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물리·화학 등 여러 분야의 전문가 참여, 국내 나노과학연구의 저변 구축
나노과학 기초연구와 응용연구 통해 나노기술강국으로 발돋움
나노분야의 기초과학적 토대를 마련하기 위해 설립된 성균관대학교 나노튜브 및 나노복합구조 연구센터(이하 센터)는 국내·외 나노과학연구의 주도적인 역할을 수행하는 것을 연구목표로 나노과학기술 분야의 중심물질인 탄소나노튜브 및 그라핀을 합성하고 새로운 나노복합체를 창출해 그들을 대상으로 기초연구와 응용연구를 수행하고 있다. 이미 성균관대학에서는 물리·화학·재료학과를 중심으로 삼성종합기술원과의 공동협력연구 체제를 구축하여 나노튜브 및 나노복합구조 관련 연구를 수행해오면서 국내 나노과학 연구의 저변을 구축해왔다.
박종윤 센터장은 “그 과정에서 나노물질이 갖는 새로운 물리, 화학 현상의 규명과 이해에 대한 기초연구가 절실히 요구되었고, 이들의 복합구조에서 새로운 응용 가능성을 찾는 연구들이 매우 가치 있을 것으로 판단했습니다”라며 “이러한 연구들은 한두 전문가의 단편적인 지식을 넘어서 매우 다양한 전공 분야의 여러 전문가의 참여가 필요하게 되었습니다”라고 설명한다.
나노과학은 집적화뿐만 아니라 생물학적·화학적 개념을 도입해 생체나 원자, 분자 등을 응용한 기술을 사용해야 하며 생물학 화학 등 고체 상태의 물리학은 서로 출발점이 다르지만 서로간의 통합도 필요하다. 이에 따라 현재 물리분야 7명, 화학분야 6명, 재료분야 4명의 교수진이 참여해 나노과학기술 관련 연구활동을 수행하고 있다. 1총괄 과제에서는 나노튜브 및 나노복합구조의 형성에 대한 연구를, 2총괄 과제에서는 나노물질의 양자적 물성에 대한 이론적인 연구를, 3총괄 과제에서는 나노구조물의 반응성 및 응용성에 대한 연구를 진행하고 있다. 센터의 이러한 연구과제들은 세계적으로 치열한 경쟁을 하고 있는 연구분야이다. 이에 센터는 외국의 나노과학관련 연구센터와 공동연구 및 교류 협정을 통한 국제적인 협력에 많은 노력을 기울이고 있다. 탄소나노튜브를 발견한 일본의 Iijima 교수를 중심으로 일본의 연구진들과 매년 정기적인 심포지움을 통한 긴밀한 교류가 이루어지고 있으며, 미국 텍사스 대학(Austin)의 Center for Nano-and Molecular Science and Technology, 미국 노스캐롤라이나 대학의 North Carolina Center for Nanoscale Materials, 홍콩의 과학기술대 나노센터 등과 협정을 맺어 활발한 연구도 진행 중이다.
특히 센터는 삼성전자, 일진나노텍, 제일모직 등으로부터 협력연구비와 연구장비를 지원받아 협력연구를 수행, 이러한 산학협력을 통해 괄목할 만한 성과를 올리고 있다. 에폭시와 CNT복합체의 경우 썬텍시스템과의 공동연구를 통해서 에폭시의 경화시간 조절에 탁월한 성과를 얻었으며 삼성종합기술연구소와는 탄소나노튜브를 이용한 신개념 전자소자연구에서도 상당한 성과를 도출하고 있다. 또한 제일모직과는 차세대 투명전도막 연구에서도 탁월한 성과를 기초로 상용화 단계에 와있다. 나노퍼시픽, 금호전기, 태양전자, 에어택과 공동으로 탄소나노튜브를 이용한 조명등 개발에도 실용화단계에 이르는 등의 성과를 얻었다. 학문적으로도 세계최초로 그라핀의 대면적 합성법을 개발하여 세계적인 저명학술지인 Nature지에 게재되는 등 세계적인 주목을 받는 연구결과들을 발표하고 있다.
“21세기는 과학기술이 나라의 명운을 바꾸어 놓을 것이라는 사실은 누구나 주지하고 있는 사실입니다. 그 중 나노소재 국산화 및 창안은 21세기 기술 강국으로 갈 수 있는 핵심사업이라고 할 수 있습니다. 이러한 때에 우수한 젊은 인력들이 마음껏 자신들의 능력을 발휘할 수 있도록 사회적·경제적 대우가 혁신되어야 할 것입니다”라고 말하는 박종윤 센터장은 앞으로 나노소재의 대표격인 탄소나노튜브 및 그라핀 관련 기술의 독자적인 확보를 통해서 우리나라가 세계 속의 나노기술강국으로 발돋움하는데 일조 하겠다고 피력했다.