‘층간소음방지용 압전필름 제작기술’로 업계 러브콜 이어져
“연구 성과들이 상용화되어 사회발전에 공헌하고파”
최근 층간소음문제가 큰 사회적 이슈로 부각되고 있다. 건축물에서는 층간소음을 차단하기 위해 차음재나 완충재를 넣지만 소음문제를 완전히 해결하기 힘든 것이 현실이다. 이를 확실히 해소할 수 있는 기술이 개발 돼 많은 주목을 받고 있다. 그 주인공은 바로 서울시립대 메모리소자연구실의 박병은 교수다. 그는 최근 아나스타시스와 기술이전을 체결하며 연구성과의 상용화에 박차를 가하고 있다.
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“녹색건축 자재시장에 진입할 것”
2004년 3월에 서울시립대로 부임한 박병은 교수는 반도체 재료와 소자에 대한 연구를 해오고 있다. 그는 “대학 학부시절, 앞으로 발전 할 분야라는 생각이 들어 반도체에 대한 흥미를 가지고 좀 더 깊은 공부를 하고 싶었습니다”라며 특히, 외부의 전기장이 없이도 스스로 분극(자발 분극, Spontaneous polarization)을 가지는 재료인 강유전체를 이용한 반도체 메모리소자에 대한 연구를 주로 진행하고 있음을 밝혔다. 그의 연구 중 최근에 가장 주목을 받는 부분이 바로 ‘층간소음방지용 압전필름 제작기술’이다. 박 교수는 “박사과정부터 연구해 온 강유전체 물질이 압전효과를 가지고 있어, 이를 이용해 사회적 문제가 되고 있는 층간소음에 응용하면 건물 바닥면이나 벽에 가해진 충격에너지를 전기 에너지로 변환함으로써 아래로 에너지가 전달되는 것을 최소화 할 수 있으리라 생각되어 관련 연구를 시작하게 되었습니다”라고 연구동기를 설명했다. 강유전체 물질은 바깥에서 전압을 걸지 않아도 스스로 양과 음의 전기분극 현상이 일어나는 물질로, 가스레인지, 스피커, 적외선 감지기 등의 센서 재료로 많이 쓰인다. 박 교수는 이 물질을 이용, 건물 내 층간 진동 흐름을 막는 필름을 개발했다. 이 필름은 건축시공 차음재, 바닥재, 차음매트 등으로 활용될 수 있다. 연구성과와 관련해 박 교수는 “주거 및 생활환경 소음 공해 저감을 목표로 녹색건축 자재 시장에 진입하고자 합니다. 특히 층간소음 방지 건축용 차음 바닥재와 도시경관시설인 방음벽 제품을 개발, 양산하고자 합니다. 이어서, 진동수 제어 기술을 접합해 자동차 소음저감 부품 생산에도 적용하여 자동차 NVH(Noise, Vibration and Harshness : 소음진동) 부품 시장에도 진입 할 생각입니다”라며 앞으로 관련 계획을 소개했다.
다수의 국내외 특허 출원 및 등록으로 세계 최고 기술력 보유
메모리소자연구실은 주로 비휘발성 강유전체 메모리소자를 제작해 특성을 평가해 왔으며, 강유전체 물질로는 무기물, 유기물 및 하이브리드 물질의 전기적 특성에 대한 연구를 해오고 있다. 연구실은 이와 관련 세계적으로 두각을 나타내는 성과들을 여럿 보유하고 있다. 차세대 강유전체 비휘발성 메모리소자 상용화의 가장 큰 관건인 정보유지 시간(retention time)에 대한 연구 성과가 세계 반도체 기술 로드맵(ITRS : International Technology Roadmap for Semiconductors)에 보고됐으며, 이는 현재까지 보고된 연구결과 중 세계 최고의 연구 결과이다. 또한, 세계최초로 β상을 갖는 고분자 강유전체 PVDF 필름을 열처리 공정만으로 제작했고, PVDF 박막을 이용해 세계최초로 강유전체 메모리소자를 제작해 특성을 평가했다. 박병은 교수는“열처리 공정만으로 제작한 PVDF 필름에 대해서는 미국, 일본 및 대한민국의 특허를 보유하고 있습니다”라며“최근에는 종이를 기판으로 이용한 비휘발성 강유전체 메모리소자를 세계최초로 용액공정을 이용해 제작했습니다. 이러한 연구결과는 종이 트랜지스터 및 종이 메모리소자를 제작할 수 있음을 시사하며, 혁신적으로 제조비용을 낮출 수 있는 반도체 기술을 개발할 수 있음을 의미합니다”라고 연구의 파급효과를 설명했다. 현재 연구실은 강유전체 메모리, 태양전지를 비롯해 약 150 여건의 국내외 특허 출원 및 등록을 보유하고 있다. 박 교수는“연구 성과들이 사업화 및 상용화로 이어져 사회발전에 공헌 할 수 있는 기술개발에 조그마한 밑거름이 되었으면 합니다”라고 연구자로서의 소신을 밝혔다.
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항상 생각하고 노력하는 연구자이자 교육자
“생각하라! 왜 그러한 결과가 나오는지를”, “기초를 튼튼히 해라!”라는 말로 항상 자신을 채찍질한다는 박병은 교수는 끊임없이 노력하는 노력파 연구자이며 자신의 전공을 지키는 굳건한 교육자다. 이런 그의 철학이 제자들 교육에도 반영된다. 그는 학문에는 왕도가 없으며 학생에 따라 속도의 빠름과 느림의 차이가 있을지언정 방향이 정해졌으면 뒤돌아보지 말고 그 길로 가라고 학생들에게 주문한다고 전했다. 이에 덧붙여 “여기저기 관심을 갖고 갈팡질팡 하다보면 오히려 더 늦을 수 있습니다. 그리고 한번 정해졌으며 어느 정도 연구의 성과를 만끽하고 뒤돌아보면서 하프타임을 가지라고 충고합니다. 내가 넘어진 횟수보다 한 번 더 일어서는 것 그것이 성공이라는 말을 자주 건넵니다”라며 그만의 명언을 남겼다. 실패를 두려워하지 않고 그것을 성공의 밑거름으로 삼으며 한 단계 한 단계 더 높은 곳을 향해 도전하는 박병은 교수를 비롯한 메모리소자연구실 구성원들에게 격려의 박수를 보내며 연구성과가 지속적으로 상용화되어 국가경제발전의 일익을 담당하길 바라본다.
