Techno Leaders Digest

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Catch the Trends, See the Future

경제성장의 주요 요인으로 이노베이션이 주목되면서 최근 세계 각국에서 혁신전략과 계획을 연달아 발표하고 있다. 글로벌화의 심화로 이에 대응한 혁신정책 수립이 정책입안자에게 요구됨에 따라 최근 일본 내각부 경제사회 종합연구소에서는 글로벌화에 대응한 이노베이션 정책 정비를 위한 기초자료 로 이노베이션 정책의 국제적 동향을 조사하였다. OECD 가맹국, 미국, EU 의 이노베이션 정책 동향을 조사·연구한 결과, 일본이 혁신정책 수립시 주목 해야할 점으로 (1) 대외 개방적인 이노베이션 시스템 구축, (2) 사회 요구에 부응하는 정책목표 수립, (3) 연구개발 촉진 정책뿐만 아니라 교육`인력, 산업 정책 등을 종합한 이노베이션 정책 수립을 제시하였다.

2007. 7. 10.

Vol. 161

http://radar.yeskisti.net/TLD

Contents

01 일본, 글로벌 이노베이션 정책 동향 조사

03 EU, 과학자-사회 간 대화 강조 04 중국, 유학인재 유치 강화에 노력

세계는 지금

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05 RFID 기술을 활용한 외과 수술용 스펀지

06 태양계 탄생의 비밀을 풀어줄 우주선‘여명’

테크노 트렌드

08 제4세대 원자력시스템

HOT BOX

일본, 글로벌 이노베이션 정책 동향 조사

일본 혁신 정책의 주안점 제시

이노베이션 정책의 국제적 동향 조사 결과 R&D 지출 목표 및 중점 분야 선별

목 표 목표 년도 최근 수준 이노베이션 정책 중점 분야

E U

- 효율적인 이노베이션 시스템을 구축하기 위해 연구기관 조직개편 등 공적 연구제도를 강화 - 대학이나 정부 연구기관의 효율성 향상을 위해 프로젝트 베이스의 경쟁적 연구자금 조달 - 산학연 간의 기술이전 촉진을 위해 대학에 기술이전기구(TLO : Technology Licensing

Organization) 설치

조직체제`·자금계획 개혁 및 산학연계 촉진

ICT, 마이크로시스템, 소재, 환경, 바이오, 나노테크 생명과학, ICT, 환경, 나노테크, 소재 디지털 TV, 디스플레이 재생의료기술, 대체에너지, 게놈

- - 2.5% GDP(2004)

3.13% GDP(2004)

2.9% GDP(2004) 1.9% GDP(2003)

1.23%(2004) 1.81%(2003) 2010

2010

2007 2014

2020 2010 3.0% GDP

공적 R&D, GDP 대비 1%

공적 R&D, 2배 수준 2.5% GDP

2.5% GDP 3% GDP

<출처 : OECD, Science, Technology and Industry(STI) Outlook 2006에서 발췌>

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글로벌화에 대응하기 위해서는 인재나 기술지식의 수준, 지식재산권 보호 등 연구개발 환경 정비가 중요하다. 따라서 산학 연계나 민간 R&D 활동을 촉진하는 정책이나 인력 정책 등을 종합한 대외 개방적인 이노베이션 시스템을 구축하는 것 이 필요하다.

OECD(2006) 통계에 따르면 일본에 진출한 외국기업의 R&D 지출은 1995년부터 2003년 동안 배 이상 증가했지만, 민간 연구개발비에 대한 비중으로 보면 OECD 국가 중 최하 위에 속한다. 또한 일본 기업의 해외 연구개발 활동도 다른 나 라의 다국적기업에 비해 미미하다.

최근 세계 각국은 과학기술정책과 이노베이션정책을 구별 해 추진 중이다. 일반적으로 이노베이션을 창출하는 선형모델 에서는 과학기술의 진흥이 이노베이션의 진흥으로 직결된다 고 하지만, 현재의 이노베이션 정책에서는 과학의 진흥이 반 드시 이노베이션으로 결부되는 것은 아니라고 본다. 이노베이 션 정책은 시즈(Seeds)에 의한 과학정책이 아니라 니즈 (Needs)에 따라 목표를 부여한다. 이에 따라 수요자가 바라 는 기술지식을 창출하는 것이 각국 정책 입안의 트렌드가 되고 있다.

