스마트홈, 스마트빌딩 이끌 ‘스마트센서’ 개발
스마트홈, 스마트빌딩 이끌 ‘스마트센서’ 개발
  • 임성희 기자
  • 승인 2022.07.01 17:37
  • 댓글 0
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[이슈메이커=임성희 기자] 

스마트홈, 스마트빌딩 이끌 ‘스마트센서’ 개발
 
휴대, 자가발전 가능한 센서
환경변화 가장 예민하게 감지할 수 있는 ‘하이브리드 나노기술’ 적용
 
김민 교수가 만들 예정인 센서는 작고 유연하며, 광원으로 자가발전이 가능하고, 송수신 기능까지 갖춘 스마트기술의 결정체다. (사진=임성희 기자)
김민 교수가 만들 예정인 센서는 작고 유연하며, 광원으로 자가발전이 가능하고, 송수신 기능까지 갖춘 스마트기술의 결정체다. (사진=임성희 기자)
 
무선이면서 자가발전이 가능한 센서는 많은 연구자가 도전하는 꿈의 연구다. 다양한 연구기반의 연구자들이 도전한다는 것도 흥미로운데, 그만큼 융합연구의 결정체라는 뜻이다. 화학공학을 전공한 김민 교수는 카멜레온 같다. 쓰임에 따라 다양한 색깔의 옷(학문)을 입을 줄 아는 공학자다. 차세대 스마트센서에 도전장을 내민 그의 각오가 궁금하다.
 
 
출처=프리픽
출처=프리픽
 
차세대 태양전지 연구에서 스마트센서 연구까지
이탈리아 밀라노에서 ‘마리퀴리 펠로우’로 박사후과정을 지냈다는 것이 이채롭다. 김민 교수는 포스텍에서 석박사과정을 공부하며 차세대 태양전지 핵심소재인 페로브스카이트를 유기분자와 결착시키면서 환경 변화를 민감하게 감지하는 나노물질을 개발했다. 페로브스카이트의 효율성을 높이고자 진행한 다양한 합성연구가 그에게 새로운 아이디어를 제공한 것이다. “마리퀴리 펠로우 때 새로운 차세대 나노물질을 합성하고, 광전소자에 응용하는 연구를 진행했는데요, 광전소자가 환경이 바뀌면 다른 물질과 결합하며 그 성질이 크게 변한다는 것을 발견했고, 그걸 응용해 환경 센서 개발에 착수했습니다”
 
“사람이 머무는 공간, 더 건강하고 쾌적하게 유지할 수 있어”
김민 교수가 2020년 3월 전북대 화학공학부 신임교수로 부임했을 때가 코로나 팬데믹 시작 시기라, 모든 대면 활동에 제약이 따랐다. 학생들을 만나기도 쉽지 않았고, 각종 연구 관련 세미나, 심포지엄도 비대면으로 진행됐다. “저의 연구가 화학, 기계, 전자 등의 다학제적 융합연구 성격이 강해서 공동연구를 할 수 있는 연구자분들을 찾기 위해 초반에 동분서주했습니다” 김민 교수가 현재 진행 중인 ‘소프트 템플레이트를 이용한 유무기 광전 나노소재 개발 및 자가발전형 환경변화 감지센서 응용’ 연구재단 과제는 나노기술을 핵심으로 스마트센서 설계부터 응용까지 아우른다. “스마트홈, 스마트빌딩은 사람에게 최적화된 공간이라고 생각해요. 그러다 보니 유기적으로 계속 변화하는 환경을 신속하게 감지하고 대처해, 쾌적한 환경을 유지할 수 있는 스마트센서를 개발해보고자 했습니다. 제가 계속 연구했던 나노 소재 더 자세하게는 유기물과 무기물이 복합적으로 결착된 하이브리드 나노소재를 적용해서, 환경변화에 예민하게 반응할 수 있는 센서를 개발하겠다고 과제를 제안해 선정됐고, 현재 3차년도 연구를 진행하고 있습니다” 그가 만들 예정인 센서는 작고 유연하며, 광원으로 자가발전이 가능하고, 송수신 기능까지 갖춘 스마트기술의 결정체다. 이 센서가 갖출 기능은 첫 번째, 습도나 온도 등 환경의 변화를 재빨리 감지해 알려줄 수 있는 온습도 센서(스마트홈, 스마트빌딩 응용), 두 번째는 자동차 배기가스나, 공장의 이산화황 등을 감지해내는 케미컬 센서(스마트팩토리 응용)다. 센싱시그널 관련해서는 현재 그가 연구논문을 내고 특허를 준비 중인 옵티컬 센서(색깔로 변화를 알림)와 전자통신 공학을 결합해 무선통신으로 변화를 알리는 방법이 연구되고 있다. “현재 저희 연구그룹은 광학적 수분 센서, 고민감도 유무기 가스 센서, 광 발전 자가 구동 센서, 무선통신 기능 등의 기술을 확보하고 있습니다”
 
 
김민 교수는 전북대 에너지-AI 융합공학과 인재양성사업을 통해 차세대 에너지와 AI 융합분야를 이끌 인재를 양성하겠다는 각오다.(사진=임성희 기자)
김민 교수는 전북대 에너지-AI 융합공학과 인재양성사업을 통해 차세대 에너지와 AI 융합분야를 이끌 인재를 양성하겠다는 각오다.(사진=임성희 기자)

 

“AI 응용으로 기술의 완성 이룰 것”
김민 교수는 현재 한국에너지기술평가원의 인재양성사업인 전북대 에너지-AI 융합공학과를 통해 미래 에너지 기술개발을 위한 인공지능 융합연구를 수행 중이다. “신소재 개발, 태양전지 효율 고도화, 그 외의 차세대 센서의 신호 분석 시스템 등에 AI를 응용하는 연구를 수행 중입니다” 또한, 산학협력 과제로 자율주행 자동차에 적용할 수 있는 적외선 센서 개발에도 참여하고 있다. 그는 “현재 탄소 중립이 전 세계적인 화두인데요, 저도 신재생에너지 등 관련 연구로 세상에 도움이 되는 기술을 개발해내고 싶습니다”라고 밝혔다. 김민 교수는 지난한 연구를 지속해 올 수 있었던 원동력으로 가족을 꼽았다. 조건 없이 자신을 응원해주고 지지해주는 가족들에 대한 감사를 빼놓지 않았다. 더불어 신임 교원인 자신에게 힘을 실어준 연구실 그룹원들에게도 고마운 마음을 전했다. 한 우물을 파는 연구를 하지만, 세상에 도움이 된다면 기술의 상용화를 위해 거침없이 도전해보겠다는 김민 교수의 카멜레온 마인드가 눈에 띈다. 차세대 스마트센서 전쟁에서 그가 어떤 연구 이정표를 찍을지 앞으로가 기대된다.

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