UNIST 기계공학과 대학원생들이 ‘2019 우주전파재난 예측 AI 경진대회’에서 최우수상을 수상했다. 주인공은 자율 시스템 연구실(Autonomous Systems Lab, 지도교수 오현동)의 정민재, 백승호, 김민우 대학원생이다.

이번 대회는 과학기술정보통신부 산하 국립전파연구원에서 개최한 첫 번째 대회다. 대회의 목적은 태양활동에 의해 발생하는 우주전파재난을 예측할 새로운 인공지능 모델을 개발하는 것이었다.

흑점폭발, 코로나 홀 등 태양의 활동은 X선이나 고에너지 입자, 코로나 물질 등을 우주로 방출한다. 이들 물질이 지구에 도달하게 되면 지구자기장이나 전리층에 영향을 줘 변화를 일으키게 되고, 이러한 변화로 인해 위성장애 및 전파장애 등이 발생한다.

미국을 비롯한 다양한 국가에서는 이러한 우주전파재난에 대한 예측을 통해 피해를 방지하기 위한 노력을 기울이고 있다. 우리나라도 마찬가지로 지난 2011년부터 국립전파연구원 내에 우주전파센터가 설립돼 우주전파환경을 모니터링 하고 있다. 문제는 현재의 예보환경의 정확도가 낮다는 것. 전파연구원은 AI 도입을 통해 예보환경을 개선하기 위한 노력을 기울이고 있다.

정민재, 백승호, 김민우 학생이 우주전파재난 예측할 인공지능 모델 개발로 최우수상을 수상했다. | 사진: 김경채

이번 대회는 지난 15년간 기록된 태양풍 자료와 지자기 교란지수를 이용해 AI 기반의 예측모델을 개발하고, 그 예측결과를 평가하는 방식으로 진행됐다. 기존 데이터를 이용해 제작된 예측모델에 테스트용 데이터를 입력해 그 정확도를 비교한 것이다.

전국 105개 팀이 참가한 가운데 1차 예선에서 18개 팀이 선발됐고, 2차 심사의 성적을 바탕으로 6개 수상팀이 결정됐다. 정민재, 백승호, 김민우 학생은 ‘ASL’이라는 팀명으로 참가해 최종 우승팀의 자리에 올랐다.

지난 4일(금) 수상자가 발표됐고, 시상식은 오는 11월에 개최되는 ‘2019 우주전파환경 워크숍’에서 진행될 예정이다. 세 명의 학생은 워크숍에 별도로 마련된 AI 세션에 참가해 모델 개발 경과를 발표하고, 기술교류와 토론을 진행하게 된다.

<아래는 수상자들과의 일문일답>

Q1. 수상을 축하드립니다. 우수한 성과를 낼 수 있었던 비결은 무엇인가요?

저희 3명은 기계공학과 자율 시스템 연구실에서 함께 연구를 진행하고 있습니다. 특히 무인이동체의 자율 운용을 위한 인공지능 및 기계학습 분야 연구에 주력하고 있는데요. 이러한 연구 경험이 전파재난 예측모델을 구성하는데 큰 도움이 됐습니다. 예측모델 개발을 위해서는 데이터 분석과 가공이 무엇보다 중요하다고 할 수 있는데, 이런 데이터 처리와 모델링에 대해 평소 논문도 많이 읽고 연구에 적용해 본 것이 큰 도움이 됐습니다.

Q2. 기계공학과 학생들이 AI 경진대회에서 우승한 것이 특별하게 느껴집니다.

최근에는 다양한 학문분야에서 인공지능을 접목한 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 연구실에서 진행하고 있는 자율 무인이동체 관련 연구에서도 이는 필수적입니다. 특히 다양한 극한 환경에서 운용되는 드론이나 자율 주행차를 구현하기 위해서는 환경의 변화를 예측하고 이에 대응할 수 있는 시스템을 구성하기 위한 노력이 많이 필요합니다. 기계학습을 통한 예측과 대응방법은 그 대표적 사례이고요. 평소 기계학습에 대한 연구를 진행하던 차에 이를 활용해볼 수 있는 분야라고 생각해 경진대회에 지원했는데, 예상보다 좋은 결과를 얻었습니다.

Q3. 우주전파환경에 대한 전문적 지식이 없었음에도 좋은 결과를 낼 수 있었던 이유는 무엇인가요?

기계학습이라는 분야 자체가 범용성이 높은 연구이기 때문에 가능했다고 생각합니다. 충분한 데이터를 갖고 있다면, 해당 분야에 대한 전문적 이해가 없이도 예측모델을 개발할 수 있다는 점이 기계학습의 강점입니다. 기존 학문에서는 데이터 처리가 특정 분야에 대한 이해와 학습을 기반으로 가능했다면, 최근에는 데이터 자체에서 특성을 끌어낼 수 있는 방향으로 변화하고 있습니다. 이번 대회는 풍부한 데이터를 바탕으로 예측 모델을 개발하는 과제였기 때문에 도전해볼만하다고 생각했습니다.

Q4. 대회를 겪으면서 어려운 점은 없었나요?

1차 예선을 마쳤을 때 저희 팀은 11등이라는 성적을 받았습니다. 본선에 진출하기는 했지만 예측모델의 정확성은 생각보다 높지 않았습니다. 본선까지 남은 일주일의 기간을 이용해 모델을 보완하기 위한 노력을 기울였습니다. 관련 논문과 연구를 찾아보고, 모델의 정확성을 높일 수 있는 방법을 꾸준히 찾았습니다. 특히 기존 데이터에 대한 깊이 있는 분석을 위해 시간을 투자했습니다. 다소 빠듯한 시간이었지만, 결과적으로 좀 더 나은 모델을 구성할 수 있었습니다.

자율 시스템 연구실(ASL)은 제어이론과 인공지능을 이용한 무인이동체의 자율성 향상을 위한 연구를 진행하고 있다. | 사진: 김경채

Q5. 자율 시스템 연구실(Autonomous Systems Lab, ASL)에 대해 소개해주세요.

자율 시스템 연구실은 제어이론과 인공지능을 이용해 무인항공기, 무인지상이동체 등과 같은 무인이동체의 자율성 향상을 위한 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 쉽게 말해 드론이나 차량이 스스로 주변 상황을 파악하고 이에 대응해 움직일 수 있도록 만드는 것이라고 생각하시면 됩니다.

이를 위해 연구실에서는 충돌회피, 상황 인식(Situational Awareness) 등에 대한 연구는 물론 동시적 위치추정 및 지도 작성(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM), 다수 무인이동체 협력 제어, 군집 비행 등 다양한 분야에 대한 연구가 진행되고 있습니다. 이런 연구를 위해서는 알고리즘 개발을 위한 수학적 이론, 컴퓨터 시뮬레이션을 위한 코딩 지식 그리고 비행시험 등 실제 현장에서의 검증을 위한 하드웨어 관련 기술 등이 필요합니다. 다양한 분야의 융합지식이 필요한 만큼 때론 어렵기도 하지만 그만큼 배우는 것도 많고, 의미 있는 연구를 진행하고 있습니다.

2016년 다보스포럼에서 4차 산업혁명시대가 왔다고 선언한 이후, 인공지능과 데이터 사회의 문을 열게 되었고 많은 변화가 일어나고 있다.

이보다 앞서 2011년 독일에서는 ‘인더스트리(Industrie) 4.0’을 선언하고 물리적 사이버 세계를 융합한 CPS(cyber physical system)의 활용으로 제조 혁신을 이뤘고 독일이 제조강국임을 다시 확인하는 계기가 됐다.

전기차와 자율주행 자동차로 이어지는 모빌리티(Mobility) 혁신과 정밀의료 등 많은 분야에서 변화를 체감할 수 있다. 이렇게 변화하는 시대에 가장 더디게 변화하고 있다고 느끼는 부문이 교육과 정치이다. 민주주의도 4.0의 혁신이 필요한 시기이다. 2017년 독일 베를린에서 열린 주요 20개국(G-20) 사전회의에서 유럽 국가의 간부 한 사람이 인더스트리 4.0이 한창 진행되는 이 시대에 민주주의 4.0도 심각하게 생각해 보아야 한다는 말을 했던 게 기억에 오래 남아 있다.

민주주의는 국가의 주권이 국민에게 있고 국민이 권력을 가지고 그 권력을 스스로 행사하며 국민을 위하여 정치를 행하는 제도를 말한다고 한다. 정치에 문외한이 민주주의 자체를 논한다는 자체가 어불 성설이다.

하지만 4차 산업혁명시대의 기술의 발전에 따라 진정한 민주주의를 구현하려는 노력은 필요하지 않을까 생각해본다. 그리스에서 태동한 민주주의가 프랑스 대혁명 이후 유럽에서 의회주의가 탄생하였고 이제는 인터넷과 SNS의 발달로 민중의 의사와 의견이 실시간으로 전달되고 이를 정책에 반영하는 시대가 되었다.

성장하게 되면 부작용도 생기게 되는 법이다. 이러한 실시간 대중 피드백이 특정 조직에 의해 왜곡되거나 넘쳐나는 정보 홍수에 의해서 시민에게 비판적 사고능력을 잃어버리게 하는 요인으로 되고 있다.

여론조사도 한몫을 한다. 여론조사는 소수 표본 모집의 의견을 통계처리로 전체의 성향을 예측하는 것이므로 실제 현상과는 괴리가 있을 여지가 있다. 반면 빅데이터는 수집 가능한 모든 데이터를 바탕으로 유의미한 의견을 도출한다.

선거의 투표제도도 검토해 볼 필요가 있다. 현 투표 제도에서는 찬성·반대의 이원법만 요구되기 때문에 흑백 논리가 여전히 판을 친다.

선거에서 승리하기 위해서 무엇이든 하게 되는 사상적 이념적 선동에 의한 일방적인 설명과 집단행동을 강요받게 된다. 집권당의 무리한 논리도 야당의 무리수도 반은 맞고 반은 틀리다고 하더라도 ○× 중 하나를 선택해야만 한다.

민주주의 4.0은 어떤 모습일까? 초기 민주주의 시대 (민주주의 2.0이라고 하자) 노예는 일방적으로 주인의 명령을 수행하는 수행자였고 의사결정권이 없었는데 미국 독립전쟁 이후 표현권을 가지게 되었다. 이제는 기계가 지능을 가지므로 기계가 프로그래머의 명령을 수행하는 노예를 벗어나서 의사 결정에 한몫을 할 때이다. 인공지능과 빅데이터 처리 능력으로 다양한 의견이 반영되어 그 속에서 유의미한 결과를 도출하는 혁신이 나오기를 기대한다. ○×가 아니라 주고받는 대화나 글의 의견도 반영되어 좀 더 세심한 의견 개진이 가능하지 않을까?

현 우리나라 정치 상황을 보면 나라의 경제는 점점 하락세를 보이고 국제 경쟁은 점점 심화되는데 이념주의 선전 주의에 휩싸여 정말 국민이 주권을 가진 국민을 위한 정치가 맞나 하는 의구심이 든다. 선거에 당선되기 위한 온갖 수단을 다 활용하고 ○×를 위한 선동과 주장이 난무한다. 이것이 과연 민주주의인가 의심이 간다. 국민의 심판이라는 단어를 서슴없이 사용하면서도 진정 국민의 마음을 일고 있는지 묻고 싶다.

또 하나의 딜레마가 뇌리를 스친다. 국민을 위한 정치가 반드시 다수의 의견을 따르는 것일까? 소수이지만 혁신적인 국민을 위한 리더십은 어떻게 수용하고 실행에 옮겨질까? 참으로 어렵다 하지만 4차 산업혁명시대에 걸맞은 민주주의 4.0 시대가 오기를 기대한다.