예를 들면 독일의 경우 구체적인 정책 목표 수립에 니즈 (Needs)를 적극적으로 반영하는 Futur 프로젝트를 추진했 다. 반면, 일본의 경우 과학기술 정책연구의 기술예측을 정책 수립에 응용하는 전통적인 방법이 일반적이다. 부분적으로 니 즈(needs)를 반영하는 전략과제 설정방법 개발이 시도되고

OECD 각국의 R&D 세제 인센티브(2004년) - 다국적기업의 연구개발 활동 증대

- 2004년 OECD 국가 민간 R&D 지출의 평균 16%를 다국적기업이 담당 - 헝가리, 아일랜드, 체코, 영국, 오스트리아의 경우 40%를 다국적기업이

차지

- 핀란드 국립기술청(Tekes) 연구프로그램의 36%가 국제적인 공동연구로 추진

R&D의 국제화 민간 연구개발 활동 촉진 정책 추진

인적자원 확보

정책 평가 중시

캐나다(20%) 프랑스(5%) 일본(10~12%) 한국(7% 시설부문) 멕시코(30%) 네덜란드(13%) 노르웨이(18%) 포르투갈(20%) 스페인(30%) 호주(125%) 오스트리아(125%) 벨기에(113.5%) 덴마크(150%) 헝가리(100~300%) 영국(125%)

미국(20%) 프랑스(45%) 아일랜드(20%) 한국(40%) 포르투갈(50%) 스페인(50%)

호주(175%) 오스트리아(135%)

캐나다(35%) 이탈리아(30%) 일본(15%) 한국(15%, 이윤의 50%)

네덜란드(40%) 노르웨이(20%)

벨기에(118.5%) 덴마크(150%) 영국(150%) R&D 세액공제

(Tax Credit)

R&D 소득공제 (Tax Allowance)

R&D 지출 수준 R&D 지출 증가 중소기업 우대조치

<출처 : OECD, Science, Technology and Industry(STI) Outlook 2004>

9.6 10.4 6.9 1.2 6.9 5.9

3.5 4.2 5.4 3.4 4.5 3.3

2002년 2004년 2004년 2004년 2002년 2003년

OECD평균 EU 25

근로자 100명당 연구원수

총연구원수

성장률(%)

<출처 : OECD, Science, Technology and Industry(STI) Outlook 2004에서 발췌>

US Advanced Technology Program(ATP)이 공동기업(Joint Venture) 을 대상으로 공적지원의 효과를 평가하기 위해 인터뷰 조사 실시 신에너지 산업기술종합기구(NEDO)가 2003년부터 프로젝트 평가 실시

핀란드 아카데미(Academy of Finland)와 국립기술청(Tekes)이 정책평가 실시

정책 및 계획에 대한 정기적인 평가를 법률로 규정

핀 란 드

네 덜 란 드 뉴 질 랜 드 스 위 스

혁신정책 수립시 일본이 주목해야 할 3가지 중점 사항

대외 개방적인 이노베이션 시스템 구축

01

사회 요구에 부응하는 정책목표 수립

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(3)

있지만, 실제 정책 수립 시 활용되기에는 아직 미흡하다.

최근 세계 각국은 단순한 R&D 투자 증액이나 중점화에 머 물지 않고 교육, 인력 정책이나 시장형성 정책 등을 포함한 통 합적인 이노베이션 정책을 수립하고 있다. 이러한 정책의 통 합화는 대외 개방적인 이노베이션 시스템에 의한 이익을 향유 하기 위함이다. 다양한 정책을 종합적으로 실시해 이노베이션 을 촉진하는 환경을 창출해야 하므로 대외 개방적인 이노베이 션 시스템 구축에 도움이 된다.

예를 들면 미국 경쟁력 구상(America Competitiveness Initiative(2006))이나 EU의 프레임워크 프로그램의 경우 인 력정책에서 인프라 정비까지 다방면에 걸친 이노베이션 요소 를 하나의 전략으로 통합한 정책 패키지이다. 반면 일본의 이 노베이션 정책은 오로지 전략적 연구개발투자(선택과 집중) 에 머물러 있다.

http://www.esri.go.jp TLD0161A001518

유럽연합(EU)의 유럽연구자문위원회(EURAB : European Research Advisory Board)는 지난 6월 연구자와사회행 위자(societal actors)*간 대화의 중요성을 강조하는 보고서 를 발간하였다. 『연구와 사회 연계(Research and Societal Engagement)』라는 제목의 이 보고서에 따르면, 성공적인 혁신을 위해서는 학계와 산업 간 협력뿐만 아니라 사회행위자 들과의 밀접한 연계가 필요하다. 보고서는 현재 유럽의 대중 이 갖고 있는 연구에 대한 부정적 인식(유전자조작농산물 (GMO), 원자력 등))에 따른 불필요한 마찰을 연구자들과 사 회행위자 간의 대화를 통해 줄임으로써 각각의 연구분야에서 더욱 큰 혁신을 이룰 수 있을 것이라고 주장한다.

