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1971年(昭和46年)7月に中国工業技術試験所として設立。 1973年(昭和48年)5月、瀬戸内海大型水理模型を建設し、瀬戸内海の環境評価・修復技術の開発を行ってきた。 1993年(平成5年)10月 機構改革により中国工業技術研究所に名称変更。 2001年(平成13年)4月 独立行政法人 産業技術総合研究所 中国センターに組織変更。
2005年(平成17年)10月には、「バイオマス研究センター」を設置し、木質系バイオマスからエタノールやディーゼル燃料を製造する研究開発を進めてきた。
2008年(平成20年)3月、広島中央サイエンスパークに中国センターの移転を決定した。 これは、バイオマスエネルギー利用に関する国際水準の研究開発と人材育成を行うとともに、中国地域における産学官連携の拠点機能を一層強化するためである。
瀬戸内海大型水理模型は、1972年(昭和47年)2月に着工、 1973年(昭和48年)5月に竣工した。 縮尺は水平1/2000、垂直1/159で、東西方向230m、南北方向100mである。 水面の広さは約7,500m2、一回に使用する水量は約5,000トンで、1年間の流れを55時間、1日の流れを9.4分で再現できる。
この世界最大級の水理模型を用いて、瀬戸内海の海流現象、大規模埋め立て計画や排水放流計画の適否、海水交換性の把握、潮流制御による流況改善など瀬戸内海全域の水質保全のための研究が行われた。
中国センターの移転に伴い、この水理模型は38年間の役目を終えて廃止されることになり、2009年(平成21年)6月27日に最後の一般公開が行われた。