김동섭 UNIST 교수·경영공학부 학부장·4차산업혁신연구소장

<본 칼럼은 2019년 10월 15일 국제신문 26면 ‘[과학에세이] ‘AI 시대’ 민주주의도 혁신하자’라는 제목으로 실린 것입니다.>

UNIST 신소재공학부의 유정우 교수팀은 기존에 보기 드문 특이한 전류 흐름 현상을 발견하고, 이유를 밝히는 데 성공했다. 서로 다른 물질이 결합한 이종접합 소재에 외부 자기장을 걸어주자 한 방향으로만 전류가 더 잘 흐르는 정류작용이 나타난 것이다. 새로운 자성 소자 개발의 기초가 될 것으로 기대되는 이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재됐다.

이종접합 소재는 맞닿은 면(계면)을 기준으로 ‘공간 반전 대칭성’이 깨져 있다. 일반적으로는 공간 축을 기준으로 뒤집어도 거울에서 대칭되듯 변화가 나타나지 않아야 하는데, 서로 다른 물질이 맞붙으면 이 성질이 어긋나는 것이다. 연구진은 이 상태에서 자기장을 걸어서 소재에서 전류가 흐르는 방향을 제어할 수 있음을 보였다.

유정우 교수는 “구조적으로 반전 대칭성이 깨진 이종접합 계면에서 외부 자기장에 의해 전류의 흐름이 ‘비상반적’으로 나타날 수 있음을 규명했다”며 “열역학 제4법칙이라고도 일컫는 ‘온사게르 상반법칙(Onsager reciprocal reaction)’에 위배되는 매우 특이한 현상”이라고 강조했다.

온사게르 상반법칙은 열이나 전자 등 다양한 물리적 양의 상호적인 흐름에 관한 열역학 법칙이다. 예를 들어 소재 양단에 크기가 같고 부호가 반대인 전위차(전압)를 가하면 같은 크기의 전류가 방향만 뒤집힌 채(+I(+V) = -I(-V)) 흐른다. 그런데 이번 연구에서는 방향이 달라지면 물리량도 변하는 전류의 흐름(+I(+V) ≠ -I(-V))이 나타나는 조건을 제안한 것이다.

그림1. 비상반적 전자수송 모식도 (a) (왼쪽) 원래 전자의 스핀 방향과 궤도 운동량은 개별 값이지만 ‘라쉬바 효과’에 의해 스핀(그래프의 색이 스핀을 구분함)과 운동량(X축)이 결부된 전자밴드 구조를 만들 수 있다. Y축의 값은 에너지이다. (오른쪽) 자기장을 특정 축방향으로(Y축)걸어주게 되면 에너지 값이 비대칭적으로 변해 한쪽방향으로만(-X축) 전류가 더 잘 흐르는 특성이 나타난다. (b) 그로 인한 비상반적인 전류수송 특성 효과를 나타내는 모식도. 밴드구조의 비대칭성으로 인해 특정(그림에서는 파란 화살표) 방향으로 흐르는 전류의 흐름이 더 크다.

제1저자인 최대성 UNIST 신소재공학과 석·박사통합과정 연구원은 “공간 반전 대칭성이 붕괴된 경우 ‘라쉬바(Rashba) 효과’라 불리는 스핀(spin)-전자궤도 상호작용이 나타난다”며 “이때 외부에서 자기장을 가해주면 온사게르 상반법칙이 무너지는 데 이번 연구에서는 그 효과를 극대화하는 사례를 선보였다”고 설명했다.

원자 속 전자는 원자핵을 일정한 궤도로 돌면서(운동량), 스스로 회전(스핀)한다. 그런데 물질의 공간 반전 대칭성이 무너지면, 전자의 운동량과 스핀이 서로 속박된다(라쉬바 효과). 이때 자기장을 걸어주면 ‘시간 반전 대칭성’ 도 함께 붕괴하면서 전자구조의 대칭성이 무너진다. 전자의 스핀은 방향에 따라 업(up) 스핀과 다운(down) 스핀으로 나뉘며 서로 대칭된 전자 구조를 가지는데, 자기장을 인가하면 이것이 깨지는 것이다. 이때 전자들이 특정방향으로 더 잘 흐르는 ‘방향성’ 흐름을 가질 수 있다.

그림2. 비상반적 전류수송 측정 실험 결과 (a) LaAlO₃/SrTiO₃ 산화물 계면 전도층에서의 비선형 전류수송 측정을 위한 실험 모델. (b) 교류 신호 분석으로 검출되는 2차 조화 성분(2nd Harmonic, Y축)은 계면에서의 자기장 방향에 따른 비상반적인 전류수송 특성을 보여준다. 전류수송에 비상반성이 없을 경우 2차 조화성분은 검출되지 않는다. (c) 게이트 전압(Vg) 인가에 따라 비상반적 전류의 흐름이 증가한다.

유 교수팀은 란타넘산화물(LaAlO₃)과 스트론튬산화물(SrTiO₃) 의 접합 계면에서 라쉬바 효과가 크고 일정하다는 점에 주목했다. 이 경우 전자의 스핀과 운동량이 서로 결부돼 나타나는 다양한 전자 수송특성을 연구하기 적합하기 때문이다. 연구진은 두 산화물의 이종접합 전도층에서 특정 방향으로 자기장이 걸렸을 때, 전류가 한 방향으로 더 큰 값으로 흐른다는 점을 규명했다. 또 추가로 다른 방향의 전압(게이트전압)을 걸어주면, 라쉬바 효과가 커져서 전류의 방향성 흐름을 더욱 강하게 제어할 수 있음을 보여줬다.

유정우 교수는 “이번 연구로 비상반적 수송특성이 더욱 극적으로 나타나는 조건을 새롭게 제시했다”며 “자기장에 따라 정류회로의 방향 제어가 가능하므로 자성 소재 분야에서는 차세대 자성 메모리나 논리소자로 응용하는 게 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구에는 UNIST 신소재공학과 출신 진미진 박사(영국 케임브리지 대학 소속)가 공동 1저자로 기여했다. UNIST 진호섭 교수와 KIST 소속 백승협·민병철·구현철·홍석민 박사, POSTECH 이현우 교수도 공동으로 참여했다. 연구지원은 한국연구재단 중견연구자지원사업과 나노기술개발사업 등을 통해 이뤄졌다.

이제 기온도 많이 내려가서 본격적인 가을이다. 10월 중순부터는 중국에서 화석연료 사용량이 증가하는 시기라서 미세먼지 고농도 사례가 빈번하게 발생할 수 있다. 이제는 일기예보뿐만 아니라 미세먼지 예보도 신경 써야 하는 시대가 되었다. 미세먼지는 너무 작아서 코와 목에서 걸러지지 않고, 폐포까지 들어와서 혈관을 타고 전신으로 이동하여 각종 질병을 일으킬 수 있다. 대도시와 공업지역에서 발생한 미세먼지에는 중금속과 유기독성물질이 더 많이 함유되어 있다. 어린이와 노약자가 미세먼지에 취약할 수밖에 없고, 우리나라에서 미세먼지로 인해서 조기 사망하는 사례가 한 해 만 명이 넘는다는 보고도 있다.

그런데 재미있는 사실이 있다. 많은 사람이 미세먼지 고농도 원인으로 중국을 지목하며 정부 대책이 미흡하다며 비판하고 있는데, 이들 중 상당수가 흡연자라는 것이다. 대기오염 연구자 중에서도 흡연자가 꽤 많다. 얼마 전 유럽에서 개최된 대기오염 관련 국제학술대회에 참석했다. 학회장에서 미세먼지를 포함한 대기오염의 심각성에 대한 기조 강연이 있었는데, 쉬는 시간에 많은 참석자가 흡연하고 문을 제대로 닫지 않아서 발표장 내부까지 담배 냄새가 진동했다. 길거리와 식당은 흡연자로 넘쳐나고, 심지어 아기를 안고 있는 엄마 옆에서 담배를 피우는 모습도 심심치 않게 봤다. 우리나라도 1990년대까지는 이런 모습을 흔히 볼 수 있었다.

담배 연기와 미세먼지는 본질적으로 다르지 않다. 미세먼지는 화석연료를 태울 때 직접 먼지 형태로 배출되거나, 기체상 물질들이 광화학반응을 거쳐서 2차 생성되기도 한다. 담배를 태우면 연기가 발생하는데 그것이 바로 미세먼지다. 단순히 미세먼지만 나오는 것이 아니라 담배 연소 과정에서 4000여종의 유해물질이 배출된다고 알려졌다. 더 심각한 사실은 담배 연기에 포함된 독성물질의 농도가 미세먼지에 있는 독성물질의 농도보다 훨씬 높은 경우가 많다는 것이다. 과장해서 말하면, 흡연자들은 개인 건강 차원에서 미세먼지를 전혀 걱정하지 않아도 된다. 미세먼지 농도가 아주 낮은 날에도 스스로 더 독한 미세먼지를 만들어 직접 마시고 있기 때문이다.

간접흡연도 문제다. 간접흡연이란 다른 사람이 태운 담배 연기에 노출되는 것을 말한다. 길거리에서 담배 연기를 마시기도 하고, 흡연자 옷에 붙어 있던 담배 성분이 휘발되면서 의식하지 못한 채 노출되기도 한다. 특히, 아이들은 간접흡연의 직접적인 피해자가 될 수 있다. 미세먼지 때문에 본인과 가족의 건강을 염려하는 흡연자가 있다면, 지금 미세먼지 걱정할 때가 아니라 금연할 때다. 지난 10년 동안 국내 성인 남성의 흡연율은 2010년 48.3%에서 2018년 38.1%로 감소하는 추세이다.

그런데도 경제협력개발기구(OECD) 가입국 중에서는 남성 흡연율이 최상위권이다. 다행히 여성의 흡연율은 2018년 6%로서 OECD 회원국 가운데 가장 낮은 수준이다. 그러나 출산 계획이 있는 여성이라면 아기를 위해서 무조건 금연해야 한다. 신생아 탯줄혈액이나 머리카락을 분석하면 중금속을 포함한 독성물질이 검출되는데, 이는 모두 엄마에게 물려받은 것이기 때문이다.

정부가 강력한 금연정책을 펼치고 있지만, 흡연권을 보장해야 한다는 반론도 만만치 않다. 담배 원가의 수 배 이상을 세금으로 내는데 흡연 장소는 절대적으로 부족하기도 하다. 적정 개수의 흡연 부스를 마련하여 흡연자와 비흡연자의 갈등을 줄이고 간접흡연 피해를 줄이는 지혜도 필요하다. 그러나 가장 중요한 것은 모두의 건강을 위해서 금연하는 것이 바람직하다는 것이다.

최성득 UNIST 도시환경공학부 교수

<본 칼럼은 2019년 10월 16일 경상일보 18면 ‘[경상시론] 담배 연기와 미세먼지’라는 제목으로 실린 것입니다.>

UNIST 경영학부에서 올해 2명의 공인회계사(Certified Public Accountant, CPA) 합격생이 나왔다. 주인공은 조호윤(경영학부 12), 양다윤(경영학부 16) 학생이다.

회계사는 기업의 회계, 세무, 재무 등의 업무를 담당하는 전문가다. 기본적으로는 기업의 재무회계를 감사해 기업의 건전한 경영을 유도하고 이해관계자를 보호하는 업무를 맡는다. 기업이 작성한 회계기록을 통해 적정하게 보고서가 작성됐는지, 허위나 부정을 없는지를 살피는 것이다. 또한 회계사는 세무 상담과 기업경영 컨설팅도 담당하는데, 최근에는 이러한 경영컨설팅 영역으로 점차 역할이 확장되는 추세다.