EU는 그 동안 과학문화 활성화를 지원하는 프로그램 하에 과학주간 및 과학축제, 합의회의(Consensus conference) 및

여러 다른 과학 커뮤니케이션 활동들을 주관해왔다. 유럽의 연구자들은 이러한 과정에 참여하면서 연구를 주제로 한 대중 과의 대화에 더욱 익숙해졌지만 대중과의 지속적인 대화와 연 계를 이어가기에는 아직 부족한 점이 많다. 이에 보고서는 연 구자들이 연구를 수행함에 있어 사회적 의문점이나 우려들을 충분히 고려할 수 있도록 대중과 연계시키는 방안을 제시하고 있다.

보고서는 연구자 사회가 대중과 지속적인 대화를 이루어 가기 위해 추진해야 할 사항들에 대한 권고안을 다음과 같이 제시하고 있다.

교육, 인력, 산업 정책 등을 종합한 이노베이션 정책 수립

03

EU, 과학자-사회 간 대화 강조

* 사회행위자(societal actors)

특정 연구나 정치적 활동에 대응하는 NGO, 소비자 단체 등의 시민단체, 이해관계자 집단 및 미디어 등을 포함하며 유럽의 과학정책에서 일반 적으로“대중(public)"을 뜻함

대학 교과과정에 연구자와 일반대중 간의 연계 활동을 포함 시킴

대학은 연구자와 일반인 간에 좀더 많은 대화와 상호작용이 이루 어질 수 있도록 체계적인 교과과정을 마련해야 함. 학생들이 다른 사회 구성원들과의 연계를 통해 다른 관점들을 접하도록 함으로 써 대학은 다학제적(Multi-disciplinary) 사고를 권장하는 환경 을 제공함.

연구업무에 생산적 요소로서 사회적 연계 지향

과학자들은 대중과의 연계 활동이 그들의 업무에 있어 비생산 적인 활동이라고 생각하는 경향이 있다고 조사된 바 있음. 유럽 위원회는 사회와의 더 많은 대화가 가지고 올 수 있는 가치를 재조명하고 연구자들의 연구수행에 도움이 되는 바를 부각시켜 야 함. 이를 위해 과학자와 대중을 연계한 다학제적 행사를 개최 하고 우수사례를 제시함.

이해당사자간 대화(Stakeholder dialogue)

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<출처 : EURAB 2007, Research and Societal Engagement>

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혁신형 국가 건설과 국제 경쟁력 강화를 위하여 최근 중국 이 해외 유학파 고급인재를 유치하기 위해 적극 노력하고 있 다. 관련 통계에 따르면 지난 2006년 말까지 중국의 해외유학 생 총 수는 106.7만 명, 유학을 마치고 귀국한 인원은 총 27.5만 명에 달한다. 이 중 2006년도에 귀국한 유학생은 4.2 만 명으로 2005년에 비해 21.3% 증가한 것으로 나타났다.

지난 5월 29일 발표된‘중국 인재 보고서’에 따르면 오는 2010년 중국의 전문기술인력은 4,000만 명에 달하지만, 전 문기술인력에 대한 수요는 6,000만 명에 달해 인력 부족 현상 이 극심할 것으로 분석되었다. 중국 경제의 발전과 함께 고급 인재에 대한 수요가 더욱 증대될 것으로 예상됨에 따라, 중국 정부는 양질의 인력을 확보하기 위해「고급 기술인력 양성 체 계 구축 11.5 계획(2006~2010)」을 수립하는 한편 해외에서 유학한 고급인재를 유치하기 위해 다양한 사업들을 전개하고 있다.

지난 3월에는 중국 인사부, 교육부 등 관련 16개 부처가 공 동으로 해외에서 유학한 고급인재들이 귀국하여 국가기관에 근무를 희망할 경우, 관련 주관 부서의 심사`비준을 거쳐 인력 티오, 연봉, 출국 전의 호적 소재지 등의 제한을 받지 않고 근 무할 수 있는‘그린 루트’를 구축하였다. 또한 5월에는 중국 최초로 귀국 유학생을 위한 전문 서비스 제공 기구인‘중국 유 학인재 시장’을 공식 구축하기도 하였다. 중국 교육부 산하 유 학서비스센터에서 구축한‘중국 유학인재 시장’은 유학을 마 치고 귀국하려는 우수 인재들과 이들을 필요로 하는 기관, 회 사들에게 취업 관련 정보 제공, 인재 추천`평가, 학위 인증, 과 학 연구기금 신청 접수, 귀국 후 정착 지원 등의 서비스를 제 공하고 있다.

