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[제16호] 미국 University of Oregon에서 물산화 촉매 분야 연구의 지평을 넓히다 - 한국과학기술연구원 캠퍼스 전효상 학우

  • 조회 : 390
  • 등록일 : 2015-12-23
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3개월간의 ‘UST 해외 연수 지원 사업’에 선정된 나는 주저 없이 떠났다. 5년의 박사과정 기간 동안 KIST 내에서만 연구를 했던 나는 스스로 어느 정도의 수준인지, 해외의 연구실은 어떤 식으로 연구를 진행하는지 호기심을 품고 있던 내게 UST 해외연수는 놓칠 수 없는 좋은 기회였다.

 

물산화 촉매 연구의 세계적 위상을 맛보다
내가 연수를 위해 찾아간 곳은 미국 Oregon주의 Eugene에 위치한 University of Oregon 이라는 미국 사립대학이었다. 이 학교는 나이키의 설립자 필 나이트 회장의 모교로 들어서자마자 고풍스러운 건물과 최신식 건물들이 조화롭게 맞아주었다. 각각의 건물들은 보는 것만으로도 감탄사를 자아냈지만, 방학기간이라 그런지 학생들이 없는 학교 신축 건물 공사로 인해 부산스러웠다.
내가 연구하는 물산화 촉매는 전 세계적으로 활발한 연구가 이루어지고 있는 분야로 촉매를 개발하는데 있어서는 분석 장비가 잘 구비되어 있어야 한다. 내가 연수를 수행한 곳은 화학과에 재직 중이신 shannon 교수님 연구실로 물산화 촉매 분야로 좋은 성과를 많이 내신 분으로 잘 알려져 있다. 이곳의 장비 인프라와 풍부한 경험을 토대로 이를 해결 할 수 있는 촉매 개발에 관한 연구를 수행하였다.

University of Oregon은 The (enter for Advanced Materials Characterization in Oregon(CAMCOR)라는 장비와 함께 이를 활용할 수 있는 세계적 수준의 스태프를 보유하고 있다. 그래서 나는 망설임 없이 단기간에 좋은 성과를 낼 수 있는 조건이 잘 구비되어 있다고 생각되는 University of Oregon을 선택하였다. 장비와 스태프 외에도 University of Oregon에는 shannon 교수님이라는 이 분야의 권위자가 있다. 독일계 미국인으로 40대 정도로 보이는 젊은 교수님이었지만 연구성과 만큼은 어느 교수들 못지않게 뛰어났다. 특히 shannon 교수님은 최근에 다양하고 좋은 연구 성과들을 보여 줬다. 지금까지 수많은 물산화 촉매 중 NiOOH는 물산화 촉매로서 성능이 왜 우수한지 확인되지 않았었다. 그러나 shannon 교수님 그룹에서는 NiOOH 물질 자체가 물산화 촉매로서는 우수하지 않지만, 용액 내에 존재하는 Fe 불순물들이 NiOOH와 작용하면서 물산화 촉매 성능을 우수하게 한다는 것을 최초로 발견했다. 이런 내용을 기반으로 우수한 저널에 많은 논문을 게재하고 있다.

 

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현지 학생들과 연구와 일상을 공유하다
연수기간 동안에 수행한 연구 내용은 현재 박사과정 동안 수행하고 있는 ‘태양광-연료 장치(무한 에너지인 태양에너지로부터 우리 실생활에 필요로 하는 연료를 생산하는 장치를 개발하는 일)’에 관한 것으로, 이때 여러 가지 기술을 필요로 하게 된다. 그중 하나가 물이 산화되어 산소를 원활하게 발생시켜 줄 수 있는 촉매 기술(물산화 촉매 기술)인데, 실제 태양광-연료 장치를 구현하는데 많은 에너지 손실을 일으키는 것으로 알려져 있어 이를 줄여주는 촉매 기술은 필수적이라 할 수 있다. 연수기간 동안 느낀 점 중에 하나는 학생들이 본인 연구에 대한 강한 자부심을 느낀다는 것이었다. 또 하나 인상 깊었던 점은 미국의 토론 문화에 대해서는 많이 들었지만 실제로 궁금한 점에 대해 거리낌 없이 질문하고 의견을 나누는 모습을 보니 말로는 표현할 수 없는 명불허전이었다. 실험실 내부에 있는 화이트보드는 항상 열의에 찬 학생들의 수식과 토의 내용들로 가득 채워져 있었고, 이를 기반으로 좋은 아이디어를 얻는 모습이 참으로 인상 깊었다. 그중에서도 가장 인상 깊었던 점은 학생들끼리 자체적으로 진행하고 있는 연구 토론 시간이었다. ?이런 토론을 통해서 학생 각자가 하고 있는 실험의 문제점을 제시하고 이를 해결하기 위해 다른 학생들과 토론하면서 스스로 연구 역량을 향상 시켰다. 본인의 실험에 관한 내용들을 오픈해 많은 학생들과 이야기하면서 해결하려 하고 있고, 실제로도 이를 통해 큰 도움을 받고 있었다.

생활 모습도 이런 연구 모습의 연장 선상이었다. 사람 사는 곳은 매한가지라더니, 연구 외의 일상생활은 한국과 다르지 않아 별다른 불편함 없이 지낼 수 있었다. 일과가 끝나면 현지 친구들과 맥주 한 잔 하며 이야기를 나누고 주말에는 맛집을 찾아 다녔다. 그곳에서 친해진 미국인 친구와는 따로 주말에 낚시도 가고 어울리며 연구와 일상이 어우러져서 보낸 3개월이었다.

 

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새로운 연수에 대한 기대감을 품다
3개월 동안의 연수는 내가 부족한 것이 무엇인지 알게 되는 시간이었고, 앞으로 어떻게 해야겠다는 향후 계획도 세울 수 있는 귀중한 시간이었다. 연수 프로그램을 지원하고자 하는 UST 학우들이 있다면 주저하지 말고 지원하라고 말해주고 싶다. 연구를 위해서 뿐만 아니라 자신의 견문이 넓힐 수 있는 좋은 기회이기 때문이다. 연수를 마치고 한국으로 돌아오는 며칠 전, 나는 대상포진에 걸려 귀국 후에도 몇 주간 고생을 해야 했다. 지금은 완쾌하여 다시 일상생활을 하지만 무엇보다 건강이 중요하다는 것을 다시 한 번 깨달았다. 연구도 중요하지만 자신과 가족의 건강이 좋은 연구 결과를 위한 출발점이라는 것을 다시 한 번 되새기게 되었다. 그렇지만 앞으로 만약 다시 기회가 있다면 한 번 더 연수를 떠나고 싶다. 아직까지 연구에 대한 호기심과 갈증이 채워지지 않은 나는 기회가 된다면 물질의 화학 조성 변화를 실시간으로 볼 수 있는 XPS(in-situ XPS) 같은 특정 연구 장비를 배우는 연수를 가고 싶다. 아직까지 우리나라에서는 개발되지 않은 많은 분석 장비들이 전 세계에서 개발이 되고 있다. 그래서 또 다른 연수 기회가 있다면 유용한 장비에 대해 배울 수 있는 기회를 꼭 한 번 다시 갖고 싶다.

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