unist ISSUE
울산과기원 초대 총장 정무영
unist m a g a z i n e No.19 autumn 2015 CAMPUS ISSUE 새로운 UNIST, 찬란한 역사의 서막 l UNIST 질적 연구역량 QS대학순위 세계 16위 _ 9bridges 태양전지 세계 1인자 석상일 교수 UNISTAR 플랭크와 친구들 UNIST 창업팀 보나 BONA _ First in change 드론, 우리의 생각을 넘어선 미래 _ Our idol scientist 정훈의 교수, 젊은 스승을 그리다
Global Research Powerhouse QS대학순위 기준 세계 16위 •최근 5년간 논문당 피인용수 11.8회 •세계적 출판사 엘스비어 분석(2015. 9. 15. 기준) 캠퍼스에 빠알간 단풍이 드는 가을입니다. 풍요로운 결실이 떠오르는 이 계절, UNIST에도 경사가 많았습니다. 과학기술원으로 출범했고 정무영 초대 총장이 취임했습니다. 또한 ‘세계 16위’ 연구역량도 확보했습니다. 짧은 시간 이뤄낸 ‘눈부신 UNIST’에 모두가 놀라고 있습니다. ‘기적’이라 불리는 대학, ‘기적 같은 내일’을 만들어갈 대학 UNIST의 가을 이야기를 시작합니다.
contents
06
20 22
unistar 01 brilliant thinking
campus issue
16 14 24
9bridges
campus life
28
unistar 02
talk with
first in change
30
unist MAGAZINE autumn 2015
04 05
autumn 2015 | no.19
40
photo essay
46
our idol scientist
36
for pre-unistar
48
UNIST 소식지 _ 2015 가을호 통권 제19호 발행일 2015년 11월 15일 발행처 UNIST 홍보팀 052.217.1232 기획・편집디자인 김형윤편집회사 02.335.4741
curious story U
play science
42
cheer up pre-unistar
50
CAMPUS ISSUE UNIST 최신 이슈에 대해 알아봅니다
2
또 하나의 과기원이 아닌 새로운 과기원으로 1
1. 정무영 울산과학기술원 초대총장이 취임사를 전하고 있다. 2. UNIST 노벨동산에서 울산과기원 개원 기념 식수가 진행됐다. 왼쪽부터 시계방향으로 최양희 장관, 김기현 시장, 고철수 UNIST 상임감사, 조무제 전 UNIST 총장, 이현순 UNIST 이사장, 정무영 UNIST 총장의 모습이다. 3. 최양희 장관이 울산과기원의 출범을 축하하는 인사를 남겼다. 4. UNIST가 과기원으로 도약한 비결 중 하나인 우수한 교수진도 개원식에 참석해 자리를 빛냈다. 5. 이재성 교학부총장 이 UNIST의 오늘이 있기까지에 대해 소개하고 있다. 객석은 UNIST의 도약을 축하하는 하객으로 가득 찼다. 6. 정무영 총장과 최양희 장관, 김기현 시장이 UNIST 교가를 함께 부르고 있다. 7. 개원식과 취임식 이후 UNIST를 찾은 이들 과의 오찬이 이어졌다.
unist MAGAZINE autumn 2015
3 4
새로운 UNIST, 찬란한 역사의 서막
개원식
및
취임식
2015년 10월 12일 UNIST 대학본부 대강당에서 '‘울산과학기술원 개원식’과 ‘정무영 초대총장 취임식’이 열렸다. 대한민국 네 번째 과학기술원이 탄생하는 이 자리에는 최양희 미래창조과학부 장관과 김기현 울산광역시장, 정갑윤 국회부의장, KAIST·GIST·DGIST· POSTECH 등 과학기술특성화대학의 수장 등 500여 명이 참석해 UNIST의 도약을 축하했다. 5 6
7
06 07
9월 28일 울산과학기술원으로 출범한 UNIST에 정무영 초대 총장이 취임했다. 10월 12일 열린 총장 취임식에는 UNIST의 새로운 역사를 기대하는 많은 이들이 모였다. 개교 때부터 학교를 지켜오던 정무영 총장. 그가 꿈꾸는 울산과학기술원의 내일에 대해 들어봤다.
Q
과학기술원 출범은 UNIST 역사에 중요한 전환점
이다. 앞으로 어떤 미래를 그리고 있는지 궁금하다. A
UNIST는 개교 6년 만에 세계 최고 수준의 교육 시
스템과 연구시설을 갖췄다. 처음부터 연구 수월성을 추구 한 결과, 연구 질적 지표도 뛰어나다. 최근 5년간 UNIST의 ‘논문 1편당 피인용 횟수’는 11.8회로 국내 대학 중 최고 수
“과학계의 4번 타자, 연구 성과로 홈런 치겠습니다.”
준이다. 이 지표를 기준으로 QS세계대학순위 30위권 대학 과 비교했더니 세계 16위였다. 특히 신소재 분야는 MIT를 조금 앞서고 있으며, 환경 분야에서는 세계 최고라고 알려 진 캘리포니아공대에 이어 세계 2위를 차지했다. 이런 실적 을 바탕으로 앞으로도 꾸준히 연구 수월성을 추구할 계획 이다. 이를 통해 ‘2020년까지 국내 3대 연구중심대학’이라 는 단기 목표와 ‘2030년 세계 10위권 과학기술 특성화대학’
연구의 질적 향상을 통한 수월성 확보
이라는 구체적 목표를 이뤄내고자 한다.
창업 및 산학협력의 성공적 모델 제시 Q
KAIST나 GIST, DGIST 등 다른 과학기술원과의
울산, 동남권은 물론 국가의 싱크탱크 역할
경쟁도 치열해질 것으로 보인다. UNIST가 다른 과학기술 원이나 대학들과 차별화되는 강점이 있다면. A
UNIST는 다른 과기원과 달리 국내 산업과 연계하
기 좋은 입지 조건을 갖고 있다. 이에 따라 울산의 주력산업 인 자동차와 조선, 석유화학, 2차 전지와 연계한 ‘첨단 신소
고 세상에 나아가 인류와 지구에 보탬이 되도록 하는 데 있다. 이를 위해서는 ‘창업’과
재’와 ‘차세대 에너지’를 중점 연구 분야로 선정해 집중 육
‘산학협력’이 필수적이다. 최고에 머무르지 않고 최초에 도전하는 대학답게 연구 성과
성할 계획이다.
를 사업화해 세상을 발전시키는 성공적인 모델을 창출할 수 있도록 지원하겠다.
연구자들이 공용으로 사용할 수 있는 1000억 원 규모의 연
이를 위해 평가 제도부터 개선하려 한다. 교수들이 기초연구와 응용연구 중에서 원하
구기기는 UNIST의 특장점이다. 이 장비가 모여 있는 연구지
는 분야를 선택해서 평가받을 수 있는 투 트랙(two tracks) 평가 시스템을 만들 계획이
원본부(UCRF)를 비롯해 융합연구가 가능한 28개 연구센터,
다. 순수 연구뿐 아니라 산학협력을 통해 내는 성과도 높이 평가하기 위함이다. 원스
내년에 완공될 연구시설과 정주시설 등이 확충되면 앞으로
톱(one stop) 창업시스템도 구축하고자 한다.
도 세계적으로 경쟁력 있는 연구역량을 유지할 수 있을 것 이다. UNIST는 네 번째 과기원으로 출범했지만 홈런 같은
Q
앞으로 UNIST가 전략적으로 추진할 연구 분야는 무엇인가?
연구 성과를 창출하는 ‘과학계의 4번 타자’가 될 것이다.
A
‘2차 전지’, ‘차량경량화소재’, ‘오일허브 사업’에 우선적으로 집중할 계획이
다. UNIST의 2차 전지 관련 연구는 이미 세계 3위권의 경쟁력을 확보했다. 양극과 음 Q
취임사에서 창업과 산학협력 부분을 강조했다. 어
극, 분리막 등 각 구성요소별로 전문적인 연구진이 최신 연구를 진행하고 있으며, 이
떤 전략을 가지고 있는지 궁금하다.
연구를 진행할 ‘미래형 2차 전지 산학연 연구센터’ 건물도 짓고 있다.
A
UNIST의 비전은 ‘인류의 삶에 공헌하는 세계적 과학
특히 에너지 및 화학공학부 조재필 교수가 개발한 2차 전지 음극 소재 기술은 국내
기술 선도 대학’이다. 이는 연구 성과가 실험실에 머물지 않
대학 최고 수준의 기술이전료인 64억 원을 받고 울산 기업에 이전했다. 현재 관련 제
unist MAGAZINE autumn 2015
정무영 UNIST 총장 약력 서울대학교 항공공학과 졸업 미국 캔자스주립대학교 산업공학과 박사 미국 위스콘신대 조교수 POSTECH 개교 멤버, 연구처장 역임 UNIST 초대 부총장 울산과학기술원 초대 총장
품이 생산을 앞두고 있다. 또 삼성SDI와 미래형 이차전지 연구센터를 설립하는 등 신
해 큰 변화는 없을 것으로 보인다. 앞으로도 국가적 연
성장산업의 성공사례로 육성하고 있다.
구 역량을 높이면서도 창업을 통해 창조과학, 창조경제
차량경량화소재는 독일 프라운호퍼 화학연구소와 함께 연구를 진행 중이다. 탄소 소
를 선도할 인재 양성을 위해 노력할 것이다.
재를 기반으로 가볍고 튼튼한 자동차 부품을 만들 계획인데, 관련 연구를 통해 첨단소 재산업 육성에도 기여할 수 있다. 특히 탄소를 기반으로 3D 프린팅용 고강도 소재를
Q
과학기술원 출범으로 학부 정원이 축소됐다. 이
개발하면 대한민국을 세계적으로 앞서는 소재 강국으로 이끌어나갈 수 있다고 본다.
에 대한 대응 계획이 있는가.
