미래를 혁신하고 세계를 선도하는 UST

‘어릴 적 꿈이 무엇이었나’라는 첫 번째 질문에 조성학 교수는 사뭇 진지한 표정으로 답했다.

“어린 시절 저도 다른 아이들처럼 막연히 의사나 과학자를 꿈꿨습니다. 다만 ‘그 분야에서 남들이 가지 않은 길을 가보자’라고 생각했죠. 학부는 전자공학이었고 과학자가 되고자 결심한 것도 그때입니다. 당시 저는 새로운 분야에 대한 호기심이 상당했습니다. 그 후 전기？전자공학 석사과정은 한국 국비 유학, 박사과정은 일본 정부 국비 유학(문부성 장학생)으로 일본에서 공부했습니다. 다른 이들이 시도하지 않은 분야에 도전해 최선을 다하다 보니 지금 이 자리까지 올 수 있었던 것 같습니다.”

꿈의 방향, 남들이 가지 않은 길

KIMM 캠퍼스 나노메카트로닉스 전공 조성학 교수

조성학 교수가 말하는 새로운 분야는 무엇이며, 그는 이를 기반으로 무엇을 가르치고 있을까?

그는 현재 한국기계연구원 캠퍼스에서 펨토초 레이저 기반의 나노메카트로닉스 전공을 맡고 있다. 극초단 펨토초 레이저를 이용해 차세대 능동형 자체 발광 디스플레이 아몰레드(AMOLED), 첨단 의료 부품의 비열적 나노 가공과 나노 공정 연구를 하고 있다. 펨토초 레이저는 시간상으로 보면 10-15초로 시간 폭이 굉장히 짧은 레이저 광자다. 이러한 광자를 이용해 다양한 재료와 상호작용 제어로 나노 스케일, 또는 마이크로 스케일 같은 비열적 가공을 하는 것이 주 업무다.

조성학 교수가 진행한 연구를 통해 발현된 기술은 안과의 라식 수술, 조명, 스마트폰 등 기존 레이저로 가공이 불가능했던 분야에 접목되고 있다.

“국비 유학으로 게이오 대학에서 석·박사 과정을 마쳤습니다. 이후 아시아 최대 규모의 세계적 연구기관 일본 국립 이화학연구소(RIKEN)에서 연구원으로 7년간 ‘극초단 펨토초 레이저 응용 첨단 극미세 가공’ 연구를 했습니다. 석사과정부터 현재까지 이 분야에서 20여 년간 연구 개발을 해왔습니다. 하지만 앞으로도 해야 할 연구 테마가 정말 많습니다.”

조성학 교수는 현재 국제 학술지(SCI) 게재 실적이 50건, 보유 특허는 60건에 이른다. 그중 세계 최초로 개발한 기술 논문이 두 개나 있다. 2001년 일본 이화학연구소 재직 중 발표한 ‘고체 내부의 플라즈마 필라멘테이션 현상 관측’과 2012년 박정규 박사와 함께 한국기계연구원 캠퍼스 재직 중 발표한 ‘투명 플렉서블 기판 내부 회절격자 제작’이 그것.

여기에 세계 최고 수준의 기술을 보유하고 있으니, 바로 아몰레드 불량화소 비열 복원 기술이다. 이는 전 세계적으로 유일한 기술이며, 국내외 원천 특허 10건을 보유하고 있다. 이것이 조성학 교수와 그의 연구실이 가진 경쟁력이다. 때문에 이 연구 분야에서 그들의 위치는 국내 순위가 무의미할 정도로 세계적 수준이다.

여정은 험난하나, 결과는 창대하리라

조성학 교수와 UST 학생들

조성학 교수의 교육 목표는 ‘세계 최고 수준의 연구 그룹’을 만드는 것이다.

