16. Argonne National Laboratory

▣ 학교명 : Argonne National Laboratory (ANL, 아르곤국립연구소)

▣ 설립 : 1946년

▣ 주소 :  9700 S. Cass Avenue Lemont, IL 60439

▣ 웹사이트 : https://www.anl.gov/argonne-national-laboratory

▣ 주요 특징

0. 미국정부가 원자력의 평화적 이용, 즉 원자력발전에 관한 연구를 전담시킬 목적으로 탄생시킨 세계 최초의 핵물리학연구소이자 미국 최초의 과학 및 공학 연구 국립연구소로 1500에이커의 부지에 각종 연구시설이 들어서 있으며 원자력 연구로 세계적으로 명성이 높음. 1942년 처음으로 핵 연쇄반응 실험에 성공해 원자폭탄 제조의 길을 열었던 시카고대학 야금연구소(Metallurgical Laboratory)가 전신이다

0. 미국 연방에너지국 산하 연구소 가운데 최대 규모이며 시카고 대학교 Argonne LLC가 운영하고 있고, 현재 원자력시설 제염 해체(NDD). 미래 에너지 시스템 등 16개 분과에서 3500명의 직원이 연 8억 달러의 예산으로 200개 이상의 연구 프로그램을 수행하고 있으며, 박사급 연구 인력만 해도 1,00여명이 달함.

0. 세계에서 유일하게 상용원전 해체 경험을 보유한 미국의 원전해체 기술연구와 전문인력 양석에 주축을 담당하고 있는 명실상부한 세계 최고 수준의 연구소.

0. 연구소의 주 설립 목적이었던 핵에 대한 연구 이외에도 현재는 기본 과학 연구, 에너지 저장 및 재생 가능 에너지, 환경 지속 가능성, 슈퍼 컴퓨팅 및 국가 안보 분야에서 광범위한 포트폴리오를 유지하고 있음.

0. 전 세계에서 가장 높은 수준의 연구 기관으로 둘러싸인 시카고 지역의 지리적 이점을 활용하여 고 에너지 물리학 및 재료 과학에서 생물학 및 고급에 이르기까지 광범위한 핵심 과학 기능의 발견을 주도하고 세계적으로 이 분야의 혁신을 주도하고 있음.

0. 시카고대학의 경우 전통적으로 문과와 자연계 중심으로 이루어져 있어 대학의 장기적 발전 차원에서 그 동안 강하지 않았던 이공계 학문분야를 보강하는 차원에서 아르곤연구소의 공동 운영에 적극적인 입장을 취하게 되었고, 특히 컴퓨터 계통과 생물학(biology) 분야의 경우 아르곤연구소가 강점을 갖고 있어 시카고대학과의 협력이 활발하게 이루어지고 있다.

0. 미 에너지부 산하에는 총 21개의 연구소(Lab)와 테크놀로지 센터가 운영되고 있으며, 이중 정부가 직접 운영(GOGO 방식)하고 있는 ‘New Brunswick Laboratory’와 전국 5개 지부를 두고 있는 ‘국립에너지 기술연구소(National Energy Technology Laboratory)’를 제외하고 모두 대학이나 컨소시움 형태의 유한회사(LLC)에 위탁경영(GOCO 방식)하는 방식을 취하고 있다.

이처럼 미 에너지부 산하 국립연구소들이 주요 연구중심대학을 중심으로 한 유한책임회사(LLC) 형태를 띠고 있는 것은 대학의 직접적인 운영에 따라 사회적 책임 소재와 그 위험성을 분담하는 형식을 취하는 동시에 향후 5년간 경영실적 평가에 의해 재계약하는 형태를 취함으로써 평가시스템을 구축하기 위한 것이 주요목적이다.

▣ 혁신 사례

1. 슈퍼컴퓨터 '오로라'(Aurora) 개발

0. 미국 정부의 세계 최고속 슈퍼컴퓨터 보유국 위상을 지키기 위한 프로젝트로 '반도체 칩 자이언트' 인텔(Intel Corp), 슈퍼컴퓨터 전문 제조업체 '크레이'(Cray Inc) 등과 함께 엑사플롭(ExaFlop)급 최고속 슈퍼컴퓨터 '오로라'(Aurora)를 개발, 2021년부터 가동을 목표로 하고 있음.

0. 오로라는 초당 100경 번 이상의 데이터 연산 처리 능력을 갖춘 엑사플롭급 슈퍼컴퓨터로 제작될 예정이며, 개발 성공시 기존의 페타(Peta·천조) 스케일을 넘는 세계 첫 엑사(Exa·백경) 스케일 슈퍼컴퓨터가 되며, 이를 놓고 미국·중국·유럽연합(EU)·일본 등이 치열하게 경쟁하고 있다.