오일허브는 국내 석유화학제품 생산의 34%를 담당하는 울산의 새로운 성장산업이
A
다. 울산에는 SK에너지와 S-OIL 등 매출액 1조원이 넘는 기업이 20여 개 위치하고
국가적으로 손해라고 생각한다. 하지만 학부 정원 축소
있다. 이들 기업이 원유를 직접 거래하며 부가가치를 높이고, 울산에 부족한 금융 인
가 가져올 장점도 있다. 소수 인원을 더욱 체계적으로 지
프라를 확충시키는 데 UNIST가 앞장서려 한다. 이 밖에도 바이오메디컬 분야를 확대
원하고 관리함으로써 UNIST 교육과정의 특성과 철학이
해 울산・경남 창조경제혁신센터와 산재모병원 등과 연계 연구를 진행할 예정이다.
더욱 잘 드러날 수 있기 때문이다. 100% 영어강의, 자유
우수 전문연구인력 양성 규모가 줄어드는 것은
복수전공제, 선진국과 1:1 학생교류 등 우수한 학사 시스 Q
과학기술원으로 출범하면서 교육체제에도 변화가 있나?
템을 더욱 알차게 운영해 우수 연구 인력을 양성하겠다.
A
UNIST는 과학기술원 출범 이전에도 국가발전과 창조경제를 이끌 고급과학
이런 노하우들이 다져지면 훌륭한 성과들이 쌓이게 될
기술인재 양성을 위해 노력해왔다. 그 결과와 역량을 인정받아 과학기술원으로 출범
것이고, 이후에는 정원도 더 늘어날 수 있다고 본다.
08 09
순위
대학명
논문당 피인용수
1
칼텍
17.7
2
하버드대
15.2
3
스탠퍼드대
14
4
MIT
14
QS대학순위 세계 16위 도달 UNIST 질적 연구역량 UNIST는 연구 수월성을 추구하며 연구역량을 급속도로 성장시켜왔다. 그 결과 개교 7년 만에 논문당 피인용수 기준 신소재, 환경, 공학, 에너지
5
UC버클리
13.9
분야 질적 지표 세계 2~3위 수준에 이르렀다. 이는 세계 최대 인용 색인 데이터베이스 스코퍼스(SCOPUS)에 등재된 학술 정보를 토대로
6
시카고대
13.8
이루어진 분석이다.
7
듀크대
13.3
의료·과학 분야 전문 출판사인 엘스비어(Elsevier)의 연구성과 분석 솔루션, 사이발 (Scival)에 따르면 최근 5년간 UNIST의 ‘논문당 피인용수’는 11.8회다. 이는 국내 대
8
존스홉킨스대
13.2
학 중 가장 높은 수치다. 이 지표를 기준으로 QS세계대학순위 30위권 대학과 비교하 면 UNIST의 순위는 16위가 된다. 세계적인 대학과 어깨를 나란히 할 정도로 연구의
9
예일대
12.9
10
옥스퍼드대
12.5
11
캐임브리지대
12.4
12
펜실베이니아대
12.3
13
프린스턴대
12.2
14
컬럼비아대
12.1
15
임페리얼칼리지오브런던
11.9
16
UNIST
11.8
17
코넬대
11.7
18
애딘버러대
11.5
질적 경쟁력을 확보한 것이다. 이번 조사 실무를 담당한 장현주 엘스비어 코리아 팀장 은 “신생대학인 UNIST의 양적 지표는 낮을 수밖에 없다”면서도 “논문당 피인용수 등 연구의 질적 수준을 가늠할 수 있는 각종 지표들에서 놀라운 성과를 나타냈다”고 평가 했다. 이어 “이번 조사로 UNIST는 특정 분야의 연구 역량이 세계 정상급임이 드러났 으며 전체적인 연구 질적 수준도 뛰어남이 입증됐다”며 “UNIST가 젊고 유능한 연구 자들을 대거 영입하고 연구시설 및 기자재에 적극 투자한 결과라고 본다”고 밝혔다.
UNIST 현황
총 논문수
상위 10% 논문 비율
2,461편 총 피인용수
31% 상대적 피인용지수
28,955편
2.17회
*총 논문수(Scholarly Output): 기관이 발표한 전체 논문 수 *총 피인용수(Citation Count): 기관의 전체 논문을 인용한 수의 총합
19
킹스칼리지런던
11.1
*논문당 피인용수(Citations per Publication): 논문 1편당 받은 피인용수 평균 * 상위 10% 논문 비율(Outputs in Top Percentiles(10%)): 피인용수 기준 상위 10% 저널에 게재한 논문이 전체 논문에서 차지하는 비율
20
로잔공대
11.1
* 상대적 피인용지수(Field-Weighted Citation Impact): 연구 분야별 평균 피인용수를 1로 환산했을 때, 기관의 피인용수를 나타낸 값
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논문당 피인용수(Citations per Publication) 25
20
15
10
상대적 피인용수(FWCI)
5
7위
2위
13위
3위
2위
8위
3위
0
0
1
18.2
화학 분야
2.56
16.7
신소재 분야
3.03
14.8
물리천문학 분야
11.5
에너지 분야
13.5
환경과학 분야
2.4
20.5
화학공학 분야
2.96
12.3
공학 분야
2.76
2
3
4
4위
3위
2.9
1위
2.06
11위
5위
6위
5위
상위 10% 논문비율(Outputs in Top Percentiles) (%)
50
5위
8위 2위
1위
2위
40
20위 30
2위
38.2
물리천문학 분야
에너지 분야
25.6
30.3
신소재 분야
47.7
41.4
화학 분야
42.2
48.8
20
10
10 11
화학공학 분야
공학 분야
0
환경과학 분야
5
G
P
F
장
학
금
UNIST 연구의 부스터가 될
글로벌 박사 펠로우십은 우수한 국내 대학원생들의 학업 및 연구를 지원하는 프로그램이다. 우수 인재가 세계적 수 준의 연구자로 성장할 수 있도록 기반을 닦아주는 것이다. GPF에 선정된 학생에게는 2년간 매월 250만원씩 모두 6000만원의 장학금이 주어진다. 평가를 통해 우수한 연구
글로벌 박사 펠로우십
실적을 인정받으면 박사과정은 1년, 석박사통합과정은 3 년 더 지원받을 수 있다. 올해는 21명의 UNIST 학생이 GPF 대상자로 선정됐다. 전
이탈리아의 조각가이자 건축가인 미켈란젤로는 30년 동안 조각에
국 대학 중에서는 서울대와 KAIST, POSTECH, 성균관대에
혼신의 힘을 쏟았다. 그가 오랜 세월 동안 작품에 집중했던 데는 피렌체
이어 5번째로 많은 숫자다.
메디치 가문의 공이 컸다. 예술가들을 지지하고 후원해온 메디치
지금까지 GPF에 선발된 UNIST 학생은 62명에 이른다. 매
가문처럼 21세기 과학도를 후원하는 프로그램이 있다.
년 GPF 선정자가 늘어난 데에는 UNIST의 연구 환경과 지
세계적 수준의 박사를 육성하기 위해 마련된 ‘글로벌 박사 펠로우십(GPF, Global ph.D Fellowship)’이다.
1
원 체계가 큰 도움을 주고 있다. 정기적으로 GPF 설명회를
2
3
1. 2015 GPF 장학금에 선정된 UNIST 학생들이 단체사진을 촬영했다. 2. UNIST 디자인 및 인간공학부 이면우 석좌교수가 특별강연을 펼쳤다. 주제는 이 교수가 발표한 'W이론'이었다. 3. 2015년 10월 14일 세종정부컨벤션센터에서 '글로벌박사양성사업 증서 수여식'이 열렸다. 이 자리에는 올해 GPF 대상자로 선정된 학생 270여 명이 참석했다.
unist MAGAZINE autumn 2015
개최하고, 영어 프레젠테이션 특강과 멘토링 활동도 지원 한다. 특히 GPF 선배와 지원자를 매칭하는 멘토링은 학생 들 사이에서 좋은 반응을 얻고 있다.
interview 윤희인 학생은 올해 GPF에 선발된 UNISTAR 중 한 명이다. UNIST magazine 에서는 GPF 장학금을 토대로 앞으로 UNIST에서 이뤄나갈 그녀의 연구에 대해 물
GPF 학생들에게는 학교 자체적으로 해외 학술연수도 지
었다.
원한다. 학생들의 견문을 넓히고 연구역량을 높이기 위한 기회를 한 번 더 제공하는 것이다. 지원금은 최대 400만원 이다.
Q 전기전자컴퓨터공학부의 최재혁 교수팀에서 연구하고 있다고 들었 습니다. 어떤 프로젝트를 진행하는지 소개해주세요.
정무영 총장은 “글로벌 박사 펠로우십에 선발된 학생 수는
A 요즘 뉴스에서 ‘5G 이동통신’, ‘IoT(사물인터넷)’ 등을 심심찮게 보
대학원의 연구역량을 보여주는 지표”라며 “전체 학생 수 대
셨을 텐데요. 제가 연구하는 분야는 이 부분과 관련된 반도체 회로 기술
비 선발 인원을 고려하면 UNIST 대학원생의 연구 수준은
이에요. 4G(LTE)가 등장한 후 시작된 5G 기술 연구는 2020년에 상용화
전국 최고”라고 평가했다. 그는 이어 “앞으로도 우수한 인
하는 것을 목표로 통신, 반도체 회로 등 여러 분야에서 추진되고 있는데
재들이 마음껏 연구할 수 있도록 GPF를 비롯한 다양한 지
요. 5G 기술이 상용화되면 스마트 시티에서 살면서 언제 어디서나 건강
원책을 마련할 것”이라고 덧붙였다.
상태를 확인하고, 자연재해 등을 자동으로 예측하는 게 가능해질 거예 요. 이렇게 사물이 자동으로 통신하면 우리 삶이 더 편리해질 겁니다.
Q UNIST에서 학부를 마치고 대학원으로 진학하기로 결심한 계기가 있나요?
unist 글로벌박사양성사업 현황
A UNIST는 학부생도 연구에 참여할 수 있는 환경이 잘 구축돼 있어요.
주요성과 2012학년도 선정 6명 ▶ 2015학년도 현재 선정자 21명으로 350% 증가
덕분에 저는 학부 때부터 다양한 연구에 참여했습니다. 최재혁 교수께 서 잘 지도해 주신 덕분에 학부생으로서 SCI 저널에 제 1저자로 논문을 싣기도 했고요. 이런 경험들 덕분에 연구라는 게 어떻게 진행되고, 얼마
선정자 누계: 총62명(본교출신 47명) 40
나 가치 있는 것인지 알 수 있었습니다. 그래서 계속 연구가 하고 싶었고
30
20
21
2014
2015
14
20
UNIST 대학원 진학을 선택했어요.
