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미래 新성장동력 고분자를 주목하라!마이크로파 활용한 고속저온경화 접착제 개발
박순태 기자  |  computerblue@
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승인 2021.11.04  14:43:59
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“미래 新성장동력 고분자를 주목하라! 
마이크로파 활용한 고속저온경화 접착제 개발”

 

   
수원대 화학공학신소재공학부  장건수 교수 

기업체와의 협업을 통해 많은 논문 및 특허출원을 하고 있는 장건수 교수가 고분자 템플릿과 wet phase inversion으로 간편하고 규칙적으로 정렬된 금나노구조형 마이크로튜브를 합성, 세계적인 과학 저널지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재돼 화제다. 막대모양을 기반으로 한 금속튜브 구조는 센서, 태양전지, 촉매 등 많은 분야에 활용되고 있는데 이번 연구로 미래산업의 발판을 마련해 냈다는 평가를 받고 있다. 금 뿐만 아니라 은과 백금, 플라티늄 등 다양한 금속튜브형 막대를 제조해 보다 고효율 전지 개발의 꿈을 이뤄나가는 기반을 마련해 나가고 있는 것. 향후 간편한 고분자템틀릿을 통해 나노플라스틱 형태의 연구도 추진해 나가겠다고 의지를 밝힌 장 교수는 공학자로서 국가산업과 인류에 작은 도움이 될 만한 연구라면 기꺼이 도전해 나가겠다는 의지를 밝혔다. 늘 학생들에게 꿈을 크게 가지고 도전을 두려워하지 말 것을 당부해 오고 있는 그는 목표를 크게 잡고 정진해 나갈 것을 주문하고 있다. “우리가 80점을 목표로 하면 70점을 달성할 수 있지만 100점을 목표로 하면 90점을 달성하는 힘을 키울 수 있습니다. 나 스스로의 가치를 높이고 그에 맞는 노력을 기울여 나간다면 분명 자신이 원하는 꿈을 이루는데 한발짝 다가설 수 있을 것입니다.” 고분자에 대한 열정과 사랑으로 묵묵히 길을 걸어온 장건수 교수. 그가 그리는 앞으로의 미래는 기존의 한계를 넘어 상상이 현실로 되는 새로운 세상이다. 그 꿈을 향해 오늘도 열정으로 발걸음을 재촉하고 있는 장건수 교수를 <월간 한국인>11월호에서 만나봤다. 

   
 

산업현장에서 꼭 필요한 압축공정분야 연구 매진해와
“고분자는 사실 조금 어려운 이야기로 들릴 수 있으나 물보다 훨씬 크거나 긴 거대 분자를 의미합니다. 그렇다고 육안으로 분자를 확인할 수는 없고 현미경을 통해서나 확인이 가능한 것으로 우리 실생활에서 널리 활용되고 쓰여지는 소재입니다.” 플라스틱과 섬유, 접착제, 도료 등 우리 삶에 필요한 다양하게 사용되는 고분자는 자동차 타이어를 비롯해 신소재 복합재료, 반도체와 자동차 부품 및 신재생 에너지 등 사회 전반에 걸쳐 다양하게 활용되고 사용되고 있다. 한마디로 미래 첨단 기술에 활용되는 기초재료인 셈. 

그래서 산업 발전을 위한 든든한 밑거름이 되는 기초공학 분야로 인정받아오며 최근에는 정보통신기술, 생명공학기술, 나노기술, 환경공학기술, 우주항공기술 등 첨단과학기술의 핵심 아이템으로 주목을 받아오고 있다. 수원대 화학공학신소재공학부 역시 미래시대 유망한 학과로서 기존 기술의 한계를 넘어 전문적인 커리큘럼을 바탕으로 인재양성을 위해 노력해 나가고 있다. 그 핵심 역량의 기치를 높이는데 기여하고 있는 장건수 교수는 case western reserve university 고분자공학과 박사과정동안 삼성과 미국NSF로부터 장학금(Full fellowship)을 받으며 학위를 수여했고, 삼성SDI, 롯데케미컬, 한국전자통신연구원 선임연구원을 거쳐 지난 2018년부터 수원대에 부임해 학생들을 열정으로 지도하고 있다. 

특히 트랜드를 따르는 연구 대신 산업현장에 꼭 필요한 분야인 압출 분야를 선택해 연구에 매진 뛰어난 성과를 보이며 이 분야의 전문가로 손꼽히고 있다. “산업현장에서 사실 압출공정은 반드시 들어가는 작업중 하나입니다. 하지만 힘들다는 이유로 그동안 학자들에게 외면 받아온 분야였지요. 누군가는 반드시 해야만 한다면 제가 도전하고 싶었습니다.”


