국내 유일의 비파괴평가공학의 선도연구실
종합국립대학의 위상을 발판삼아 연구중심으로의 대전환기
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최근 서울과학기술대학교가 주목받고 있다. 100년이 넘는 역사 속에 수많은 인재를 배출해왔던 서울과학기술대학교는 지난 2012년, 서울 소재의 유일한 종합국립대학으로 인가받아 과학기술 특성화 대학의 새로운 모델을 제시하며 그 위상을 드높이고 있다. 그중 기계·자동차공학과에서는 지난 30여 년 동안 국내 4년제 대학 중 유일하게 학부와 대학원 과정에 ‘비파괴평가공학’ 강좌를 개설, 해당 전문 인력을 배출하며 현재 국내 비파괴검사 관련 분야를 리드해가고 있다.
비파괴평가 분야의 핵심허브(Hub)
‘비파괴평가’란 재료나 제품의 원형과 기능을 파괴하거나 변화시키지 않고 결함의 유무 등을 시험‧검사하는 것이다. 쉽게 말하자면 건강검진에 비유할 수 있다. 병원에서 엑스레이나 CT, MRI 등의 방법으로 몸 속 병증을 찾아내는 것처럼, 구조물이나 제품 등을 파괴하지 않고 방사선이나 초음파 등을 이용해 상태나 결함을 확인하는 것이 바로 비파괴평가이다. 서울과학기술대학교 비파괴평가연구실(이하 연구실)은 1995년 문을 연 이래 미국 펜실베니아주립대(이하 PSU), 동경공업대학 등 국내·외 유수기관들과 협력하며 정량적 비파괴평가 기법의 지능화와 표준화에 관한 연구를 진행하고 있다.
연구실 총괄 책임교수로 재직 중인 박익근 교수(기계·자동차공학과)는 연구실을 주축으로 미래창조과학부 지원 하에 ‘비파괴검사기술 육성을 위한 연구개발 구축방안’이라는 정책연구의 연구책임자를 맡고 있으며, 한국비파괴검사학회 부회장, NDT(비파괴시험)인력양성센터 센터장을 맡고 있는 국내 비파괴검사 분야의 핵심인물이다. 현재 박 교수는 PSU와 한국연구재단의 국제공동연구(GRN)을 3년째 수행하고 있으며 이를 위해 연구실에 소속된 박사과정 학생을 매년 1명씩 Visiting Scholar의 자격으로 1년간 파견, 현재 3명의 박사과정생이 참여하고 있다. 올해에는 더 긴밀한 연구교류와 대학원생 학점교류를 중점적으로 추진할 계획 중에 있다.
최근 박익근 교수는 비파괴평가 분야 대형 R&D 연구과제 수주를 통해 다시 한 번 그 영향력을 입증하고 있다. 서울과학기술대학교의 2020년 비전인 ‘국내 10위, 아시아 50위권 대학’을 실현하기 위해 다각적인 노력을 경주해 인지도 상승과 잠재력의 재평가가 이루어지고 있는 상황에서 대형 연구과제의 수주는 그간의 노력에 대한 결과이다. 이에 그는 “그동안 연구중심 대학들이 독점해왔던 대형 순수 R&D 연구개발 과제를 수주했다는 것은 우리대학의 달라진 위상을 보여주는 결과이자, 우리의 능력과 가능성을 인정받은 것이라 하겠습니다”라고 말하며 향후 서울과학기술대학교가 연구중심 대학으로 도약하는데 있어 작지만 든든한 밑거름이 될 것이라 답했다.