6
10
1
0 2011
2012
2013
Q 학부 때부터 현재까지 UNIST에서 연구하는 동안 느낀 점이 있다면 말해주세요.
선정자 정보
A UNIST에 구축된 연구 환경과 열정적인 교수님들 아래에서 연구할
2015년 현재 기준 선정자 남 46명, 여 16명
수 있다는 점이 항상 감사했어요. 새로운 아이디어에 기반해 반도체 회
석박사 통합과정 51명, 박사과정 11명
로를 만들고 결과를 세계적 권위를 가진 저널에 게재해 세계적인 기술
학부
총계
흐름에 기여할 수 있다는 것 역시 보람을 느끼는 부분 중 하나입니다.
에너지및화학공학부
18
자연과학부
12
기계및원자력공학부
11
생명공학부
8
도시환경공학부
5
제도입니다. 취지에 맞게 노벨상을 받을 수 있을 정도로 열심히 연구하
전기전자컴퓨터공학부
3
려고 해요. 기회가 된다면 퀄컴이나 인텔 같은 세계적 기업에서 연구하
신소재공학부
3
며 세계인들을 하나로 연결시켜 줄 통신 시스템을 구축하는 데 기여하
인간및시스템공학부
1
경영학부
1
총계
Q 최종적으로 이루고 싶은 꿈이 있다면 무엇인가요? A GPF는 ‘한국의 노벨상 수상자를 배출해내자’라는 취지로 만든 장학
고 싶습니다.
62명 윤희인 UNIST 전기및전자공학과 석박사 통합과정 2년차
12 13
CAMPUS LIFE UNIST의 플립드 러닝 시스템에 대해 알아봅니다
지루한 강의식 수업을 대신할 ‘거꾸로 수업’이 뜨고 있다. 수업 전에 미리 동영상으로 학습하고, 강의실에서는 토론과 발표, 질의응답 등 다양한 활동이 이루어진다. 교수가 아닌 학생이 주도적으로학습을이끌어가는플립드러닝(flippedlearning)이다. 국내 최초로 플립드 러닝을 시도한 UNIST에는 이미 관련
교육의 패러다임을 바꾸는 플립드 러닝
노하우가 쌓여 즐거운 수업시간이 펼쳐지고 있다. 듣고 따라만 가는 강의가 아니라 스스로 탐구하고 발표하는 과정 속에서 진정한 배움을 얻고 있는 학생들의 모습을 소개한다.
UNIST에선 공부가 즐겁다
In Class 01 학생들이 온라인 강의로 수업 내용을 숙지해 오면, 캐서린 킴 교수는 간단히 내용을 요약해준다. 이후 2~3명씩 짝을 이룬 학생들이 서 로 다른 문제를 푼다. 이때 교수는 학생들 사이를 돌아다니며 문제풀이 도 중 막히는 부분이나 궁금한 것들에 대해 면대면 방식으로 알려준다. 이 수업은 수강하는 인원이 많아 수업을 도와주는 조교도 있다. 이현지 조 교는 작년 캐서린 킴 교수에게 플립드 러닝 수업을 들은 학생이었다. 이 조 교는 “새로운 방식으로 강의를 들으며 공부에 흥미가 생겨 대학원 진학까지 결심했다”며 “플립드 러닝으로 많은 학생들이 공부의 재미를 느끼게 됐을 것”이라고 말했다.
Pre - Class 전기전자컴퓨터공학부 정회정 학생은 캐서린 킴 교수의 제어공학 수업 ‘Intro To Control’을 듣고 있다. 캐서린 킴 교수는 10분 분 량의 동영상 5개를 직접 촬영해 온라인 공간에 등록하고, 학생들이 수업 전에 내용을 숙지하도록 돕는다. 사진 속에 등장한 것처럼 캐서린 킴 교 수의 동영상을 본 학생들은 복잡한 공학지식을 재밌게 배울 수 있다. 킴 교수는 “대학원 시절 수업이 끝난 뒤에 복습하면서 배운 내용을 제대로 이해할 수 있었던 경험이 있다”며 “거꾸로 학생들이 미리 학습하고 강의 실에 들어오면 더 효과적으로 공부할 수 있을 것 같아 이런 방식을 도입했 다”고 설명했다.
unist MAGAZINE autumn 2015
In Class 02 오늘 수업은 평소보다 훨씬 더 활발한 토론이 이뤄졌다. 캐서린 킴 교수가 ‘개방형 문제(open ended problem)을 제시했기 때문 이다. 킴 교수는 “앞으로 다양한 진로를 경험할 학생들에게는 상황에 맞 춰 해결책을 찾을 경우가 많을 것”이라며 “답이 정해지지 않은 문제를 통 해 학생들이 수업에 더 많이 참여할 수 있도록 유도했다”고 말했다. 질문이 쇄도해 킴 교수와 이현지 조교는 수업 내내 정신이 없다. 그래도 킴 교수는 학생들이 모르는 부분을 설명해주고, 그들이 깨닫게 될 때 내 지르는 탄성을 들을 때 가장 뿌듯하다고 한다. 열정적인 방식으로 수업을 진행한 그녀의 수업은 티칭어워드를 수상하며 인기 강의에 등극했다.
In Class 03 문제풀이 시간은 약 30~40분 주어진다. 킴 교수는 몇 명 의 학생이 문제를 해결했는지 한눈에 알아보기 쉽도록 폴링(polling)을 열 어둔다. 문제를 다 푼 학생들이 사이트에 접속해 투표하도록 한 것이다. 모 든 학생의 문제풀이가 끝나면 학생 중 한 명이 대표로 문제를 풀어본다.
post - Class Activities
수업 전 미디어로 개념을 익히고, 문제 를 풀며 교수님과 토론을 통해 습득했 지만, 온전히 학습했는지 의문이다. 이 때 킴 교수가 올려놓은 퀴즈가 효력을 발휘한다. 학생들은 수업 이후 컴퓨터 나 스마트폰으로 UNIST 블랙보드에 접
속해 퀴즈를 풀며 자신만의 방식으로 수업 내용을 정리할 수 있기 때문이 다. 이로써 수업 전 학습한 내용을 실전 문제로 확인하고 복습을 통해 되 새기며 학습자가 중심이 되는 자기주도적 학습이 완성된다.
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9bridges 캠퍼스를 연결하는 9개의 다리에 이름을 올릴 UNIST 대표 과학기술자를 만나봅니다
“에너지는 인류가 생존하고 삶을 지속하는 데 필수불가결한 요소예요. 우리가 원시시대로 돌아가
페로브스카이트 태양전지 세계 1인자 석상일 교수
지 않는 한, 지금처럼 편리하고 쾌적하게 살려면 외부 에너지를 동원할 수밖에 없죠.” 지난 9월 UNIST에 부임한 에너지 및 화학공학부 석상일 특훈교수의 말이다. 석 교수는 한국화학 연구원에서 태양전지 분야를 연구해온 세계적인 석학이다. 특히 실리콘 태양전지를 대체할 ‘페로 브스카이트 태양전지’ 분야에서 활약이 두드러진다. 가을볕이 좋은 10월 초 UNIST 캠퍼스에서 만 난 그는 인류가 풀어야 할 에너지 문제부터 짚기 시작했다. 현재 우리가 쓰는 에너지원은 석유나 석탄, 원자력 같은 ‘하드 에너지(hard energy)’다. 이들 에너 지원은 환경공해를 일으키거나 위험할 수 있기 때문에 친환경적인 ‘소프트 에너지(soft energy)’ 에 대한 관심이 높아졌다. 하지만 소프트 에너지에 대한 회의론도 존재한다. 하드 에너지에 비해 효율이 낮기 때문이다. 기술력과 생산성은 물론 가격 대비 성능까지 따지고 보면 아직도 하드 에너
세계 최고 효율의 태양전지를 개발한 석상일
지가 우세하다. 하지만 과학자들은 친환경에너지 개발을 포기하지 않는다. 태양 에너지 전문가인
교수가 UNIST에 안착했다. 석 교수는 대규모
석 교수도 마찬가지다.
제작 공정이 가능한 페로브스카이트 태양전지를
“현재 우리가 사용하는 에너지의 원류 역시 태양입니다. 수억 년에 걸쳐 지구로 향한 태양에너지
개발하고 1년 사이 세 번이나 세계 최고효율을
를 바탕으로 축적된 것들이 연료가 됐기 때문이죠. 그런 점에서 어제도 뜨고 오늘도 뜨고 내일도
갱신했다. 그러면서도 가격은 기존의 3분의 1
어김없이 떠오를 태양에너지 속에 무궁무진한 가능성이 숨어있다고 볼 수 있습니다.”
수준. 이미 최고의 연구자가 된 그가 UNIST를
태양에너지를 사용하는 방법은 간단하다. 태양빛을 우리가 쓰는 전기 형태로 만들어 주는 태양전
찾았다. UNIST를 배경으로 펼쳐나갈 석 교수의
지로 만들면 된다. 현재 상용화된 태양전지의 90% 이상에는 실리콘이 쓰인다. 실리콘은 1950년
행보가 궁금하다.
대 발견됐는데, 그동안 꾸준한 연구로 효율을 높이고 대량생산을 통해 가격을 낮췄다. 그런데 최근
unist MAGAZINE autumn 2015
60년간 효율을 높여온 실리콘을 단숨에 따라잡은 태양전지 후보물질이 있다. 바로 ‘무・유기 하이 브리드 페로브스카이트 소재’다.