또한 중국 유일의 유학생 전문 서비스 기관인‘유학서비스 센터’는 이미 해외 55개 중국 대사관, 영사관 및 2,000여 개 에 달하는‘유학생회’와 네트워크를 구축하고, 국내외에 30개 에 달하는 유학생을 위한 서비스센터를 개설해 귀국 유학생을 위한 관련 서비스를 제공 중이다.

http://www.sciencenet.cn http://www.stdaily.com TLD0161A001520

중국, 유학인재 유치 강화에 노력

- 귀국 후 바로 근무할 수 있는‘그린루트’구축 - 귀국인재 지원 기구‘중국 유학인재 시장’구축 등

교육, 기술, 시장 및 사회 구성원 간 상호작용 사회행위자 단체들의 연구능력을 높일 수 있는 메커니즘 개발

EURAB은 사회행위자들이 연구와 혁신에 대한 대등한 대화를 할 수 있도록 하는 메커니즘을 개발할 것을 권장함. 2007년도 FP7 ‘과학과 사회’에 사회행위자(NGO, 시민단체 등)의 연구 역량을 향상시키는 프로그램이 진행중임.

유럽 기술 플랫폼(European Technology Platforms, ETP)에 사회행위자 참여 확대

EU의 산업 발전을 위해 이해관계자의 참여를 통한 미래 연구 전략을 개발하는 ETP의 이해관계자 연계 활동은 산업, 정부, 대학에 국한되어 왔음. 사회행위자의 참여를 위해 FP7과 같은 EU 예산 집행 메커니즘을 통해 사회행위자의 역량을 강화할 수 있는 기반을 마련함.

연구자와 사회행위자간 대화를 위한 파트너십 형성

혁신은 사회 전체가 함께 그 과정에 참여할 때 가장 좋은 결과를 지님. 유럽위원회는 연구자가 다른 행위자들과의 대화를 통해 그 가치를 인지할 수 있도록 일련의 좋은 참여 기회를 마련해야 함.

연구평가 과정의 여러 단계에 사회행위자 참여 유도

프로젝트 평가 및 사후평가 과정 등은 적절한 단계에서의 사회 행위자 참여를 통해 강화될 수 있음. 특히, 영향평가에서의 사회 행위자의 역할이 큼.

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<출처 : EURAB 2007, Research and Societal Engagement>

http://www.euractiv.com EURAB 2007, Research and Societal Engagement TLD0161A001519

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외과 수술에 사용되는 스펀지는 사용 전후의 갯수를 환자의 안전을 위해 정확하게 기록해야 한다. 이를 신속하고 정확하게 처리하기 위해 스펀지에 RFID(무선인식 : Radio Frequency Identification)를 적용하여 환자의 안전 보장은 물론, 경비 절감의 효과를 노리고 있다. 물론 기술적으로는 기존의 것과 크게 다를 바가 없으나, RFID를 포함한 센서 네트워크의 기 술 응용 분야의 무궁무진함을 보여주는 좋은 예이다.

미국 피츠버그에 있는 ClearCount Medical Solutions 사 는(www.clearcount.com) 주로 외과적인 안전에 관련된 연구 개발을 수행해왔다. 이 회사는 외과 수술을 받은 환자의 신체 내부에 스펀지들이 부주의하게 남는 경우를 막기 위해 설계된 스마트스펀지(SmartSponge) 시스템의 상업화를 눈앞에 두 고 있다. 현재 임상적인 실험이 수행 중이며, 미 식품의약국 (FDA)의 허가를 받았다. 6월 초, FDA는 ClearCount사가 수 동형 RFID 태그를 이용한 외과 수술용 스펀지 상품을 출시하는 것을 허용하였다. SmartSponge 시스템은 Texas Instrument 사의 Tag-it HF-l tags를 사용하고, 13.56MHz대역에서 작 동하며, ISO 15693과 18000-3 표준을 지원한다.

