2018년 세계를 놀라게 할 중국의 7대 과학 기술

달 뒷면 탐사, 양자통신, GPS 잡을 북두, 면역항암요법

2018.02.08


첨단 과학기술 경쟁이 치열해지는 가운데 올해 중국은 달 뒷면 탐사, 심해연구, 양자통신기술, 원자력발전 등 분야에서 세계를 선도하는 성과를 낼 전망이다. 

천문학적인 투자유치와 정부당국의 정책 지원을 바탕으로 해외 우수 인재 유치, 주요 기업들의 인수합병도 가속화할 전망이다. 우주, 에너지, 인공지능, 첨단의료를 아우르는 2018년 중국의 7대 과학 프로젝트를 짚어본다. 

◆ 달 뒤에는 뭐가 있을까? 연내 달 뒷면 탐사 

1969년 닐 암스트롱이 달에 인류의 첫 발을 내디딘 지 반세기가 흘렀지만, 아직까지 달 뒷면은 미지의 세계로 남아 있다. 미국 러시아 인도 등이 달 뒷면 탐사 경쟁을 벌이는 가운데 중국도 올해 달 뒷면 탐사를 시도할 예정이다. 성공하면 세계 최초가 된다.

달은 자전주기와 공전주기가 같이 때문에 지구에서는 항상 달의 앞면만 볼 수 있다. 또한 달 뒷면에서는 특수한 전자기파가 발생하기 때문에 통신을 하기가 더욱 어렵다.

중국 국방과기공업국(國防科工局)은 이 문제를 해결하기 올해 2단계에 걸쳐 달 뒷면 탐사에 나서겠다고 밝혔다. 먼저 5월엔 달과 지구의 중력이 동일하게 적용되는 라그랑주포인트(L2)에 중계 위성을 띄우고 관측 통신을 시작한다. 

뒤이어 12월엔 탐사 로봇 창어(嫦娥) 4호를 달 뒷면으로 보내고, 중계 위성과의 저주파 교신을 통해 달 탐사에 나선다는 계획이다.

중국 국방과기공업국 산하 달 탐사센터의 류지중(劉繼忠) 주임은 “창어 4호는 달 뒷면의 지형지물과 물질 성분을 종합적으로 조사할 것이며, 인류의 우주 탐사에 있어 획기적인 발전을 이루게 될 것”이라고 밝혔다. 

중국은 2004년부터 본격적으로 달 탐사를 시작해 왔으며, 2020년까지 달에 우주인을 보낼 예정이다. 

◆ ‘GPS 뛰어넘는다’ 북두위성 10개 발사 

올해엔 위성항법시스템(GNSS) 구축을 위한 중국의 ‘북두위성(北斗衛星)’ 프로젝트가 어느 해보다 빠르게 진행될 예정이다. 중국은 연내 모두 10개 이상의 북두위성을 쏘아 올려 위성항법시스템의 산업화를 추진하겠다고 공언했다. 

연 초 중국 위성항법관리실의 란청치(冉承其) 대변인은 “올해 안에 10개가 넘는 북두3호 위성을 발사해 일대일로(一帶一路, 육·해상실크로드) 참여국에 위성항법시스템 서비스를 제공하고, 오는 2020년까지는 30개의 북두위성을 발사에 전 세계에 서비스하겠다”고 밝혔다.

 
지금까지 세계 위성항법 서비스는 미국이 주도해 온 GPS시스템에 의존해 왔다. 그러나 중국은 앞으로 북두위성을 통해 새로운 위성항법 서비스를 제공할 계획이다. 

중국은 2017년 11월에도 2대의 북두3호 위성 발사에 성공했다. 당시 위성항법관리실은 “북두 3호 위성은 기존 위성보다 수명이 길고 정밀도가 높으며 서비스 면적이 넓어 위성항법시스템 구축에 큰 역할을 하게 될 것”이라고 설명했다. 

중국 재정부는 2014년 ‘북두위성항법산업 응용시범항목’을 제정하고, 북두위성항법 시스템을 다양한 산업에 적용하는 방안을 연구해 왔다. 

앞으로 스마트폰 스마트카 대중교통 물류 등 다양한 밸류체인에서 관련 기술이 응용되면서 2020년까지 북두위성항법 연관 산업 규모는 4000억위안에 달할 전망이다. 

◆ ‘3룡(龍)’을 ‘7룡(龍)’으로, 심해연구 박차 

심해연구 선두주자로 꼽히는 중국이 앞으로 ‘7마리의 용’을 타고 바닷속 비밀을 파헤칠 계획이다. 

