용가능 분야 코스를 밟게 되고, 다른 연구소에서 온 학생들은 비디오 강의를 통해 참여하게 된다. ACB
새로운 자기 센서를 위한 나노블라스팅
작은 구멍으로 장치의 좁은 면적을 덮음으로써 반도체 장치의 저항을 조절하는 새로운 공정으로 새롭고 초고밀도 데이터 저장을 가능케 할 새로운 급의 자기 센서 제작이 가능하게 되었다. NIST 연구진에 의해 소개된 기술은 공정이나 디자인을 바꾸지 않고서도 장치에 사용된 각 층의 저항을 조절할 수 있었다. 제조업체에서 디스크 저장 장치를 더 작고 고밀도로 만들려고 할수록 사용되는 센서의 크기도 같이 줄어들어야한다.
그러나 현재 공정 디자인은 그 한계에 부딪혔다. 크기 감소에 따른 효과를 만족하기 위해 프로토타입의 센서는 박막 층에 수직으로 저항을 측정하고 있는데, 버퍼 물질에 따라 두 가지 다른 형태의 센서가 만들어질 수 있다. 거대 자기 저항(GMR) 센서는 낮은 저항의 금속 버퍼 층을 사용하여 빠른 속도를 갖는 소자를 만들 수 있지만 매우 낮은 신호에 방해를 받고 검출하기 어려운 단점이 있다. 반면, 자기 터널 접합(MTJ) 센서는 상대적으로 높은 저항을 갖는 절연 버퍼층을 사용하여 강한 신호를 전달하지만 응답속도가 느리고 고속, 고용량 구동을 구현하기에 부적합한 단점이 있다. 일경산업
GMR/MTJ 절충
NIST 물리학자 Josh Pomeroy는 지금 필요한 것이 ‘절충점’이라고 말한다.
“우리의 연구방향은 이들 소자를 나노미터 크기에서 결합하는 것입니다. 우리는 자기 터널 접합(절연 버퍼)에서 시작하고 나서 크게 대전된 이온을 이용하여 버퍼층의 크레이터를 형성하여, 그 위에 센서의 나머지 부분을 성장시켰을 때, 크레이터들은 마치 작은 GMR 센서로 작용하고 나머지 부분은 MTJ 센서로 작용하도록 하려고 합니다.”
이들 두 가지 효과가 결합된 신호는 각각 한개 홀로 있을 때보다 커야 한다고 연구진은 말한다.
NIST 팀은 그 첫 단계인 다층 구조에서 절연층막을 조절하여 저항을 변화시키는 것을 구현해 보였다. 연구 팀은 엄청난 퍼텐셜 에너지를 가진 작은 숫자의 제논 이온을 사용하여 기판에는 손상을 주지 않으면서도 표면에 크레이터를 형성할 수 있었다. 각 이온은 50keV 이상의 퍼텐셜 에너지를 가지고 있는데 표면에 크레이터를 만들기 위해서는 오직 한번만 부딪히도록 해야만 한다. 이온의 숫자를 컨트롤하는 것은 표면에 얼마나 많은 구멍이 생기는지를 의미하고 그것은 곧 막의 저항을 뜻하게 된다. NIST 연구진은 실제 연구중인 자기 센서에 적용할 수 있도록 수정하는 작업을 진행 중이다. ACB
MRI, R&D 100상 수상
광 섬유 패키지 내에서 레이저에서 광섬유로 그리고 광섬유에서 광섬유로 연결하는 새로운 장치가 R&D Magazine이 선정하는 2006년에 시장에 소개된 기술적으로 가장 중요한 제품 100에 선정되었다. 이 장치는 미국 Material Research Institute
(MRI) 내에 설치된 펜실베니아 Internatio
nal Center for Actuator and Transducer에서 수행된 연구에 기반한 것으로 광섬유를 정렬하고 재 배열하는데 경제적으로 매우 유용한 방법을 제공한다는 평을 받았다.
모뎀 통신에서 고속 데이터 전송을 가능케하는 광섬유 인프라구조는 레이저와 섬유간의 정확한 배열과 수천 마일 동안에 수많은 섬유와 섬유간의 연결에 달려 있다. 수백만의 개인 사용자까지 고속 광섬유의 연결비용은, 소위 최종 마일 문제는 고속 광 통신을 집 컴퓨터까지 보급하는데 장애물로 작용해 왔다.
