적재적소에 찾아온 행운  

2015 년 KRISS 소재게놈측정센터에 둥지를 튼 신호선 박사는 의심 많은 연구자다 . “ 연구자는 무슨 일이든 의심하는 습관이 있어야 한다고 생각해요 . 주변 연구자들을 보면 정치 , 경제 , 사회 , 역사 등 다양한 분야에 대해 의문을 갖는 분들이 모여 있습니다 .” 수많은 의심 속에 답 찾는 것을 즐기는 그는 열에너지를 전기에너지로 바꿔주는 나노소재 측정기술을 개발 중이다 . 이곳에 정착하기 전 신호선 박사는 독일 함부르크 대학교 응용물리학과에서 박사후 연수과정을 수행 중이었다 . “ 함부르크 대학에서 연수기간이 끝나갈 즈음 더 좋은 연구환경의 타 지역 연구소로 옮길 수 있는 기회가 생겼어요 . 새로운 환경에서 다양한 사람들과 함께 하다 보면 제 스스로 더 많이 성장할 수 있는 기회가 될 거라 생각했어요 .” 이런 자신감에는 이유가 있다 . “ 대학원 시절에는 신소재공학과에서 주로 소재 합성을 했습니다 . 그런데 제가 합성한 소재를 테스트 해야 하는데 마땅한 곳이 없는 거예요 . 목마른 사람이 우물을 판다고 , 그러다 보니 현재는 열전소재 측정기술을 개발하고 있습니다 .” 그의 이유 있는 행보가 행운으로 이어졌다 . 한국에 오기 전 KRISS 에서 관련 분야 채용 공고가 났던 것 . 그는 때를 놓치지 않았고 , KRISS 에 ‘ 무사 안착 ’ 해 모험과제의 기회도 얻었다 . “ 사실 KRISS 와는 두 번째 인연이에요 . 박사후 연구원으로 KRISS 에서 열전에 관한 프로젝트에 참여한 적이 있어요 . 그때는 오로지 내가 맡은 과제만 열심히 하면 됐는데 지금은 여러 과제를 수행하면서 학생들의 연구도 봐주느라 더 바쁜 거 같아요 . 그렇지만 아무래도 연구원 공간이나 사람들이 익숙하다 보니 잘 적응하고 있는 것 같아요 .” 신호선 박사가 수행 중인 열전분야 연구는 산업적 관점에서 해야할 일이 많은 초기 단계에 있다 . 앞으로 만들어 가야 할 일들이 많지만 그는 해야 할 일이 많은 것이 이 분야의 매력이라고 자랑한다 .  

신뢰성 있는 열전측정기술 개발에 도전한다

계산과학을 이용한 소재의 설계부터 합성 및 측정까지 아우르는 융합연구를 수행하는 소재게놈측정센터에서 신호선 박사는 저차원 나노소재의 열전물성을 측정하는 기술을 개발하고 있다 . “ 열전소재는 열과 전기를 상호 변환시켜주는 소재예요 . 소재는 온도차이에 의해 전압차이가 발생하는데 이 같은 친환경 에너지를 휴대용 웨어러블 기기나 센서의 전원으로 쓸 수 있어요 . 좋은 열전 소재는 작은 온도차이에도 높은 전력을 생산할 수 있어요 . 나노소재는 높은 열전성능을 보이지만 작은 크기로 인해 상용 장비로 측정이 어렵지요 . 이런 작은 소재의 신뢰성 있는 측정을 위한 시스템을 개발하는 일이라 노하우도 필요하고 시간이 오래 걸리는 연구예요 .” 신호선 박사는 현재 10 nm 이하 폭의 나노소재 정밀 열전도도 측정 플랫폼을 구축하려 한다 . 나노스케일 열전변환효율은 측정표 준이 확립되지 않은 분야로서 개별 측정결과 사이의 편차가 큰 편이다 . 그러다 보니 결과에 대한 신뢰성이 부족하고 , 연구자 사이의 혼란도 종종 생긴다 . “ 무언가를 측정할 때 번번히 다른 결과가 나온다면 정말 곤란하겠죠 . KRISS 는 대한민국의 측정표준 대표기관으로 측정기술 표준화를 통해 이런 문제를 해결하고 다양한 형태로 공공의 이익을 위해 노력하고 있어요 . 같은 이유로 나노소재 열전변환효율 측정기술 개발은 측정표준에서 미개척 분야로 제가 하는 일 역시 의미가 크다고 생각해요 .” 나노소재는 크기가 매우 작아 측정소자 준비가 어렵고 , 측정 신호가 낮아 기존 측정시스템으로는 신뢰성 있는 결과를 얻기가 힘들다 . 이런 문제를 극복할 수 있는 측정기술을 개발하는 것은 물론 긴시간이 걸리는 작업임에 틀림없다 . 하지만 웨어러블 기기 및 사물인터넷 시대의 도래에 따라 다양한 센서수요가 증가할 것으로 예상되는 만큼 향후 큰 성과를 얻을 수 있는 연구분야라 기대된다.

나를 계발해 나가는 모험  

그는 나노소재의 열전물성을 측정할 수 있는 플랫폼 개발에 성공했다 . 이에 더해 신호선 박사는 보유기술의 신뢰성을 높이고 측정가능한 소재의 두께를 줄일 수 있는 새로운 마이크로디바이스를 개발하는 단계에 집중하고 있다 . 한 과제의 책임자로서 연구 계획부터 최종 보고서까지 연구개발 전 과정을 경험할 수 있는 모험과제를 통해 한 단계 더 성숙하는 중이라고 한다 . “ 신규 연구자로서 모험과제의 가장 큰 매력은 자기가 생각한 아이디어를 구체화시키고 최종 결과물을 내는 일련의 경험을 해볼 수 있는 기회를 제공한다는 점이예요 . 이렇게 작은 연구를 수행한 경험은 나중에큰 연구를 할 때 많은 도움이 될 거라 생각합니다 .” 할 일이 많아서 받는 스트레스는 할 수 있는 일이 없어서 받는 스트레스에 비하면 정말 행복한 거라고 생각한다는 신호선 박사는 스스로의 결과에 의심이 들지 않도록 모험과제에 최선을 다할 것이라는 말도잊지 않았다 . “ 제 연구 분야는 연구라는 전체 그림에서 메인은 아닐 수도 있어요 . 어쩌면 커다란 그림에서 한쪽 귀퉁이에 그려지는 작은 그림일수도 있겠지요 . 그렇지만 멋진 그림을 완성하기 위해서는 소소한 부분이라도 최선을 다해야 한다고 생각해요 . 무엇보다 하기 싫은일을 직업이라는 이유로 억지로 해야만 하는 사람들도 많은데 저는 제가 하고 싶은 일을 직업으로 가질 수 있었고 그런 일을 마음껏 해보라는 모험과제까지 해볼 수 있는 기회를 가졌으니 정말 행복한 일이라 생각해요 . 앞으로도 연구자로서 꾸준히 의문을 제기하며 제가 하는 일의 답을 찾아갈 생각이에요 .”