최근 국내 연구진이 태양광 소자의 수소 생산 효율을 높일 수 있는 나노소재 제조 기술을 개발했다. 우리 학교 조인선(신소재)교수는 작년 광 촉매재인 티타늄 산화물을 이용해 태양광 소자의 물 분해 수소생산 효율을 최대값 수준으로 끌어올리는 데 성공했다. 조 교수를 만나 자세한 이야기를 들어봤다.

Q. 신소재와 나노 에너지에 관심을 갖게 된 계기가 있다면?

A. 우선적으로 신소재공학을 전공했기 때문이기도 하지만 석사를 마친 후 인류에게 닥친 큰 문제 중 하나인 에너지문제를 생각하면서였다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 화석연료는 유한한 에너지이다. 이 때문에 유한한 에너지를 대체할무한한 에너지 자원을 만드는 것에 관심을 갖게 됐다. 그 중 특히 무한한 에너지 자원인 태양 에너지에 흥미을 갖게 되었는데 태양에너지로 생성되는 전기는 태양이 뜨는 시간에만 사용할 수 있다는 한계가 있었다. 그래서 항상 필요할 때 쓸 수 있는 연료를 생각하다가 관심을 갖게 된 것이 ‘나노 소재를 이용한 태양광 소자의 수소 생산’이다. 또한 나노에너지 기술 개발이라는 측면에서 봤을 때 ‘나노에너지 기술 개발은 분야가 다양한 만큼 내가 할 수 있는 일도 많겠구나’하는 생각도 나노에너지에 관심을 갖게 했다. 또한 나노에너지 기술이 쓰이는 분야가 다양하기 때문에 연구한 것이 나노에너지의 새로운 카테고리가 되는 것도 재미를 느끼게 만들어 계속해서 나노를 연구할 수 있었다. 재미를 느낀 분야에 대한 연구는 자연스럽게 많은 논문을 출판하고 국내외 특허까지 내게 했다.

 

Q. 지난 11월에 태양광 소자의 수소 생산 효율을 높일 수 있는 나노소재 제조 기술을 개발했다. 이 기술은 어떤 것인가?

A. 큰 덩어리 재료를 1나노 정도로 아주 작게 만들면 전혀 다른 성질이 나타나게 된다. 예를 들면 잘 휘는 성질을 갖고 있는 금속을 나노로 만들게 되면 반도체적 성질을 띠게 된다. 이와 같은 방법을 통해 태양광 소자의 수소 생산 효율을 높이는 성질을 띠게 되는 나노 소재를 만들었다. 현재 수소를 만드는데 있어서 기술적인 가장 큰 문제점은 인공광합성에 쓰일 재료이기 때문이다. 인공광합성에 쓰일 재료는 가격 면에서도 효율적이고 안정적이어야한다. 그렇게 해서 고안한 것이 용액으로부터 나노소재를 만드는 용액공정 연구다. 용액공정은 저온 공정이기 때문에 저렴한 가격으로 대량생산이 가능하다. 이 장점을 이용해 새로운 나노소재개발을 진행했다.

 

Q. 연구를 대하는 자세와 관련된 교수님만의 강의 철학이 있다면?

A. 신소재공학과의 교수들의 수가 많지 않다보니 개설된 강의의 수가 한정적이다. 그래서 배울 수 있는 선택 옵션의 폭이 좁다. 그렇기에 깊게 알려주는 것보다 다양하게 알려주는 것을 목표로 하고 있다. 수식같은 것을 위주로 알려주는 것을 지양하고 주로 이면에 숨겨져 있는 원리를 위주로 가르친다. 그런데 이런 수업의 방식이 호불호가 갈려 처음 교수를 위임했을 때는 고민이 많았다. 깊게 배우는 것을 좋아하는 학생들도 존재하기 때문이다. 또한 어떤 학생들에게 초점을 맞추어야할지도 고민을 많이했었다. ‘수업을 할 때 어떤 방식으로 강의를 해야 학생들이 수업을 더 잘 이해할까’의 고민이었다.

 

Q. 마지막으로 학우들에게 하고 싶은 말이 있다면?

A. 1,2학년 때는 많이 놀면서 다양한 경험을 했으면 좋겠다. 하지만 3,4학년 때는 ▲결혼 ▲인생 ▲자신의 미래 ▲취업 등에 대해서 많은 고민을 해보고 사람도 많이 만났으면 좋겠다. 특히 이공계생은 취업과 강의 외에는 고민을 할 시간이 많이 없다고 생각한다. 그러나 방학 기간을 활용하면 자신에 대한 고민을 할 시간이 충분히 주어지니 선배나 교수님들을 만나면서 자신에 대한 충분한 고민을 했으면 좋겠다. 나 역시 학부생일 때에 수업에 빠져보기도 하고 많이 놀았다. 하지만 스스로에 대한 많은 고민을 통해 현재의 자리에 있게 됐다.

 

조인선(신소재공학) 교수는 ‘고민의 중요성’을 강조했다. 고민을 통해 자신의 자아를 찾아가고 자신의 꿈을 실현시키는 모습을 떠올리는 것 같았다. 우리 학교의 학우들도 조 교수의 말처럼 고민을 통해 자신의 자아를 찾아가기를.

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