섬유 커넥터는 수동과 능동 시스템으로 나타나는데 수동 커넥터는 섬유를 고정하는데 가이드를 사용한다. 비록 상대적으로 비용이 저렴하지만, 수동 커넥터는 미세하게 정확하지 않아 고속데이터 단일 모드 섬유 코어를 정렬해야 할 필요가 있다.
능동 커넥터는 비싸고 렌즈와 케메라를 사용하여 섬유를 연결하는 매우 큰 시스템으로 에폭시 레진이나 용접 또는 레이저 용접으로 고정한다. 이 능동 커넥터는 수분이나 계절변화에 따른 온도에 의해 열화될 가능성이 있다. ACB
확장성이 우수한 양자계산기
양자비트 사이에 직접 상관 불필요
國情硏과 영국 HP가 이론 제안
國立情報學硏究所의 根本香繪 조교수 등과 영국 휴렛펙커드(HP)연구소의 공동연구팀은 확장성이 우수한 양자계산기 플랫폼 ‘Qubus(큐버스)양자계산기’를 이론 제안했다.
두 개의 양자 비트와 양자 버스를 통해서 구성된 새로운 개념의 전자계산기로, 두 개의 양자 비트 사이에서 직접 상관을 가질 필요가 없는데다가 양자버스를 통한 상관에 의해 양자 비트 사이가 장거리로 떨어져 있어도 되어 양지 비트를 구성하는 물리계에 의존하지 않는 확장성을 갖는다고 한다. 새로운 양자계산기 개념으로서 실험팀과 연대한 실증을 추진한다.
제안한 큐버스 양자계산은 두 개의 양자 비트 사이의 연산을 레이저광을 매개로 실시하는 것을 기본원리로 하고 있다.
기본구성은 광자가 통과하는 양자버스와 양자비트로 이루어진다. 양자비트 하나씩을 조작하는 이외에 양자계산에서 문제가 되는 두 개의 양자비트 사이의 연산은 직접, 근접시켜서 상관을 갖게 하는 것이 아니라 떨어져 있더라도 양자버스의 빛을 매개로 하여 연산을 하는 시스템이다.
따라서 두 양자비트의 양자물리상태는 단일 광자에 한정되지 않고, 원자핵스핀, 초전도 전자대, 전자스핀 가운데 어느 것이라도 괜찮고, 여러 가지 양자물리계를 조합시킬 수도 있다. 소인수분해나 데이터베이스 검색뿐 아니라 양자컴퓨팅의 모델에 의존하지 않는 확장성이 우수한 성질을 갖는다고 한다.
또 두 개의 양자비트의 연산은 반드시 큐버스를 매개로 하여 결합하므로 두 양자비트를 떼어서 상관을 갖는 양자중계도 실현할 수 있다. 이 양자중계를 사용하면 원격지에 정보나 물질을 전송하는 양자 텔레포테이션으로도 발전할 수 있다고 한다.
앞으로 국내외의 실험팀과 연대하여 이 새로운 양자계산기 플랫폼을 실증해 나갈 것이라고 한다. NK
세계 최초의 실리콘 레이저
California-Santa Barbara 대학의 연구진은 세계 최소의 ‘고정 모드 실리콘 evan
escent 레이저’를 개발하는데 성공하였다. 이들 레이저는 레이저 빛을 짧은 주기로 발광할 수 있어 고속 데이터 전송과 다중 파장 발생, 원거리 센싱(LIDAR)과 고 정밀 광 시계에 사용될 수 있을 것으로 예상되고 있다. 이 새로운 연구는 실리콘 위에 레이저와 다른 핵심 광학 부품을 함께 결합하여 광학 장치와 전자 장치 기능을 단일 칩에 집적하여 새로운 형태의 집적회로를 구성하는데 가장 중요한 진일보라고 할 수 있는 성과이다. 이 연구로 보다 저렴한 비용으로 제품 생산이 가능하고 보다 적은 전력소비를 갖는, 더 작은 크기의 장치를 만들 수 있게 해줄 것으로 기대되고 있다.
그러나 실리콘으로 레이저를 만드는 것을 극히 어려운 기술이었다.