“제 신념은 적어도 석·박사 과정 학생들이 졸업 후 자신의 전공 분야에서 최고 전문가가 되도록 이끌어주는 것입니다. 국내 최고보다는 세계 최고 수준의 연구자가 되어야 한다고 생각합니다. 이를 목표로 하기에 국내 전문가뿐 아니라 수시로 외국의 전문가들을 본 연구원에 초청해 강의를 진행하기도 합니다.”

나노메카트로닉스는 최근 꽃을 피우기 시작한 분야다. 하지만 UST 내에서 가장 활성화된 그룹이기도 하다. 강의는 일주일에 한 번 3시간씩 발표 형태로 진행하는데 철저한 사전 준비 없이는 강의를 따라가기가 어렵다. 강의 외에도 세계적인 기준에 맞춰가기 위해 다양한 과제들로 매우 빡빡한 시간을 보낸다. 그렇지만 이를 통해 더 나은 연구 결과가 도출되고, 취업의 기회도 확대되고 있다.

“현재 한국기계연구원 캠퍼스에는 최첨단 장비들이 구비되어 있습니다. 학생들이 첨단 장비를 활용한 실험과 프로젝트에 참여해 최신 기술 및 연구 동향을 접하게 함으로써 실무에 강한 연구자로 만드는 것이 저만의 강의법입니다.”

조성학 교수는 강의 시간 외에도 학생들의 연구 방향을 설정하고, 논문이나 실험에 동참하려고 노력한다. 심지어 식사를 하는 것까지 학생들과 같은 동선으로 움직인다고. 또 학회나 컨퍼런스 등도 최대한 지원하고 있다. 이 밖에도 1년에 3~4회 정도 외부에서 연구 모임을 갖기도 한다. 이것은 강의 중간 점검, 국내외 연구 동향 발표, 연구 방향 설정 등을 위해서다. 이때 그는 지도교수이자 선배로서 진로와 인생 상담을 해주며 학생들과 인간적으로 소통하고 있다. 때문에 조 교수에 대한 학생들의 믿음도 강하다.

조성학 교수와 UST 학생들

한편 기술 개발 목표를 달성하기 위해 기업이나 산업체와도 협업을 진행하고 있다. 이 과정은 지식과 노하우를 공유하고 그 결과를 논문으로 발표해 신진 연구 인력을 탄생시키는 데 의의가 있다. 실제 산업계에서 발생하는 테크니컬 이슈를 해결하고자 함께 노력하는 과정에서 학생들의 역량도 배가된다. 이러한 것 모두가 교과과정에 포함된다. 이 때문일까. 조성학 교수는 ‘2012 후기 우수강의상’을 수상하기도 했다.

“제 연구실에서 처음으로 졸업생(박정규 박사, 현 전남테크노파크 선임연구원)이 2012년 8월에 배출되었고, 졸업과 동시에 취업했습니다. 또한 2012년에 총 7편의 SCI급 논문이 게재되었습니다. 이는 저뿐만 아니라 졸업생과 재학생들의 노력이 만들어낸 결과라고 생각합니다.”

좋은 논문이 나왔을 때 비로소 행복하다는 조성학 교수. 같이 공부했던 학생들이 본인의 희망대로 취업을 하거나 진로가 정해졌을 때, 또 그들이 각자의 자리에서 제 역할을 톡톡히 해낼 때 보람을 느낀다는 그는 진정한 연구자이자 교육자였다.

“현재 레이저 극미세 공정 분야는 세계 최고 수준에 올라 있습니다. 앞으로도 독창적인 기술 개발을 목표로 UST 학생들과 연구를 추진하고 싶습니다. 이것을 통해 세계 최고의 연구원이 되는 게 꿈입니다.”

남들이 하지 않는 것을 한다는 것은 말처럼 쉬운 일이 아니다. 하지만 첫 도전이라는 것을 막연하게 어렵다고 생각하기보다 자신의 선택을 즐기며 묵묵히 실천하는 것이 중요하다. 이것이 조성학 교수와 연구소 학생들의 미래가 유난히 기대되는 이유다.

● 연구실 홈페이지 Lab URL: http://www.femto-kimm.kr/