지극한 노력으로 결과에 다다르다 “작년부터 페로브스카이트 태양전지에 대한 기사가 많이 나왔어요. 급속도로 이뤄진 결과물에 다 들 놀라워했죠. 단기간에 이룬 효과라고요? 그건 모르는 사람들이 하는 이야기예요.” 석상일 교수의 전공은 무기물인 세라믹이다. 태양전지를 시작하기 전에는 순수 유기물을 이용한 전 자재료 분야를 오랫동안 연구해왔다. 그러면서 자연스레 무기물과 유기물의 장점을 결합할 수 있는 무・유기 하이브리드 소재에 대해 고민했다. 둘을 합치면 새로운 기능을 부여할 가능성이 높아져 다양한 분야로 응용할 수 있는 폭도 커질 것이라 기대했기 때문이다. 이 생각은 ‘무기태양전지와 유 기태양전지의 특성을 조합해 더 뛰어난 효율의 전지를 만들 수 없을까’라는 질문으로 이어졌다. 그의 무・유기 하이브리드 태양전지 연구는 2006년부터 시작됐다. 당시 대부분의 연구자들은 ‘염 료감응 태양전지’나 ‘유기태양전지’에 집중하고 있었다. 실리콘을 대체한 차세대 태양전지의 후보 로 두 종류가 주목받고 있었던 것이다. 하지만 석 교수는 과감하게 다른 길을 선택했다. 그들이 하 는 연구를 그대로 답습한다면 자신만의 연구 성과를 내기 어렵겠다는 판단에서였다. 석 교수는 “원래 연구하던 무・유기 하이브리드 소재는 광통신 분야에 응용됐는데 2000년 중반 이 지나면서 이 분야에 열기가 식어버렸다”며 “새로운 분야로 태양전지를 떠올렸는데, 후발주자 인 만큼 다른 길을 가야한다고 생각했다”고 말했다.
UNIST 자연과학관 옥상에 설치된 태양광발전시스템의 실리 콘 태양전지다. 여기에 석상일 교수의 무・유기 하이브리드 페로브스카이트 태양전지를 위에 쌓는 방식(텐덤형)으로 결 합하면 보다 효율적인 태양 에너지를 만들어낼 수 있다.
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그렇게 10년 전부터 연구에 돌입했고 하이브리드 태양전지 지원 사업에 선정됐다. 첫 단계의 목표는 효율 3%였다. 하지만 2년이 지나도록 효율이 나오지 않아 자칫 지원금이 끊길 뻔했다. 다행히 평가 종 료 6개월을 앞두고, 세계적인 학술지 중 하나인 ‘나노 레터(Nano Letter)’에 효율 5%가 넘는 태양전지 를 발표할 수 있었다.
금상첨화, 장점에 장점을 더하는 연구 석 교수의 특기는 물질이 가진 특성 중 장점만을 조합해 새로운 해결법을 찾는 것이다. 전혀 상관없어 보이는 분야를 뭉쳐보면 이전과 다른 결과를 얻을 수 있다. 새로운 연구 분야를 개척할 수 있다는 뜻이 다. 물론 그 과정에서 늘 성공만 하는 건 아니다. 오히려 특성이 나빠지고 효율이 떨어지는 경우도 생긴 다. 그래도 ‘기어이 답을 찾겠다’는 과학자의 뚝심으로 끊임없이 도전했다. “2009년은 페로브스카이트 태양전지 분야에서 기념비적인 해입니다. 일본에서 태양전지에 페로브스 카이트를 사용한 연구 논문이 나왔거든요. 이후 많은 과학자들이 페로브스카이트에 관심을 가지기 시 작했습니다. 저 역시 관련 논문을 읽으며 이 물질의 가능성을 확인했습니다.” 페로브스카이트 태양전지는 무기물질과 유기물질이 섞여 있는 구조를 하고 있다. 무・유기 하이브리 드 태양전지를 연구하던 석 교수에게는 최적의 재료였다. 그는 “유기물과 무기물이 녹아있는 용액에서 용매를 제거하면 쉽게 페로브스카이트 결정을 만들 수 있다”며 “특별한 열처리 과정이 필요하지 않아 제조공정이 쉬울 뿐만 아니라 결함이 적고 결정도 균일해 태양광으로부터 생성된 전자와 정공이 쉽게 분리되는 것도 장점”이라고 설명했다. 석 교수는 2012년 초에 광전변환 효율 12%에 달하는 무・유기 하이브리드 페로브스카이트 태양전지 플랫폼 구조 기술을 개발해 ‘네이처 포토닉스(Nature Photonics)’에 발표했다. 오랜 연구가 빛을 발하 는 순간이었다. 이후 극도로 균일한 무・유기 하이브리드 페로브스카이트 박막 제조에 필요한 새로운 중간상의 생성과 공정 기술에 대한 결과를 ‘네이처 머터리얼스(Nature Materials)’에 실었다. ‘네이처 (Nature)’와 ‘사이언스(Science)’에 후속 연구 결과도 실었다. 석 교수의 연구 결과는 미국 재생 에너지연구소(NREL)가 공인하는 페로브스카이트 태양전지 효율차트 에서 가장 높다. 더구나 무・유기 하이브리드 페로브스카이트가 등장한 지 얼마 되지 않은 상태에서 이 룬 성과다. 짧은 시간 동안 자신의 기록을 갱신하며 연일 효율을 높이고 있는 석 교수가 더욱 주목 받는 이유가 여기에 있다. 그는 “앞으로도 꾸준히 연구결과를 내면서 학문적으로 기여하고 우리나라 태양전 지 산업의 경쟁력을 높이고자 한다”며 “이런 일이 가능했던 건 10년 전부터 시작해 포기하지 않고 도 전한 덕분”이라고 밝혔다.
석상일 교수는 수많은 연구자들 사이에서 자신만의 자취를 뚜렷하게 남기기 위 해서는 혁신을 이뤄야 한다고 강조했다. 혁신은 어느 날 갑자기 일어나는 것이 아니라 노력을 게을리 하지 않는 성실성에서 나온다며 석 교수는 말을 이었다. “평소 1m 높이뛰기를 하던 사람이 갑자기 5m를 뛰는 건 불가능에 가깝습니다.
태양전지의 새로운 가능성, UNIST에 터를 잡다 세계적으로 주목받는 태양전지 석학 반열에 오른 그가 올 가을부터 UNIST에 새 둥지를 틀었다. 그가 이곳을 찾게 된 이유가 무엇일까. “거스 히딩크가 말했죠. 나는 아직도 배고프다고. 승리에 대한 굶주림이 그를 최고의 감독으로 이끌었 죠. 저 역시 마찬가지입니다. 제 연구에 더 박차를 가하고 싶어서 UNIST를 택했어요. 제가 현재까지 이 룬 것들에 만족하지 않고 다시 한 번 지금까지 아무도 보여주지 못한 연구를 내놓아야죠. UNIST가 저 를 믿고 제안한 연구 시설과 연구 공간 역시 이곳을 택한 큰 이유입니다.” 부임한 지 한 달 남짓 지난 석 교수의 연구실은 아직 휑하다. 연구시설도 채워지기 전이고, 본격적인 수업도 시작하지 않았다. 그런데도 그를 찾는 연락이 많아 일상이 분주하다. 그가 끌어올린 태양전지 효율을 확인 한 이들이 무・유기 하이브리드 태양전지의 가능성을 인정하고 후속 성과를 기대하고 있기 때문이다.
하지만 포기하지 않고 끝없이 시도하다 보면 결국 5m에 가까워지죠. 이처럼 연 구 역시 꾸준한 열정이 필요한 법입니다.”
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“이제부터가 진짜 시작이죠. 높은 효율을 가진 무・유기 하이브리드 페로브스카이트 태양전지는 어느 분야에나 적 용 가능합니다. 특히 최근에는 건물일체형 태양광발전 시 스템(BIPV, building integrated photovoltaic)을 이용해 건물의 옥상, 벽, 창문 등에 태양전지를 붙여서 태양에너지 도 얻고 건물 외벽의 아름다움도 추구하는 방식을 많이 사 용하고 있어요.” 석 교수는 자신이 만든 태양전지를 현재 UNIST 옥상에 설 치돼 있는 실리콘 태양전지 위에 쌓는 텐덤(tendom)형 태 양전지로 발전시키는 방향에 대해서도 생각 중이다. 효율 이 더 높은 새로운 형태의 태양전지가 하루 빨리 나오길 바 라는 마음에서 그는 오늘도 바쁘게 움직인다. 최근 흥행한 영화 <마션>에서 험한 고난을 이겨내고 화성에 서 극적으로 살아 돌아온 마크 와트니는 우주비행사를 꿈꾸 는 이들에게 말했다. “우주에선 내 맘대로 되는 게 하나도 없다. 포기하고 죽을 게 아니라면 살려고 노력해야지. 문제 가 생기면 문제를 하나하나 해결해나가는 거야.” 라고 . 화성에서 생존 공식은 간단했다. 일단 시도해보는 것. 지구 라고 다를까. 문제가 생기면 해결하고 해결되지 않은 문제 를 풀어내기 위해 고민하는 것. 석 교수 역시 마찬가지다. 과학자에게 연구는 생존과도 같은 문제다. 연구가 뜻대로 만 풀리지는 않지만 포기하지 않을 거라면 결국 끊임없이 노력해야 한다. 그가 효율 0.1%에 불과하던 태양전지를 끝 없는 연구를 통해 20% 이상으로 끌어올린 것처럼 말이다.
introduce schools: Energy and Chemical Engineering
에너지 및 화학공학부 비전 에너지 및 화학공학은 우리나라 산업의 근간을 이루는 자연과학 산업의 중추다. 화학 공정과 반응 디자인 설계, 재료, 생물공학에 걸친 전통적인 분야부터 에너지 변환 및 저장, 효율, 발전 공학, 환경친 화 및 대체에너지 기술에 이르는 다양한 분야를 아우른다. UNIST 에너지 및 화학공학부에서는 실용적 공학지식을 겸비한 창의적 글로벌 인재를 양성하며, 폭넓은 비전과 지식을 기반으로 인류가 당면한 건강, 에너지, 환경 문제 해 결에 크게 기여하겠다는 비전을 가지고 있다. 교육 및 연구 환경 이 학부에서는 화학공학을 근간으로 에너지 변환 및 저장 응용 학문 간의 첨단융합 교육을 제공 해 촉매, 나노물질 및 소자, 정제화학, 고분자, 응용분자화학 및 에너지 관련 학문들에 대한 깊은 이해와 실제 경험 을 성취할 수 있다. UNIST에서는 기초과학의 원리를 바탕으로 화학공학, 생물공학, 에너지공학 등 각 분야의 지식 기술을 접목해 본질적인 문제들을 이해하고, 효율적인 공정을 제시하고 해결한다. 졸업 이후 화학공학이 우리 삶에 밀접하고 방대한 분야에 걸쳐 있는 만큼 졸업 후 전망도 밝다. 우선 한국과학기술 연구원(KIST), 한국화학연구원(KRICT), 한국에너지기술연구원(KIER), 한국전기연구원(KERI), 한국전자통신연구 원(ETRI) 같은 정부출연연구원에서 연구자로 활약할 수 있다. 또 한국가스공사, 한국석유공사, 에너지관리공단 등 의 에너지 관련 공공기업이나 삼성, LG화학, 현대 등 공장 및 화학공정시스템을 가진 기업에 취업할 수 있다.
