[Best R&D Group] 카이스트 EEWS대학원 m-design 연구실 김형준 교수
[Best R&D Group] 카이스트 EEWS대학원 m-design 연구실 김형준 교수
  • 임성희 기자
  • 승인 2014.07.11 10:44
  • 댓글 0
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[이슈메이커=임성희 기자]



‘디자인’ 통해 신소재 개발한다

“스마트한 소재 개발 프로세스 확립할 터”


▲과학자가 꿈이었던 소년이 성장해 연구와 가르침을 같이 할 수 있는 교수가 됐다. 교수로서 그가 펼쳐갈 미래가 기대된다.



우리가 흔히 아는 소재개발은 다양한 실험을 통한 시행착오를 겪으면서 진행된다. 이러한 고정관념에 신선한 아이디어를 제시하는 과학자가 있어 주목된다. 카이스트 EEWS대학원에 김형준 교수는 신소재 개발에 ‘디자인’이라는 개념을 접목시켰다. 복잡한 물질 내의 현상을 시뮬레이션으로 연구하는 그는 관련 분야의 신성으로 떠오르고 있다.




그래핀 효율 높일 수 있는 연구로 세계적인 주목 받아

  2013년 5월 반도체분야 꿈의 신소재로 주목받는 그래핀의 효율을 높일 수 있는 연구성과를 발표하며 세계적인 주목을 받은 김형준 교수는 동료와의 여담에서 시작된 연구였고 그래핀 전문가도 아니었기에 좌충우돌을 겪으며 진행된 연구였지만 좋은 성과로 이어진 것 같다며 덤덤히 술회했다. 그는 반도체 전문 그룹과의 공동 연구를 통해 실제 구현이 가능할 지를 연구 중이며 그 외에 그래핀의 소재/소자적 특성 규명 및 새로운 구조 개발에 관한 연구나, 에너지/환경 소재 개발에 관련된 다양한 이론 연구를 진행 중이다.

  김 교수는 그의 연구에 관심을 보이는 세계 연구자들과 스스럼없이 교류를 진행하고 있다. 최근에는 프랑스 국립 과학 연구소(CNRS) 소속 박사와 수차례 이메일로 서로의 의견을 나누며 공동 연구를 진행해보고자 의견을 모았고, ‘나노 기술용 2차원 반데르발스 소재의 원자 수준 모델링’과제로 한-프 협력기반조성사업에 선정되기도 했다. 그는 “저희나 프랑스 연구팀 모두 모델링 관련 기술 개발에 다양한 경험이 있기 때문에 공동 연구를 통한 시너지 효과를 기대합니다. 또한 저희는 화학 현상 모델링에, 프랑스 연구팀은 물리 현상 모델링에 전문성이 있기 때문에, 상호 보완적으로 연구를 진행할 수 있을 것으로 기대합니다”라고 전했다.



▲김형준 교수는 자유로운 분위기 조성으로 제자들의 창의성을 자극해준다. 연구의 즐거움은 그가 움직일 수 있는 원동력이다.


스마트한 소재개발이 이뤄지는 곳

  김형준 교수 실험실의 정식 명칭은 ‘Complex molecular-Systems Multiscale Design’이다. 그는 이를 줄여서 m-design 연구실이라 칭한다. 여기서 ‘m’은 그가 하는 연구를 종합적으로 설명하고 있다. 다양한 소재(Material)에서 일어나는 복잡한 현상을 분자(Molecular) 수준에서부터 다중스케일 시뮬레이션(Multiscale simulation)을 통해 이해하고 모델링(Modeling)하여 새로운 소재나 소자를 이론적으로 디자인하고 제시하는 연구를 말한다. 김 교수는 “비용과 노력이 많이 드는 실험을 여러 번 반복하는 경험적 방법으로 어떠한 소재 특성을 발현하거나 최적화하기 보다는, 시뮬레이션 모델링 기술을 통해 소재 특성을 근원적으로 이해하고 이를 제어하기 위한 아이디어를 제시하여 소재의 스마트한 개발을 하고자 하는 것이 저희 연구의 목표입니다”라며 시행착오 기반이 아닌 ‘디자인’을 통해 새로운 소재를 개발 하고자 하는 것이 연구의 핵심이라고 강조했다. 




‘즐거움’이 연구의 원동력, 제자들에게 고마움 전하고파

  김형준 교수는 시뮬레이션을 이용해 실제 실험을 해보기 전에 소재의 특성을 예측하고, 이를 기반으로 스마트한 소재 개발 프로세스를 확립해 현재 세계적인 연구트렌드에 일조하고 싶다는 바람을 밝혔다. 이에 발맞춰 그는 최근에 미래창조과학부의 글로벌프론티어 사업을 통해 지원받는 하이브리드 인터페이스 기반 미래 소재 연구단에 참여하여, 다른 여러 이론 및 실험 교수들과 함께, 이러한 스마트한 차세대 소재 개발 프로세스를 개발하는 연구를 진행하고 있다. 

  그는 제자들에게 연구의 실마리를 제공할 수 있는 끊임없는 토의와 대화를 제안한다. 창의성이 많이 필요한 일이기에 자유로운 분위기를 조성해 서로 교류할 수 있는 기회를 만들어 준다고 설명한 김 교수는 “사고의 자유로움은 즐거움에서 비롯된다고 생각합니다. 지적 유희만큼 즐거운 일도 세상에 없다고 생각합니다. 그래서 연구나 공부를 통해 이런 지적 즐거움을 만끽하고, 세상에 편재한 여러 가지 고정 관념이나 의식에서 벗어나 좀 더 자유롭고 창의적인 사고를 하기를 기대합니다”라며 학생들에게 당부했다. 이러한 생각은 자신을 컨트롤 하는 방법이기도 하다는 그의 말을 통해 초심을 잃지 않는 연구자가 되기 위해 노력하는 모습이 엿보인다. 과학자가 꿈이었던 소년이 성장해 연구와 가르침을 같이 할 수 있는 교수가 됐다. 김형준 교수는 지속적으로 연구할 수 있음에 감사하고 있으며 또 연구를 즐기며 그만의 연구세계를 구축해나가고 있다. 세계가 깜짝 놀랄 만한 연구성과를 우리에게 다시 한 번 안겨주길 바라며 그와의 또 다른 만남을 기대해본다.



▲김 교수는 그의 연구 조력자인 제자들에게 고마운 마음을 전했다.



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