중국 국가 "나노과학센터" 현황과 주요 프로젝트

 

중국「국가나노과학센터(國家納米科學中心)」

 

            현황과 주요 프로젝트

 

[목 차]

Ⅰ.국가 나노과학센터 설립배경
Ⅱ.국가 나노과학센터의 기능 및 추진사업
Ⅲ.국가 나노과학센터의 3대 경쟁력 보완

Ⅰ.국가 나노과학센터 설립배경

1. 나노기술 발전추세

나노기술(Nano Technology)은 물질을 나노미터 크기의 범주에서 조작분석하고
이를 제어함으로써 새롭거나 개선된 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 나타내는 재
료․소자 또는 시스템을 만들어내는 기술을 말한다.

나노기술이 국가산업 발전에 중요한 이유는 21세기 의학, 반도체, 마이크로 모터,
환경, 에너지 분야 등에 널리 응용되어 제품의 성능과 핵심경쟁력을 높이는 핵심기
술로 작용하기 때문이다.

미국과 EU, 일본 등 선진국에서는 국가차원에서 나노기술의 연구개발 프로그램
을 가동하고 지속적으로 지원하고 있는데 특히 미국은 2001년「국가나노기술프
로그램(National Nanotechnology Initiative, NNI)」을 착수하여 <기초연구>,
<원대한 도전>, <우수 센터 및 네트워크 구축>, <연구인프라 구축>, <사회적
연계 및 인력풀 구축> 등 5대 사업 분야에 4억 2천만 달러를 투입했다(2,000회
계년도 대비 56% 증액).

중국도 일찍이 나노기술 발전에 주력하여 1980년대 중반부터 연구개발을 추진
했는데 10여년의 기간동안 기초연구에 우위를 확보하고 3,000여명의 전문인력
풀을 구축한 상태이다.

그러나 최근 중국 내에서는 연구소 및 시설낙후 등 기술문제와 연구인력이 분산
배치되고 학제간 연구가 활발히 이루어지지 않는 등 자체적인 문제점이 지적되
고 있다.

2. 중국의 나노기술사업 특성

○ 나노소재

연구성과가 세계적 수준으로 우수한 연구기초가 구비되어 있다.

○ 나노생물기술
세계적으로 초기 발전단계인 분야로서 중국이 ‘중대프로젝트’를 통해 기존자원
을 통합하여 집중 발전시킨다면 단기간 내에 세계적 수준에 이를 것으로 전망된
다.

○ 나노부품
중국과 선진국과의 기술차가 확연하게 드러나고 있는 분야다. 이 분야에서 중국
은 연구프로젝트 및 인력이 분산 배치되고 부품기초연구를 위한 공공기술기반
및 핵심기술개발 프로젝트가 부족하다.

 

3.ꡔ국가나노과학센터ꡕ설립취지

중국은 세계 나노기술 발전추세에 부응하고 자국의 기술혁신을 위해 국가발전
개혁위원회/과학기술부/교육부/중국과학원/국가자연과학기금위원회 등 5개 공공
기관이 적극적으로 나서서 ‘국가나노과학센터’ 설립을 국무원에 공식 제안했고,
2003년 12월 31일에 “국가나노과학센터”가 공식 설립되었다.

센터 건설을 위해 투입된 총 2억 5천만 위엔 가운데 중국 중앙정부 지원자금이
1억 8천만 위엔으로, 센터청사 건설에 9,000만 위엔이 지출되고 나머지 9,000
만 위엔은 공공연구기반을 위한 설비 및 실험장비 구입에 지출됐다.

센터는 중앙정부의 ‘중점건설공정’ 지원을 받아 기존 중국과학원/북경대학/청화
대학의 기술자원을 통합함으로써 21세기 중국 나노기술사업을 고속 발전시킨다
는 취지를 갖는다.

 

Ⅱ.ꡔ국가나노과학센터ꡕ의 기능 및 추진사업

1. 기능포지셔닝 - 중국 나노기술발전의 선도역할

중국 나노기술사업의 발전 선도를 위한 센터의 구체적 과제는 아래와 같다.

○ 자원을 집적하고 학제간 연구를 활성화 하여 국가경제발전의 전략적 수요를
만족시키고 세계적 기술수준에 도달하도록 한다. 일련의 나노기술을 연구개발하
고 세계경쟁력을 확보하는 연구 및 기술성과를 획득하도록 한다.

○ 독자적 지적재산권을 확보한 신기술을 개발해 중국 나노기술발전과 산업화에
기여한다.

○ 국내외에 개방된 세계 첨단급 나노기술센터 및 종합 연구기지를 구축하여 나
노과학기술분야 국제협력교류의 중심지 및 전문인력 양성기지 역할을 수행한다.