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UNISTAR 01 UNIST 창업팀 보나(BONA)를 만나봅니다
창업팀 보나(BONA)의 출근 시간은 저녁 9시다. 팀의 일원들이 모두 학부생이기 때문 이다. 퇴근 시간은? 기약이 없다. 하루 종일 학부 수업과 과제에 쫓겼을 텐데도 자정이 넘어서까지 보나가 위치한 사무실 불은 꺼질 줄 모른다. 늦은 시간까지 계속되는 회의에
플랭크와 친구들
도 팀원들에게서 피곤한 기색을 찾아 볼 수 없다. 좋아서 하는 일이기 때문이다.
아기 고양이 ‘보나’가 만들어낸 창업팀 ‘보나’ 보나의 시작은 창업보육센터에서 개최한 ‘UNIST 스타트업 클리닉’이었다. 창업을 주제 로 집중 토론해 아이디어를 내고, 짧은 시간 내에 결과물까지 만들어내는 자리였다. 올해 3월 말, 일주일간 진행된 이 행사에서 디자인 및 인간공학부 조은호 학생은 자신이 기르
UNIST 창업팀 보나 BONA
는 아기 고양이에 관한 아이디어를 제안했다. “‘보나’라는 아기 고양이를 혼자 기르다 보니 고민이 생겼어요. 대부분의 시간을 학교에 서 보내니까 집을 비울 때 보나 밥을 챙기기 어렵더라고요. 그래서 고양이가 매트 위에 올라가면 몸무게를 잰 다음 부족하지도 넘치지도 않게끔 사료를 뱉어내는 기계를 만들 자는 생각을 했습니다.”
전기전자컴퓨터공학부 10 강형민
조은호 학생이 아이디어를 발표하자 3명의 친구가 동참했다. 전기전자컴퓨터공학부 강 형민 학생과 신소재공학부 박우근 학생, 생명과학부 김현근 학생이 그 주인공이다. 네 사람은 고양이 보나를 위한 아이디어를 프로토타입(prototype)으로 만들고, 캠프 이후 에도 자주 만나 교류했다. 김현근 학생은 “모두 자신의 손으로 무언가를 만드는 데 관심 이 많은 친구들이라 의기투합하기 좋았다”며 “은호 형은 제품을 디자인하고, 형민이 형 은 소프트웨어를 설계하는 등 각자의 재능을 모았다”고 말했다. 창업이라는 공통의 키워드로 모인 네 명은 일단 캠프에서 나온 아이디어로 사업을 진행 하기로 했으나 이미 대만에서 비슷한 제품이 출시된 상태였다. 하지만 포기하지 않고 새 로운 아이디어를 찾아 머리를 맞댔다. 이번에는 짧은 시간 안에 결과물을 내야 하는 캠 프가 아니라 더 체계적으로 시장조사를 할 수 있었다.
아이템 달라도 창업은 계속… “운동 인구를 잡아라!” “시장조사를 통해 운동에 대한 현대인의 관심이 기하급수적으로 늘고 있다는 걸 깨달았 습니다. 관련 어플리케이션도 많았지만, 대부분 측량과 측정에만 치우쳐져 실제로 운동 하면서 사용할 장비는 많지 않았어요.”
•UNIST 스타트업 클리닉 1위 • K-글로벌 스타트업 IoT 최종 15개 스타트업으로 선정(미래창조과학부 주관)
운동을 도와주는 어플리케이션으로 방향을 잡은 보나는 미래창조과학부가 주관하는 ‘K-글로벌 스타트업 IoT’에 도전했다. 운동 자세를 모니터링한 후 잘못된 동작을 고치도 록 돕고 올바른 운동습관을 유지할 수 있는 아이디어였다. 이 제안서로 보나는 최종 15개
작심삼일 운동법이 난무하는 요즘. 창업팀
스타트업 중 하나로 선정됐다.
보나(BONA)는 우리에게 꼭 필요한 운동을
보나에서는 하나의 아이디어가 진행되는 중에도 다른 아이디어가 나온다. 여럿이 모여
포기하지 않고 꾸준히 할 수 있는 방법에 대해
각자 생각을 꺼내다 보니 해야 할 일도, 하고 싶은 일도 참 많았다. 보나는 중구난방 뻗어
고민한다. 보나의 키워드는 코어운동
가는 아이디어를 정리하고 업무에 질서를 잡기 위해 기업비전을 만들었다. 조은호 학생
‘플랭크(plank)’! 발끝부터 팔까지 전신에
은 “‘사람들이 목표를 이룰 수 있게 도와주는 것’을 공동의 목표로 삼았다”며 “선한 의지
동시다발적으로 긴장을 주는 운동으로 한 가지
로 세상에 기여하고 싶은 모두의 마음을 담은 것”이라고 말했다.
자세만 제대로, 꾸준히 해도 몸의 근력과
비전을 세운 보나는 사업을 구체적으로 추진하기 위해 시장조사를 이어나갔다. 각자 주
협응력, 파워, 유연성을 고루 발달시킬 수 있다.
변인과의 인터뷰를 통해 사람들이 어떤 운동을 얼마나 하는지 파악했는데 결과가 의외
플랭크로 하나된 보나의 이야기가 궁금하다.
unist MAGAZINE autumn 2015
ABOUT PLANK
기계 및 원자력공학부 10 박우근
코어근육은 팔과 다리를 제외한 복부, 허리, 척추 생명과학부 11 김현근
등 몸통의 중심을 잡아주고 근골격 구조를 적절하 게 유지시킨다. 이로써 근육과 뼈를 보호하고 신체
디자인 및 인간공학부 09 조은호
의 균형을 잡아준다. 코어운동은 이 근육을 단련시 키기 위한 운동법으로 자세를 유지하거나 아주 간 단한 움직임만으로 이뤄진다. 코어운동 중 하나인 ‘플랭크’는 바닥에 엎드린 상태에서 팔을 어깨너비 만큼 벌린 다음, 손가락으로 깍지를 끼고 팔을 90 도로 만든 상태에서 몸을 들어 올려 일직선을 만든 몸을 버티는 동작이다.
좀 더 효과적인 운동을 위해 팀 보나가 고안 중인 플랭크 측정기기
창업보육센터 comment BONA는 스타트업 클리닉 마지막 날 이뤄진 모의 투자회에서 심사위원들에게 유망한 사업성을 인 정받고 가장 많은 투자금을 배분받았습니다. 제품 개발 도중 팀 스스로 3D 프린터를 제작하는 등 밤 낮 없이 제품을 개발하고, 기술을 연구하는 노력에 UNIST 창업보육센터에서는 체계적, 다각적으로 지원하고 있습니다. 이에 힘입어 BONA가 UNIST 를 대표하는 글로벌 스타 기업으로 성장하기를 기 원합니다.
였다. 박우근 학생은 “운동을 꾸준히 하는 사람보다 운동을 하고 싶지만 여러 이유로 미루는 사람이 더 많았다”며
특히 플랭크 기기는 운동 지속 시간이나 횟수 등을 폰
“어렵지 않은 운동으로 꾸준히 체력단련을 하는 게 중요해 보였다”고 전했다.
어플리케이션을 통해 기록하고 축적한다. 이 자료를 바탕으로 이용자끼리 소통할 수 있는 커뮤니티를 만
Stay hungry, Stay planky
들어 참여를 유도하는 마케팅을 펼칠 예정이다.
‘쉬운 운동을 꾸준히 한다’는 점에 주목한 보나는 코어운동 ‘플랭크(plank)’에 집중했다. 플랭크 운동은 한 가지 동
보나의 사무실 바닥에는 ‘Stay hungry, Stay planky’
작만으로 어마어마한 운동 효과를 볼 수 있다는 점에서 보나가 생각한 점과 들어맞았다.
라는 문구가 적혀있다. 애플의 창업자 스티브 잡스가
강형민 학생은 “센서가 장착된 플랭크 측정기기를 만들어 제대로 된 운동을 할 수 있게 만들 계획”이라며 “이 센서
스탠포드대 졸업식 연설 끝에 이야기한 ‘Stay hungry,
를 운동 부위에 붙이면 진동 등의 신호를 통해 허리의 기울어짐이나 신체의 움직임을 감지하고, 자세 교정을 해줄
Stay foolish’를 변경한 문구다. 잡스의 당부대로 보나
수 있다”고 설명했다.
는 우직하게 자신들의 길을 개척해나가는 중이다.
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Brilliant thinking UNIST를 찾은 세계적인 석학의 이야기를 들어봅니다
사람을 위한 공학 기능에 맞는 디자인
30여 년 동안 디자인 연구와 전략에 대해 가르치다 지난 9월 UNIST로 부임했다. 네 덜란드 델프트공대에서 지내는 동안에는 그 학교의 강점을 활용해 학생들에게 기 회를 줄 수 있는 방향에 대해 고민했다. 또 학교 내 소모임을 적극적으로 활용해 사 람들이 가진 고민과 문제점을 해결하는 일에 열정을 쏟아왔다. 그런 필자가 UNIST 로 적을 옮긴 이유는 이 학교의 슬로건인 ‘First in Change’가 마음에 와 닿았기 때 문이다. UNIST의 슬로건은 필자 삶의 신조 ‘To bring Change’와 닮았다. 평생 추구
세상에 없던 답을 제안하다
해왔던 도전과 변화를 새로운 환경에서 시작할 수 있다는 기쁨에 기꺼이 UNIST를 선택한 것이다. 이 글에서는 새로 맡게 된 UNIST 디자인학부와 학부장으로서의 청 사진을 그려보려 한다.