독립적인 기구인 No Thing Left Behind는 ClearCount사 의 RFID 기술이 적용된 스펀지, 호출기 및 비교소프트웨어의 임상 시험을 미국 내 5개 병원에서 외과수술에 적용하고 있 다. 이 프로젝트의 최종 목표는 수술에 사용된 외과 수술용 도 구들이 절대 환자 내부에 남지 않도록 하는 것이다. 최근 연구 에 의하면, 외과 수술용 물체가 환자 내부에 남는 경우의 확률 이 약 1백분의 1에서 5천분의 1에 이르고, 다른 연구에 의하 면 이러한 물체의 3분의 2 정도가 외과 수술용 스펀지인 것으 로 알려져 있다.

ClearCount사는 약 1년 전에 RFID를 기반으로 한 시스템 을 출시한 후 외과 의료팀이 좀더 쉽고 정확하게 수술 전후의 스펀지 수를 셀 수 있도록 이를 재설계하였다. 이 시스템은 하 나의 수술실에서 다른 수술실로 이동하여 사용할 수 있으며, RFID 호출기를 내부적으로 포함하여 수술 시작 시 스펀지 함 에 담긴 태그를 호출기에 부착된 통에 설치하고 그 수를 기록 하게 된다. 수술 후에는 사용된 스펀지는 호출기가 부착된 통 으로 버려지고, 여기서 버려진 개수를 기록한다. 작은 LCD 스크린을 이용하여 이러한 개수들이 일치하는 것을 확인한다.

각 태그는 고유한 ID를 가지고 있기 때문에, 시스템은 개복용

스펀지, 4×4 인치 스펀지 등 다양한 스펀지 종류에 대한 분 류도 가능하게 한다. 또한, RFID 호출기가 막대형으로 이루 어져 있어, 수술팀이 수술 후 검사할 때 환자를 스캔하고 실수 로 남긴 스펀지의 위치를 찾을 수 있게 되어 있다.

현재 외과 수술 간호사들은 수술 전 후로 스펀지의 갯수를 하나하나 세어 야 한다. 스펀지에는 X-ray에 의해 탐 지할 수 있는 실이 꿰매져 있으며 만 일 수술 전후의 스펀지 수가 일치하지 않는다면 X-ray 검사를 통해 그 위치 를 파악하여야 한다. 그러나 소수 수 술실만이 수술실 내에 X-ray 장비를

가지고 있기 때문에, X-ray 검사를 위해 검사실을 확보하고 환자를 이동하는 데 시간이 소요된다. 또한, X-ray 기사들은 다른 X-ray의 판독을 위해 호출되어 자리를 비울 수도 있다.

더 심각한 문제는 만일 스펀지가 뼈로 가려져 있는 경우 X- ray를 통해 탐지해 낼 수 없다는 것이다.

한편, 스펀지의 수를 손으로 일일이 확인하는 작업은 시간 이 많이 소요될 뿐만 아니라 실수가 발생할 가능성이 크다. 통 계에 의하면 스펀지가 환자 내에서 발생한 경우의 85%가 스 펀지 갯수 계산에 오류가 없다고 판단된 경우였다. 따라서, ClearCount사는 새로운 제품을 디자인하였고, 새로운 디자 인은 사용 전후의 스펀지 수를 자동으로 세기 위한 호출기를 포함한다. 또한, 확인을 위해 ClearCount사는 수술 후 모든 환자들을 스캔 막대를 이용하여 스캔할 것을 권장하고 있다.

이는 5초 정도가 소요되는 것으로 알려졌다.

오는 2007년 말이나 2008년 초, 이러한 시스템의 상업적인 사 용이 가능할 것으로 회사는 예측하고 있다. 이를 위해 ClearCount사는 No Thing Left Behind에 의해 수행되고 있는 임상 시험을 통해 2006년 4월부터 시스템을 테스트하고 있다.

샌프란시스코 캘리포니아주립대(UCSF)의 임상 외과 교수이자 미국 보훈부 샌프란시스코 보훈 메디컬 센터의 외과 수술의인 의 학박사 베르나 깁스(Verna C. Gibbs)에 의하면 미국 내 5개의 병원에서 약 400에서 500회 정도의 수술을 통해 SmartSponge 시스템을 테스트하는 것이 목표라고 한다. 현재 프로젝트는 임상 시험을 통해 약 절반 정도 수행된 단계이며 새롭게 설계된 SmartSponge를 이용하여 나머지 실험이 수행될 것이라고 한다.