금융감독원은 지난 8월 28일(수) 올해 공인회계사 시험에 총 1,009명이 최종합격했다고 밝혔다. 전년 904명 대비 합격자 수는 소폭 상승했으며, 응시자 대비 합격률은 33.6%로 나타났다.

지난 2018년에도 UNIST에서는 3명의 공인회계사 합격자가 나왔다. 이중 김태윤 경영공학부 학생은 53회 시험 최연소 합격자로 이름을 올리며 주목받기도 했다.

UNIST Newscenter에서는 올해 합격자 2명을 만나 회계사로서 새로운 길을 걷게 된 소감을 들었다.

회계사는 꾸준한 자기개발이 필수…글로벌 역량으로 인정받고파 – 조호윤 학생(경영학부 12)

조호윤 학생(경영학부 12)은 글로벌 역량을 갖춘 회계사로 성장하고 싶다고 말했다. | 사진: 김경채

“모든 수업이 영어로 진행되는 캠퍼스에서 지내며 알게 모르게 외국어 실력은 물론 국제적인 환경에 대한 관심도 높아진 것 같습니다. 최근 회계사들에게도 글로벌 역량은 필수에요. 해외파견 등 다양한 발전방향을 찾는데 있어 이러한 경험이 도움이 될 거라고 봅니다”

조호윤 학생은 시험합격과 동시에 4대 회계법인 중 하나로 입사가 결정됐다. 이번 학기를 마치면 졸업해 바로 실습을 거쳐 현장에 투입될 예정이다. 감사 업무를 담당하게 됐지만, 아직 어떤 분야로 가게 될 지는 결정되지 않았다.

그는 “아직은 UNIST 출신 회계사의 수가 많지 않은 편이라 회계법인 입사 면접을 볼 때 출신학교에 대해 설명해달라는 부탁을 받기도 했다”며 “입사예정인 법인에 근무하게 된 최초의 UNIST 출신 회계사라는데 부담도 느끼지만 한편으로는 편견 없이 우수한 역량을 보여줄 수 있는 기회라고 생각한다”고 전했다.

조호윤 학생은 군 생활 중에 회계사 출신 장교를 만나 진로에 대한 이야기를 나누었던 것을 계기로 회계사에 대해 관심을 갖게 됐다. 전역 후에는 본격적으로 시험 준비를 시작했고, 경영관에 마련된 공부방에서 회계사를 꿈꾸는 선후배들과 함께 수험생활을 했다.

그는 “시험을 보겠다고 마음먹었다면 자신의 성향에 맞는 공부법을 빨리 찾는 게 중요하다”며 “개인적으로는 학원보다 인터넷 강의를 들으며 혼자 공부하는 것을 선호해 학교에서 준비하는 방법을 선택했다”고 설명했다.

이어 “왜 공부를 하고 있는지, 어떤 회계사가 되고자 하는지 그 방향에 대해서 꾸준히 고민하고 되새기는 것이 도움이 됐던 것 같다”며 “학교에 고시, 회계사 준비 등을 위한 휴학제도가 마련되지 않아 어려움이 있는 건 사실이지만, 확신을 갖고 도전한다면 좋을 결과가 있을 것”이라고 덧붙였다.

개별 산업 높은 이해도는 큰 경쟁력, UNIST의 장점 살리고파 – 양다윤 학생(경영학부 16)

양다윤 학생(경영학부 16)은 금융공학 등 새로운 분야 공부를 통해 산업에 대한 이해도를 높이고 싶다고 전했다. | 사진: 김경채

양다윤 학생은 현재 학부 3학년에 재학 중이다. 이번 시험으로 회계사 자격을 얻었고, 앞으로 4학기 동안 학교에서 지내며 경쟁력 있는 회계사로 성장할 수 있는 기회를 찾을 예정이다.

양다윤 학생은 “합격 후 담당 교수님과 상담하면서 새로운 분야에 대한 공부를 통해 경쟁력을 쌓는 게 좋겠다는 조언을 들었고, 금융공학 관련 공부를 진행해보기로 결정했다”며 “두 개 이상의 전공트랙을 이수하는 것이 그저 의무사항이 아니라 스스로 경쟁력 있는 인재로 성장할 수 있는 기회가 될 수 있다고 느꼈다”고 설명했다.

문과로 진학했지만, 수학이 좀 더 적성에 맞는다고 생각했던 양다윤 학생은 고교시절부터 회계사라는 직업에 관심을 가졌다. 마침 경영학부로 진학하게 되면서 꿈에 대한 구체적 계획을 세워 도전에 나섰다.

그녀는 2학년 2학기까지 수험 등록을 위한 준비를 마쳤고, 서울로 향해 회계사 시험 준비에 들어갔다. 그리고 집중적인 수험생활을 통해 1년 반 만에 동차시험 합격이라는 결과를 얻었다.

양다윤 학생은 “회계사에 함께 도전하는 사람들에 대해 잘 알지 못해 혼자 공부하는 방법을 선택했었다”며 “함께 공부하며 시너지를 낼 수 있도록 학교 차원에서의 관리나 지원이 함께한다면 회계사를 꿈꾸는 학생들에게 많은 도움이 될 것 같다”고 말했다.

밤마다 뷰티클럽을 열던 화장품 덕후들이 모여 유기농 수제 화장품 스타트업을 창업했다. 유기농이라 우리 몸에 건강할 뿐 아니라 지구에도 건강할 것이란다. UNIST 학생창업 프로그램에서 지원하는 유니콘 프로젝트(UNICorn Project)에 참여하고 있는 유일한 외국인 학생창업팀 ‘마인’을 만나봤다.

쑥스러움은 잠깐, 연신 울리는 카메라 셔터 소리에 따라 전문 모델처럼 척척 자세를 취하는 마인의 팀원들. 이색적인 경험이 마냥 즐거운지 웃음소리가 끊이지 않는다. 밝고 경쾌한 에너지를 유감없이 발산하며 촬영을 마친 마인의 팀원들과 본격적으로 인터뷰를 시작하려는 찰나, 마인의 무카다스 라모노바(Muqaddas Rahmonova, 생명과학부 16) 대표가 한번 발라보라며 바디 스크럽 샘플 제품을 내밀었다.

하나는 커피로 만든 것이고, 다른 하나는 페퍼민트로 만든 것입니다.”

푸릇푸릇한 원물 알갱이가 그대로 살아있는 페퍼민트 제품의 향을 맡아보니 알싸한 민트향이 상큼하게 올라왔다. 유기농 재료만 사용해 건강한 화장품이라는 점을 몇 번이나 강조하는 무카다스 대표. 촬영할 때만 해도 발랄함이 넘치는 학생이었는데, 인터뷰를 시작하니 어느새 진지한 대표의 모습으로 바뀌었다.

국적은 다르지만 환상의 팀워크

마인은 타지키스탄에서 온 무카다스 대표가 UNIST에서 학생창업을 지원한다는 소식을 듣고 지난 3월에 설립한 새내기 스타트업이다. 키르기스스탄 출신의 지백 사디코바(Zhibek Sadykova, 자연과학부 15)와 무카다스 대표와 같은 과 선후배 사이인 이경준(생명과학부 13) 학생도 참여하고 있는데, 그 사이에 무니사 라모노바(Munisa Rahmonova)라는 팀원이 눈길을 끈다. 바로 무카다스 대표의 친동생이자, 아직 고등학생 신분이기 때문이다.

부산에 있는 KAIST 부설 한국과학영재학교에 다니고 있는데, 패키지 및CI 디자인 작업을 담당하고 있습니다. 인터넷이나 SNS로 소통하기 때문에특별히 불편한 점은 없습니다.”

팀원들은 서로 다른 나라에서 모였지만 남다른 팀워크를 자랑한다. | 사진: 안홍범

전공자는 아니지만 어릴 때부터 독학으로 디자인을 공부해왔기 때문에 무카다스 대표가 특별히 초빙한 것이다. 사실 알고 보면 팀원들 모두 인맥 부자 무카다스 대표의 ‘픽(Pick)’을 받은 능력자들이다. 이경준 학생은 함께 생명과학을 전공하긴 하지만 유난히 무카다스 대표와 같은 수업을 많이 수강했다. 그러다 보니 자연스럽게 무카다스 대표의 유학생활을 도와줄 기회가 많았는데, 한국어 통역을 비롯한 회사 운영에 필요한 법적인 문제들을 해결하고자 마인에 참여하게 됐다.

부모님이 운영하시는 오픈마켓 업무를 도와드린 경험이 있어 앞으로 인터넷쇼핑몰을 열면 쇼핑몰 운영도 지원할 예정입니다.”

중앙아시아 이웃나라 출신이라 친분이 있던 지백은 무카다스 대표가 연 뷰티클럽에 참여했다가 열정을 인정받아 발탁된 경우다. 무카다스 대표는 11세 때부터 모 글로벌 화장품 브랜드의 네트워크 판매원을 했을 정도로 화장품에 관심이 많았다. 그래서 지난해에는 학생들과 화장품이나 화장법에 대한 정보를 공유할 생각으로 교내에서 뷰티클럽을 열었다. 적게는 2~3명, 많게는 10여 명의 학생이 모여서 화장품에 대한 수다를 떨곤 했는데, 지백 또한 화장품에 관심이 많아 함께 일하자는 제안을 흔쾌히 수락했다.

어릴 때부터 뷰티나 패션에 관심이 많았어요. 무카다스의 추진력을 잘 알고 있으므로 믿고 합류했죠.”

세상에 하나밖에 없는 나만의 천연 화장품

화장품을 좋아해 뷰티클럽을 운영하다가 화장품 회사까지 차린 무카다스 대표. 하지만 한국은 아시아 뷰티 트렌드를 선도하고 있는 K뷰티의 종주국이 아닌가. 이미 레드오션인 화장품 시장에서 마인은 어떻게 자신만의 길을 개척할 수 있을까.

페이스 용품보다는 바디 용품에 집중할 계획입니다. 몸도 피부인데 피부타입별 전문 제품이 부족하거든요. 그래서 개개인의 피부 유형별로 선택할 수 있도록 고객 맞춤형 수제 화장품을 생산해 판매할 계획입니다. 일차적으로 임산부를 대상으로 한 제품을 출시할 예정입니다.”

제품 개발에 앞서 설문조사 등을 통해 시장을 알아 본 한 무카다스 대표는 국내 화장품 업체들이 아직 진입하지 않은 틈새시장을 찾았다. 평소 환경에 관심이 많아 가급적 지구환경을 덜 오염시키는 유기농 제품을 개발해야겠다는 생각이었는데 소비자 조사 결과, 임신하면서부터 유기농 제품에 관심을 갖게 된다는 사실을 알게 된 것. 여기서 힌트를 얻어 첫 번째 대상 고객을 임산부로 정한 것이다.

마인이 수제작한 천연 바디스크럽 제품. 피부를 아름답고 건강하게 가꿔준다. | 사진: 안홍범

대상 고객을 정한 후 본격적으로 제품 개발에 나선 무카다스 대표와 지백은 캐모마일, 라벤더, 페퍼민트, 시어버터, 코코아버터 등 천연 원료들의 특성과 배합방법 그리고 화학보존제를 대체할 천연보존제 등 화장품 관련 전문서 및 유튜브를 섭렵하며 화장품 공부에 돌입했다. 무카다스 대표는 전공공부보다 더 열심히 공부한 것 같다며 지난 6개월을 회상했고, 지백은 무수히 많은 실패를 겪었기에 첫 번째 시제품이 완성됐을 때의 감격을 잊지 못한다고 전했다.

그동안 화장품을 많이 사용하긴 했지만 어떤 과정을 통해 만들어지는지는 전혀 몰랐죠. 직접 화장품을 만들어보며 하나하나 알게 됐어요.”