센터는 연구결과의 산업화 실현을 위해 국가나노기술산업화기지와 공동으로
2005년도 5월에 “국가나노기술공정연구원”을 공동 설립하고, 향후 센터는 나노
관련 기초연구에,공정연구원은 산업화 응용기술 개발에 주력하게 된다.이로써
중국에는 나노기술 관련 기초연구-응용개발-산업화에 이르는 성과전환 시스템
이 기본적인 모습을 드러냈다.

2. 추진사업 - 혁신역량 시스템 구축

○ 건설과 연구를 동시에 추진
현재 센터청사건물이 완공되지 못하고 내부시설이 인테리어 및 개조작업 중이며
실험설비와 연구인력도 완전히 확보되지 못한 상황이다. 그러나 센터는 목표달
성을 위해 건설과 연구를 동시에 추진한다는 운영전략을 내세웠다.

센터는 중국과학원 화학연구소 3층 건물을 임시 임대하고 전반기사업을 단계적
으로 추진하여1년이라는 단기간 내에 기술역량을 초보적으로 구축했으며,특히
수석과학자들의 충분한 토론을 거쳐 나노소재/나노생물의학/나노부품 등을 전반
기 연구방향으로 확정하고‘나노생물의학실험실’과 ‘나노소재실험실’을 구축했다.

○ 전문연구인력 확보 및 양성
기술혁신주체라고 할 수 있는 전문인력을 확보하기 위해 센터는 14차례의 공채
를 실시하여 총 36명의 젊은 연구진(평균연령 37세)을 구성했는데, 그 중 연구
원 9명/부연구원 23명/고급엔지니어 2명/엔지니어 2명이 포함되어 있다.

동시에 센터는 인재양성기지의 역할을 수행하기 위해 응집물리(Condensed
Matter Physics)와 물리화학 등 2개 분야 박사양성스테이션 자격을 획득하고
2005년에는 제1기 박사 19명을 배출했으며 그 중 3명이 포스터닥 과정에 있다.

지속적으로 우수한 인재를 유치하기 위하여 국가차원의 나노 관련 프로젝트와
관련하여 최근 2년 동안 국가자연과학기금프로젝트 및 973프로젝트 7건을 유치
하였고 총 1,741만 4천 6백만 위엔의 자금을 지원받았다. 현재 센터 연구진들
은 세계 저명학술지에 총 14편의 논문을 발표하는 등의 성과를 보이고 있다.

○ 나노기술사업의 전면적 발전 추진
센터는1년 동안의 초기발전단계를 거친 후 대외개방형 기술컨소시움,연구기
지, 국제교류센터, 인력양성센터 등의 각종 기능을 보완하여 중국의 나노기술기
술과 산업이 공동 발전하는 선도 역할을 한다는 것이 궁극적인 목표이다.

 

Ⅲ.ꡔ국가나노과학센터ꡕ의3대 경쟁력 보완

국가나노과학센터는 중국에 이미 설립된 100여개 이상의 나노연구기관을 선도
하기 위해서 지난1여 년 동안 다음과 같은3대 경쟁력을 보완했다.

1. 대내외 역량을 결합한 공공연구기반 구축

○ 청화대학/북경대학과 연합
나노기술은 학제간 연구가 절실히 필요하여 물리/화학/생물/정보학분야와 협력
연구기반을 구축할 필요가 있다.중국에는 중국과학원 산하 연구소에만20여개

의 나노과학센터를 보유하고 있을 정도로 전국적으로 설립된 연구기관 수는 세
계적 최고수준이지만 아직까지 각 기관의 협력이 활성화되지 못한 실정이다.

국가나노과학센터는 우선 관련 분야의 기관과 협력메커니즘을 구축하는데 주력
했다. 즉, ‘개방과 연합’ 이라는 원칙에 입각하여 운영사업과 주요 정책을 결정
하고 북경대학 및 청화대학 등 유명대학과 연계하며 중국내 분산된 나노기술자
원을 통합하고 국가과학기술 혁신시스템을 연결시켰다.

○ 이사회 중심의 주임책임제 채택
중국의 연구기관은 소장 책임제가 일반적이나 센터는 과감하게 이사회 주도의
주임책임제를 채택했는데 <센터장정>에 따르면 이사회에 최고정책결정권을 위
임하고 주임은 공채를 통해서 선발하도록 되어있다. 현재 센터 이사장은 노용상
(路甬祥, Lu Yongxiang) 중국과학원 원장이 맡고 있으며, 주임은 백춘례(白春
禮, Bai Chunli) 중국과학원 부원장이다. 국제협력을 활성화하기 위해 Georgia
Institute of Technology의 왕중림(王中林, Wang Zhonglin) 종신교수를 해외주
임으로, 북경대학 및 청화대학 부총장을 센터 부주임으로 초빙하여 주요 정책결
정에 참여키시고 있다.