뫼비우스의 띠지를 연결하는 통합적 디자인
디자인의 힘은 예쁘고 보기 좋은 모양새에서 나오는 게
이곳에 부임하기 전 포르투갈에 있는 민호대에서 디자인 학부를 구축하는 작업을 한
아니다. 디자이너는 물건을 사용할 사용자의 취향과 습관을
적이 있다. 산업디자인 학부가 없던 민호대에서는 디자인 분야 교육을 시작하려 했
고려하는 배려심은 물론 고객의 라이프 스타일을 설계하고
고, 필자를 비롯한 몇몇 전문가가 참여해 조언했다. 대부분의 디자인 학부가 미학이
제품에 관한 모든 것을 파악하는 총체적 사고를 해야 한다.
나 예술에 바탕을 두고 있지만, 민호대는 그런 방식에서 벗어났다. UNIST처럼 공학
단 하나의 제품을 위해 세상을 디자인하는 것이다.
을 기반으로 디자인을 결합한 형태로 꾸린 것이다. 이런 형태의 교육은 결국 포르투
디자이너에게 융합적 사고와 창의력이 중요한 이유가
갈의 산업 분야에도 힘이 되는 디자이너를 양성하는 데 도움을 주게 될 것이다.
여기에 있다.
필자가 델프트공대에서 진행한 교육과정 중 ‘소규모 상점 디자인(retail design)’이라
글 헨리 크리스티안스 디자인 및 인간공학부 학부장
는 게 있다. 상품을 판매하려면 제품뿐 아니라 판매 공간의 건축과 인테리어까지 통 합적으로 설계해야 한다는 생각에서 마련한 과정이다. 여기서 배운 학생들은 부분이 아닌 전체를 보는 눈을 기를 수 있었고, 통합적인 사고를 익히게 됐다. 이 과정을 진행 하며 필자는 ‘창의적인 디자인 스쿨’의 방향성에 대한 확신을 갖게 됐다. UNIST 디자인 및 인간공학부가 나아가야 할 방향은 위의 두 가지 사례와 맥을 같이 한다. 우선 공학 기반의 디자인 교육을 통해 세상에 쓸모 있는 솔루션을 내놓으려 한 다. 우리에게 당면한 어려운 문제를 돌파하고 혁신과 성장을 주도할 키워드가 바로 ‘디자인’이기 때문이다. 모든 사업의 핵심은 ‘사용자에게 어떤 가치를 제공하느냐’에 있다. 그리고 기업이 제공하는 서비스가 가치 있을수록 그 필요성은 점점 커진다. 이 문제에서 디자인은 더 특별한 방식으로 가치를 창조하는 역할을 한다. 이때 새로운 아이디어를 제안하거나 이전보다 좋아 보이는 무엇을 만들어내는 것으로 는 충분하지 않다. 디자인은 혁신이 필요한 순간 나타나는 전략과 창의성을 융합시킨 그 무엇이어야만 한다. 소규모 상점 디자인 과정에서 보였던 것처럼 전체를 바라보는 통합적 사고가 필요한 것이다. 이를 위해 필자는 학문별로 쪼개져 있는 학부 내 교육과 정을 연결하고 통합해 최대한의 창의성을 끌어낼 수 있는 커리큘럼을 짤 계획이다.
공학과 디자인의 융합, 창의적 디자이너를 탄생시키다 통합적 사고는 결국 디자인 교육에 대한 다른 도전으로 이어진다. 미국이나 유럽에 위치한 대부분의 디자인 학부들과는 달리 한국에서는 연구가 실제 디자인보다 더 중 요해 보인다. 하지만 대학 내 디자인 학부가 집중해야 할 것은 연구결과를 내는 게 아 닌 ‘세계적인 디자이너를 만들어내는 것’이다. 고도화된 교육이 이뤄지는 한국이지만, 학교 내 시스템은 산업 수요를 만족시킬 만한
unist MAGAZINE autumn 2015
헨리 크리스티안스 교수가 네덜란드 델프트공대에서 한국 학생들을 대상으로 소규모 상점 디자인(retail design)에 대한 워크숍을 진행 중이다.
인재를 배출하지 못하고 있는 실정이다. 이는 현재 커리큘럼에서 창의성 교육이 제대
prof. Henri H.C.M. Christiaans
로 이뤄지지 않는다는 증거이기도 하다. 창의성 교육이 극대화된 커리큘럼으로 배운 학생들은 디자인 연구를 통해 우리가 생활하는 사회와 산업 전반에 기여할 수 있다. 우리가 누리는 다양한 디자인 요소들은 그동안 디자인과 인체공학에 대해, 디자인을
세계적인 디자인 석학 헨리 크리스티안스(Henri H.C.M. Christiaans) 박사는 지난 9월 1일, UNIST 디자인 및 인간공학부의 신임 학부장으로 부임했다. 크리스티안스 학부장은 네덜란 드 델프트공대 산업디자인공학대학과 포르투갈의 디자인공학 스쿨에서 교수로 재직했다.
접하는 인간에 대해 수없이 고민한 결과 나온 것이다. 어떻게 보이는가를 디자인하는
디자인 교육과 정보처리, 인지과학, 인체공학 분야에서 30년이 넘는 경력을 가지고 있는 크
것은 한계가 있지만 어떻게 작동하는지를 디자인하게 되면 그 순간 혁신이 일어난다.
리스티안스 학부장은 전 세계 다양한 나라에서 디자인 프로젝트를 추진해왔다. 네덜란드는
디자이너들이 과학기술 잡지를 통해 공학을 접하게 되면 디자이너로서 추구해야 할
물론 아시아, 남미, 남유럽 등에서 디자인 혁신 프로젝트를 수행한 것으로 높이 평가받고 있
목표지점과 멀어진다. 이를 해결하기 위해 디자이너는 응용 측면에서 더 많은 통찰을
다. ‘Journal of Design Research’ 의 공동설립자이자 편집장을 맡고 있다.
가지고 아이디어를 모아야 한다.
UNIST, 혁신적 디자이너의 요람이 되다 디자인은 과학적 연구를 사용자들을 위해 유용한 제품과 서비스로 옮기는 과정 중 가 장 생산적인 부분이자 최후에 통과해야 할 지점이다. 사람들은 다양한 방향에서 혁신 을 요구한다. 그런 의미에서 개혁을 앞둔 UNIST 디자인 및 인간공학부는 다가오는 미래에 맞서는 특별한 답이 될 것이다. 2011년 UNIST에서 열린 워크숍에 참여하면서부터 그러한 가능성을 느꼈다. 당시 울 산이라는 도시를 처음 방문한 나에게 UNIST는 새로운 감동을 선사했다. 생긴 지 3년 밖에 안 된 학교라 믿기 어려울 정도로 시설과 교육체계 등이 잘 갖춰져 있었고, 연구 분야에서도 좋은 성과를 내고 있었다. UNIST에서의 새로운 시작이 기대되는 이유다.
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UNISTAR 02 UNIST 공식 오케스트라를 만나봅니다
UNIST 공식 오케스트라 UNISTRA 예술로 어린 과학자를 숙성시키다
세계적인 2인조 밴드 사이먼&가펑클의 ‘아트 가펑클’은 컬럼비아대에서 수학을 전공했다. 최근 화성에서 소금물 흔적을 발견한 과학자 ‘루젠드라 오지하’는 데스메탈을 하던 뮤지션이었다. 한 방송 프로그램을 통해 뇌섹남으로 인정받은 ‘이장원’ 역시 밴드 페퍼톤스의 멤버이자 KAIST 전산학과 출신 과학도다. 연주하는 과학자는 더 이상 낯설지 않다. 오히려 연주가 과학도를 더 빛나게 한다.
unist MAGAZINE autumn 2015
울산과학기술원 출범식과 초대 총장 취임식이 있던 날, UNISTRA 단
바쁜 와중에도 모든 악기의 음색을 꼼꼼히 매만지던 이종은 단장이
원들은 이른 시간부터 본관 2층 대강당에 모였다. 오늘 행사를 멋지
말했다. 그녀는 바이올린을 연주하는 오케스트라 일원이자, 전체를
게 장식할 음악을 선사하기 위해서다. 무대도 세워지기 전 객석 앞에
진두지휘하는 지휘자이기도 하다.
자리 잡은 단원들은 이종은 단장(기초과정부 교수)의 몸짓 하나, 손
삼삼오오 모여든 사람들이 객석을 가득 채우자 단원들은 각자의 악
짓 하나에 집중했다. UNIST 역사에 길이 남을 날을 축하하기 위해 찾
기를 들어 올렸다. 이윽고 UNISTRA가 연주하는 음악이 대강당 전체
은 손님들을 기쁘게 할 완벽한 선율은 UNISTRA의 손에 달렸다.
에 울려퍼지기 시작했다. 좋은 음악이 흐르자 실내 분위기는 한결 부
“오늘 연주는 평소 UNISTRA가 하는 연주와는 차이가 있어요. 미리
드러워졌다. 개원식과 취임식을 기다리며 분주했던 청중들도 하나둘
오신 분들이 본 행사를 기다리는 동안 지루하지 않도록 분위기를 돋
오케스트라의 연주에 귀를 기울였다. UNISTAR의 연주 덕분에
우는 곡도 있거든요. 식전에 가볍고 편안한 분위기를 위한 배경음악
UNIST의 시작을 축하하기 위해 모인 사람들 모두 이른 아침의 여유
을, 본식에서는 웅장하고 진중한 곡을 준비했습니다.”
를 만끽할 수 있었다.
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about UNISTRA
UNIST 개원식 및 취임식에서 합
10여 명으로 편성된 실내관현악단에서 100명이 넘는 인원으로 편성된 대악단까지, 오케스트라의 범위는 천차만별이다. 현재 UNISTRA의 인원
주에 열중하고 있는 UNISTRA 단 원들. UNISTRA는 개식부터 폐식
은 이종은 단장 포함해 20명. 이 단장은 무리하게 인원을 늘리지 않을 생각이다. 오케스트라의 힘은 규모에서 나오는 게 아니라 믿기 때문이다.