개인의 피부 유형에 맞게 만들어지는 수제품이기 때문에 판매는 인터넷쇼핑몰에서 개인 주문서를 받은 뒤 이뤄진다. 즉, 피부 유형, 피부 관련 고민, 선호하는 향 등 각 질문에 답변하면 그에 따라 제작된다. 패키지를 디자인한 무니사는 고객별로 패키지 색깔과 캐릭터도 다르게 할 계획이라고 말했다.

“지구에도 건강해야죠”

아직 학생인 데다, 외국인이기 때문에 회사를 운영하는 데 어려움이 많을 것이다. 하지만 무카다스 대표는 어려운 점은 전혀 없다며 고개를 내저었다. 워낙 긍정적인 편이라 걱정만 하고 있기보다는 문제를 해결하기 위해 부지런히 발로 뛰는 성격이기 때문이다.

그러나 그런 무카다스 대표도 어쩔 수 없는 문제가 하나 있는데 바로 한국어다. 한국에서 사업을 시작했으니 앞으로 한국인 고객이나 관계자들과 소통을 해야 하는데 그럴 때마다 아직 미숙한 한국어가 걸림돌이 되는 것. 지난번에는 서울에서 열린 화장품 박람회에 참여했다가 강연이 모두 한국어로 진행돼 실망감만 안고 돌아와야 했다. 그래서 요즘 한국어 공부도 열심히 하고 있다는 무카다스 대표는 한국어는 서툴지만 화장품을 통해 꼭 전하고 싶은 메시지가 있다고 말했다.

더는 지구를 오염시키면 안 됩니다. 고객에게만 건강한 게 아니라 지구에도 건강한 제품을 만들고 싶어요.”

올가을이면 첫 번째 제품이 출시될 예정이다. 한국을 시작으로 중앙아시아 진출까지 꿈꾸는 겁 없는 신인, 마인이 K뷰티의 건강한 아름다움을 전하길 응원한다.

올해가 바우하우스 100년이다. 영국이나 프랑스에 늦었던 산업혁명지각생 독일을 디자인우등생으로 이끈 디자인교육기관, 바우하우스는 예수같은 존재라서 큰 행사가 많다. 특히 제조업강국 독일을 우상시하는 우리 대한민국이니, 떠들썩한 온갖 기념 전시, 출판, 세미나로 가득한 한해다. 20세기 초 한 디자인 교육-연구기관 설립의 숭고한 이념과 그 선각자들의 언행, 토시 하나하나를 기리고 해석하는 난리통은 바우하우스디자인교(?)라는 종교가 아닌가 생각이 들 지경이다.

대상에 대한 전방위 연구를 통해 원리를 찾고 규칙을 정립하는 것은 해당분야 연구자, 학자의 소명이다. 바우하우스부터 수많은 디자인연구자, 학자들의 노력으로 쌓인 100년연구의 수혜를 받아, 그래서 필자도 대학생 시절, 디자인사를 배우며 바우하우스의 존재와 의미, 역할에 대한 이해를 통해 좋은 디자인을 찾고, 만드는 방법을 공부할 수 있었다.

하지만, 현실의 디자인은 더 이상 바우하우스의 것이나 100년의 연구유산을 그대로 쓰지 않는다. 오늘의 그 어떤 자동차, 제품도 바우하우스를 재현하는 오마주는 없다. 점점 더 빠르고 복잡하고 변수많은 미래를 상대하는 21세기의 실무 디자이너에게, 100년된 바우하우스는 ‘덧샘뺄샘’같은 당연한 하나의 원리일 뿐이다. 죽은자식 불알을 만지고 있을 여유가 없다. 덧샘뺄샘 모르는 수학자나 만유인력을 모르는 물리학자가 없듯, 바우하우스를 모르는 디자이너가 어디 있을까? 바우하우스로부터 계승할 핵심은 ‘박제된 현상’이 아니라 ‘선각적 정신’이다. 그러니 무식한 필자의 소견으로는 대한민국이 굳이 바우하우스 100년이라며 난리법석 안해도 된다. 그러나 대한민국은 디자인연구자가 아닌 사람들까지도 바우하우스 100주년을 기념하는 장기신문연재까지 내고 있다. 원조 독일이나 그 후신 미국이 오히려 훨씬 조용하다.

놀랍게도 똑같은 사례가 우리 일상에 하나 있다. ‘조선’과 ‘대한민국’사이의 착시현상이다. 울긋불긋한 조선시대 군관복장의 수문장 교대식이 열리는 광화문은 서울관광의 필수코스다. 형형색색 튀는 스타일 한복차림 남녀로 붐비는 고궁모습이 전통복식을 위배해서, 아름답지 못하다는 개탄과 전통한복차림만 고궁입장에 혜택을 주라는 목소리도 수시로 들린다. TV속 청와대 국빈영접에서 조선시대 임금님 행차같은 의전도 참 많이 익숙하다.

그런데 잘 생각해보시라. 조선왕조 깃발과 꿩깃털관모, 노란 도포차림으로 태평소 풍악을 울리며 행진하는 군악대, 구슬 꿴 갓끈과 울긋불긋한 군관포입은 의장대 사열이 과연 21세기 민주공화국 대한민국에 어울리는 모습인가? 단번에 들어오는 흔한 반박! “우리의 전통의례다, 다른 나라도 그렇다”는 식이다. No! 완벽한 착각이다. 민주공화국 대한민국은 조선왕국도 대한제국도 아니다. 조선왕조의 정치, 경제, 사회, 문화, 예술분야 그 어느 것도 대한민국에 그대로 답습된 것은 없다. 왕이나 신분차별을 인정하는 계급제도도 없거니와, 정치, 사회, 경제 시스템도 전혀 다르다. 그런데 왜 유독 눈에 보이는 복식, 문양이나 의관, 의례는 악착같이 답습해 쓰려고 하나? 영국이나 스웨덴의 왕실 근위병이나 사열식을 근거로 반문하지만, 그 나라들은 비록 민주주의 체제일지라도 말 그대로 입헌군주국, 수백년을 지속중인 ‘왕국’의 겉모습이기 때문에 왕국의 전통복식과 의관을 갖춘 의례를 국가 행사에 적용하는 것이 가능하다. 그래서 우스꽝스러운 키높이 시커먼 털모자를 쓰고, 울긋불긋한 군복에 칼을 찬 근위병이 화려한 문장깃발을 주고받으며 교대식을 하고, 국빈행사에서 각국 정상이 로맨틱한 왕실마차를 탈 수 있는 것이다. 우리 대통령의 해외순방 때, 공화국 미국에서 땋은 머리, 옛 영국총독 휘하 식민지 미국군대 차림, 공산국가 중국에서 청나라 복식과 의관, 공화국 프랑스에서 루이14세 스타일의 프랑스군 사열이 있었는지 생각해보면 된다. 이전과 체제를 달리하는 나라는 과거시대의 의관이나 문양, 복식을 쓰지 않는 것이 기본이다.

환경이 인간의 사고와 행동에 엄청난 영향을 미치는 것이 정설임을 고려할 때, 환경을 인식하는 인간의 감각, 시각의 역할은 매우 중요하다. 그렇다면 오늘 우리가 앓고 있는 대한민국 전반의 정체성혼란 또한 정신과 겉모습이 미스매치(miss matching)된 ‘시각적 착시’ 몫도 꽤 크지 않을까?

바우하우스로부터 21세기디자인으로 계승할 대상은 아무개가 무엇을 무엇이라 한 정의나 법칙 따위 ‘박제된 현상’이 아니라 혁신을 열망하는 ‘정신’이다. 조선으로부터 대한민국으로 계승할 대상 또한 복식, 의관, 의례 따위 ‘박제된 겉모습’이 아니라 번영과 행복을 열망하는 ‘정신’이다.

내 주위에 100년전 바우하우스의 화석이나, 조선시대 울긋불긋 도포차림같은 ‘착시’가 없는가? 당장 살펴볼 뜨끔한 일이다.

정연우 UNIST 디자인·공학 융합전문대학원 교수

<본 칼럼은 2019년 10월 22일 경상일보 18면 ‘[경상시론]바우하우스의 화석, 조선과 대한민국의 착시’라는 제목으로 실린 것입니다.>

강주헌 생명과학부 교수가 2016년 2월에 부임해 만든 TMB Lab에는 현재 12명이 연구에 몰두하고 있다. 혈액이나 땀처럼 몸속에 돌아다니는 ‘생체유체’를 활용한 질병 진단과 치료기법을 발굴하고, ‘패혈증’ 치료를 위한 혈액 정화 장비를 개발하며, 신약 검증을 위한 ‘생체모사 칩’을 연구하는 등 다양한 주제에 매진하고 있는 TMB랩을 찾았다.

<알쏭달쏭 랩 이름>

TMB랩(Translational Multiscale Biofluidics Lab)

· Translational: 중개연구(Translational Research), 즉 실험실에서 얻은 연구의 성과를 질병의 진단과 치료에 활용하기 위해 노력
· Multiscale: 나노미터에서 밀리미터까지 생체유체를 다루는 다양한 스케일에서 일어나는 모든 현상들을 이용해 질병을 진단하고 치료
· Biofluidics: 혈액, 혈장, 소변처럼 몸에서 나오는 생체유체를 대상으로 실험

TMB랩에는 출퇴근 시간이 따로 없다. 편하고 자유롭게 연구하라는 취지다. 근무시간이 자유롭다 보니 연구원들 스스로 시간을 효율적으로 사용하는 방법을 배우고 터득한다. 정수현 연구원(생명공학과 박사과정 19)은 “교수님께서 실험이나 연구 외적으로는 전혀 간섭하지 않아서 자유로운 편”이라고 귀띔한다.

일하는 시간을 일임한다는 건 강주헌 교수가 연구원들에게 보내는 일종의 신뢰 표시다. 그래서일까. 실험실 분위기도 각별하다. 인간적인 교류 없이 그저 연구만 할 거라는 오해는 금물. 학부 4학년이던 2016년 2학기에 TMB랩과 인연을 맺은 오지웅 연구원(생명공학과 석박사통합과정 17)은 진학과 취업의 갈림길에서 진학을 선택한 이유 중 하나로 ‘좋은 사람들’을 꼽았다.

랩온어칩 기술을 이용해 질병을 진단할 수 있는 칩을 제작하고 있다. 마이크로 단위의 작은 미세 유체 채널 구조를 현미경으로 관찰하고 있는 이민석, 정수현 연구원. | 사진: 안홍범

“복학 후 첫 수업으로 교수님이 강의하시는 ‘나노바이오엔지니어링’을 들었는데, 그때 패혈증 환자를 상대로 만든 장비에 대해 소개해 주셨어요. 이제껏 접해보지 못했던 분야여서 흥미로웠습니다. 실험실에 들어와 관심이 더 높아져 계속 남아서 공부하게 됐습니다. 실험실 사람들이 좋았던 것도 진학을 결심하게 된 큰 요인이 됐고요.”

TMB랩에서는 연구와 관련된 이야기를 할 때 연차나 나이에 구분 없이 편하게 대화하는 수평적인 분위기가 형성돼 있다. 연령대가 비슷해서 친목을 다지는 시간도 자주 갖는 편이고, 그런 만큼 화합도 잘 된다. 그렇다고 늘 좋을수만은 없을 터. 어찌 보면 가족보다 더 자주 마주치는 사람들과 집에서보다 더 오랜 시간을 보내야 하는 곳이 연구실이다. 그러다 보니 사람간의 갈등이 없을 수 없다. 이를 최소화하기 위해서는 서로 배려하고 노력해야 한다. 그래서 강주헌 교수는 수시로 연구원들에게 배려하는 모습을 강조한다.