○ 학제간 연구시설과 정보 공유
센터는 학제간 연구와 시설/정보공유를 통해 기술집적 역량을 향상시키고▲나
노가공/나노부품▲나노소재/나노구조▲나노의학/생물 ▲구조와 성능 표징방법/
기술 등의4대 분야로 구성된 공공기술기반시스템을 구축할 계획이다.현재 나
노소재실험실은 기본적으로 구축된 상황이다.

○ 협력실험실 메커니즘 구축
센터는 중국내 최고수준의 연구기반을 구축한다는 목표로 내부역량과 외부역량
의 결합에 무엇보다 힘쓰고 있다. 즉, ‘자원공유, 우위보완, 상호활용, 중복연구
방지’등의 원칙을 설정하고 북경대학,청화대학, 북경대학 의학부, 중국과학원
산하 화학연구소/물리연구소/고에너지연구소 등에 6개의 협력실험실을 구축했으
며 설립 당해에 대학/연구소가 확보한 실험기기와 연구성과를 충분히 활용하고
있다.

특히 마이크로가공분야에서 청화대학과 마이크로전자연구소 등의 실험설비를 활
용하고, 생물의학분야에서는 북경대학 의학부와 공동으로 약물운송 관련 연구프
로젝트를 등 국가 중대프로젝트를 공동 추진 중이다. 협력실험실은 국가나노과
학센터가 공공기술기반으로 발전하는데 크게 기여할 것이다.

○ 엄격한 프로젝트 관리
국가나노과학센터는 기존 5개의 협력실험실에 프로젝트 경비를 지원하여 추진
상황을 동적으로 심사하고 있다. 연초에는 시범연구에 필요한 일정 비용을 지원
한 후 연말에는 시범업무 수행과정에 근거하여 부족한 부분은 보충하고 남는 자
금은 회수하는 방식이다.

또한 자원공유를 촉진시키기 위해 시범연구비용의 50% 이상을 대외업무에 일괄
적으로 사용하도록 하여 협력실험실의 개방성을 제도적으로 규정했다. 현재 중
국내 대외적으로 개방되는 실험설비는 51개에 달한다.

 

2. 중국의 자체적 나노기술 표준제정사업

나노기술의 발전과 대량 산업화에 따라 2004년 12월까지 중국 내 나노기술관련
제조․무역업체가 800여개로 집계되었고, 나노소재 생산라인도 수십 개에 이르렀
다. 그러나 중국에는 아직 나노기술테스트 및 표준시스템이 없어서 나노제품의
기술수준이 낮고 가짜 나노제품도 범람하고 있다. 과학기술 발전을 저해하고 시
장질서를 어지럽히는 사태를 정비하기 위해 국가나노과학센터는 나노제품 품질
평가기준이 될 표준제정사업 및 기술테스트사업 시행기관을 인가하는 등 연구
외 특수기능을 수행하게 되었다.

○｢전국나노기술표준화기술위원회｣역할 대행
2005년 3월 중국 국가표준화관리위원회의 비준으로 ｢전국나노기술표준화기술위
원회｣(이하 ‘위원회’)가 정식 발족되어 국가나노과학센터가 비서실 역할을 수행
하고 있다. 위원회는 나노기술국가표준을 제정하여 사회 경제 다양한 분야에 영
향력을 미치는 나노신기술/신제품/서비스를 대상으로 신뢰도 높은 데이터와 품
질표준,테스트방법을 제공할 방침이다.

2004년 4월에는｢중국실험실국가인가위원회｣의 비준 하에 ｢중국실험실국가인가
위원회기술위원회 나노기술전문위원회｣가 발족되어 국가나노과학센터가 위탁기
관으로서의 새로운 기능을 수행하게 되었다. 나노기술전문위원회는 나노테스트
기술실험실 인가사업과 나노제품의 시장접근 메커니즘을 규범화시키는 등의 기
능이 있다. 현재까지 북경, 상해, 심양 등지에서 나노기술실험실 준비연구사업이
추진되고 있으며 일부 성과를 획득했다.

○ 자체적 나노기술테스트 및 표준시스템 구축
글로벌경제권이 형성되면서 국가간의 무역을 가로막았던 관세 및 행정장벽이 낮
아지고 지적재산권/기술표준/테스트실험실 등 기술장벽이 점차 높아지면서 기존
시장 확보 및 신규시장 개척에 중요한 영향력을 미치고 있다.

