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2024年01期 國防科技
▎國科會訊息
▎行政院科技顧問會議 陳揆：「半導體×AI」和「淨零科技」為國家未來十年科技重點布局
資料來源：國科會新聞資料
行政院科技顧問會議開幕合影，(第1排)左起為國立臺灣大學校長陳文章、台灣積體電路製造股份有限公司劉德音董事長、美國哈佛大學比爾蓋茲講座教授孔祥重、德國宏博基金會主席Robert Schlögl、行政院科技顧問會召集人行政院長陳建仁、蔡英文總統、行政院科技顧問會副召集人政委吳政忠、行政院科技顧問會首席科技顧問中央研究院院長廖俊智、以色列的國際純化學和應用化學聯合會(IUPAC) 主席 Ehud Keinan、美國斯克里普斯研究所化學講座教授翁啟惠、聯發科技股份有限公司董事長蔡明介。(第2排)左起為環境部常務次長沈志修、金管會副主委邱淑貞、國科會副主委林敏聰、經濟部部長王美花、總統府副秘書長張惇涵、行政院秘書長李孟諺、數位部部長唐鳳、衛福部部長薛瑞元、國發會副主委高仙桂、教育部政務次長劉孟奇、農業部常務次長杜文珍、科技辦公室執行秘書沈弘俊。
行政院2023年12月13日至15日假華南銀行國際會議中心，重啟睽違12年的科技顧問會議。此會議自1980年起至2011年，總共召開過31次，是我國最高層級的科技發展策略諮詢會議。
蔡總統：晶創臺灣方案將投資3,000億元；臺灣成淨零科技典範
蔡英文總統出席科技顧問會議時指出，全球已邁入科技即國力的時代，我國已躍升並扮演全球科技要角。2006年自己時任行政院副院長，曾參與科技顧問會議，感謝當時的科技顧問為臺灣半導體與生技產業提出建言，奠定我國的科技產業發展基礎，造就現在臺灣的世界級產業。目前臺灣已有完整半導體生態系和先進的2奈米製程，未來10年內晶創臺灣方案將投資3,000億元，政府亦將結合AI突破性創新持續協助半導體產業研發和人才，淨零方面政府亦會結合產學研與民間團體能量，使臺灣成為淨零科技典範國家，希望這次可透過與國內外科技顧問交流，擘劃未來發展方針。
陳揆：2024年度科技預算達1,500億，成長達18%，希望臺灣持續邁向永續
本次科顧會議召集人行政院陳建仁院長表示，政府與民間同心協力，2017年推動前瞻基礎建設計畫，在2023年瑞士洛桑管理學院世界競爭力排名中，臺灣名列全球第6，尤其在科學建設為全球第5名與技術建設為第8名，其中，每千人研發人力連續3年排名蟬聯世界第1、2022年OECD國際學生能力評量計畫PISA中學生數學素養排名第3、科學素養排名第4。2024年度科技預算達1,500億，成長達18%，希望臺灣能持續往永續發展的路上邁進，期望本次會議結論作為未來施政重要參考依據，並維持我國競爭力。
聚焦「半導體×AI」和「淨零科技」 以國際競合觀點融合國內發展需求與挑戰
8位國內外產研領袖組成的科技顧問與相關部會代表歷經3日的深度交流與討論後，由首席科技顧問廖俊智就「半導體×AI」和「淨零科技」兩大主題於閉幕式進行總結報告，行政院陳建仁院長亦到場聽取相關結論與建言。
本屆會議聚焦的「半導體×AI」和「淨零科技」兩大議題，除影響未來我國長期科技發展，亦是各國積極布局的重點科技領域。透過國內外重量級科技顧問以國際競合觀點融合國內發展需求與挑戰，研提我國未來科技發展之策略建言，將作為我國各相關部會規劃長程科技計畫之主要政策依據。在「半導體×AI」上，將落實「晶片驅動臺灣產業創新方案」(簡稱「晶創臺灣方案」)和「臺灣AI行動計畫」，立基臺灣半導體優勢，打造臺灣成為引領全球半導體與AI科技創新之堅實夥伴。在「淨零科技」上，將持續推動「淨零科技方案」，打造臺灣成為與世界共同邁向淨零的科技典範。