RFID 기술을 활용한 외과 수술용 스펀지

RFID 기술을 활용한 외과 수술용 스펀지

RFID 기술을 활용한 외과 수술용 스펀지

RFID 기술을 활용한 외과 수술용 스펀지

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RFID 기술을 활용한 SmartSponge 개발은 동일한 기술이 적용 가능한 분야가 무궁무진할 수 있음을 보여주는 좋은 사 례라 볼 수 있다. 새로운 응용 분야를 개발하고 적용하는 것 역시 새로운 기술을 개발하는 것 만큼이나 중요할 것이다.

http://www.rfidjournal.com 지식코디네이터 wdragon

TLD0161B001521

태양계에 존재하는 많은 소행성들은 태양계 형성 당시의 모 습을 간직하고 있어 태양계의 형성 메커니즘을 연구하는 데 매우 귀중한 존재들이다. 미항공우주국(NASA)은‘여명 (Dawn)’의 임무를 통해 태양계 초기에 형성된 것으로 보이 는 소행성 베스타(Vesta)와 왜행성(dwarf planet)* 세레스 (Ceres)를 관측해 초기 태양계의 특징과 태양계의 주요 형성 과정을 밝혀낼 계획이다.

태양계 초기 단계에서 태양 성운 내의 물질 분포는 태양과 의 거리에 따라 달라진다. 거리가 멀어질수록 온도가 내려가 기 때문에 가까운 곳에서는 지구형 천체가 형성되고 먼 곳에 서는 얼음형 천체가 형성된다. 이번 임무에서는 동일한 관측 장비를 이용해 서로 다른 두 천체를 연구함으로써 다른 진화 경로를 겪은 두 천체를 비교하고 초기 태양계의 모습에 대한 사진을 찍을 수 있을 것이다.

▶ 세레스와 베스타

세레스와 베스타는 소행성대에서 가장 질량이 큰 물체다.

베스타는 암석 천체지만 세레스는 많은 양의 얼음을 포함하고 있는 것으로 알려져 있다. 서로 비슷하게 형성되고 진화한 두 천체 사이의 지질학적 차이는 태양계 안쪽의 암석형 천체와 태양계 바깥쪽의 얼음형 천체 사이의 연결 고리가 될 것이다.

두 천체에 대한 기존의 관측 자료들은 지상의 망원경과 허블

망원경으로 관측한 것들이다.

최초로 발견된 미행성(Minor planet) 세레스는 거의 구에 가까운 형태를 하고 있으며 지구처럼 핵과 표면이 밀도가 다른 광물로 이루어져 있다. 과학자들은 세레스의 지각 속에 얼음이 묻혀 있을 것으로 보고 있다. 그러한 판단은 세레스의 지각 밀 도가 지구의 지각 밀도보다 낮다는 사실과 먼지로 덮인 표면이 물을 함유한 광물의 분광학적 특성을 보인다는 사실에 근거하 고 있다. 어쩌면 세레스는 극관을 가지고 있을 수도 있다. 세레 스의 25% 정도가 물로 구성되어 있다면 이것은 지구상의 모 든 담수를 합한 것보다도 더 많은 것이다. 지구에서와 달리 세 레스의 물은 얼음의 형태로 맨틀에 저장되어 있을 것이다.

베스타는 화성과 달을 제외하고 지구에 샘플이 존재하는 세 번째 천체다. 현무암질의 소행성 표면은 45억 년 전 처음 형 성된 직후에 뜨거운 내부에서 스며 나온 용암이 굳어져 형성 된 후 그대로 보존된 것으로 보인다. 망원경 관측 결과 표면의 위치에 따라 광물 성분이 달라지는 것으로 나타났다. 한편 베 스타의 남극에는 직경 460km, 깊이 13km의 거대한 분화구 가 있다. 이 분화구를 만들어 낸 거대한 충돌은 소행성의 1%

에 해당하는 물질을 우주 공간으로 날려버렸다. 과학자들은 지구에서 발견되는 운석의 5%는 이때의 충돌에 의해 만들어 진 것으로 믿고 있다.

태양계 탄생의 비밀을 풀어줄

우주선‘여명’

왼쪽부터 차례로 베스타, 세레스, 달.

<출처 : Wikepedia>

베스타, 세레스, 달의 크기 비교

1960년에 호주 서부에 떨어진 운석으로 무게는 631g이다.

베스타에서 온 운석

* 왜행성이란?

명왕성의 지위를 박탈하면서 2006년에 새롭게 정의한 부류의 천체로, 거의 원형에 가까운 모양을 유지할 정도로 비교적 강한 자체 중력을 가지고 있으며 다른 행성의 위성이 아닌 태양 주위를 도는 천체를 말 한다. 현재 명왕성, 에리스, 세레스가 포함되어 있다.

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시험한 바 있다.