중국은 자국의 나노산업 발전과 국제경쟁력 향상을 위해 자체 나노기술 테스트
및 표준시스템을 구축하는데 주력하고 있다.

 

3. 대외창구로서 전반적인 국제협력 추진

나노기술은 세계적으로 연구가 가장 활성화된 분야로 국제발전추세에 주목하지
않고 국제협력에 참여하지 않으면 도태된다. 중국의 나노전문가들은 기존 중국
의 국제협력이 소재/생물 등의 분야에서 산발적인 교류가 진행되어 나노기술의
총체적 발전에는 오히려 장애요소가 되었다고 지적하고 있다.

국가나노과학센터는 우선 중국 전문가들을 중심으로 국제회의와 양자간 회의를
개최했다. 일례로 <2004년 아시아 나노과학기술 국제회의>, <2004년 아시아
나노기술포럼>, <중국-독일 청년과학자 나노과학기술포럼>, <제1기 중국-미국
나노과학기술세미나>, <제1기 중국-한국 나노과학기술 양자간 교류회의>,
<ChinaNano2005 국제회의> 등을 개최한 바 있고 ｢韓中나노공동연구센터｣를
설립해 양국간의 전반적인 나노기술 연구협력을 추진하고 있다.

특히, 2005년 6월 중국 최대규모 국제 나노학술회의 “China NANO 2005”를
개최했는데1천여 명의 중국과 해외전문가 및90여 명의 국제학술계 대표급 인
사들이 참석하였으며, 총 660여 편의 논문과 1,100편의 회의기록이라는 성과를

냈다. <Nature Materials>, <Small> 등 세계적인 학술저널에서도 관련기사를
보도한 바 있다. 나노기술과 관련된 세계 발전동향을 살피고 세계 전문가들의
교류를 활성화 하는 장이 된 회의에서 독일 D. M. Kolb 박사는 회의에 참석한
전문가들의 수준과 규모를 바탕으로 중국나노기술의 영향력이 세계 전역에 미치
고 있다고 평가했다.

<첨부자료>

중국 국가과학기술 프로그램의 나노기술 지원현황
중국정부는 최근 10여년간 나노기술발전에 주력하여 10차 5개년계획 기간동안
핵심사업으로 선정했다. 과기부 산하 “국가나노과학기술지도및조정위원회”는
2000년 11월「국가나노과학기술발전강요」를 제정하여 나노생물․의료기술, 나노
전자학․나노부품 분야를 중장기 주요발전목표로 확정함으로써 나노기술의 산업
화를 촉진시켰다.

비공식통계에 의하면 중국 중앙정부가 국가과학기술프로그램을 통해 최근 5년
간 나노기술연구에 지원한 경비는 총 8억 3천 위엔으로 추정된다.

■ 국가자연과학기금

자연과학기금은 1980년대 후반부터 나노소재 기초연구를 지원하고 1991~2000
년 10년동안 총 9,200여만 위엔의 자금을 투입하여 나노소재합성제작/성능테스
트/신기술/이론연구/시스템조립및부품/마이크로메카트로닉스시스템 등의 기초연
구분야에서 일련의 성과를 거두었다.

특히, 10차 5개년계획 기간동안 나노기술이 급속히 발전하자「국가나노과학기술
발전강요」에 의거하여 투자를 대폭 증가하고, 2001~2003년까지 총 1억
9,600만 위엔을 투자하여 800여건의 나노프로젝트를 지원했다.

■ 973계획

중국은 1999년부터 973계획을 통해 나노소재 및 나노구조(1999~2004년), 인
공밴드갭(bandgap)소재의 물리성질 응용연구(2001~2006년), 나노전자재료의
표징 및 성능기초연구(2001~2006년), 자체회전 전자소재의 물리성질 및 관련
부품제작(2001~2006년), 나노소재 성능과 표징 및 관련 과학문제연구
(2002~2007)등 일련의 프로젝트를 추진했다.

■ 863계획

중국은 863계획을 통해 나노소재 및 마이크로메커트로닉스시스템 분야 중대 전
문프로젝트를 추진해 왔다. 그 중 나노소재 분야에는 나노정보소재 및 부품집적
기술,나노생물의용소재,나노환경소재, 나노에너지소재, 나노구조소재, 나노특수
기능성소재 등이 포함된다.실제 투자액은2억 위엔 정도로 집계된다.

■ 중국과학원 중점프로젝트

중국과학원은 지식혁신공정을 통해 탄소나노튜브, 나노부품, 생물칩시스템 개발
관련 일련의 나노과학기술 중대프로젝트를 잇달아 추진한 것으로 알려져 있다.

 

[참고자료: 2005.9.30 중국經濟日報10면]