비파과평가 기술의 패러다임 변화 기대
박익근 교수의 주도아래 수행하는 대형 연구과제의 내용은 미래창조과학부에서 기획하는 ‘잠닉손상 진단 핵심 원천 기술 개발’이라는 연구로, 지난 7월에 한국연구재단으로부터 선정되어 협약한 3단계, 총 7년(2년+3년+2년)간의 다단계 연구 과제이다. 이 연구에는 서울과학기술대학교를 비롯해 한양대학교, 포항공과대학교, 한국표준과학연구원이 참여하고 있다. 그중 박 교수가 주도할 과제는 ‘마이크로/나노 구조물의 잠닉손상 정밀 진단을 위한 초고분해능 음향현미경(GHz-AMS) 기술 개발’건으로, 현 비파괴평가 기술의 적용 한계를 극복하고 마이크로/나노 수준의 정밀한 평가를 실현해 비파괴진단 및 검사기법의 신뢰성을 확보하는 등 해당 분야기술의 큰 변화를 불러일으킬 수 있는 혁신과제로 해석할 수 있다.
마이크로/나노 구조물에서의 잠닉손상을 정량적으로 평가할 수 있는 GHz 음향현미경 시스템을 개발함으로써 향후 마이크로/나노 구조물의 잠닉손상 및 물성평가를 위한 GHz 음향현미경 시스템의 상용화의 원천기술 확보를 기대할 수 있다. 또한, 마이크로/나노 구조물의 잠닉손상의 비파괴적 정밀측정기법의 확립으로 각종 NDE(비파괴평가)기법의 신뢰성 확보를 위한 비교 데이터를 제공할 수 있게 된다. 이를 통해 나노재료, 박막재료, 반도체재료, 생체재료, 고분자재료 등 나노산업, MEMS, 바이오산업 등 첨단산업분야에 직접적으로 응용 및 활용 가치를 높일 수 있을 것으로 내다보고 있다. 이에 박익근 교수는 “현 플랜트 구조물이나 산업설비 등의 mm급 결함검출 수준에서 비파괴평가 기술의 적용 한계를 극복하게 된다면 첨단산업분야에 직접적인 응용 및 활용 가치를 높이는 패러다임에 큰 변화를 가져올 수 있습니다”라고 강조했다.
대학 연구 환경의 선순환 구조를 위해
새로 대학에 부임해 오는 신임교수가 나름대로의 연구 환경을 조성하기에는 많은 고초가 따르르는 것이 국내 대학 연구의 현주소이다. 박익근 교수 역시 마찬가지였다. 그는 ‘No pain, No gain’이라는 문장을 되새기며 초반 연구업적의 악순환을 하나씩 극복해 나갔다. 교수 연구실을 최소한의 연구를 할 수 있는 시스템으로 갖추는데 주력하며 꾸준한 도전과 피나는 노력으로 현재의 비파괴평가연구실을 갖추게 되었다. 박 교수는 “환경 탓만 해서는 변할 게 없었습니다. 연구 환경을 선순환 구조로 바꾸기 위해 더 열심히 연구에 매진했고, 그 결과 소중한 변화들이 시작되었습니다”라고 답하며 그동안의 과정을 하나하나 설명했다.
연구비를 실은 통통배(박 교수의 비유)가 들어오게 되면서 석·박사과정 학생들의 학비와 국내·외 학회 발표 등을 지원할 수 있게 되었고, 연구원들 역시 마음껏 연구하며 긍정의 에너지를 키워갈 수 있게 되었다. 적어도 학비가 없어 공부를 포기하는 일은 없어야 한다는 그의 신념아래 성장한 수많은 학생들이 국내 각 분야에서 왕성하게 활동하고 있는 모습을 보면 뿌듯함을 느낀다고 전했다.
끝으로 박익근 교수는 서울과학기술대학교가 연구 중심 대학으로서의 시스템이 하루 빨리 안정화되어 유능한 교수들과 학생들의 역량을 맘껏 펼칠 수 있길 희망한다고 밝혔다. 이를 위해서는 연구 환경의 선순환 구조를 구축하는 것이 필요한데, 이 부분에서 비파괴평가연구실이 작은 보탬이 되도록 최선을 다할 것이라 피력했다. 그의 열정적인 노력이 국내 비파괴평가 분야의 핵심 연구 기관을 넘어서 대학연구실의 모범적인 사례가 될 수 있길 기대해 본다.