Bower가 이끄는 연구팀은 실리콘 위에 InP층을 형성시켜 실리콘 위의 전류로부터 레이저를 얻는데 성공하였다. 전기적으로 펌핑된 레이저는 이종 실리콘 플랫폼에서 초당 40억 번의 펄스 레이저를 내보내 40GHz의 주파수를 가짐을 시연해 보였다. 이러한 높은 주파수는 실리콘에서 최초로 얻어진 것이다. 이정도의 주파수는 다른 매체에서 표준으로 사용되고 있는 것과 같은 수준이다.
실리콘에서 광학 부품을 형성하는 것은 기존 실리콘 기술을 사용하면서도 광학 시 분할 멀티플렉싱(OTDM), 주파수 분할 멀티플렉싱(WDM) 그리고 광학 코드 분할 다중 액세스(OCDMA)등을 통해 데이터 전송 양과 속도를 증가시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 기존 실리콘 기술을 적용하는 것은 비용적인 측면에서나 정보 처리를 위해 전자공학과 광학을 모두 사용하게 될 차세대 대량 생산의 차원이 쉽다는 측면에서 매우 바람직하다. 이 연구는 Microsy
stems Technology Office에 의해 지원을 받았다. ACB
정확한 정렬 모드
집적 섬유 배열 패키지(IFAP)라고 불리는 펜실베니아 주 장치는 수동 커넥터의 편리함과 함께 정확한 능동 커넥터 시스템을 제공한다. 게다가 IFAP는 섬유의 재배열도 쉽게 해준다. IFAP는 저렴하고 수명이 긴 저온 상호 열처리 세라믹(LTCC) 패키지를 사용하여 압전 미세 모터를 감싸고 있다. 모터는 섬유의 위치를 고정하고 조절하는 슬라이더를 2도의 움직임과 100nm의 정확도로 조절한다.
MRI 산하 기관인 Dielectric Studies Center와 Keck Smart Materials Intergration 연구소는 LTCC 패키지를 개발하는데 전문 기술을 제공하였다. Inter
national Center for Actuator and Transducer는 압전 미세 모터와 그 내부 구동 회로를 개발하였다. 펜실베이니아 주 대학 연구에 기반을 둔 벤처회사인 Micro
mechanics of State College는 이 시스템의 마케팅을 맡고 있다. ACB
EGR용 스테인리스 주강(鑄鋼)
내(耐)황산 부식성이 4배
日立金屬 트랙 수명에 대응
立金屬은 디젤엔진의 배기가스 재순환장치(EGR)용으로 내황산 부식성이 높은 스테인리스 주강을 개발했다. 황산 농도 40% ·60℃, 5시간의 침적 실험에서 종래 재료인 다크타일 주철에 비해 10배 이상, 대표적인 스테인리스 주강인 ‘SCS13’에 비해 4배 이상의 내황산 부식성을 확인했다. EGR는 대용량화로 배기가스 속의 유황분이 결로해서 생기는 황산부식이 문제가 되고 있다. 개발재는 차량 수명에 대응하는 EGR의 멘터넌스 프리화를 겨냥한 것으로 국내 트럭 메이커가 최초로 채용했다.
배기가스 규제의 강화에 따라 디젤엔진에서는 질화산화물(NOx)저감을 위해 EGR에 의한 배기가스의 재순환량을 늘리는 경향이 있다. 따라서 EGR에는 흡기계로 돌아가는 배기가스의 냉각 유닛이 부착되어 결로에 의한 황산부식 트러블이 일어나게 되었다.
‘EGR 부재는 종래의 알루미늄 합금이나 다크타일 주철을 대신해 스테인리스 주강(SCS13)이 채용되게 되었지만 비용 대 효과의 점에서 자동차 메이커의 요구를 충분히 충족시키지 못하고’(上野 大成 자동차기기컴퍼니 기술부장)있는 것이 실정이었다.
日立金屬은 이러한 배경에서 JIS규격 주강인 SCS13(탄소 0.06%, 니켈 9.5%, 크롬 19%)을 베이스로 금속성분을 조정하여 내황산 부식성을 대폭 높인 독자의 주강 ‘SCR132’를 개발했다. 새로이 첨가한 것은 몰리브덴, 구리, 니오브로 ‘원가나 주조성을 손상하는 일 없이 트럭의 수명에 대한 내식성을 확보했다’(동)고 한다. NK
광시 중국 최대 생물질 대체에너지 근거지 건설
광시성은 석유와 석탄, 천연가스의 부족으로 인하여, 생물질(카사바 Cassava) 에너지 산업의 발전을 촉진시키기 위하여, ‘좋은 품종+획기적인 방법+산업화’의 발전전략으로, 좋은 품종의 확충과 종합적인 이용이 가능하도록 매진하여, 광시성의 카사바 우세지역 구역화와 산업화를 촉진하여, 중국 최대의 생물질 대체에너지의 근거지를 건립하였으며, 경제, 사회, 생태적 효익 달성이라는 세마리 토끼를 잡았다.