2018년 1월 중국 대양자원연구소는 기존 ‘3룡’ 으로 불리는 교룡(蛟龍) 해룡(海龍) 잠룡(潛龍)에 ‘4룡’을 추가해 심해연구를 확대해 나가겠다고 밝혔다. 

교룡호는 최대 7000미터까지 잠수 가능한 유인 잠수정으로, 시진핑 주석이 지난해 19차 당대회에서 ‘유능한 교룡’ 이라고 언급할 만큼 혁신적인 활약을 보여준 중국 대표 잠수정이다. 해룡호는 무인 유선 잠수정, 잠룡호는 무인 무선 잠수정이다.

중국은 여기에 ▲심해 시추 잠수정 심룡(深龍) ▲심해 개발 잠수정 곤룡(鯤龍) ▲해양 데이터 플랫폼 운룡(雲龍) ▲심해 3000미터 유인 해저기지 용궁(龍宮)을 추가해 심해연구에 속도를 낼 예정이다. 

잠수정 추가 등 하드파워 개발과 함께 해양 소프트파워도 함께 발전시킬 계획이다. 중국 당국은 연 내 ‘심해법’을 개정해 해양 연구 전문가 육성을 확대한다. 장기적으로 심해 환경, 자원, 고분자 화합물, 방사선 등을 연구해 심해 빅데이터를 축적한다는 전략.

중국 대양자원연구소의 류펑(劉峰) 주임은 “올해 중국은 해양 하드파워와 소프트파워를 함께 발전시켜 더 넓고 깊은 바다를 연구해 시해 연구의 신 기원을 세울 것”이라고 밝혔다.

◆ 면역항암요법, 3세대 항암치료 연구 

해외에서 항암치료에 사용되는 면역항암요법(면역의료요법)을 올해부터 중국에서도 연구개발하고 도입한다.

 국가식약감독총국(國家食藥監總局)은 올해 안에 면역의료요법 약물의 판매를 허가한다고 밝히고 중국 신다생물제약(信達生物制藥)이 개발한 신디단캉(信迪單抗)과 미국의 옵디보(Opdivo)를 언급했다. 

면역의료요법이란 인체의 면역체계를 활성화시켜 질병을 치료하는 요법으로 세포독성항암제, 표적항암제 다음으로 개발된 3세대 암 치료법이다. 

지난 2013년 사이언스(Science)지는 면역의료요법을 올해의 10대 과학혁신기술로 꼽기도 했다. 전문가들은 세계 면역항암요법 시장 규모가 2019년에는 140억달러, 2024년엔 340억달러로 빠르게 확대될 것으로 예상하고 있다.

인체 면역시스템에서 T세포는 특정 단백질 세포의 변이를 파악하고 자체적으로 치료하는 역할을 한다. 그러나 종양세포는 마치일반 단백질 세포인 것처럼 위장해 몸에 침투해 암을 키운다.

 이를 막기 위해 면역의료요법은 T세포의 암세포 변이 파악 능력을 향상시키는 한편, 암세포의 효율을 떨어뜨린다. 

식약감독총국은 중국 독자 연구기관들의 면역항암요법 연구가 활발히 진행되고 있으며, 지난해 11월까지 중국 국산 치료제 43종과 외국 치료제 37종의 임상실험을 진행했다고 밝혔다.

◆ 양자통신, 양자컴퓨터까지 양자기술 발전 기대 

중국 양자통신의 아버지라 불리는 판젠웨이(潘建偉) 교수와 오스트리아 과학원의 안톤 제링거 원장이 올해 1월 중국 베이징-오스트리아 빈 간의 대륙간 무선 양자통신에 성공했다. 이로써 중국은 양자통신 연구 최강국임을 재확인했다. 

판젠웨이 교수는 지난해 네이처(Nature)지에 ‘올해의 10대 인물’로 선정된 과학자로, 양자통신 분야 세계 최고의 권위자로 꼽힌다. 지난해 7월엔 양자통신위성 묵자호(墨子號)를 통해 1203km가 떨어진 지역의 양자 정보를 순간이동 시키는 시험에 성공했다.

양자 통신은 기존 보안 시스템 패러다임을 뒤흔드는 차세대 통신기술이다. 도청이나 감청 시도가 있을 경우 암호 키 자체가 손상돼 내용을 알 수 없게 만들기 때문에 보안이 관건인 금융 분야 혹은 군사용 통신의 핵심 기술로 주목 받는다. 

중국은 올해부터 5년간 1000억위안의 자금을 투입해 안후이성(安徽省)에 양자정보과학 국가연구소를 설립한다. 

단기적으로는 원거리 양자통신망을 구축하고 양자컴퓨터를 개발하며, 장기적으로는 전세계로 양자통신망을 확대한다는 방침이다. 