首席顧問廖俊智表示，此次會議結論在「半導體×AI」，希望達成「掌握生成式AI趨勢、立基臺灣半導體優勢，引領全球半導體與AI科技的創新應用」願景，並據以訂立三大策略，包括培育下世代半導體及AI人才、加速半導體及AI應用技術發展，以及以生成式AI•晶片驅動全產業創新並推動新創孵育。在「淨零科技」，希望達成「利用知識導向之路徑規劃，使臺灣成為淨零轉型典範，以促成能源使用、工業製程、生活型態及社會之轉型」願景，其中三大策略包括針對臺灣特性制定2030減碳目標，發展具臺灣產業潛力的淨零科技、利用臺灣淨零轉型機會培養在地綠色供應鏈，以及把握AI轉型契機，加速產業淨零與數位雙轉型。
行政院政務委員兼國科會主任委員吳政忠表示，因應近年國際政經局勢的巨大變化，臺灣科技研發及產業實力不僅受全球矚目，此次會議結論也強調建構跨產業生態系的橫向連結，以及跨部會的上下游協作之重要性，並須強化國際連結與滿足在地需求，因此更需要密切與國際夥伴互動。透過科技顧問制度，讓科技顧問以國家戰略高度，提出科技發展布局建言，讓國際更瞭解臺灣的策略作法，也讓臺灣堅實的科技實力與全球夥伴關係緊密連結，共同因應全球面臨的重大挑戰。
▎公布國家核心關鍵技術加強保護營業秘密
資料來源：國科會新聞資料
「國家核心關鍵技術審議會(以下簡稱審議會)」已於2023年11月14日完成召開，並由行政院於2023年12月5日公告共22項技術為國家核心關鍵技術，此次公告內容以具主導優勢與保護急迫性之技術為第一波清單，涵蓋國防科技、太空、農業、半導體、資通安全等技術領域。
國家核心關鍵技術旨在確保國家安全與產業競爭優勢，針對涉及國家核心關鍵技術之營業秘密加強保護，避免非法外流至國外造成國家與產業利益受侵害，並不影響合法商業行為及技術交流。
國科會及各相關部會後續將配合技術發展的變動，持續廣納意見，預計將於3個月後滾動檢討。
此22項國家核心關鍵技術分類為：
一、國防科技、太空領域：主要基於國家安全考量且政府已投入大量資源，其技術發展已具自主性，且涉及國際公約之規範，如瓦聖納協定等；
二、農業領域：則考量涉及糧食安全及民生經濟，且為我國出口外銷主力之一，具備產業競爭力與領導型技術之優勢；
三、半導體領域：我國半導體產業為全球市占率第一，高度連動相關產業鏈發展，對我國經濟發展與產業競爭力具有高度影響性；
四、資通安全領域：資通安全領域為國家安全及數位科技之核心，並涉及我國關鍵基礎設施之防護，我國產業已具技術能量，故將資安領域之相關技術納入保護範疇。
依國家安全法第三條第一項，所謂關鍵技術定義，即如流入外國或境外敵對勢力，將重大損害國家安全、產業競爭力或經濟發展，且符合下列條件之一者：(一)基於國際公約、國防之需要或國家關鍵基礎設施安全防護考量。(二)可促使我國產生領導型技術或大幅提升重要產業競爭力。
為認定國家核心關鍵技術的項目，由國科會設置審議會，聘（派）產官學研專家擔任審議委員共同審議。國科會訂定國家核心關鍵技術認定辦法於2023年4月28日生效後，旋即邀集各界審慎研議，與各部會辦理協商及共識會議；另藉座談會與專家諮詢等方式，統整公協會、業界代表、利害關係團體與學者專家等各界意見，以凝聚各界共識並完善技術清單，期能周延國家核心關鍵技術之營業秘密保護範疇。
審議會依循國安法之法定程序完成認定，技術清單已由行政院公告，並送立法院備查。國科會及各相關部會後續將配合技術發展的變動，持續廣納意見滾動檢討，以保護我國重要的核心關鍵技術營業秘密。如有技術之營業秘密不法外流，依法由檢調單位偵辦。為辦理相關司法案件，司法院已於2023年2月15日修正通過智慧財產案件審理法、4月26日修正公布智慧財產及商業法院組織法，在保護我國重要關鍵技術的同時，使我國成為國際可信賴的科技合作夥伴。
▎國際趨勢情報
▎歐洲議會呼籲與臺灣擴大再生能源和永續產業等領域的技術合作