카사바 뿌리는 전분이 다량 함유되어 있어, 알코올 제조의 좋은 원료이다. 광시성은 현재 이미 20여 개의 기업이 카사바를 주원료로 산업화에 성공한 선두 기업을 확보하고 있다.
이는 곧바로 광시성의 30여만호의 농민이 카사바 생산에 뛰어들게 만들었고, 아울러 품종개량, 영업, 유통 등의 산업 발전을 이끌었다.
2006년 광시성 카사바 재배면적은 426만 묘(경작지, 산림지 제외)에 다다랐으며, 연 카사바 생산량은 650만 ~700만 톤에 사이에 이르며, 규모와 생산량에 있어서는 모두 전국 생산량의 60% 이상을 차지하고 있다. 베이하이시(北海) 허푸현(合甫) 마지아진의 재배현장에서 확인한 카사바 뿌리는 거의 사람의 팔의 크기에 다다르며, 평균 3.56톤/묘를 생산하고 있다. 현재 전 지역의 카사바 재배 면적은 45%에 다다르며, 비료농법 등의 선진 재배 기술이 보편적으로 시행되고 있다.
가뭄과 척박한 토양에서의 적응력이 뛰어난 카사바는 현재 광시성 농민들의 수입을 늘리는 주요한 경제작물 중에 하나다. 중량(中粮)그룹이 베이하이시에 투자한 연료 에탄올사업에 다음달에 생산에 들어갈 것이다.
현재 베이하이시 카사바의 구매가격은 이미 500 위엔/톤에 이르렀다. 소개에 따르면, 20만 톤의 연료 에탄올 사업은 조업시작 이후에 베이하이시 및 주변지역의 카사바 재배가 근 100만 묘에 이른다. 현재 재배면적당 2.2톤/묘가 생산된다고 감안하고, 450원/톤의 저가로 계산했을 때 매 묘당 300위엔 이상의 수입이 증가하며, 카사바 재배는 농민들에게 원래의 수입 이외의 3억 위엔 이상의 수입을 바라볼 수 있게 되었다. 신소재산업망
중국 대체에너지 시장의 빠른 발전과 풍력발전산업의 신역량
11월 28일 보도에 따르면, 베이징(北京)시는 재생에너지의 발전에 20억 달러를 투자하여, 오래지 않아 중국은 이 방면에서 곧 유럽연합과 일본 및 미국을 따라잡을 것으로 예측되었다.
중국 대체에너지시장은 현재 빠르게 발전하고 있다. 국가는 이미 대담한 계획을 세워놓았고, 2020년에 15%의 에너지 공급을 대체에너지(수력, 태양력, 생물발전 및 풍력 등)으로 대체되게끔 준비하고 있다.
유럽연합의 목표는 2020년에 20%의 에너지를 재생에너지로 전환하는 것이며, 미국의 경우 2013년에 7.5%를 재생에너지로 공급하는 것이다. 15%의 목표를 실현하기 위해서는 2650억 달러가 필요하며, 작년 중국은 100억 달러로 대체에너지사업에 투자하였으며, 그 규모는 독일 다음 순위이다.
중국에 대해 말하자면, 풍력 발전이 가장 빠른 에너지 사업 중 하나이다. 미국의 워싱턴세계관찰연구소는 11월 14일 보고에서 발표하기를, 2006년 중국정부는 20억 달러를 풍력발전에 투자 할 것이라고 한다.
보고서 저자에 따르면, “작년, 중국 풍력발전의 발전은 공업발전의 요구로 인해 촉진되었던 것이지만, 현재는 에너지의 안전성 때문에 요구되고 있다”고 한다.
