연구실탐방

  세라믹 부품소재를 연구하는
  인하대‘정보재료 연구실
   (Information Materials Lab.)’

순수 유리연구 뿐만 아니라 유리복합재료연구·유리분말연구·유리기판연구 등을 연구하고 있는 인하대학교 정보재료연구실 김형순 교수와 그 연구원(박사 6명, 석사 7명)들을 만나 봤다. 정보재료 연구실은 10여 년 전부터 전기전자 소자에 사용되는 소재개발에 대한 연구를 주로 하고 있다. 구체적으로 피디피 디스플레이(Plasma display panel)의 부품 중 유전체, 격벽, 봉착재, 전극을 다루고 있으며, 2004년도에는 피디피 디스플레이의 부품에 사용되는 소재를 생산하는 국내 산업체인 휘닉스 PDE에 기술이전을 하기도 하였다. 또한 태양전지 중 실리콘 태양전지와 염료감응태양전지(DSSC: Dye-Sensitized Solar Cell), 저온 동시 소성 세라믹용 소재 (LTCC 소재) 개발 및 특성 연구가 진행 중 이다. 원천적으로 유리분말 개발 및 특성 연구와 함께 유리 소결에 관한 연구를 하고 있다. 더불어 작년부터 김형순 교수연구실은 신재생에너지 (태양에너지분야)의 최우수실험실로 3년간 고급인력양성을 위한 연구비 지원을 받고 있다. 2004년부터 현재 신소재공학과 교수로 재직 중인 인하대학교 김형순 교수를 만나 정보재료 연구실에 대한 자세한 소개를 들어봤다.

현재 교수님연구실에서 중점적으로 추진하고 계신 연구가 있다면 구체적인 소개 부탁드립니다.
현재 녹색 성장 정책으로 많은 산업체에서 재생에너지 중 태양전지에 지대한 관심과 기대로 많은 연구가 진행 중이며 이에 따른 문제점 또한 상당히 도출 되고 있습니다. 이에 산업체가 당면한 문제에 대한 정확한 분석과 해결 방안을 위한 연구가 중점적으로 추진되고 있습니다. 특히, 태양전지 중 Si 전지와 염료감응태양전지(DSSC: Dye-Sensitized Solar Cell)에서 효율증대를 위한 접촉저항의 최소화로 Ag전극과 하판의 Al전극 소재 개발 및 특성 평가를 하고 있으며, DSSC의 경우 신뢰성 및 수명성 증대를 위한 봉착재와 효율 증대를 위한 TiO2 전극 소재를 다루고 있습니다. 또한 현재 반도체 및 디스플레이 제조 공정에서 많이 사용되는 플라즈마 공정 장비의 챔버 내부에 적용되는 소재의 수명과 소자들의 신뢰성 향상을 위한 내플라즈마 소재 개발도 진행 중에 있습니다.

연구실 운영의 노하우나 고충에 대해 월간세라믹스 독자들과 공유하고 싶으신 내용이 있다면 한 말씀 부탁드립니다.
대학은 연구 인력을 양성하는 곳입니다, 학생들을 2년 또는 3-4년간 훈련시킨 후 산업체 및 연구소로 배출시키는 곳입니다. 저는 마치 “사관과 신사”의 영화에서 예비 장교들을 훈련시켜 임관시키는 흑인 하사관 역할을 맡고 있다고 생각합니다. 그런데 이 훈련장에 시간과 재정지원의 문제가 수반됩니다. 따라서 연구실에서 깊이 있고 핵심적인 사항을 탐구 못하는 문제점이 있습니다. 연구기간이 최소 3년 이상의 중장기의 연구 과제를 수행하는 것이 바람직한 연구방향이며 정책입니다. 그러나 사립대학에서 대학원생의 등록비를 고려한다면 단기과제도 진행해야만 인건비 및 실험실 운영이 지속됩니다. 2년 이하의 단기과제나 소액 연구비의 과제는 실제로 인력양성에 많은 문제점을 갖게 됩니다.
다른 하나는 최근에 대학원생의 연구기간이 줄어들고 있는 문제입니다. 최근 대기업은 조기에 신입사원을 채용하는 분위기여서, 석사과정의 경우 실제로는 3학기 후에는 연구에 대한 열정과 시간은 접어두고 직장 찾는 일을 주로 하는 상황입니다. 일본처럼 조기에 직장을 구하고 그리고 나서 석사학위를 마치고 산업체로 이동하는 시스템이 바람직하며 현 우리의 사정은 아쉽습니다. 

타 연구실이나 기업과 함께 공동연구를 희망하시는 분야가 있다면 이 자리를 빌려 소개 부탁드립니다.
대학교에서 연구는 산업체와 연구소가 하는 연구와 차이가 있습니다. 대학에서 연구는 대학만이 할 수 있는 것 이여야 한다고 생각합니다. 또한 우리 인하 대학원생이 수행할 수 있는 연구수준이 있습니다. 우리 정보재료실에서는 프릿(유리분말)의 물성 (물리, 화학, 열 전기, 광학 특성 등) 을 20여 년 간 연구해오고 있어 많은 정보와 기술이 축적되어 있으며 태양전지 (전극 및 실링재), 전자부품패키징, LED 반사체, 방열판, 실링재 (봉착재), 결정화유리, 전자부품재료의 관련 연구를 공동으로 수행할 수 있는 여건이 됩니다.  특히 우리 연구실에는 유리의 열물성데이타(열팽창계수, 연화온도(전이온도)-조성)가 잘 축척되어 있습니다.
김동진 기자 rizzz@naver.com

Glass softening
point determination system
(유리 연화점 측정기)

내정압측정기

Hot stage microscopy
(고온현미경)

아베굴절계