資料來源：European Parliament
網址：https://www.europarl.europa.eu/doceo/document/B-9-2023-0498_EN.html
歐洲議會於2023年12月7日公布關於歐盟與臺灣貿易和投資關係的決議動議，承認臺灣是歐盟重要的經濟和投資夥伴。
文件中指出，歐盟是臺灣外國直接投資的主要來源，2022年貨物貿易總額達創紀錄的842億歐元，相信增加這些數字的潛力巨大。
文件中強調臺灣對於歐盟和全球供應鏈至關重要，鼓勵與臺灣建設性的合作，推動世貿組織，並邀請臺灣同時考慮加入多方臨時上訴仲裁安排。
文件中指出，因為臺灣是高科技產品（特別是半導體和電子產品）的領先生產國，雙邊貿易關係對於綠色和數位轉型至關重要，呼籲委員會與臺灣加強合作，進一步促進經濟、貿易和投資聯繫，擴大再生能源和永續產業等領域的技術合作。
同時，歡迎每年在臺灣舉辦歐盟投資論壇，並鼓勵更多雙邊投資；敦促歐盟委員會和歐洲對外行動署（EEAS）再次製定彈性戰略，並迅速開始與臺灣制定彈性供應鏈協議，以互惠互利的方式解決各自的脆弱性，並維護臺灣的利益，透過加強其「矽盾」來確保安全。
在雙邊交流方面，決議中要求委員會和成員國促進和鼓勵文化和教育交流，以在更廣泛的貿易和投資關係背景下促進科學和學術合作。決議中亦要求委員會為臺灣民間社會代表、企業和組織參與經貿合作提供便利，敦促委員會和歐洲經濟共同體加強支持力度，讓臺灣參與多邊和國際論壇。
▎國防科技∣國科會工程處專題研究計畫
▎微電子∣具備二維電子氣體氮化鎵壓變電容二極體高頻與耐高電壓脈衝之封裝模組與應用研究
MSM varactor 覆晶於 50ohm 微帶線成品照片
簡介：金屬-半導體-金屬氮化鋁鎵/氮化鎵二微電子氣(2DEG)壓變電容具有當外加偏壓超過臨界電壓時，元件電容值可驟降改變之特性；在本研究計畫中，研究團隊基於元件電極設計基礎，進一步改變元件磊晶基板結構與材料，製備GaN-on-Silicon、GaN-on-Sapphire之不同磊晶基板壓變電容元件，藉此探討元件電性相依改變之原因以及優化元件效能。
本計畫除比較壓變電容元件基於不同封裝方式對效能特性之影響，研究團隊研製了雙模雙環帶通濾波器，藉由其寬頻、低插入損耗與高衰減之特性，製作中心頻率為1.575GHz，通帶頻率範圍1.41~1.73 GHz之帶通濾波器，並透過繞線方式進一步減少該電路所需耗損之面積。最後本研究計畫將研製之氮化鋁鎵/氮化鎵壓變電容整合於雙模雙環方形帶通濾波器上，並透過實際惡意脈衝注入實驗，來驗證壓變電容元件用於RF射頻領域之脈衝防護訊號傳輸效能暨電性可靠度，為抵禦與抑制惡意電磁脈衝攻擊(Malicious Electromagnetic Pulse, MEMP)以及惡意電磁脈衝干擾(Malicious Electromagnetic Interference, MEMI)提供有效的候選方案。本計畫成果已獲得寬能隙二極體專利(US 11,303,117 B2) 。
▎工業工程與管理∣停產零件之最後訂購量與最佳維修汰換策略
單位持有成本對汰換時間之影響：在新世代零組件其效能與失效率皆優於舊世代零組件的情況下，當單位持有成本Ch越高，零組件的汰換時間越靠近計畫初期，但是因為舊世代零組件具有購買成本及小修成本的優勢，因此會購買一單位的舊世代零組件，並使用至最佳汰換時機。
簡介：本計畫針對可維修零組件，在週期性置換策略下，當舊世代零組件即將面臨停產或下市時，結合舊世代零組件存貨策略，建構成本模式，並尋求舊世代零組件最佳訂購量與最佳汰換時機，使得期望總成本最低。