중국은 현재 많은 힘을 쏟아가며 대체에너지 수입에 노력을 기울이고 있다. 중국의 석탄자원의 보존량이 증가하고 있다. 보고서 저자 중 한 명인 Martinot의 예측에 따르면, 2010년 중국은 20억 와트의 동력기 용량의 풍력발전계획을 무리 없이 실현할 것으로 보인다.
또한, 그는 올해 말, 중국의 풍력발전 동력기 용량은 앞으로 46만 와트를 넘어설 것이며, 2010년 100억 와트 혹은 150억 와트를, 2020년에는 300억 와트의 수준을 넘어설 것으로 예측하고 있다. 또한, 미래 중국은 앞으로 자력으로 풍력발전의 용량을 높일 것으로 예측하고 있다.
미국의 Greenhunter Energy 녹색에너지사 CEO Gary Evans의 말에 따르면, 중국은 풍력발전 터빈의 수요가 급격히 커졌다.
이는 국가전력공사가 반드시 대체에너지를 사용해야 하기 때문이다. 중국은 양호한 풍력발전의 자원을 가지고 있고 더욱이 연해지역이다. 예측에 따르면, 중국연해지역의 모든 풍력자원을 이용하면 2500억 와트에서 7500억 와트를 생산할 수 있는 수준이다. 올해 풍력발전 동력기 용량이 2배로 성장할 수 있을 것이다.
전세계의 에너지 기업의 입장에서 보자면, 이는 매우 매력적인 시장이다.
세계 최대의 풍력발전 기업인 Vestas wind system a/s는 이미 중국에 1121개의 풍력발전 터빈을 설치하였고 발전 총량은 843조 와트에 달하며 9월 말 Vestas는 중국에 제 3대 공장을 설립하였다.
그들은 전부 티엔진(天津)시에 위치해 있어 이러한 공장의 주요하게 발전기를 생산하고 있으며, 1.8및 2조 와트의 풍력발전 터빈장비세트를 생산하고 있다. 이년 전, 이 회사의 직원 수는 50여 명이었지만, 현재는 이미 1천명을 넘어서고 있다.
Vestas 의 CEO Ditlev Engel에 따르면, “2006년, 중국은 이미 세계 제 4대 혹은 제 6대 풍력발전의 시장이 될 것이다. 더욱 명확한 것은, 중국시장은 앞으로 매우 중요하게 변화할 것이다.
우리는 시장의 발전을 보았고 생산능력이 충분치 못하다고 판단하여 공장 규모를 확대하게 되었다. 이에 따르면, Vestas의 상품은 중국과 해외의 수요를 충족시킬 수 있을 것이다.
Veatas이외에, 스페인의Gamesa Cor
poracion Tecnologica, 미국의 통용디엔치풍력에너지사 모두 이미 중국에 진출해 있다. 그러나 중국 본토 기업들도 뒤쳐지는 것을 달가워하지 않는다.
창립 된지 10년이 된 신지앙진펑 과학기술주식회사가 바로 그렇다. 현재 이 회사는 이미 풍력발전장비 시장의 선도자가 되었으며, 이 기업의 상품 점유율은 중국 풍력발전 시장의 33%를 차지하고 있다. 그 뒤로 Vestas가 24%로 뒤따르고 있으며, Gamesa는 17%, 통용전기는 13%를 차지하고 있다. 현재 진펑사는 선젼시장에 진출하려 하고 있다.
중국의 풍력발전설비의 거대한 수요는 심지어 세계적으로도 상품 공급에 차질을 주고 있는 실정이다.
Greenhunter Energy사의 Evans에 설명에 따르면, “세계적으로 공급부족현상이 존재한다. 일련의 유럽연합의 대형 기업의 말에 의하면, 그 기업들의 상품을 구입하려면 2012년까지 기다려야 한다고 한다” 신소재산업망
건축 에너지 절약, 재료부분에서 노력하다.
‘건축 에너지 절약 공정시공 질량 실험 규범’, ‘민용건축 에너지 절약 조례 초안’과 ‘중화인민공화국 에너지 절약법’등에 이어 일부 건축절약법규의 계속적인 출현으로 ‘보온에너지 절약’에 관련한 법규의 제정일정의 중요성을 제시하였다.
비록 현재까지 일부 가정용 인테리어 에너지 절약에 관한 법률이 아직까진 존재하지 않았지만, 근래에 들어 ‘가정용 인테리어 에너지 절약’에 대한 의견이 점차 커지고 있어, 관련 인사의 예측에 따르면 2008년은 가정용 인테리어 에너지 절약 환경 보호의 해가 될 것으로 보인다.
