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https://www.nytimes.com/2024/08/09/business/china-ev-battery-tech.html

중국이 기술력을 구축한 방법: 화학 수업들과 연구실들

과학교육을 강조하는 중국은 전기 자동차를 선도하는 데 중요한 배터리 화학 등의 연구 분야에서 다른 국가를 앞지르고 있다.

By 키스 브래드셔 2024년 8월 9일 - - 무역 전쟁을 촉발하고 있는 중국의 전기차 장악은 수십 년 전 텍사스의 한 대학 실험실에서 연구원들이 풍부하고 저렴한 광물로 배터리를 만드는 방법을 발견하면서 시작되었다.

최근 중국 기업들은 그 초기 발견을 바탕으로 배터리를 강력하게 충전하고 매일 재충전하면서 10년 이상 사용할 수 있는 방법을 알아냈다. 이 배터리를 저렴하고 안정적으로 대량 생산하여 전 세계 대부분의 전기 자동차 및 기타 여러 청정 에너지 시스템을 생산하고 있다.

배터리는 중국이 기술 및 제조 수준에서 선진 산업 민주주의 국가를 따라잡거나 추월하고 있음을 보여주는 한 가지 예일 뿐이다. 중국은 제약부터 드론, 고효율 태양광 패널에 이르기까지 다양한 분야에서 많은 혁신을 이뤄내고 있다.

2차 세계대전 이후 미국이 누려온 기술 리더십에 대한 중국의 도전은 중국의 교실과 기업 예산, 그리고 공산당 최고위층의 지시를 통해 입증되고 있다.

중국 학생들 중 과학, 수학, 공학을 전공하는 비율은 다른 대국 학생들보다 훨씬 더 높다. 2000년 이후 전체 고등 교육 등록률이 10배 이상 증가했음에도 불구하고 그 비중은 더욱 증가하고 있다.

지난 10년 동안 세 배로 증가해 미국에 이어 2위가 될 정도로 중국의 연구 개발 지출도 급증했다. 호주 전략 정책 연구소의 최근 조사에 따르면 중국의 연구자들은 64개 핵심 기술 중 52개 분야에서 널리 인용되는 논문을 발표하는 데 있어 세계를 선도하고 있다.

지난달 중국의 지도자들은 중국의 연구 수준을 한 단계 더 높이겠다고 다짐했다.

10년에 한 번씩 열리는 중국 공산당 지도부 회의에서 과학 훈련과 교육을 중국의 최우선 경제 과제 중 하나로 선정했다. 이 목표는 회의의 최종 결의안에서 당 자체의 강화를 제외한 다른 어떤 정책보다 더 많은 주목을 받았다.

교육부 장관인 후아이진펑은 “중국은 긴급히 필요한 학문과 전공을 위해 특별한 준비를 할 것”이라고 말했다. “우리는 최고의 인재를 양성하기 위한 국가 전략을 실행할 것이다.”

교육부에 따르면, 중국 학부생의 대다수는 수학, 과학, 공학 또는 농업을 전공하고 있다. 그리고 중국 박사 과정 학생의 4분의 3도 그리 한다.

이에 비해 미국의 데이터는 이 전공들을 좀 더 좁게 정의하고 있지만, 미국 학부생의 5분의 1과 박사 과정 학생의 절반만이 이 범주들에 속한다.

특히 배터리 분야에서 중국의 선두가 두드러진다. 호주 전략 정책 연구소에 따르면, 배터리 기술에 관해 널리 인용되는 기술 논문의 65.5%가 중국 연구자들의 논문인 반면, 미국은 12%에 불과하다.

세계에서 가장 큰 두 개의 전기차 배터리 제조업체인 CATL과 BYD는 모두 중국 기업이다.

중국에는 배터리 화학 또는 이와 밀접한 관련이 있는 배터리 야금학에 초점을 맞춘 대학원 프로그램이 50개 가까이 있다. 이에 비해 미국에서는 소수의 교수만이 배터리를 연구하고 있다.

스와스모어 대학의 배터리 물리학 교수인 힐러리 스미스는 미국의 학부생들이 배터리 연구에 관심을 보이고 있다고 말한다. 그러나 그녀는 “배터리 연구를 하고 싶다면 극소수의 자리를 놓고 경쟁하게 될 것이며, 대부분은 다른 것을 선택해야 할 것”이라고 덧붙였다.