“일례로, 성과가 눈앞에 있으면 욕심이 생기기 마련입니다. 혼자 일등하고싶은 마음도 생기고요. 그런데 지나고 나면 그 논문 하나가 아무것도 아닐 수 있어요. 길게 보면 더 중요한 게 있는 법이거든요. 학생들에게 그런 경험들을 자주 이야기해 주려고 애씁니다.”

‘피, 땀, 눈물’로 병 찾고 고치는 사람들

그렇다면 TMB랩에서는 어떤 연구를 할까. 주로 생체 속에 흐르는 피와 땀, 눈물 같은 생체유체를 이용해 질병 진단과 치료를 위한 기술을 개발한다.

연구 분야는 크게 감염 질환, 바이오 센서, 생체장기모사 칩으로 나뉜다. 감염 질환 연구는 진단과 치료로 나뉘는데, 진단과 관련해서는 감염 여부를 신속하게 확인하기 위한 방법을 연구 중이다. 며칠씩 걸리는 기존의 진단 방법을 몇 시간 안에 단축시키는 게 목표다. 감염 질환 치료와 관련해서는 신장 투석처럼 혈액을 깨끗하게 정화하는 ‘전혈 투석 장비’를 개발하고 있다. 환자의 혈액이 깨끗해지면 감염으로 인한 전신 염증반응을 낮출 수 있어 기존 치료 방법과 함께 사용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

세포에서 추출된 DNA에 존재하는 타깃 유전자를 리얼타임(Real-time) PCR 기법으로 정량하는 실험 중이다. 김대호 연구원이 실험 계획에 맞게 PCR 할 수 있도록 실험 조건을 확인하고 있다. | 사진: 안홍범

바이오 센서는 주로 혈액이나 체액 속에 있는 항원 농도를 정량적으로 측정한다. 당뇨 환자들이 매일 혈당을 체크하듯 손끝 채혈로 얻은 피 한 방울로 빠르게 질병을 진단하는 기술을 개발하는 것이다. 일례로, 치료를 마친 암 환자가 가정에서 매일 손끝 채혈을 통해 질병 치료의 예후를 관찰할 수 있다면 보다 효과적인 대응이 가능해질 것이다. TMB랩은 현재 스타트업과 함께 관련 프로젝트를 진행하고 있다.

생체장기모사 칩(Organ-on-a-chip)은 심장이나 폐, 간 등 사람의 몸속 장기를 모방해 만든 작은 칩이다. 말 그대로 사람의 장기를 체외에서 모사해서 그 기능과 구조를 구현해 낸 것이다. 여기에 새로운 약물을 투여하면서 어떤 현상이 나타나는지 관찰하면 약물의 안전성은 물론 전달 과정에서 일어나는 일까지 효과적으로 파악할 수 있다. 이 기술은 신약 개발에서 많은 시간과 비용이 들어가는 임상시험을 축소할 수 있으리라는 기대 덕분에 제약회사의 관심이 높다.

TMB랩이 짧은 기간 동안 거둔 성과는 다양한 형태로 모습을 드러내고 있다. 강주헌 교수는 영국 왕립화학회(The Royal Society of Chemistry, RSC)에서 발간하는 저널 <랩온어칩(Lab on a Chip)>의 2018 이머징 인베스티게이터(Emerging Investigator)*에 선정돼 주목받았다. 연구원도 예외는 아니다. 올 초 정수현 연구원이 패혈증 치료를 위한 장비 개발 계획으로 ‘아산사회복지재단 의생명과학분야 대학원 장학생’으로 선정된 것. 이래저래 TMB랩의 성과가 서서히 빛을 발하고 있다.

* 관련 분야에서 박사학위를 받은 지 10년 내에 교수 등 독립 연구 커리어(Independent Carrier)를 시작한 젊은 연구자 중에서 선정한다. 선정된 연구자는 <랩온어칩(Lab on a Chip)>의 특별호 <이머징 인베스티게이터 시리즈(Emerging Investigator Series)>에 논문을 출판한다.

원석이 보석이 되어 가는 과정

연구실 생활은 실험을 계획하고, 직접 실험을 진행하고, 실험 과정이나 결과에 대해 구성원과 끊임없이 의견을 나눠야 하는 과정의 연속이다. 이러한 생활에 지치지 않고 열정을 유지하기 위해 필요한 것은 동기 부여다. 함께 연구하는 동료들과 소통하면서 자신이 하는 연구가 정말 필요한 연구인지, 왜 열심히 해야 하는지 등에 대해 끊임없이 고민해야 한다. 이 과정을 거쳐 무명의 원석은 가치를 지닌 보석으로 거듭난다.

세포를 배양할 수 있는 배지를 제작하고 있는 정수현 연구원. | 사진: 안홍범

“원석으로 들어온 연구원이 연구실에서 훈련하며 자신이 가지고 있는 가치를 찾길 바랍니다. 훈련을 얼마나 잘 따라오느냐에 따라 결과는 달라질 테고, 가치가 높아지는 만큼 자신이 하고 싶은 다음 단계로 보다 쉽게 도약할 수 있을 거예요.”

이 과정에서 가장 중요한 덕목이 ‘성실성’이다. 강주헌 교수는 “연구는 몸으로 하는 일”이라며 “매일 아침부터 늦게까지 일정 시간을 투자해야 하기 때문에 기본적으로 성실해야 한다”고 강조한다. 좋은 연구 성과 역시 꾸준히 성실하게 연구해야만 거둘 수 있는 결과물이다. TMB랩의 구성원은 자신들이 시간을 들이고 노력한 연구가 뜻깊은 성과로 이어지길 기대하고 있다. 병원이나 환자, 혹은 기업에게 의미 있는 연구가 되길 희망하는 것이다. 중개연구라는 같은 비전을 가지고 하나의 꿈을 향해달려가는 사람들. 그들의 행보가 주목된다.

[Mini Interview]

연구의 동력은 남다른 관심과 열정
강주헌 생명과학부 교수

강주헌 교수 | 사진: 안홍범

Q. 교수님께서 바이오칩 연구를 시작하게 된 배경이 궁금합니다.

A. 바이오칩은 학제 간 연구를 통해 나온 분야로, 주로 바이오엔지니어링에서 다루고 있습니다. 학문과 학문 사이에서 만나 새롭게 탄생한 분야라고 할 수 있지요. 저는 학부에서 화학공학과 생명과학을 함께 전공했어요. 졸업할 즈음 KAIST에 바이오 및 뇌공학과가 생겼고, 관련 연구실에 들어가 바이오칩 연구를 시작했습니다. 이후 중개연구와 학제 간 연구를 모토로 설립된 미국 하버드대학교의 비스연구소에서 박사후연구원 생활을 하며 여러 연구 경험을 쌓았습니다. 미국에서의 직간접적인 경험 덕분에 사업화에 대해서도 관심을 갖게 됐고요.

Q. 그간 TMB랩이 거둔 성과를 꼽아주세요.

A. 짧은 기간에 좋은 사람들을 만났고, 안정적으로 연구할 환경을 확보한 겁니다. 개인적으로는 좋은 학생들과 연구원들을 만난 게 가장 큰 성과라고 생각합니다. 결국 연구는 사람이 하는 것이거든요. 성실하고 열정적이고 저와 같은 비전을 가지고 있는 학생과 연구원을 만나는 일이 정말 말처럼 쉽지 않습니다. 좋은 교수님들과 공동 연구자들을 만난 것도 큰 수확입니다. 협업이 무척 중요한 분야이기 때문에 혼자서 뭔가를 하는 건 거의 불가능한데요. 저는 운 좋게도 좋은 연구자들과 인연을 맺게 됐어요.

Q. TMB랩에 관심을 가진 학생들에게 한마디?

A. 자신의 관심사를 찾는 것이 가장 중요합니다. 사회적인 분위기나 유행, 부모님의 관심이 아닌 나만이 관심 분야를 찾아보세요. 나도 모르게 관련된 글을 읽고, 유튜브를 찾아보고 있다면 그게 바로 자신이 흥미를 갖는 분야인 겁니다. 그런 관심과 열정이 있어야 끝까지 연구에 몰입하고 이 과정을 마칠 수 있습니다.

“제조업 기반의 도시가 스마트 도시로 변화하는 것은 일반 도시들이 스마트 도시로 전환하는 것과는 다릅니다. 일반적인 스마트 도시가 소비와 생활 서비스에 중점을 두는 데 비해, 산업도시의 스마트화는 생산 중심의 디지털 전환에 초점을 두고 있습니다.”

UNIST 4차산업혁신연구소(소장 김동섭)가 23일(수) 오전 9시 울산 롯데호텔 샤롯데룸(3층)에서 ‘울산 스마트 산업도시 전환 토론회’를 개최했다.

이번 토론회는 제조업 기반의 전통 산업도시를 스마트 산업도시로 전환하기 위한 방향과 핵심과제를 도출하기 위해 마련됐다. 4차 산업혁명 시대를 맞이하며 스마트팩토리와 스마트 산업단지에 대한 관심이 높아지는 가운데, 울산에 특화된 스마트 산업도시 전략을 발전시키기 위한 것이다.

김동섭 4차산업혁신연구소장(경영공학부장)이 기조 강연을 했다. | 사진: 김경채

이번 행사를 주관한 김동섭 UNIST 4차산업혁신연구소장은 “신기술을 활용한 제조혁신과 쾌적한 거주 환경이 융합된 새로운 도시의 모습을 고민해야 할 때”라며 “일반적인 스마트 도시의 개념을 뛰어넘는 생산과 생활이 연결된 스마트 산업도시를 만들기 위한 비전과 과제를 도출하고자 이번 토론회를 개최하게 됐다”고 설명했다.

이날 토론회는 크게 3개 세션으로 구성됐다. 먼저 울산의 스마트 산업도시 전환을 위한 도전과제를 다루고, 이어 스마트 산업도시 전환에 요구되는 역량, 정부의 정책 방향을 살펴봤다.

첫 번째 세션에서 스위스의 스마트팩토리 단장 고레키 박사(Dominic Gorecky)는 스위스의 사례를 인용해 스마트 산업도시 실현을 위해서는 디지털 혁신 허브 구축이 중요함을 역설했다. 이어 울산발전연구원의 김상락, 정현욱 연구위원이 스마트 산업도시 구현을 위한 울산의 전략 구상안을 소개했고, 이를 토대로 참석자들이 울산의 스마트 도시 전환을 위한 도전과제를 심층 토의했다.

두 번째 세션의 주제 발표에서 이재용 국토연구원 스마트공간 연구센터장은 4차 산업혁명의 도래로 인한 스마트 산업도시의 도전과제를 다뤘다. 이어지는 그룹 토의에서는 울산의 스마트 산업도시 전환을 위해 요구되는 역량과 정부의 역할에 대해 깊이 있는 논의가 진행됐다.

마지막 세션에서는 박한구 중소벤처기업부 스마트제조혁신추진단장이 한국의 스마트 팩토리 및 산업단지의 육성정책과 미래 방향을 발표했다. 이어서 토의 결과를 간략히 요약하고 내년 초 예정인 ‘울산포럼 2020’ 계획도 안내했다.

김동섭 소장은 “소비와 생활서비스에 중점을 둔 일반 스마트 도시와 달리 전통 산업도시의 스마트화는 생산 중심의 디지털 전환에 초점을 맞추고 있다”며 “제조업에 특화된 인프라와 새로운 산업과의 융합을 통해 울산을 미래 지향적 산업도시로 전환 해야한다”고 강조했다.