30cm 크기를 갖는 세 개의 이온 추진기는 각각 두 개의 축 방향으로 움직일 수 있어 우주선의 질량 중심 이동을 가능하 게 한다. 한편 자세 제어 시스템은 이온 추진기의 도움을 받아 우주선의 자세를 조절할 수 있다. 세 개의 이온 엔진은 임무 수행에 필요한 추진력과 여분의 추진력을 제공한다. 하지만 세 엔진이 동시에 가동되는 것은 아니고 한 순간에는 하나만 작동한다. 우주선은 일주일에 몇 시간 정도 안테나를 지구로 향하는 시간을 제외하면 수년 동안 중단없이 이온추진을 수행 하게 된다. 총 추진 기간은 2,100일로 딥스페이스1이 가진 678일을 훨씬 뛰어 넘는다.

이온 추진기는 크세논 연료에서 이온들을 가속시켜 보통의 화학 엔진이 낼 수 있는 것보다 10배나 빠른 속도로 방출한 다. 엔진은 전위와 크세논 연료 공급을 통해 조절되는데 연료 의 소모량은 최대 출력에서 초당 3.25 밀리그램으로 극히 미 미하다. 우주선은 총 425 킬로그램의 크세논 추진제를 적재 할 것이다.

최대 출력에서 각 엔진은 91 밀리뉴턴의 힘을 낼 수 있다.

이 정도의 힘이라면 공책의 종이 한 장 정도를 들 수 있는 힘 으로 시속 100km에 도달하려면 4일이 걸린다. 추진력이 너 무 미약하다고 생각할 수 있지만 우주선의 이온 엔진이 내는 속도 변화의 합은 9개의 고체 연료 부스터와 델타로켓의 1, 2, 3 단계에서 제공되는 것과 비슷하다. 이것은 로켓이 몇 분 만에 모든 연료를 다 소모하는 것에 비해 이온 추진 시스템은 수천 일에 걸쳐 지속적으로 작동하기 때문이다.

우주선은 2009년 3월 화성의 중력을 이용해 진행 경로를 바 꾸고 2011년 9월에 베스타에 도착할 예정이다. 2012년 4월까 지 베스타를 관측한 뒤 다시 먼 여정을 떠나 2015년에 세레스 에 도착하게 된다. 1차 임무는 2015년 7월에 종결될 것이다.

우주개발 진흥법에 따르면 우리나라도 2015년까지 20기의 위성을 갖는 우주기술 강국이 되어 있을 것이다. 어찌 보면 외 나로도 우주센터의 개장을 앞두고 있는 우리나라는 우주기술 의‘여명’을 맞고 있는 상황이다. 여명 우주선이 많은 과학적 성과를 올리며 태양계의 탄생의 비밀을 풀어주는 동안 우리의 우주기술도 여명을 지나 찬란한 아침을 맞을 수 있게 되기를 기원해 본다.

http://www.nasa.gov 지식코디네이터 ch_ahn

TLD0161B001522

▶ 우주선의 주요 관측 장비 및 이온 추진 엔진

기상 악화로 당초 예정보다 늦은 2007년 7월 15일 이후 케 이프케너버럴 기지에서 델타2 로켓에 의해 발사될 예정인 여 명 우주선은 세 개의 주요 과학 장비를 이용해 관측을 수행할 것이다. 세 개의 장비는 광학 사진을 찍고 항법 자료를 제공할 프레이밍 카메라, 표면의 광물 조성을 측정할 가시광선·적외 선 사상 분광기, 두 천체의 구성 성분 분석에 이용될 감마선·

중성자 검출기다. 이 장비들 외에도 전파 송신기 및 광학 항법 장비들은 중력장에 관한 자료를 제공함으로써 내부 구조와 형 태 특성을 파악하는 데 도움을 줄 것이다.

여명 우주선은 최신의 다른 임무에서 개발된 첨단 기술 부 품의 재고들과 기존 임무들에서 쓰고 남은 장비들을 결합해 제작되었다. 대부분의 시스템은 주 시스템이 문제를 일으킬 때 이를 대체할 수 있는 보조 시스템을 갖도록 설계되었다. 우 주선에 장착된 장애 방지 소프트웨어는 비정상적 상태를 인식 할 경우 대체 시스템을 가동하게 된다.