중국 배터리 성공의 뿌리는 중국 중남부의 도시이자 오랜 기간 중국 화학 산업의 중심지였던 창사에 있는 중앙남방 대학교에서 찾아볼 수 있다.

중앙남방 대학교에는 약 6만 명의 학부생과 대학원생이 현대식 대규모 캠퍼스에서 공부하고 있다. 작은 벽돌 건물에 있던 화학과는 미로 같은 실험실과 강의실이 있는 6층짜리 콘크리트 건물로 이전했다.

붉은 불빛으로 가득 찬 한 실험실에서는 새로운 화학 물질이 적용된 수백 개의 배터리를 동시에 테스트하고 있다. 전자 현미경과 기타 첨단 장비가 다른 방을 차지하고 있다.

박사 과정 학생인 주팡쥔은 “실험 장비는 모든 사람의 테스트 요구를 충족하기에 충분하다.”라고 말한다.

교수인 펑 웬지는 최근 박사 및 석사 과정 졸업생 100여 명과 조교 200여 명을 고용한 배터리 연구 회사를 근처에 설립했다. 조교들은 각 연구원을 위해 릴레이로 일하며 새로운 화학 물질과 설계에 대한 테스트가 24시간 계속되도록 한다.

펭 교수는 “많은 인원이 실험을 진행하기 때문에 효율성이 매우 높다.”라고 말한다.

중국의 제조업 전문성이 확대되면서 미국을 비롯한 다른 국가에서는 중국 기업에 공장을 짓도록 할 것인지, 아니면 중국이 이룬 성과를 모방할 것인지에 대해 활발한 논쟁이 벌어지고 있다.

베이징과 로스앤젤레스에 있는 비영리 연구 단체인 에너지 및 교통 혁신 센터의 설립자인 펑 안은 “미국이 공급망을 빠르게 구축하려면 중국 기업을 초청하는 것이 가장 좋은 방법이며, 중국 기업은 매우 빠르게 공급망을 구축하고 기술을 가져올 것이다.”라고 말한다.

중국 경제에서 제조업이 차지하는 비중은 28%인데 비해 미국은 11%에 불과하다. 베이징 대학교 광화 경영대학의 류차오 학장은 과학 교육과 연구에 대한 투자가 효율성 향상으로 이어져 전체 경제를 끌어올리는 데 도움이 되기를 희망한다고 말했다.

그는 “대규모 제조업 부문이 있다면 생산성 수준을 개선하기 쉽다.”고 말했다.

그러나 중국의 제조업 경쟁력은 지정학적 문제가 되고 있다. 공장 붐을 일으킨 정부 보조금과 정책으로 인해 다른 많은 국가들이 중국의 수출품 구매를 경계하고 있다.

유럽연합은 중국산 전기 자동차에 막대한 잠정 관세를 부과했다. 미국 역시 관세를 통해 중국 전기차 업체를 효과적으로 차단하고 있으며, 정치적, 상업적 압력으로 인해 중국 배터리 제조업체와의 합작에 차질을 빚고 있다.

그럼에도 불구하고 중국의 배터리 회사들은 미국 시장을 겨냥해 미국에서 생산할 방법을 모색하고 있다. CATL의 회장 겸 설립자인 로빈 젱은 미국에서 전기 자동차 배터리 공장을 건설하고 장비하는 데 중국보다 6배나 많은 비용이 든다고 말한다.

또한 작업 속도도 느려 “3배 더 오래 걸린다.”고 그는 인터뷰에서 말했다.

미국은 여전히 전체 연구비 지출액과 각국 경제에서 차지하는 비중 면에서 중국을 앞서고 있다. 지난 몇 년간 증가세를 보인 연구개발은 지난해 미국 경제의 3.4%를 차지했다.

하지만 중국은 2.6%로 계속 증가하고 있다.

중국에서 사업을 하는 미국 기업을 대표하는 미중 비즈니스 협의회 회장인 크레이그 앨런은 “중국이 연구개발 분야에서 미국을 추월하고 제조 기반까지 갖추게 되면 어떻게 될까요?”라고 물었다.