가정용 인테리어 에너지 절약은 설계와 재료에서부터 노력을 기울여야 한다.
난징(南京)장식업협회의 주빙셩(朱炳生)회장에 말에 따르면, 현재 모든 건축 에너지 절약 규범은 단지 부동산에 대해서만 집중되어 있다고 할 수 있다.
단독적으로 가정용 인테리어에 대한 에너지 절약의 법률과 법규는 아직 존재하고 있지 않은 실정이다. 또한 방은 건축할 때 이미 바깥 유리는 보온층을 만든다. 그로 인해, 후에 인테리어 변경을 하고 자 할 때 건축구조 상 에너지 절약에 대한 고려를 할 수 없게 만들고 다만 설계상에서 고려 하게끔 한다.
설계상 에너지 절약을 하고자 한다면 어떤 측면에서 고려를 할 수 있을까? 주빙셩회장이 제시하기를 우선 설계상 마땅히 고유의 南北通透 (남북으로 훤히 꿰뚫는) 구조를 유지해야 하며, 자연 채광율을 최대한 유지해야 한다고 한다.
그 외에, 최적의 에너지 절약과 보온 효과를 누릴 수 있도록 하기 위해선, 에너지 절약을 할 수 있는 재료를 이용해, 재료의 중복 이용률을 제고시켜, 에너지 소비를 낮추어야 한다. 이것 이외에, 가장 좋은 등의 경우 하나만 켜지고 꺼지는 것이다. 방의 조명이 적절한 장소에 위치해 있을 때 고 효율의 등을 이용할 필요가 없다. 가장 좋은 것은 태양 에너지를 이용한 온수기를 사용하여 욕실과 욕조를 함께 사용하는 것이다. 서쪽 벽면에 보온 재료를 더하면 겨울에는 따뜻하고 여름에는 시원하게 하여 에너지 절약을 할 수 있다.
지앙쑤성소비자협회 인테리어 관리감독기관의 관장이 설명하기를 재료의 낭비를 피하기 위해선, 가정용 인테리어 에너지 절약의 설계 풍격을 이용하고 또한, 재료는 경질의 벽 재료, 에너지 절약 재료를 이용해야 한다.
에너지 절약 건축재료의 가격이 높아 소비자에게 다가가기엔 시간이 필요하다.
비록 국가는 가정용 인테리어 에너지 절약에 대해 점점 그 규범을 정하고 있지만, 대다수의 가정용 인테리어 기업들과 소비자들은 여전히 에너지 절약 가정용 인테리어에 대한 개념을 가지고 있지 않다. 그리고 에너지 절약 상품의 가격은 너무 높아 에너지 절약가정용 인테리어를 확산시키는데 장애 요소로 작용하고 있다.
소비자보호협회 인테리어 관리감독기관장의 소개에 따르면 에너지 절약용 보온 재료의 가격이 비교적 높아, 가정용 인테리어 기업들은 일반적으로 적극적으로 에너지 절약용 재료를 구입해 에너지 절약용 인테리어 상품을 만들지 못하고 있는 실정이다.
비록 많은 소비자 들에게 에너지 절약 가정용 인테리어는 만들어 제공을 해도, 일단 가격적인 측면에 있어 외면을 당하고 있는 실정이다.
주빙셩회장은 설명에 따르면, 에너지 절약 가정용 인테리어를 사용하기 위해서는 보통 가정용 인테리어 보다 20~30%의 가격을 더 주어야 한다.
에너지 절약용 등을 예를 들어 보자면, 그 가격은 보통 제품의 가격보다 1배 이상 비싸거나 많은 경우 10여배나 높다. 실례로 시장에 출시되고 있는 에너지 절약용 환경 보호형 욕조의 가격은 1만 위엔이 넘어서고 있으며 일반적인 소비자 들은 이를 감수하려 하지 않는다.
“이는 일반 소비자들의 관념의 문제이다.”라고 주회장은 설명하였다. 에너지 절약형을 장기적으로 사용할 경우 장기적인 사용시에 비로소 돈을 절약하는 효과를 볼 수 있다.