이어 “대한민국 산업수도 울산의 스마트 도시 전환 노력은 국제적으로도 중요한 의미가 있다”며 “다보스포럼으로 잘 알려진 세계경제포럼의 첨단제조 위원회와 도시재생위원회가 동시에 관심을 갖고 살펴보고 있다”고 덧붙였다.

한편 이날 토론회에는 송병기 울산시 경제부시장을 비롯해 울산정보산업진흥원, 울산테크노파크, 울산경제진흥원, 울산발전연구원, UNIST, 울산대학교 등에서 스마트 도시와 제조혁신 관련 전문가 40여 명이 참석해 집중적인 토론을 펼쳤다.

책상이나 바닥 등 널찍한 평면 어디서든 무선충전이 가능해진다. 충전기에 꼭 맞춰서 두던 기존 무선충전에서 진보한 방식이다. 사물인터넷(Internet of Things, IoT)과 5G 통신 등으로 충전이 더 중요해지는 상황에서 크게 주목받고 있다.

UNIST  전기전자컴퓨터공학부의 변영재 교수팀은 무선충전시 여러개의 전자기기를 자유롭게 배치할 수 있고, 충전 면적도 넓힌 ‘대면적 자율배치 무선충전 기술’을 개발했다. 전력을 주고받는 자기장 신호를 ‘공기’ 대신 ‘페라이트(ferrite)’라는 물질을 통해서 보내는 게 핵심이다.

무선충전은 전류가 자기장을 일으키고, 거꾸로 자기장도 전류를 발생시키는 원리를 이용한다. 전원장치의 전류에서 발생된 자기장을 전자기기가 받아 다시 전류로 바꾸는 것이다. 자기장 크기가 클수록 전류량도 커지므로 전원장치와 전자기기의 거리가 멀어도 충전된다.

기존 무선충전 기술은 자기장을 보내는 매질로 ‘공기’를 이용한다. 충전용 전선이 사라졌다는 점에서 편리하지만, 전자기기와 무선충전기의 배치가 고정된다는 제약이 있었다. 둘의 배치가 조금이라도 빗겨나가거나 멀어지면, 충전효율이 급격히 떨어지거나 충전이 중단된다.

그림 1. 다중 무선 충전 가능성을 가지는 자율 배치 무선 전력 전송 기술 실험 사진. 검은색 타일이 페라이트 매질이다. 좌측에 코일이 비스듬히(Skew) 감긴 것을 볼 수 있다.

변영재 교수팀은 이런 제약들을 풀기 위해 자기장을 전파하는 매질을 바꿨다. ‘페라이트’를 사용해 충전기기에 전달되는 자기장 세기를 극대화한 것이다. 자기장이 공기로 전달될 때는 ‘자기저항(자기장을 가로막는 성질, magnetic reluctance)’이 커서 전력손실이 크다. 하지만 페라이트의 자기저항은 공기보다 1000배 작아 전송효율이 높아진다.

또 전원장치에서 자기장을 발생시키는 코일을 감는 방식도 달리해 전력전송 효율을 높였다. 판형 구조의 페라이트에 코일을 위아래로 감으면, 판을 기준으로 위와 아래의 전류 방향 반대가 되어 자기장이 상쇄된다. 이 문제를 풀기 위해 코일을 비스듬히 감는 방식을 사용한 것이다.

제1저자인 서석태 UNIST 연구원은 “공기보다 자기저항이 매우 낮은 페라이트를 이용하는 동시에 구조적 설계를 개선한 무선충전 시스템을 개발했다”며 “충전 범위가 크게 넓어지는 데다, 충전하고자 하는 휴대기기를 자유롭게 배치 가능한 게 장점”이라고 밝혔다.

그림 2. 자율 배치 무선 충전 기술이 적용된 예

변영재 교수는 “넓은 면적에 자율배치가 가능한 무선충전 원천기술을 확보한 점에서 의미가 있다”며 “향후 책상과 탁자, 벽, 바닥 등에 적용돼 앞으로 다가올 IoT 시대의 견인차가 될 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 및 정보통신기술진흥센터(IITP)의 대학ICT연구센터 육성지원사업의 지원으로 이뤄졌다. 연구결과는 세계적인 권위의 국제전기전자공학회(IEEE)에서 발행하는 학술지 ‘IEEE Transactions on Power Electronics’에 10월 4일자로 온라인 공개됐다.

UNIST 기계항공 및 원자력공학부의 방인철 교수가 ‘2019 한국원자력학회 학술상’을 수상했다. 원자력공학 분야에서 우수한 연구를 진행해 온 성과를 인정받은 것이다.

한국원자력학회는 매년 원자력공학 분야에서 우수한 업적을 이룬 개인을 선정해 학술상과 기술상을 시상하고 있다. 학술상은 원자력 학술 발전에 현저한 업적을 이룬 회원을 대상으로 하며, 최근 10년 이내의 업적을 심사한다.

방인철 교수는 안전한 원자로 설계를 위한 새로운 학술 영역을 개척하고, 이에 관한 다양한 연구를 진행해 온 점을 인정받았다. 원자력 발전과정에서 발생하는 열을 효과적으로 관리하고 운영할 방법을 제안해 혁신적 미래 원자로를 구현하는 데 이바지했다는 것이다.

방 교수의 주요 연구 분야는 임계열유속과 나노유체, 표면과학 등이다. 핵연료 피복, 열교환기 등의 표면 현상과 열 특성을 분석하고 이에 대한 이해를 바탕으로 효과적인 열 설계 기반을 마련해오고 있다. 실제 방 교수의 연구는 사고저항성 핵연료 피복재, 원자로 외벽냉각, 히트파이프 제어봉, 히트파이프 원자로 등에 활용돼 혁신적 원자로 설계에 기여하고 있다.

방인철 교수는 “안전한 원자로를 위한 연구 노력을 인정 받은 것 같아 기쁘다”며 “앞으로도 혁신적인 요소 기술 연구를 통해 안전하고 깨끗한 에너지를 활용하는데 힘을 보태고 싶다”고 소감을 전했다.

이번 학술상 시상식은 24일(목) 일산 킨텍스에서 열린 ‘제52회 한국원자력학회 정기총회 및 추계학술대회’에서 진행됐다. 수상자에겐 상패와 부상(상금 300만원)이 수여된다.

원전 안전성 향상을 위한 플랫폼인 ‘우리로(URI-LO)’는 UNIST 캠퍼스에 설치돼 있다. | 사진: 김경채

한편 방인철 교수는 지난 2018년 10월 출범한 해오름동맹 원자력 혁신센터의 센터장을 맡아 4차 산업혁명을 접목한 원자력 안전 혁신기술 개발과 인재육성에 앞장서고 있다. 센터는 혁신연구의 기반을 마련하기 위해 원자력 혁신 플랫폼 ‘우리로(UNIST Reactor Innovation LOop, URI-LO)’를 구축해 운영하고 있다. UAE 수출 원전 ‘APR-1400’을 참조해 1/8 크기로 제작된 우리로는 실제 원전 가동 환경을 소형으로 구현해 신기술의 적용과 평가를 쉽게 진행할 수 있다.

UNIST가 과학전문 학술지 네이처에서 발표한 ‘네이처 인덱스 2019 신흥대학평가(Nature Index 2019 Young University Ranking)’에서 국내 3위, 세계 10위에 올랐다.

이번 신흥대학평가에서 UNIST는 전체 순위 뿐 아니라 자연과학(Physical Sciences)과 화학(Chemistry) 분야에서 각각 진행된 세부 평가에서도 좋은 성과를 냈다. 자연과학 분야에서는 세계 8위, 화학 분야에서는 세계 9위에 이름을 올렸다.

[Nature Index Young Universities 2019 바로가기] 

지난 23일(수) 발표된 이번 평가는 개교 50년 이하의 신흥대학을 대상으로 했다. 네이처 인덱스는 매년 대학과 연구기관을 대상으로 연구의 우수성을 평가해왔는데, 올해 처음으로 신흥대학에 대한 평가를 진행했다.

순위는 각 대학이 국제 유력 학술지 82곳에 게재한 논문에 대해 연구자와 소속기관의 기여도를 계산하는 방식으로 매긴다. 평판도 등 다른 요소 없이 기관의 연구 역량만을 평가하는 것이다.

더불어 평가대상 학술지들은 화학, 생명과학, 자연과학, 지구환경과학 등 4개 분야에 속해 있어 기초과학 분야의 경쟁력을 확인할 수 있는 지표로 알려져 있다.

이재성 연구부총장은 “UNIST는 개교 초기부터 선택과 집중을 통해 강점 있는 연구 분야를 발굴하기 위해 노력해왔다”며 “현재의 탁월한 성과는 집단연구, 융합연구를 통한 세계적 수준의 연구를 추구해 온 결과”라고 말했다.

네이처 인덱스는 UNIST가 태양전지를 비롯한 차세대 에너지 연구에 강점을 갖고 있다고 소개했다. | 사진: 안홍범

네이처 인덱스는 평가 결과와 함께 주목할 만한 9개 대학을 별도로 다뤘는데, UNIST도 이중 하나로 소개됐다.

여기선 특히 UNIST가 석상일 교수의 페로브스카이트 태양전지로 대표되는 친환경 에너지 관련 연구에서 우수한 성과를 내고 있다는 점이 강조됐으며, 이와 함께 100% 영어강의를 통해 국제적 경쟁력을 확보해 해외기관과 활발하게 연구 교류가 이뤄지고 있다는 것이 강점으로 언급됐다.

한편 이번 평가에서는 중국과학원대학(UCAS)이 1위에 올랐으며, 싱가포르 난양공대(NTU)와 스위스 로잔 연방공대(EPFL)가 그 뒤를 이었다. 국내대학 중에는 KAIST가 4위, POSTECH이 8위를 차지해 높은 평가를 받았다.

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UNIST가 28일(월)부터 ‘2019 재난대응 안전한국훈련’을 실시한다.

재난대응 안전한국훈련은 지난 2005년부터 매년 실시되는 범국가적 재난 종합 대응 훈련으로, 행정안전부와 지자체, 공공기관 등 전국 705개 기관이 참가한다.

훈련 첫 날인 28일(월)에는 학내 주요 구성원을 대상으로 한 비상소집 훈련과 안전 업무 담당자에 대한 소방 안전교육, 대학본부 대상의 화재 대피 훈련이 진행됐다.

화재 대피 훈련의 경우, 오후 2시 이후 불시에 훈련이 진행됐으며 실제 상황발생에 대한 구성원의 대응조치를 전 과정에 걸쳐 실시했다. 이날 교육을 위해 운영사 및 범서 119 안전센터에서 이창환 팀장과 소방대원이 함께 참여했다.

UNIST는 오는 30일(수)까지 훈련을 진행할 예정이다. 2일차인 29일(화)에는 원내 주요 시설 안전점검과 실험실 내의 화학사고 대응 토의훈련을 진행하며, 3일차인 30일(수)에는 제413차 민방위의 날과 연계해 지진 대피 훈련이 진행될 예정이다. 특히 지진대피 훈련의 경우 교내 전 건물의 구성원을 대상으로 진행된다.

대학본부를 대상으로 한 화재대피 훈련이 실시됐다. | 사진: 김경채

올 연말 출시를 앞둔 UNIST 창업기업의 디자인 제품이 글로벌 시장 진출 경쟁력을 인정받았다. 시장 진출을 앞두고 긍정적 평가를 받은 ‘유.큐브(U.CUBE)’는 향후 제품 판매에 청신호를 켰다.

디자인-공학융합전문대학원의 김관명 교수와 양지현 대학원생이 창업한 ㈜아이디공간(대표 김관명, 양지현)의 ‘유.큐브’가 지난 18일(금) 산업통상자원부와 한국디자인진흥원이 주관하는 우수디자인(Good Design) 상품에 선정됐다. 이어 22일(화)에는 한국디자인진흥원이 선정하는 ‘글로벌 생활명품’에 이름을 올렸다.