판젠웨이 교수는 “빠르면 올해 안, 늦어도 2020년까지 기존 컴퓨터보다 연산 능력이 100만배 이상 빠른 양자컴퓨터를 개발해 내겠다”고 포부를 밝혔다.

중국 과학원은 앞으로 빅데이터, 차세대 네비게이션, 의료 등 산업 분야에서 양자통신을 활용하게 될 것이라고 설명했다.                             

◆ 4차 산업혁명 앞당길 인공지능 반도체 개발 

“사람의 뇌를 닮은 인공지능 반도체를 개발하겠다.” 중국은 올해부터 인공지능(AI) 반도체 개발 프로젝트인 ‘차이나 칩(中國芯, China Chip)’을 본격 가동한다. 

우선적으로 200억위안의 자금을 투입하고 정책 지원을 통해 오는 2030년까지 AI 반도체 분야 세계 1위로 부상하겠다는 계획이다. 

지난해 10월 중국 과학원은 차이나 코어 프로젝트 관련 연구원 모집을 시작했다. 

천윈지(陳雲霽) 중국 과학원 컴퓨터연구원은 “사람의 뇌를 닮은 인공지능 반도체 개발에 성공하면 하나의 명령을 통해 수많은 데이터를 동시에 처리할 수 있게 된다”며 “이는 인공지능 발전을 위한 핵심 기술력”이라고 설명했다. 

현재 인공지능 반도체 개발은 미국이 주도하고 있다. 중국 알리바바 텐센트 징둥 등 주요 인터넷 IT기업들도 미국의 인공지능 반도체에 의존하는 상황이다.

주요 외신들은 앞으로 인공지능 수요가 확대되고, 활용 범위가 ▲군사 ▲5G 정보통신 ▲사물인터넷(IoT) 등으로 넓어지면서 중국 정부당국이 국산 인공지능 반도체 개발에 집중 투자하기 시작했다고 보도했다. 

차이나 칩 프로젝트에 합류하기 위해 구글에서 근무하다가 최근 중국으로 복귀한 탕허(唐鶴) 박사는 “중국형 인공지능 반도체 개발에 성공하면 지금까지 실현하지 못한 새로운 단계의 인공지능 연구에 도전할 수 있다“며 자신감을 드러냈다. 

◆ 고온·저온 방식 병행, 원자력 굴기 가속화 

중국은 원자력 발전에서 ‘고온’, ‘저온’ 방식을 공동 연구해 상용화에 나선다. 소형 저온 원자로는 지역난방에 활용해 미세먼지를 줄이고, 고온 원자로는 중소형발전에 이용한다는 계획이다.

중국핵공업그룹(中國核工業集團)은 최근 ‘옌룽(燕龍)’이라 불리는 저온 핵반응 경수원자로 시험 가동을 시작했다. 

옌룽은 지역 난방을 위해 개발한 소형 원자로로, 100도 미만의 저온 핵반응을 통해 1기당 400메가와트의 열에너지를 생산한다. 이는 20만가구가 난방에 이용할 수 있는 규모다. 

중국 핵공업그룹은 앞으로 5년 뒤 저온 원자로 발전 난방을 본격 가동하기 위해 올해부터 원자로 건설에 들어간다고 밝혔다. 


고온 원자로 분야에서도 중국은 발빠른 행보를 이어가고 있다. 올해 중국은 세계 최초로 가스를 냉각재로 사용하는 고온가스냉각형 원자로(HTGR) 발전소를 본격 가동할 예정이다. 

중국핵공업건설그룹(中國核工業建設集團)은 칭화대학교(清華大學)와 함께 중국 독자 기술로 HTGR의 설계 및 주요 부품 생산에 성공했다고 설명했다. 

고온가스냉각형 원자로는 제 4세대 원자로로 분류된다. 기존 중수냉각 방식에 비해 낮은 압력으로 발전소 운영이 가능하며, 원자력 제철 등에도 활용될 예정이다. 

미국 독일 중국 등이 치열한 경쟁을 벌여 왔으며, 중국이 가장 먼저 상용화에 성공할 전망이다.

중국은 원전 개발을 통한 에너지 활용에 가장 적극적인 모습을 보이고 있다. 현재 중국이 건설 중인 원전만 20기가 넘으며, 오는 2026년에는 세계 1위 원전 대국으로 자리매김할 전망이다.

중국 국무원은 올해 2월 중국 중국핵공업그룹과 중국핵공업건설그룹의 합병 신청을 승인해 메머드급 원자력 공기업 탄생을 예고했다. 합병기업은 앞으로 해외 원자력발전 수주에도 더욱 적극적으로 나설 것으로 관측된다. 
  
[뉴스핌 Newspim] 백진규 기자