本計畫以航空製造業為案例，其零組件單價過高而無法回收利潤，需要在零組件停產或下市之後繼續使用，因此本計畫以韋伯零組件壽命分配在新舊世代下的汰換與維修置換策略，透過比較是否使用存貨之成本模式，並代入數值分析進行驗證，最後再針對存貨成本進行分析，提出以購買存貨的方式，讓舊世代零組件可以繼續使用。
本研究站在決策者的角度去分析，希望可以提前考量成本因素去做決策與分析，進而降低在未知環境下的風險。綜合上述之汰換策略與數值分析，在舊世代零組件具有成本優勢或是經濟效益的條件下，卻面臨停產或下市，決策者可以透過購買存貨來延長零組件的使用期間並降低期望總成本。而當舊世代零組件單位持有成本過高時，則會在計畫初期就執行汰換；當舊世代零組件單位持有成本低於一定水準時，則會選擇計畫期程內不執行汰換，並以舊世代零組件使用完整個計畫期程。
本計畫之結果可應用在不同的情境與因素，提供產業界汰換設備時之參考，未來更可以進一步討論有兩種或多種新世代產品可選擇的情形。
▎材料工程∣智慧仿生材料於球型水面機器人之應用( IV )
整合型計畫合作架構示意圖
簡介：水上與水下載具定位技術為發展機器人於海洋探索、海岸線巡邏、海上緊急救難、海洋生態檢測與保護、船舶自主運送任務以及海軍國防科技等重要議題。本計畫建置球型機器人載具為信標定位導航，球型外殼的封閉設計可有效保護嵌入式電腦與電子設備。但同時也阻絕了對流及傳導的散熱途徑，易使得整體空間溫度快速上升，進而導致各個元件運作效率下降。因此，本計畫規劃開發具有日間制冷特性之智慧仿生材料，運用於球型水面機器人來維持高效率且長時間穩定運作。
本計畫成果已獲得：1. 中華民國發明專利「輻射冷却裝置及其製備方法和應用」(I808520)；2. 中華民國發明專利「複合式散熱裝置及其製備方法與應用」(I782772)。中華民國發明專利申請中：電子元件輻射散熱裝置及其製備方法(申請案號111106665)。另有9篇國際專利申請中。其無人船衍生技術已進行技轉。
▎材料工程∣利用聚矽氮烷衍生性陶瓷表面強化碳纖維以開發新型態高剛性/模數碳纖維複合材料之研究
拉曼光譜比較圖：(a) 純纖維；(b) 450 °C 20 wt.%陶瓷前驅物之CCFC；(c) 450 °C 20 wt.%陶瓷前驅物混合 0.5 wt.%石墨烯之 GRCFC。
簡介：碳纖維屬於高強度低模數之材料，而在強化模數上必須利用石墨纖維或者瀝青碳纖維，這些都是航太軍事管制品。而如何由本國自行研發出高剛性/模數複合纖維材料，將是本計畫之重點：利用「液態聚矽氮烷陶瓷前驅物」及二維碳材料表面修飾纖維材料，形成「聚矽氮烷衍生性陶瓷強化纖維」。此高剛性/模數複合纖維材料將可應用在國防、醫工與運動休閒相關產業。在國防上、可應用於高強度且輕量化之防彈衣與頭盔、槍枝、戰鬥機及航空器之結構，同時矽碳材料具有良好的吸波性。而在運動休閒產業上，網球及羽球拍，高爾夫球桿亦為「聚矽氮烷衍生性陶瓷強化纖維」之極大市場。此材料及高模數纖維材料皆為軍工管制品，因此、在學術上亦為一嶄新的領域。
本計畫是在碳纖維表面噴塗「聚矽氮烷液態高分子陶瓷前驅物」，並經過不同熱處理溫度(250、350、450、550、650及750 °C)燒結後，藉此在碳纖維表面上沉積一層緻密的非晶質(Amorphous)碳氮化矽(Silicon carbonitride, iCN)之矽基陶瓷薄膜，以達到強化表面及保護性的功能。機械性質之量測使用拉伸試驗(Tensile test)獲得SiCN薄膜的拉伸強度及楊氏模數。電化學性質以電化學分析儀(Electrochemical analyzer)進行動態電位極化、交流阻抗分析及時間電流滴定法實驗分析SiCN薄膜的抗腐蝕性及電化學穩定性。最後在聚矽氮烷液態高分子陶瓷前驅物溶液內添加石墨烯(Graphene)重複以上實驗，與原先數據做比較。