열가소성 및 열경화성 고분자 연구, 기술융합의 시대 선도
중소기업에서 사용하는 압축공정기술은 산업현장에 핵심 기술력. 그래서 학생들에게 제대로 지도하기 위해 압출공정용 이축압출기를 갖추고 고분자 복합재 연구를 진행해 나가고 있다. 학생들에게는 대기업 인턴쉽을 통한 취업 진로의 길을 열어주고 인력난에 힘들어하는 강소기업에 대한 인력공급 그리고 학부학생들에게 SCI급 논문에 1저자로서 게재될 수 있도록 실력을 키워주는데 매진해오고 있다. 

유행과 트랜드를 쫒기보단 묵묵히 전통산업에 대한 연구로 산업 전반에 활용할 수 있는 기술력을 키워주고 있는 그는 최근 고분자 물성 향상을 위한 새로운 첨가물 연구를 진행중에 있다. 열경화성 고분자와 고무를 활용한 연구를 추진중에 있다고. 그 결과 낮은 온도에서도 접착제의 성능을 유지할 수 있는 방법을 찾아내며 마이크로웨이브를 사용해 저온에서 분자 운동화를 활성시키는 기술력을 연구하는데 성공해냈다. 특히 고온에서 상온으로 온도가 떨어질 때 발생하는 열팽창으로 인한 문제점까지 보안해낸 그는 앞으로 이러한 휨 현상을 기반으로 반도체패키징에서 유용하게 적용할 수 있을 것이라고 미소로 말문을 건넸다. 가공관련 열가소성 고분자와 접착소재의 열경화성 고분자 그리고 고무를 활용한 연구로 한단계 뛰어난 진일보 기술력을 열어나가고 있는 셈. 

“고무산업은 향후 그 가치가 높아질 것입니다. 아직까지 많은 관심을 받고 있지 못한 분야지만 고무의 물성을 활용한 다양한 첨가제 개발이 이뤄진다면 실생활에 유용하게 활용될 무기물들을 만나볼 수 있을 것입니다.” 이를 위해 기업과의 유기적인 네트워크 구축을 통한 개발 여건을 함께 모색해 나감은 물론 가시적인 성과를 위한 정부의 지원사업에도 관심을 기울여 나가겠다고 밝힌 장 교수는 대학의 여건과 특성을 반영한 맞춤형 연구에도 매진해 나가겠다고 덧붙여 밝혔다. 뛰어난 역량과 열정으로 수원대 총장상까지 수상할 만큼 이미 걸출한 연구 성과를 내온 장건수 교수. 앞으로도 공학자로서 기술융합의 시대를 선도해 나갈 수 있도록 노력해 나가겠다고 의지를 피력했다. 


<수원대 화학공학신소재공학부  장건수 교수  인터뷰>
Q1. 수원대 신소재공학부에 대한 소개를 간단히 해주십시오?
A1. 현재 정부 및 단체에서 추진하는 9개의 연구과제를 차질없이 수행해나가고 있는 저희 연구실은 다양한 고분자 가공 및 분석 장비를 구축하여 뛰어난 연구성과를 내고 있습니다. 사실 이렇게 대형화된 장비를 갖추고 있는 대학은 많지 않습니다. 학생들의 열정과 교수진의 지도 아래 앞으로 더욱 성장하는 학과로써 내실을 다져나갈 것입니다. 
     
Q2. 교수님의 교육철학과 연구 방향에 대해 궁금한데요?
A2. 저는 실무에 적용이 될 수 있는 실무중심 융합교육을 강조하고 있습니다. 그래서 타 학과 전공까지 학생들에게 공부해 나갈 것을 당부하는 편입니다. 이를 통해 보다 넓은 시야를 갖추고 폭넓고 유연한 사고를 장착할 수 있기 때문입니다. 앞으로의 계획은 고분자 산업에 대한 인식개선을 위한 노력을 기울여 나가는 한편 열가소성, 열경화성, 고무 분야에 대한 특화 연구를 통해 시대적 니즈에 부합하는 다양한 성과를 내는데 더욱 노력해 나갈 것입니다. 


수원대 화학공학신소재공학부 장건수 교수는 Case Western Reserve University 공학박사 (Macromolecular science and engineering)를 수료하고 한국전자통신연구원 선임연구원, 삼성SDI/롯데케미칼 책임, 한국과학기술연구원 연구원을 역임하고 현재 수원대학교 신소재공학 조교수로 재직중에 있다. 

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