유.큐브는 ‘루빅스 큐브’에 미로를 결합한 제품으로, 26개의 조각에 새겨져 있는 미로를 구성해 구슬을 탈출시키는 퍼즐 게임을 하는데 쓰인다. 여러 가지 퍼즐을 구성할 수 있고 다양한 놀이방법을 만들 수 있어 창의력과 집중력 향상에 도움을 줄 수 있는 신개념 교육용 놀이기구다.

(주)아이디공간에서 개발한 메이즈 큐브의 모습. | 사진: 안홍범

이 제품은 지난 2017년 양지현 대표가 수강했던 수업의 과제에서 처음 탄생했다. 3D 캐드실에서 구상된 유.큐브는 양 대표의 졸업 작품이 됐고, 뒤이어 시장 출시를 위한 창업 아이템으로 성장했다. 이제 유.큐브는 2년의 추가 디자인 작업과 상품화 과정을 거쳐 연말 출시를 앞뒀다.

양지현 대표는 “드디어 양산제품으로 시장에 출시하게 돼 떨리는 마음이다”라며 “출시를 앞두고 좋은 제품이라는 인정을 받게 돼 큰 힘을 얻었다”고 소감을 전했다.

산업부의 우수디자인 상품은 국내 디자인 제품 중 공정한 심사를 거쳐 ‘GD(Good Design)마크’를 부여하는 제도다. 판매를 개시했거나 당해연도 판매예정인 제품에 한해 선정되는데, 유.큐브는 출시 예정 제품으로 리빙 디자인 부문에서 인증을 받았다.

‘글로벌 생활명품’은 수출 가능한 프리미엄 소비재를 발굴, 육성하는 사업이다. 우수디자인 상품으로 선정돼 GD 마크를 받은 제품이거나 수출 역량과 의지가 높은 중소기업의 소비재 상품을 대상으로 선정한다. 올해는 유.큐브를 포함 총 30개 제품이 선정됐다. 이렇게 선정된 제품들은 국내외 유통지원 및 해외 마케팅 지원 등 다양한 지원을 받을 수 있게 된다. 제품 선정 과정에서 글로벌 시장 성공가능성, 실용성, 디자인 우수성 등을 평가해 선정하는 만큼 실제 상품시장에서 경쟁력을 갖춘 상품으로 인정받은 것으로 볼 수 있다.

수업시간의 아이디어는 이제 유망한 수출 상품으로 성장했다. | 사진: 김경채

김관명 교수는 “연구실에서 개발된 아이디어가 그저 아이디어로 끝나는 것이 아니라 실제 제품이 되어 실생활에 사용될 수 있다는 걸 보여준다는 점에서 유.큐브 사례는 남다른 의미가 있다”며 “이번 사례를 기점으로 UNIST 디자인-공학융합전문대학원에서 출발하는 더 많은 상용제품이 등장하길 바란다”고 강조했다.

유.큐브는 오는 11월 6일(수)부터 10일(일)까지 일산 킨텍스에서 진행되는 국내 최대 규모의 디자인 전시회인 ‘디자인 코리아’에 출품돼 글로벌 생활명품 부스와 UNIST 부스에 전시된다. 유.큐브는 지난 2018년에도 디자인 코리아에 출품된 바 있다. 이어 11월 11일(월)부터 15일(금)까지 진행되는 UNIST 대학원 졸업전시회에도 모습을 보일 계획이다. 이중 13일(수)에는 양지현 대표가 직접 유.큐브에 대해 발표하는 시간도 가진다.

실제 유.큐브를 구매할 수 있는 자리는 12월에 마련된다. 12월 4일(수)부터 8일(일)까지 코엑스에서 진행되는 ‘서울디자인페스티벌’이 그 무대다. 구매를 희망하는 누구나 현장판매 부스를 찾아 유.큐브를 만나볼 수 있다.

고(古)성당 모자이크 그림처럼 ‘태양전지’로 건축물을 다채롭게 꾸밀 시대가 멀지 않았다. 태양광 발전 시스템을 넓은 평지나 지붕뿐 아니라 건물 외벽에 설치하는 기술이 속속 등장하고 있어서다. 미관을 해치지 않으면서 발전도 가능한 이런 기술은 앞으로 태양전지 수요를 더 높일 전망이다.

UNIST  에너지화학공학부의 장성연 교수팀은 국민대학교 (총장 임홍재) 응용화학부 도영락 교수팀과 공동으로 건축물 외벽에 부착이 가능한 ‘풀컬러 페로브스카이트 태양전지’를 개발했다. 태양전지의 효율은 유지하면서도 다양한 색상을 구현할 수 있어 실제 건물에 적용하기 유리한 기술로 주목받고 있다.

태양전지는 대부분 태양광 파장 중 가시광선을 ‘흡수’해 빛에너지를 전기에너지로 바꾼다. 반면 우리가 보는 사물의 색상은 그 사물이 ‘반사’하는 가시광선에 의해 결정된다. 만약 태양전지에 색상을 입히려면, 가시광선 일부를 반사하도록 만들어야 하므로 태양전지가 흡수할 수 있는 파장대가 줄어든다. 결과적으로 기존 태양전지에 색상을 구현하면 효율이 낮아진다.

상용화된 실리콘 태양전지는 발전효율이 태양광이 전지로 들어오는 각도(입사각도)에 큰 영향을 받는다. 이런 이유로 건물 외벽처럼 태양광이 비스듬하게 들어오는 장소에는 설치하기 어렵다. 다양한 장소에서 태양전지로 전기를 얻기 어려운 이유다.

그림 1. 풀컬러 페로브스카이트 태양전지의 구조 및 색상발현 (a) 나노반사필터를 지닌 페로브스카이트 태양전지의 구조, (b) 페로브스카이트 태양전지소자의 전자현미경 단면도, (c) 적색 태양전지, (d) 녹색 태양전지, (e) 청색 태양전지. 전지의 색상은 마치 진주처럼 빛의 반사 각도에 따라 일부 변화함.

공동연구팀은 빛 반사 영역을 최소화한 ‘나노 필터’와 입사각의 영향을 받지 않는 ‘페로브스카이트 태양전지’를 이용해 두 문제를 해결했다. 나노 필터가 빛 반사 파장과 각도를 최소화한 덕분에 태양전지는 색상을 띠면서도 최대한 많은 태양광을 흡수했다. 또 페로브스카이트 태양전지는 태양광 입사각이 달라져도 발전효율 저하가 거의 없어 일정한 효율을 유지할 수 있다. 실제 나노 필터를 적용한 풀컬러 페로브스카이트 태양전지의 효율은 19%에 이르렀다.

실리콘 산화물(SiO₂)과 타이타늄 산화물(TiO₂)을 겹겹이 쌓은 나노 필터는 빨강, 초록, 파랑을 아우르는 다양한 파장대의 빛 반사가 가능하면서도 그 범위를 매우 좁게(반치폭 30㎚ 이하)로 구현할 수 있다. 이 덕분에 태양전지가 반사로 잃어버리는 빛의 양을 최소화할 수 있다. 연구진은 실리콘 산화물과 타이타늄 산화물을 쌓는 방식을 조정해 파장 간섭에 따른 추가적인 반사 현상도 줄였다.

나노 필터에는 자외선을 차단하는 기능도 추가했다. 자외선이 가진 높은 에너지는 태양전지를 ‘노화’시키는 주범인데, 이 부분을 나노 필터로 제거한 것이다. 그 덕분에 태양전지의 안정성은 더욱 높아졌다.

그림 2. 나노필터의 색상구현 결과. (a) 나노필터의 반사 스펙트럼, 파장의 좁은 영역대를 반사함을 볼 수 있다. (b) 반사 스펙트럼의 color coordinate.

장성연 교수는 “이번에 개발된 다양한 색상의 태양전지는 매우 선명한 색깔을 구현하면서도 광전변환 효율과 안정성이 높다”며 “건축물 외벽에 적용할 경우 미적 감각을 살리면서 에너지를 생산하는 두 목표를 달성해, 향후 건축 분야에서 새로운 수요를 불러일으킬 것”이라고 기대했다.

이 연구는 나노 분야의 권위 있는 학술지인 ‘ACS Nano’ 10월호에 출판됐다. 연구수행은 한국연구재단(NRF)과 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원으로 이뤄졌다.

UNIST가 가을 학생축제 기간(11월 3일(일)~5일(화)), 지역 주민과 함께하는 문화 프로그램을 마련한다.

UNIST 학부 총학생회는 11월 4일(월)과 5일(화) 이틀 간 대학본부 대강당에서 연극 ‘자메이카 헬스클럽’ 공연을 진행한다. 오후 7시부터 9시까지 진행하는 이 연극은 울주군 주민이라면 누구나 무료로 관람할 수 있다.

연극 ‘자메이카 헬스클럽’은 대학로에서 제작된 창작극으로, 헬스클럽을 배경으로 유쾌하고 인간미 넘치는 스토리를 다룬다. 레게풍의 음악에 운동 퍼포먼스가 더해진 이 연극은 뮤지컬 못지않은 볼거리와 재미를 제공한다.

연극은 약 100분간 진행되며, 12세 이상 관람 가능하다. 연극이 진행되는 대학본부 대강당은 400여명을 수용할 수 있는 규모다. 입장은 선착순으로 진행한다.

연극 ‘자메이카 헬스클럽’ 공연이 오는 4일(월)과 5일(화) 대학본부 대강당에서 진행된다. | 사진: 학부 총학생회 제공

허수보 학생회장은 “가을축제를 학생들만 즐기는 것이 아닌 더 많은 사람들과 나누고 싶다고 생각해 이번 문화프로그램을 기획했다”며 “많은 지역 주민들이 연극도 관람하시고 학교를 편하게 찾아와주실 수 있는 기회가 되길 바란다”고 전했다.

올해 UNIST 가을축제는 기간 중에는 연극 프로그램 외에도 학생들의 음악경연과, 힙합 아티스트 ‘오반’ 공연, 영화 상영(비긴어게인 등) 등 각종 문화 프로그램이 마련된다. 또한 축제가 진행되는 기간 동안에는 푸드트럭과 글로벌 문화부스, 학생 홍보 부스 등도 구성돼 축제에 의미를 더한다.

올해 노벨생리의학상 수상자가 UNIST를 찾아 미래 연구자들을 만난다.

UNIST와 IBS는 오는 11월 5일(화) 2019년 노벨생리의학상 수상자인 윌리엄 케일린(William G. Kaeilin) 미국 하버드의대 교수를 초청해 세미나를 개최한다.

IBS 유전체 항상성 연구단(단장 명경재)의 초청으로 방문하는 케일린 교수는 학생들을 대상으로 한 강연을 진행한다.  강연장소는 자연과학관(108동) 110호로, 오후 4시부터 약 한 시간 가량 진행될 예정이다. 강연은 ‘VHL 종양  억제 단백질’을 중심으로 산소 감지, 암 세포의 신진대사 등 최근 노벨상 수상 업적을 다룬다.

케일린 교수는 이후 IBS 소속 연구자 및 연수학생들과 연구주제에 대해 심층적으로 토론하는 소규모 세미나를 진행한다. 동시에 명경재 단장(UNIST 생명과학부 특훈교수) 등 주요 연구자와 공동연구 방안을 모색할 예정이다. 유전체 항상성 연구단은 세포가 DNA의 손상을 인지하고, 유전정보를 보존하기 위한 DNA 복구과정을 규명하는 연구를 중점적으로 수행하고 있다.