實驗結果顯示噴塗40 wt.%(溶劑為丙酮)的聚矽氮烷液態高分子陶瓷前驅物且熱處理溫度為450 °C之複合陶瓷碳纖維材料(Ceramics-based carbon fiber composite, CCFC)能使比強度(Specific strength)及比模數(Specific modulus)分別提升44.26 %及15.37 %，且改善其抗腐蝕性，腐蝕電流密度由1.72×10-2 mA/cm2下降至1.32×10-7mA/cm2，腐蝕速率由9.98×10-2 mm/year降低至9.54×10-7 mm/year，因此可說明PDC塗層可改善碳纖維機械性質且具有良好的保護性，預期此複合碳纖維材料具有取代美國軍工管制品克維拉纖維之可能性。
▎機械工程∣新式輪型甲車減噪制振設計及其效益驗證
導入減振策略可得之預期效益
簡介：本計畫成功將時頻分析導入國造輪型甲車車體振動研究，建立車體局部位置振動能時頻特徵，成功建立標準測試架構，分別針對車輛噪音與振動進行量測分析，藉由學理推論、參數分析與系統識別等方法，識別各關鍵噪音源與振動源後進行噪振頻率分析，確定主要頻率分布範圍。另成功完成車體振動關鍵部位彼此因果關係預測模型及導入時頻分析方法，瞭解特定頻率對應現象，故可直觀分析系統特徵，達到品質檢測精準化。研究結果可作為既有選用系統、構型設計限制下，可避免發生共振外，亦可應用於選擇合適吸/隔音材料與防噪振措施，期能在抑制主要噪振源、阻絕傳遞途徑雙重手段下，提升車輛整體操作性能、精進後續衍生車型設計參考，達成計畫預期目標。
▎航太及熱流∣微型電子迴旋共振離子引擎暨引擎監控/健診系統之發展
本計畫所發展之微型離子推進器
簡介：本計畫為自行研製適用於深太空行星探索的電力推進系統，依據比衝值和運作時間長短評估，著重於離子引擎(ion engine)的研發與測試。本計畫之離子引擎依據其運行原理，可區分為電漿產生器(plasma generator)、靜電網加速器 (electrostatic grid accelerator)、中和器(neutralizer)三大部分。電漿產生器採用感應耦合電漿(Inductively Coupled plasma)形式，藉由射頻產生器(radio frequency generator)產生高頻電流訊號(通常為 MHz 等級)，並經由功率放大器(amplifier)放大至超過可誘發電漿所需的能量門檻，最後大功率高頻電流通過銅管線圈，藉由射頻加熱(radio frequency heating)方式產生電漿。計畫成果獲得中華民國專利，發明名稱為「真空陰極電弧誘發脈衝式推進器」，發明第I778706號。
▎電信工程∣多技術整合高熵值匿蹤結構設計與應用
Case 1 (d = 15 mm)實作面板之俯視圖與側視圖以及3D列印支撐材
簡介：本計畫的研究主題-高熵值匿蹤結構設計與應用-係將發展漸趨成熟，基於真實傳播延遲的相位抵銷結構與其他回波抑制技術結合，例如週期性表面結構、電磁波吸收材料等方法，並依照高熵值的設計準則，開發具大入射角度範圍與跨數量級超寬頻回波抑制效能的薄型化平面及曲面結構。在技術成熟階段所可能產出的產品是可附掛於軍事載具的匿蹤裝甲，用以降低減低目標物的RCS值，避免被偵蒐雷達偵知或被射控雷達鎖定，提升戰場生存率。因此合適掛置在裝甲車、運輸車與船艦上，若能克服重量、厚度與耐熱效能的話，也有機會裝置在飛行機與飛彈上。
由於匿蹤科技在先進國家是屬於敏感性的出口管制技術，如能自行研發，建立自主的設計與製成能量，將可有效提升國防實力。本計畫相關研究成果除應用於國機國造，也可開發新興國防與民生產業應用。本期計畫的成果已有1篇IEEE AWPL期刊論文刊出、另有1篇IEEE TAP期刊論文刊出。
編輯出版：國家科學及技術委員會補助｜工程科技推展中心
地址：701 台南市大學路一號 國立成功大學自強校區科技大樓三樓