그러나 많은 소비자들은 실질적으로 오랜 기간에 걸쳐야 얻을 수 있는 절약 효과를 원하지 않는다. 그러므로 에너지 절약형 상품을 확산시키는 것은 비교적 어려운 문제라고 할 수 있다.” 신소재산업망
수소에너지자동차 상업화 시험, 시장 진입 제도 본격화
고유가 및 환경보호 문제가 나날이 부각되고 있는 상황 아래, 신형 연료를 이용한 상품의 개발은 그 속도를 날로 가속화하고 있다. 11월 15일, 중국 연료전지자동차상업화시범사업 2기는 상하이에서 시범식을 거행하였다. 상하이 교외에 위치한 수소 충전소 역시 같은 날 개점하였다.
“중국정부는 확고하게 고효율에너지자동차의 연구 개발과 확산 사용을 지지한다.”
과학기술부장 완강은 시범식에서 이같이 말하고, “이전에 발표한 ‘중장기과학기술발전요강’, ‘기후변화에 대한 국가방안’과 ‘에너지 절약 및 오염물 방출 감소 종합 업무방안’ 이외에 지속적인 장려와 정책적인 지지를 보낸다.”라고 성명을 발표하였다.
현재, 국가발전개혁위원회는 이미 신에너지 자동차 진입 제도 전문가 위원회를 설립하고 신에너지 자동차에 관련된 시장 진입 제도를 이끌어 내었다.
“현재 일련의 자동차 생산 기업은 이미 각자 연료전지자동차를 연구 개발해 내고 있다. 단지 더욱 구체적인 정책적인 지도의 출시를 기다리고 있다. 더불어 비교적 엄격한 시장 진입제도, 신에너지 자동차의 장려 및 수소 충전소의 건설에 대한 정책적인 지도를 기다리고 있다.”고 과학기술부 관련 인사가 이같이 말했다.
연료전지자동차상업화시범사업1기는 2003년 7월 베이징에서 시범식을 거행하여, 3대의 연료전지자동차는 현재 이미 8만 킬로미터를 성공적으로 주행하였다. 이번에 상하이에서의 2차 사업은 3~6대의 연료전지자동차를 구입하여 시범 운행을 할 예정이다.
수소에너지를 자동차의 주요 연료로, 그 배출물은 물이다. 이는 유해물체 무방출을 실현 할 수 있다.
현재 수소에너지를 동력연료로 하는 자동차의 경우 공급지가 마땅치 않고, 저장력이 떨어지며, 제조 가격이 비싸다는 문제 등 많은 난점이 존재하고 있다. 가장 해결하기 어려운 문제는 바로 수소의 공급지문제이다.
“우리는 이미 연료전지자동차의 실용 가능성을 연구하였고, 이미 상하이시 정부에 보고 하였다. 이러한 자동차의 실용 가능성과 상업화는 상당히 낙관적이다.”
동지대학 신에너지 자동차 엔지니어링 센터 부주임 마찌엔신은 이같이 설명하였다.
수소의 공급지에 대해 말하자면, 마찌엔신의 설명에 따르면, “이번 상하이 외곽의 수소충전소는 상하이 코크스화 공장에서 온 부산물의 수소이다. 상하이의 공업은 매우 발달되어 있다.
최근 일년 동안 코크스로 기체를 17억 평방미터 배출하였다. 우리의 초기 계산에 따르면, 1000그램의 수소로 1대의 자동차 100킬로미터 주행을 할 수 있다. 1대의 가정용 연료전지자동차의 1년 이용 수소는 200킬로그램의 계산이 나온다. 현재 상하이 공업 부산물로 생성되는 수소는 충분히 10만 대의 연료전지용 자동차의 수요를 충족시킬 수 있다.
“또한 공업 부산물로 생성되는 수소를 사용하는 연료전지자동차의 원료의 원가의 매우 저렴하며 심지어 현재 디젤유 자동차보다 낮을 수 있다”고 설명하였다.
현재 이러한 종류의 연료전지자동차의 제조 가격은 “세계 최고의 명차 가격에 근접하고 있다”
그러나 상하이 시 정부의 계획은 2010년 연료자동차의 초기 상업화를 실현하는 것이다. ‘十一五’ 말에 이르러 연료전지자동차의 제조 가격은 앞으로 60만 위엔 정도로 낮출 것이다.”라고 신에너지 자동차엔지니어링센터 중심 부주임 마찌엔신은 이같이 설명하였다. 신소재산업망
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