케일린 교수는 산소량을 감지하는 세포의 메커니즘을 규명한 업적으로 피터 랫클리프 영국 옥스퍼드대 교수, 그레그 서멘자 미국 존스홉킨스의대 교수와 함께 올해 노벨 생리의학상을 공동 수상했다. 암 등으로 상소가 부족해진 상황에서 세포의 반응을 구체적으로 규명해 암과 빈혈 등 질환 치료 가능성을 제시한 공로를 인정받았다.

명경재 교수는 “분야 최고 석학임을 인정받은 노벨상 수상자와의 만남은 학생들이 과학자로서의 비전을 구체화하고, 발전적인 연구를 수행하기 위한 발판이 되리라 기대한다”며 “향후 공동 연구를 추진하게 된다면 저산소 상황에서 DNA 복구 메커니즘을 규명해 암, 노화 등 인류의 최대 관심사에 대한 해답을 제시할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

UNIST 어린이집의 따듯한 손길이 지역사회와 학교에 전해졌다.

UNIST 어린이집은 10월 31일(목) 오전 10시 울산사회복지공동모금회에 플리마켓 수익금 30만원을 기부했다. 어린이집은 이와 함께 UNIST 발전기금으로 30만원을 전달하기로 했다.

31일(목) UNIST 어린이집이 플리마켓 수익금을 울산사회복지공동모금회에 전달했다. | 사진: UNIST 어린이집 제공

이번 기부에 활용된 수익금은 지난 10월 19일(토) 열린 UNIST 어린이집 플리마켓을 통해 마련된 것이다. 플리마켓은 잡화, 인형, 장난감, 도서 등 어린이집 원아 가정의 놀이도구 및 물품을 나누기 위해 기획됐다.

올해 플리마켓에는 어린이집 가족과 관심 있는 주민을 비롯해 약 260여명이 참가했다. 이날 어린이집에서는 기부물품 판매 부스 외에도 페이스페인팅, 팔찌만들기, 앵무새 체험 등 어린이들을 위함 체험행사도 다채롭게 마련됐다.

수익금은 19일(토) 진행된 플리마켓 행사를 통해 마련됐다. | 사진: UNIST 어린이집 제공

플리마켓 행사 당일에는 물품판매 외에도 다양한 체험행사가 마련됐다. | 사진: UNIST 어린이집 제공

공동모금회 기금 전달식에 참석한 안정선 UNIST 어린이집 원장은 “우리의 작은 정성이 어려운 이웃들에게 조금이나마 힘이 되길 바란다며, 앞으로 작은 금액이라도 꾸준히 기부하겠다”고 밝혔다.

울산사회복지공동모금회 이원경 모금사업팀장은 “수익금을 전달해주셔서 UNIST어린이집 가족분에게 감사드린다”며 ”어려서부터 기부와 나눔에 대해 자연스럽게 접할 수 있어서 너무 좋은 환경이고, 이에 함께 동참해주신 어린이집과 부모님께 너무 감사드린다, 나눔의 손길이 필요한 곳에 잘 전달하겠다“고 인사를 전했다.

도시환경공학부의 과학예술융합전공자들이 첫 번째 졸업전시회를 연다.

과학예술융합전공은 과일집(125동)에서 4일(월)부터 9일(토)까지 제1회 졸업전시회를 개최한다. 전시회 오프닝 행사는 4일(월) 오후 4시에 과일집에서 진행됐다. 전시는 오전 9시부터 오후 6시까지 과일집에서 진행되며 관심 있는 누구나 찾을 수 있다.

졸업전시회는 과일집(125동)에 마련됐다. | 사진: 김경채

4일(월) 오후 4시 오프닝 행사를 통해 전시 소개가 진행됐다. | 사진: 김경채

이번 전시회의 부제는 ‘리-라벨’이다. 리-라벨(Research-Life Balance)은 일과 삶의 균형을 일컫는 워라벨(Work-Life Balance)를 연구자의 입장에서 재해석한 것으로, 연구와 삶 속에서 연구자 자신이 찾는 균형을 생각하며 이를 다시 이름 짓는(Re-Label) 과정을 작품으로 표현했다는 의미를 담았다.

전시는 프롤로그와 3개의 메인 작품, 그리고 에필로그로 구성됐다. 졸업예정자인 김우연, 배정현, 조나스(Jonas) 학생이 조재원, 이현경, 이종은 교수의 지도아래 메인 작품을 진행했으며, 전지우 작가와 보그단(Bogdan) 대학원생이 함께 참여했다. 전체 기획 및 큐레이팅은 김혜정 대학원생이 맡았다.

도시환경공학부 과학예술융합전공(Convergence of Science and Arts)은 과학과 예술의 융합을 통해 새로운 가치를 창출하고자 하는 사이언스월든 센터의 연구를 함께하며 학위를 취득하는 과정이다. 사이언스월든에서는 인분에서 에너지를 얻고, 이를 중심으로 새로운 사회적 가치를 창출하는 ‘똥본위화폐(fSM: Feces Standard Money)’ 연구를 진행하고 있다. 똥본위화폐 플랫폼에서는 ‘꿀’이라는 화폐를 중심으로 인간 본연의 가치를 되돌리기 위한 실험이 진행 중이다.

특히 이번 전시부터는 시험적으로 오픈된 똥본위화폐 플랫폼(https://fsm.network)를 통해 사이언스월든에서 진행하고 있는 연구에 체험할 수 있는 기회가 열린다. 가입자에게는 10꿀이 주어지는데, 이를 활용해 작가들에게 감사의 마음을 표현하거나, 과일집 한 편에 마련된 꿀마켓에서 리-라벨 굿즈를 구입할 수 있다. 플랫폼은 향후 추가 개발을 거쳐 과일집을 중심으로 한 사이언스월든의 가치를 확장하는데 활용될 예정이다.

[졸업 전시 둘러보기]

프롤로그는 110동 1층에 전시돼 있다. 보그단 대학원생이 제작한 ‘Life with Ggool’ 게임이 그 주인공이다. 플레이어는 의사결정을 수행하는 게임을 통해 새로운 화폐단위인 ‘꿀’을 만나볼 수 있다.

다른 전시요소들은 과일집에 배치돼있다. 메인 전시에서는 과학예술융합전공 졸업예정자인 세 학생이 각자 제시하는 두 가치의 균형과 융합을 주제로 진행한 작품이 선보인다.

배정현 대학원생은 변기 관련 연구를 통해 오물과 보물의 경계에 대해 질문한다. | 사진: 김경채

배정현 대학원생은 ‘오물(汚物)과 보물(寶物)’을 주제로 자원 순환에 대한 연구를 소개한다. 그는 사이언스월든 센터의 핵심 요소 중 하나인 변기 관련 연구를 수행해왔다. 그는 오물이 버려지는 변기가 어떻게 가치를 창출하는 요소로 변할 수 있는지를 보여준다.

조나스(Jonas)는 시각, 청각을 이용한 작품을 선보이고 있다. | 사진: 김경채

그 옆에선 ‘가치 있는 것(Value)과 버려지는 것(Waste)’ 사이의 균형을 찾는 조나스 대학원생의 전시가 진행된다. 현대사회는 돈과 같이 가치 있는 것을 빠르게 찾아 추구하고, 버려지는 것에는 눈길을 주지 않는다. 하지만 똥본위화폐로 대표되는 사이언스월든의 세계에선 이러한 기존 가치들에 대해 의문을 제기하고 이를 뒤흔든다. 조나스 대학원생이 제작한 이리저리 순환하는 이미지와, 변기 소리, 돈 소리를 뒤섞은 오디오 속에서 기존의 자각은 변화의 계기를 얻는다.

김우연 학생의 전시에는 관람객이 직접 참여할 수 있다. | 사진: 김경채

김우연 학생의 전시는 ‘표현하기와 공감하기’를 주제로 음악과 감정을 시각적으로 표현하기 위한 지금까지의 연구를 선보인다. 보이지 않는 것을 보이게 만들기 위한 과정 속에서 긴밀히 연결된 음악과 감정의 형체가 점차 드러난다. 관객은 직접 이 과정에 참여해 자신의 감정과 음악의 연계를 표현해볼 수 있는 시간을 가질 수도 있다. 이는 관객 모두를 김우연 대학원생의 랩 미팅에 초대하는 ‘랩 전시(Lab Exhibition)’이다.

과일집 2층에는 에필로그 전시가 마련됐다. 에필로그는 사이언스월든 연구의 일부인 똥본위화폐 거래가 현실화된 상상의 시대를 배경으로 관람자는 누군가의 방에 초대된다. 방을 둘러보며 누군가의 추억, 상상, 미래 등을 마주할 수 있다.

도시환경공학부 조경화 교수팀이 환경부에서 선정한 환경 기술개발 우수성과에 선정됐다.

환경부는 ‘2019 환경 기술개발 우수성과 20선’을 선정하고 지난 1일(금) ‘2019년 환경 기술개발 국민공감 공개 토론회 및 합동성과 발표회’를 개최했다.

환경부는 국민 생활과 밀접한 기후대기, 실내안전보건, 자원순환, 물 등 4개 분과에서 진행된 연구 성과를 대상으로 우수 기술을 선정했다. 총 72개 후보기술이 선정평가를 거쳤으며 최종적으로 20개 기술이 선정됐다.

조경화 교수팀이 직접 개발한 원격 막오염 예측 시스템 | 사진: 조경화 교수팀 제공

조경화 교수팀은 ‘중동 환경 대응 막 오염 예측 기술’ 성과를 통해 우수 성과 선정의 영광을 안았다. 이 과제는 지난 2016년부터 진행됐으며 현재까지 8편의 SCI급 논문을 배출했다. 이중 5개의 논문은 해당 분야 상위 5% 이내의 우수 저널에 게재돼 그 우수성을 인정받았다.

해당 연구는 물이 부족한 중동 지역에 해수 담수화 플랜트를 건설하는 과정에서 필요한 요소기술을 개발하는 과제로, 담수화 설비 내에 형성되는 오염을 예측하고 이에 대응할 수 있도록 돕는 기술을 개발했다.

해수를 먹는 물로 전환하기 위해서는 역삼투막(RO Membrane)을 이용해 물을 정화하는 과정이 필요하다. 문제는 정화 과정에서 지속적으로 막 오염이 발생한다는 것이다. 현재 이러한 막 오염을 파악하고 대응하기 위해서는 멤브레인 필터를 직접 분해해 내부 오염을 측정하는 번거로움이 있었다.

조경화 교수팀이 개발한 기술은 실시간 광간섭 단층촬영 시스템을 이용해 별도의 필터 분리 없이도 오염 상태를 측정하고, 분석할 수 있다. 또한 오염 현황에 대한 빅데이터 분석을 통해 오염을 예측하는 방식으로 해수담수화 플랜트의 유지 보수를 획기적으로 개선할 수 있는 기반을 마련했다.

이번 연구과제에 함께 참여하고 있는 박상훈 대학원생은 “연구실에서 함께 노력해 만들어낸 성과가 좋은 평가를 받게 돼 자랑스럽다”며 “앞으로도 수 처리 분야 현장에서 직접 활용될 수 있는 우수한 기술을 개발하기 위해 노력하겠다”고 밝혔다.

박상훈 대학원생이 우수 연구성과로 선정된 막 오염 예측 기술을 설명하고 있다. | 사진: 김경채

한편 이번 환경 기술개발 우수성과 20선은 기술개발 목표 달성도, 과학기술 개발효과, 경제사회적 파급효과 등을 고려해 선정됐다. 환경부는 선정된 우수기술에 대해서 신규과제 선정시 연구책임자에게 가점을 부여하고, 지식 재산권과 연계된 기술개발을 적극 지원한다.