북경대 선구자가 주도하는 국가 중점 연구 개발 프로젝트의 VPSA 고원 산소 발생, 첫해 평가 통과

2025년 4월, 북경대 선구자가 주도하는 "고원용 알칼리토계 VPSA 산소 발생 흡착제 및 장비 개발" 프로젝트가 중국 국가 중점 연구 개발 프로그램의 "고급 기능성 및 지능형 재료" 부문에서 "리스트 공개 및 선도" 프로젝트로 첫해 승인 평가를 통과했다.

국가 중점 연구 개발 프로그램은 현재 중국 최고 수준의 연구 개발 이니셔티브이다. 이는 주로 국민 경제와 민생에 중요한 주요 공공 복지 연구 프로젝트와 산업 핵심 경쟁력, 전반적인 자체 혁신 능력 및 국가 안보에 영향을 미치는 주요 과학 기술 과제에 초점을 맞추어 경제 사회 발전의 핵심 분야에서 기술 병목 현상을 돌파하는 것을 목표로 한다. 각 핵심 프로젝트는 전체 혁신 체인을 포괄하도록 설계되었으며, 궁극적인 목표는 획기적인 기초 발견과 실용적이고 적용 지향적인 결과를 모두 달성하는 것이다.

주요 혁신 성과의 실용적 적용을 강화하기 위해, 중국 과학기술부는 2021년 처음으로 14차 5개년 국가 중점 연구 개발 프로그램 하에 "리스트 공개 및 선도" 프로젝트를 수립했다. 최종 사용자의 역할을 강조하면서, 이러한 프로젝트는 국가 전략에 의해 긴급히 필요하고, 명확한 적용 방향이 있으며, 명확한 최종 사용자가 있는 핵심 연구 과제에 초점을 맞춘다.

2023년 3월, 과학기술부는 중국 고원 지역의 극한 환경을 위한 저에너지, 비용 효율적, 고신뢰성 산소 공급 솔루션을 목표로 고급 기능성 및 지능형 재료에 대한 "리스트 공개 및 선도" 프로젝트 목록을 발표하여 고고도 조건에 적응된 진공 변압 흡착(VPSA) 산소 발생 장비 및 시스템과 관련된 과제를 해결했다.

북경대 선구자는 중국에서 VPSA 및 PSA 산소 발생 기술의 연구 개발에 가장 먼저 참여한 기업 중 하나이다. 고원 지역에서 여러 중대형 VPSA 산업용 산소 발생 프로젝트를 수행했다. 고고도 지역의 공기 희박 및 낮은 산소 함량으로 인해, VPSA 산소 장비의 단위 에너지 소비, 제품 산소 순도 및 유량과 같은 주요 성능 지표를 달성하는 것은 저지대 지역보다 훨씬 더 어렵다.

이 핵심 프로젝트는 중국 고원 지역의 극한 환경에서의 산소 수요를 충족시키는 데 초점을 맞출 것이다. 알칼리토금속 기반의 비용 효율적이고 효율적인 산소 흡착제 재료를 개발하고, 극한 조건에서 흡착제의 장기적 안정적 작동 메커니즘을 밝혀내며, 동적 조정 가능하고 효율적인 VPSA 산소 발생 공정을 연구하고, 고고도 환경에 적합한 VPSA 산소 발생 시스템을 개발하여 궁극적으로 실증적 적용을 달성하는 것을 목표로 한다. 이는 연구 팀이 알칼리토금속 기반 흡착제의 효과를 더욱 탐구하기 위해 VPSA 산소 발생 공정의 핵심 기술 과제에 대한 깊은 이해를 필요로 한다.

북경대 선구자가 칭하이-티베트 고원의 금속 제련소를 위해 구축한 대규모 VPSA 산소 플랜트

프로젝트 목록 발표 후, 과학기술부 고등기술연구개발센터는 "고원용 알칼리토계 VPSA 산소 발생 흡착제 및 장비 개발" 프로젝트에 대한 공개 신청, 전문가 검토 및 현장 방어를 조직했다. 북경대 선구자의 총괄 매니저이자 프로젝트 리더인 탕웨이 씨가 방어 회의에서 발표했다. 그의 보고서는 고원 지역용 VPSA 산소 발생 프로젝트의 배경 및 연구 목표, 연구 내용, 핵심 혁신 및 기술 접근 방식, 예상 결과 및 이점, 연구 팀의 강점과 기반, 작업 분할 및 프로젝트 일정, 조직 관리 및 위험 분석을 다루었다.

면밀한 평가 후, 2023년 11월, 과학기술부는 북경대 선구자를 프로젝트 주관 기관으로 선정했다. 이 프로젝트는 칭하이 대학, 티베트 대학, 칭화대학 산시 청정 에너지 연구소, 북경 화학 공업 대학, 북경 가오신화캉 기술 유한회사, 허베이 톈천 신소재 기술 유한회사와 공동으로 수행되어 "저비용 고효율 알칼리토금속 산소 발생 흡착제의 개발 및 대규모 생산", "고원 조건에서의 안정적인 흡착제 성능 및 효율적인 VPSA 산소 생산 공정 메커니즘", "고원 VPSA 산소 생산 장비의 모듈식 통합 및 시스템 제어 전략" 및 "고고도 지역에서의 산소 생산 실증 장치의 성능 평가 및 디지털 지능형 운영 및 유지보수" 전반에 걸친 적용 지향적 실증 연구를 수행한다.

고원 VPSA 산소 발생 연구 개발 프로젝트는 3년의 실행 기간을 가진다. 현장 검사, 최종 사용자 평가 및 제3자 평가를 거치며, 실제 적용 시나리오에서 수행되며, 실용적 결과에 기반한 성공 결정을 위해 최종 사용자 참여를 크게 강조한다. 2023년 국가 중점 연구 개발 프로그램의 "고급 기능성 및 지능형 재료" 이니셔티브의 핵심 구성 요소로서, 북경대 선구자가 주도하는 이 프로젝트는 중국 가스 분리 산업의 핵심 경쟁력을 강화하고, 전반적인 혁신 능력을 강화하며, 고고

PKU Pioneer의 자체 개발 흡착제, 특수 가스 분리 장비 설계 및 지능형 제어 시스템은 전 세계 산업 사용자들의 신뢰를 얻었습니다. 세계를 선도하는 VPSA 및 PSA 가스 분리 기술 공급업체로서 PKU Pioneer는 제강, 비철 야금, 유리 및 유리섬유 생산, 제지, 화학 처리 등 다양한 산업 응용 분야에 500세트 이상의 산소, 수소 및 일산화탄소 생산 시스템을 제공했습니다. 또한 VPSA 산소 생산 및 PSA CO 정제 기술에서 여러 차례 국가 수준의 혁신을 이루었습니다. 기술과 프로젝트 구현 모두를 선도하는 PKU Pioneer는 앞으로도 국가 전략 목표에 기여하고 첨단 가스 분리 솔루션을 통해 지속 가능한 산업 발전을 촉진할 것입니다.