까지 울려 퍼지는 다양한 음악을
적은 인원으로도 높은 수준의 연주를 완성하는 게 UNISTRA의 목표다.
무리 없이 소화해내며 연주를 성
올 9월 UNISTRA가 UNIST의 공식 오케스트라로 출범하면서 연습 장소가 생겼다. 연습실은 방음 시설이 제대로 갖춰지고 각종 악기를 안전하게 보관할 수 있을 만큼 널찍하고 쾌적하다. 아래는 이 단장과 단원들이 연주할 곡을 정한 후 연주법 등 음악적 토론을 거친 후 연습하는 모습이다.
공적으로 마쳤다.
unist MAGAZINE autumn 2015
지금 이 순간, UNISTRA의 새로운 시작
아마추어 음악가들이 만들어내는 완벽한 선율
연주가 끝날 때마다 객석에서 박수가 터져 나왔다. 지휘자가 없는 상
전문 음악인으로서 프로 음악가들을 만나고 가르치던 이종은 단장에
황에서도 UNISTRA의 연주는 매끄럽게 이어져 행사가 물 흐르듯 진
게 비전공자들을 가르치고 단원들을 이끄는 일이 버겁지는 않을까.
행하는 데 도움을 줬다. 마지막 곡으로 선정된 뮤지컬 <지킬 앤 하이
“처음에는 굉장히 힘들었어요. 정확히 2년 반 전에는 오늘 연주한 프
드>의 ‘지금 이 순간’은 성악가 김승희의 목소리가 더해져 완벽한 하
로그램은 엄두조차 내지 못했죠. 하지만 실력은 연습으로 채울 수 있
모니를 이뤘다. UNIST의 새로운 시작을 알리는 순간, UNIST 대표 오
어요. 사실 음악을 전공으로 삼은 학생들은 연습량에 치여 음악에 대
케스트라로 출범한 UNISTRA의 첫 공식 무대가 멋지게 마무리되는
한 애정을 잃거나 억지로 하는 경우도 많습니다. 그런데 UNIST 학생
순간이었다.
들은 오로지 음악에 대한 사랑만으로 연습을 이어나가요. 부족한 기
단원들 모두 학부생으로 구성된 UNISTRA의 완벽한 공연 뒤에는 2
술 때문에 연주가 잠깐 정체되는 경우는 있어도 악기를 놓는 일은 없
년 반이라는 인고의 시간이 있다. 2012년 2학기 자발적 소모임으로
어요.”
출발한 오케스트라는 연습할 공간이 마땅치 않아 학생회관의 동아리
이종은 단장에게 아마추어 음악가들이 낯설지만은 않다. 어릴 때부
방을 전전했다. 동아리방이 비어있는 시간을 찾아 연습하거나 이 단
터 과학도인 아버지를 따라 POSTECH 오케스트라 연주를 보러 다녔
장이 강의하는 바이올린 스튜디오에 모여 실력을 키워온 것이다.
고, 예일대 재학 시절에도 비전공자들의 오케스트라를 봐왔다.
“2년 전 당시 부총장이었던 정무영 총장을 만나 오케스트라를 만들
UNIST에 오기 전에는 스토니브룩의 예비학교에서 대학 진학을 앞둔
어 줄 것을 부탁했습니다. 그때 정 총장은 단 한 마디로 답했어요. ‘보
비전공자 학생들을 가르치기도 했다.
여주세요’라고. 우리 스스로 실력을 증명하기 위해 치열하게 노력해
“평생 음악을 배우고 가르친 제 입장에서 보면 부족한 점만 보이죠.
야 했어요.”
하지만 전공자와 비전공자의 차이에만 집중하면 부족한 점을 채울
이 단장은 정 총장의 대답을 들은 뒤 단원들과 더욱 단단하게 의기투
수 없어요. 저는 그저 ‘할 수 있다’는 믿음을 갖고 제가 알려줄 수 있
합했다. 방학 때마다 혹독한 합숙훈련에 돌입했고, 틈날 때마다 연습
는 걸 모두 가르쳤어요. 그리고 묵묵히 1년 반을 참으니까 어느 날
하며 실력을 쌓았다. 또 갈고 닦은 실력을 바탕으로 졸업식과 입학식
아이들이 연주를 해내더라고요.”
등 UNIST의 각종 공식 행사의 연주도 도맡았다. 이런 노력이 결실을 맺어 올해 9월 UNIST의 공식 오케스트라로 출범하게 됐다.
과학도, 음악으로 연구의 길을 닦다 “클래식은 공부에 집중하려고 들었어요. 공부에 방해되지 않으면서
새 퍼커셔니스트 영입으로 탄탄해진 UNISTRA
도 지루함을 쫓는 데 클래식이 좋거든요. 그렇게 귀로만 듣던 음악을
학교 공식 오케스트라가 되면서 가장 좋아진 점은 악기 구매다. 학교
제 손으로 직접 연주하니 묘한 성취감을 느끼게 되더라고요.”
에서 예산을 배정받아 구매한 악기는 한층 풍성한 연주를 가능케 했
디자인 및 인간공학부 최다솜 학생이 바쁜 학부 생활 속에서도 오케
다. 에너지 및 화학공학부 전성훈 학생 역시 UNISTRA가 공식 오케
스트라 활동을 게을리 할 수 없는 이유다. 다솜 학생의 의견에 이 단
스트라로 출범하면서 합류하게 된 멤버다.
장 역시 공감한다.
성훈 학생은 초등학교 4학년 때부터 울산시향의 팀파니스트에게 배
“UNISTRA의 최종 목표는 음악을 잘하는 게 아니에요. 음악이라는
운 숨은 실력자다. 지금까지는 악기가 없어 오케스트라 단원으로 참
매개체를 통해 훌륭한 과학도를 키워내는 것이죠. 사람들은 뛰어난
여할 수 없었지만 이제 가능해졌다. 과거 울산 타악기 앙상블 단원으
예술작품들을 접하고 이해하면서 이전까지 생각지 못했던 아이디어
로도 활동했던 성훈 학생이 함께하게 된 건 ‘신의 한 수’였다. 그의 퍼
나 영감을 얻게 되잖아요. 음악이 UNISTRA 단원들에게 영감의 원천
커션이 열악한 공연 상황에서도 단원 모두에게 신호를 주어야만 하
이 될 수 있는 거죠.”
는 이 단장의 부담을 덜어주기 때문이다. 이종은 단장이 퍼커션의 역
UNISTRA의 음악은 클래식에만 국한되지 않는다. 퀸의 ‘We Are
할에 대해 이렇게 설명했다.
The Champion’을 연주하기도 하고, 때론 마이클 잭슨의 곡을 선보
“퍼커션이 리듬을 세워주지 못하고 넘어지면 함께 연주하는 이들도
이기도 한다. 연주하는 곡에 장르의 구분이 없듯 과학과 음악의 경계
모두 쓰러져요. 그만큼 누구보다 박자 감각이 탁월해야 합니다. <음
또한 어느새 흐릿해졌다. UNIST의 어린 과학자들은 자신 안에 숨겨
악과 창의성>이라는 수업에서 현악기를 배운 성훈 학생은 연주자들
진 예술성을 정성껏 키워내는 데 힘을 쏟을 뿐이다. 언젠가 음악에서
의 신호를 놓치지 않고 받아들일 뿐 아니라 다른 악기들이 흔들리지
얻은 영감으로 세상을 바꿀 연구를 해낼지 모르지만, 지금은 일단 음
않도록 굳건히 버텨줍니다. 정말 든든한 친구예요.”
악 그 자체만으로도 기쁘다.
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Talk with UNIST 구성원들을 만나 그들의 생각을 들어봅니다
교환학생 unistaR 네덜란드에서 키운 꿈 한 송이 아인트호벤은 여러모로 울산과 닮아있다. 한국의 대표적인 기업, 현대가 울산에 있듯이 네덜란드 대표 기업, 필립스의 흔적을 아인트호벤 곳곳에서 찾아볼 수 있다. UNIST와 비슷한 아인트호벤공대도 위치하고 있다. 이 도시에 울산토박이 소녀, 박은경 학생이 교환학생으로 다녀왔다. 그녀의 네덜란드 체류기를 들어보자.
박은경 학생은 UNIST 경영학부에 재학 중이다. 스스로의 능력을 올리고 자질을 쌓아 그것을 기반으로 속이 단단한 사람이 되기 위 해 노력하고 있다. 회계를 전공으로 하고 있으며 회계 실무체험, 인턴 등을 통해 실무경험을 쌓고 기업 취업을 목표로 하고 있다.
unist MAGAZINE autumn 2015
목표는 확실하다. 졸업 후 바로 취업을 해 당당한 사회 인이 되는 것. 하지만 문득 의구심이 들었다. 더 넓은 세계를 놓치고 있는 건 아닐까. 혹시 내가 모르는 중요 한 무엇이 있지는 않을까. 마침 아인트호벤공대의 교 환학생을 체험할 수 있는 기회가 생겼다. 학부를 졸업 하지 않고도 아인트호벤공대 대학원 수업을 수강해 볼 수 있는 길이 열린 것이다.
UNIST, 유럽 체험의 기회를 주다 “UNIST에선 전 과목을 영어로 강의합니다. 그 경험
아인트호벤공과대학교의 도서관
덕에 교환학생 적응은 쉬웠어요. 대학원 수업은 학부 과정보다 기업과 연계가 뚜렷하다는 특징이 있었는데
남과 다른 경험이 오늘의 나를 만든다
접 전화를 걸어 한 번 더 가능성을 물었다.
요. 빨리 실전 경험을 쌓고 싶던 저에게는 더없이 좋은
은경 학생은 스무 살이 되면서 처음 유럽 땅을 밟았다.
그 결과 다섯 곳의 해외 지사 또는 법인을 방문하게 됐
기회였습니다.”