0. 라이브 핵폭발 실험이 금지된 이래 시뮬레이션은 핵무기 개발에 지주 역할을 해왔고, 오로라의 주요 미션 중 하나는 핵폭발 시뮬레이팅을 비롯한 핵무기 연구가 될 것으로 전망됨.

0. 거대 규모의 우주 시뮬레이션 개발부터 약물 반응 예측 관련 새로운 접근법, 더욱 효율적인 유기 태양 전지의 개발을 위한 재질 발견 등 획기적인 연구 프로젝트들에 사용될 예정이다. 오로라 시스템은 새로운 과학적 혁신을 도모하고 새로운 기술적 역량을 이끌어내며 전 세계적으로 미국의 과학 리더십 위치를 높일 전망.

2. Collaborative Research

0. 아르곤국립연구소는 학제적이고 혁신적인 방법으로 복잡한 과제를 해결하기 위해 광범위한 과학 기술 포트폴리오를 유지. 공동 작업을 통해 연구원은 과학 및 기술의 다양한 영역간에 연결을 만들어 과학적 영역 및 기술 영역을 넓힘.

0. 대학, 정부 기관 및 산업계와 협력하여 국가의 혁신 생태계에서 핵심적인 역할을 수행하고 있고, 이러한 협력은 새로운 재료 및 에너지 기술 개념 개발에서 깨끗한 물 및 질병 예방에 대한 인간의 요구 충족에 이르기까지 우주의 기본 비밀을 풀기까지 다양한 분야에서 중요한 과제를 해결하고 있음

Biology

•         Midwest Center for Structural Genomics

•         Structural Biology Center

•         Microbiome Center

•         Institute for Genomics and Systems Biology

Energy Storage

•         Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS)

•         Joint Center for Energy Storage Research (JCESR)

Entrepreneurial Support

•         Chain Reaction Innovations

General Technology Collaborations

•         Technology Commercialization and Partnerships Division

Global Security

•         National Security Programs

Materials for Water

•         Advanced Materials for Energy-Water Systems Center (AMEWS)

Molecular Engineering

•         Center for Molecular Engineering

National User Facilities

•         Advanced Photon Source

•         Argonne Leadership Computing Facility

•         Argonne Tandem Linac Accelerator System

•         Atmospheric Radiation Measurement Climate Research Facility – Southern Great Plains

•         Center for Nanoscale Materials

Transportation

•         Center for Transportation Research

•         Virtual Engine Research Institute and Fuels Initiative (VERIFI)

Northwestern University

•        Northwestern-Argonne Institute of Science and Engineering

University of Chicago

•         Institute for Genomics and Systems Biology

•         Pritzker School of Molecular Engineering

•        Microbiome Center

•         Edward L. Kaplan New Venture Challenge

•         Polsky Center for Entrepreneurship and Innovation

•         UChicago Innovation Fund

•         Collaborative Argonne Institute for Science and Engineering (CAISE)

•         University of Chicago Consortium for Advanced Science and Engineering (CASE)

3. Collaborative Argonne Institute for Science and Engineering (CAISE) & University of Chicago Consortium for Advanced Science and Engineering (CASE)

0. UChicago(시카고 대학교, University of Chicago)의 교수진과 Argonne, Fermilab 및 Marine Biological Laboratory를 포함한 다른 기관의 과학자 및 학자 간의 연구 협력을 확대 할 수 있는 조직.

0. 생물학, 전산, 물리 및 사회 과학, 공학 및 공공 정책을 포함하여 광범위한 과학 및 연구 분야의 제휴 기관의 승인 된 과학자 및 학자에게 대학 제휴를 부여.

0. 보완적 강점을 구축하고 생물학적, 전산, 물리 및 사회 과학, 공학 및 공공 정책에서 새로운 협력을 촉진함으로써 시카고 대학과 관련 기관의 지적 범위와 연구 활동을 확대함.

0. UChicago CASE를 통해 제휴 기관의 과학자 및 학자들은 공동 연구 프로젝트에 참여할 수 있는 능력 향상, 시설에 대한 능률화 된 액세스 및 다양한 자금 출처에 참여할 수 있는 기회와 같은 광범위한 혜택을 받을 수 있게됨. 또한 UChicago의 학생들이 박사 후 과정을 멘토링 할 수 있는 기회를 제공.