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KIST Talk/사내학생기자

[KIST 전북분원] 탄소소재 산업화를 위한 도전!(장우리 기자)

최근, 전라북도는 핵심 산업으로 탄소소재 관련 법률(탄소법)이 국회를 통과 함에 따라 전라북도 100년 먹거리에 탄소소재를 선정하고 관련 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 이런 흐름에 발맞춰 KIST 전북분원에서는 그래핀, CNT, 탄소섬유 등 다양한 탄소소재를 이용한 복합소재를 개발 연구를 활발히 진행 중에 있으며 최근 이성호 박사팀은 우주항공에 핵심 물질로 각광받고 있는 탄소섬유의 강도를 50%이상 높이는 새로운 기술 개발에 성공 하였다.

탄소섬유는 가벼우면서도 열적, 기계적, 전기적 특성 등 다양한 면에서 우수한 특성들이 있어 항공기 소재로 많이 쓰이며 특히, 가까운 미래에 연비 향상과 이산화탄소 배출감소를 달성할 핵심소재로 자동차 산업 분야 기대를 모으고 있다. 이성호 박사 연구팀은 탄소섬유의 화학적 구조를 바꾸고 특성을 조절하여 강도를 높임으로써 실제 공정상 결함률을 낮추었다고 발표하였다. 연구팀은 불순물로 여겨졌던 질소원소를 가능한 많이 제거하려했던 기존의 방식과는 달리, 열처리 조건에 따라 특정 결합을 갖는 질소 원소와 sp3 혼성궤도(hybrid orbital) 함량 조절이 가능하게 함에 따라 특정 질소원소와 sp3 혼성궤도 함량 증가로 탄소섬유의 강도가 50% 향상되는 실험결과를 얻었다고 보고했다.

 

이성호 박사는 핵심소재 특성 향상 기술을 이미 확보하였고 사업화로 이어지는 대량생산을 위한 기술 확보가 다음 목표라고 한다.

한편, 이성호 박사는 소재분야 연구를 진행하는 학생들에게 다음과 같은 당부의 말을 전했다.

 

보통 학생들은 인기 있는 소재 연구만 하려는 경향이 있다. 하지만 소재분야 연구는 좀 더 넓은 시각에서 바라볼 필요가 있다. 아직 산업화가 되지 못한 클래식한 소재들도 많기 때문이다. 몇 가지 특정된 소재에 국한된 연구보다는 여러 소재들을 용한 하이브리드 연구를 통해 학생들의 생각의 폭이 훨씬 넓어질 것이라고 생각한다. 그리고 단순히 결과도출에만 집중된 연구를 하다 보니 실제 공정 적용에 대한 정보와 이해도가 많이 부족한 것 같다. 나도 그러했지만 학생들에게는 논문 실적이 중요할 것이다. 하지만 내가 연구하는 이 물질이 어떻게 하면 산업에 유용하게 쓰일 수 있을지에 대해서도 생각하며 연구에 임한다면 학생들이 원하는 훌륭한 결과와 미래를 얻을 수 있을 거라고 생각한다.”

 

이성호 박사의 메시지처럼, 연구자들은 자신들의 연구가 과학기술 발전뿐만 아니라 우리의 삶을 보다 나은 것을 만드는데 기여해야 한다는 사명감을 가지고 단순한 기술 개발에 머물지 않고 사업화를 통해 이를 활용하는 것도 고려해야 한다. 이것이 진정 공학도가 지녀야 할 마음이라고 생각되어진다. KIST 전북분원의 이번 연구결과가 전락북도의 발전을 넘어 세계 과학의 밑거름이 되기를 희망한다. (KIST 전북분원 장우리 기자)