우주선은 이온 추진 시스템을 이용해 목표물에 접근할 것이 다. 이온 엔진 덕분에 우주선은 복잡한 경로를 갖는 이번 임무 를 수행할 수 있다. 이온 엔진이 없었다면 우주선의 부피는 훨 씬 커졌을 것이며 이에 따라 발사체 또한 엄청나게 커졌을 것 이다. 이온추진은 딥스페이스1(Deep Space 1) 우주선에서 이미 검증을 받은 기술이다. 딥스페이스1 우주선은 소행성과 혜성으로 여행하는 중에 이온 추진 기술과 그 외 11가지 기술을

<출처/Credit : William K. Hartmann>

여명 우주선의 임무 상상도 공식명칭

발견 발견자 모양 크기 (km) 자전 주기

세 레 스 베 스 타

4 Vesta 1807년 3월 29일 하인리히 올버스 남극이 볼록한 타원체 578×560×548 5.342 시간 1 Ceres

1801년 1월 1일 주세페 피아찌 구에 가까운 타원체 975×909 9.075 시간

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세계는 지금 인류의 지속 가능한 발전에 기 여하면서, 안전성과 경제성 그리고 핵확산 저 항성을 구비한 제4세대 원자력시스템개발에 힘을 모으고 있다. 전 세계적으로 3억7천만 kWe에 가까운 시설 용량의 원자력발전소가 80%이상의 설비 이용률을 보이면서 안정적으 로 운전되고 있고 이들보다 안전성과 경제성 을 한층 더 향상시킨 제3세대 플러스 원전이 건설되고 있다. 현재의 원전은 자원 확보 경쟁 을 유발하고 있는 우라늄을 대량으로 소비하 고, 처분장 확보에 어려움을 겪고 있는 사용후 핵연료를 대량으로 배출하고 있다. 그러나 세 계는 대량생산, 대량소비, 대량폐기의 세기로 부터 순환이용, 다단계이용, 풍부하고 흔한 자 원으로의 대체를 통한 초고효율, 자원절약형 의 경제사회시스템으로 변천하고 있다.

21세기에 들어와 제4세대 원자력시스템 국 제포럼에서 공모된 27개 개념 가운데에 2030 년에는 실용화가 가능하며 지속성, 안전성, 경 제성 그리고 핵확산 저항성을 구비한 제4세대 원자력시스템으로 6개 시스템이 선정되었다.

핵확산저항성을 갖춘 순환핵연료주기를 도입 하여 사용후핵연료의 사용 가능한 성분은 모두 사용하는 초고효율, 자원절약형의 원자력시스 템인 금속핵연료사용 소듐냉각고속로와 파이 로프로세싱으로 구성된 시스템도 제4세대 원 자력시스템에 포함된다. 이 제4세대 원자력시 스템은 집중형과 분산형 모두를 적절하게 배분 할 수 있는 특성도 지닌다. 원자력의 아버지

페르미와 위그너가 고속증식로를 실용화시킨 국가가 세계를 지배하게 될 것이라 하던 바로 그 원자력시스템도 제4세대 원자력시스템의 하나이다. 파이로프로세싱과 소듐냉각고속로 로 순환형 핵연료주기를 완성할 수 있으며 이 로써 우라늄소비와 방사성폐기물 양을 100분 의 1로 저감시킬 수 있다.

우리나라는 1980년대 후반부터 미국의 아 이다호국립연구소(INL), 아르곤국립연구소 (ANL), 제너럴 일렉트릭(GE), 일본의 전력 중앙연구소(CRIEPI), 그리고 러시아의 국립 물리에너지연구소(IPPE)와 협력하여 금속핵 연료 사용 소듐냉각고속로인 KALIMER와 파 이로프로세싱 시스템을 개발하여 왔다. 이러 한 노력이 열매를 맺어 제4세대 원자력시스템 개발을 위한 국제포럼에서 참조노형으로 선정 된 바 있다.

우리의 후배들이 원자력을 반도체, 자동차, 제철, 조선 그리고 플랜트 수출산업을 계승하 는 성장산업으로 육성하고 있다. 이는 플러그 인 하이브리드 자동차로 대표되는 자동차의 전력화로 탈(脫)석유수송시스템 시대를 열게 도 한다. 우리에게는 우리의 후대를 잘 키워줄 재기발랄한 후배들이 있다. 이들의 기를 북돋 아주어 기술개발에 전념할 수 있는 환경조성 에 우리 원로과학기술인도 힘이 될 수 있기를 희망한다.

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제4세대 원자력시스템

- 서울대학교 문리과대학 물리학과 졸업

- 서울대학교 대학원 핵공학박사 - 한국원자력연구소 근무, KALIMER

개발 주도

- 현 한국과학기술정보연구원 전문 연구위원

주 간 Techno Leaders’Digest (특수주간신문)

발행일 2007년 7월 10일 (통권 161호) | 등록번호 대전다01213

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조 만

수치

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참조

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