지난 20여 년간 한 곳에서 붙박여 살던 이에게 한 달
다. 특히 현대중공업 로테르담 지사에서는 ‘지금 당장
은경 학생은 ‘신상품 판매(Selling New Products)’ 수
동안의 유럽 배낭여행은 완전히 새로운 세계, 그 자체
찾아와도 괜찮다’며 호쾌하게 허락했다. 그녀는 곧바
업을 인상적인 강의로 꼽았다. 수업은 교수와 함께 연
였다. 영국, 프랑스, 스위스, 독일 등 유럽은 은경 학생
로 로테르담으로 향하는 기차에 올랐다.
계된 회사를 찾아가 견학하고, 이 회사의 물건을 팔기
에게 별천지와 다름없었다.
위한 방법을 발표하는 방식으로 진행됐다. ‘역량 강화
2년 후 교환학생으로 아인트호벤을 찾은 그녀는 학기
꿈을 꾸는 사람은 그 꿈을 닮아간다
(Performance Enhancement)’, ‘마케팅과 혁신
중이나 주말, 연휴를 이용해 친구들과 이곳저곳으로
해외지사까지 찾아온 그녀에게 사람들은 ‘해외지사
2
(Marketing and Innovation)’ 등 기업 경영 관련 수업
여행 다녔다. 크리스마스에는 첫 유럽 여행 때 방문한
취업이 목표냐’고 묻는다. 하지만 은경 학생은 기업에
도 들었다.
파리의 센 강변을 다시 찾아 같은 위치에서 사진을 찍
자리 잡고 일하는 인생 선배를 만나 다양한 경험을 배
“수업 과제를 진행하면서 놀란 부분이 있어요. 팀원끼
으며 새로운 흔적을 남기기도 했다.
우고 싶었을 뿐이다. 그 바람대로 먼 타국에서 만난 선
리 의견을 교환할 때 굉장히 직설적이더라고요.”
“방학 동안에는 여행 대신 새로운 경험을 해보기로 했
배들은 자신의 경험담을 아낌없이 나눠줬다.
그녀는 이전까지 ‘좋은 게 좋은 것’이라는 생각으로 가
어요. 보통 교환학생으로 해외에서 방학을 맞은 친구
“졸업 후 바로 취업을 하고 싶은데 이런 열정이 평생
능하면 누군가와 부딪히는 일을 피해왔다. 그래서 불
들은 방학 동안 여행을 하는데요. 이보다 졸업 후 가고
가기는 어렵잖아요. 이런 제 고민을 털어놓으니 많은
필요하거나 소모적인 논쟁은 피할 수 있었지만 말하
싶은 회사들의 해외지사를 방문하면 더 좋을 것 같았
이야기를 해주셨어요. 거대한 포부를 안고 입사한 신
기 전에 한 번 더 고민하면서 상대방의 눈치를 살폈던
습니다.”
입사원 때와는 달리 일을 하면서 점점 나태해지고 무
게 사실이다.
즉흥적인 생각이었지만 행동은 체계적이었다. 방문하
기력해질 수도 있다는 말씀이 기억에 남아요. 그럴 땐
“의사표현을 분명하게 하는 친구들을 보고 그동안 쓸
고 싶은 회사들의 목록을 뽑아 방문을 원하는 이유와
일상 속에서 사소한 성취를 찾아 기분전환을 하라는
모없는 부분까지 고려해왔다는 생각이 들었어요. 네
만나서 묻고 싶은 것들에 대해 메일을 보냈다. 메일만
조언도 함께요.”
덜란드 교환학생의 경험이 더 적극적으로 소통하는
보내고 마냥 기다렸던 건 아니다. 보안상의 이유로 거
교환학생을 다녀온 이후에도 학부 생활로 바쁜 그녀
법을 가르쳐 준 셈이죠.”
절하거나 메일을 확인하고도 답신이 없는 곳에는 직
지만 이따금 네덜란드가 생각난다. 비가 자주 내리는 날씨 때문에 바람막이로 대충 몸을 감싼 후 비를 뚫고
UNIST exchange student
집 앞 마트에서 갓 나온 크루아상과 신선한 식재료를 UNIST에서는 1년에 두 번 교환학생을 선발하고 있다. 교환학생을 희망하는 이들은 전 학기 평균평점 3.3 이상이
사서 맛있게 해 먹었던 기억, 보름달이 뜨고 실비가 추
어야 하며 지원하는 대학별 자격요건을 채워야 한다. 영국의 스트라스클라이드대, 네덜란드의 아인트호벤공대,
적추적 내리던 날, 불이 켜진 코트에서 달빛을 벗 삼아
독일 베스트팔렌 빌헬름 뮌스터대 등 자신의 전공과 관심 분야에 맞는 대학에 따라 자격요건은 상이하다. UNIST 에서는 학생들의 글로벌 역량 강화를 위해 교환학생 기간 동안 해당 교육기관에서의 학비를 제공하는 등 적극적 으로 지원하고 있다. 박은경 학생은 지난해 9월, EU 과학기술보고서 ‘Science and Technology Indicator 2003’에 영국 케임브리지대학. 옥스퍼드 대학에 이어 유럽에서 세 번째로 영향력 있는 연구 성과를 낸 아인트호 벤공대의 교환학생으로 선정됐다.
테니스를 배우던 추억들이다. 하지만 무엇보다 네덜 란드는 그녀에게 뭐든지 할 수 있다는 자신감을 심어 준 기회의 땅으로 남아있다.
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First in change 미래를 선도하는 UNIST의 연구에 대해 알아봅니다
드론, 우리의 생각을 넘어선 미래
영화 <백 투 더 퓨쳐 2(Back to the future part 2)>에서 10대 소년 마티 맥플라이는 괴짜 박사에게 이끌려 미래로 시간여행을 한다. 운동화는 신기만 해도 끈이 조절되고, 스케이트보드는 공중을 날아다닌다. 차가 하늘을 날고, 소형 무인항공기가 개를 산책시킨다. 그들이 도착한 미래는 2015년 10월 21일이었다. 우리는 지금 소년 마티의 미래에 살고 있다. 영화에 등장했던 것 중 이미 구현된 것도 있지만, 연구 진행 중인 기술도 있다. 개를 산책시키는 무인항공기가 특히 그렇다.
unist MAGAZINE autumn 2015
하늘을 나는 것은 인류의 오랜 꿈이었다. <백 투 더 퓨쳐 2>에서 개를 산책시켜주던 드론(drone) 역시 인류의 꿈 중 하나였다. 드론의 정식 명칭은 무인항공기(UAV, unmanned aerial vehicle). 원래 벌이 윙윙거리는 소리를 뜻하는 데, 작은 항공기가 소리 내며 날아다니는 모습 때문에 드론이라는 이름이 더욱 대중적으로 알려졌다. 드론은 제2차 세계대전 직후 수명이 다한 유인항공기를 미사일 공중표적용 무인항공기로 활용하면서 개발됐다. 최 근에는 군사용뿐 아니라 기업, 미디어, 레저 등 다양한 분야에서 쓰이고 있다. 많은 나라가 드론 기술을 연구 중이고, 구글과 페이스북 같은 세계적 기업도 드론 시장에 뛰어들었다. 우리나라도 드론을 미래 성장동력으로 선정한 바 있 다. 드론 기술은 지금 어디까지 와 있을까. 우리는 왜 드론에 열광하는 것일까.
1명이 100대의 드론을 좌지우지한다? 드론이 다양한 용도로 각광받게 된 데는 기술 발전이 큰 역할을 했다. 기계 및 원자력공학부 손흥선 교수는 특히 작은 칩 하나에 복잡한 전자회로 등을 집어넣는 고집적화 기술이 큰 역할을 했다고 봤다. 그는 UNIST에 오기 전 싱가포르 국방부 프로젝트에 참여해 무인항공기를 개발한 경험이 있는 드론 전문가다. “전자 부품의 고집적화 기술 발전이 일조했다고 봐요. 모든 게 칩 하나로 소형화됐고, 값도 저렴해졌으니까요. 배터리 기술 역시 그렇고요. 이런 발전이 3D 프린팅 같은 제조 산업의 발전과 더불어 시너지 효과를 내며 드론 붐을 만들어냈어요.” 현재 드론을 조종하려면 오퍼레이터(operator)와 드론에 탑재된 카메라를 분석하는 사람 등 최소 2명의 인원이 필요 하다. 손흥선 교수는 오퍼레이터 1명이 100대가량의 드론을 제어할 수 있는 기술을 연구 중이다. 지금은 가로, 세로, 높이가 각각 6m인 실내 공간에서 1명이 드론 8대를 제어하는 실험까지 완성한 상태. 실외는 바람과 기후 등을 예측 하기 어려워 더 많은 연구가 필요하다. 손 교수는 “드론은 주목받는 것에 비해 대중화되지 않은 상황이라 아직 일반인이 사용하기는 어렵다”며 “사람의 감각 을 최대한 이용해 직관적으로 드론을 제어하려는 연구가 진행되고 있다”고 설명했다. 드론에 탑재된 카메라를 이용 해 직접 조종하는 방법(first person view)을 비롯해 드론의 자세를 원격으로 느낄 수 있는 모션 플랫폼 등이 개발 중 이다. 드론을 직관적으로 조종하면 정밀도와 안정성이 더 커질 전망이다.
새로운 형태의 드론을 위해 “비행 방식에는 크게 세 가지 종류가 있어요. 일반 비행기 같은 고정익 방식, 헬리콥터 같은 회전익 방식, 새나 곤충 같 은 생명체처럼 날개를 펄럭거리며 나는 방식이에요. 고정익 비행체는 고정된 익면(날개 표면)에서 발생하는 양력으 로 비행하는 항공기를 말해요. 회전익 비행체는 회전하는 프로펠러에 의해 양력이 발생되는 항공기를 말하고요. 저는 날 수 있는 기능을 갖는 로봇의 형태 중 하나로 드론에 접근하고 있어요. 최종적으로는 독수리 같은 로봇을 만들고 싶 어요. 자유자재로 잘 날면서도 안정적인 로봇이요.” 기계 및 원자력공학부 배준범 교수의 꿈과는 달리 드론은 아직 완전치 않다. 원격 조정인 만큼 비행하다 불시착할 우 손흥선 교수팀에서 개발한 유드론(U-drone)이 UNIST 교 정에서 군집비행을 하고 있다. 이 드론은 UNIST 연구지원 본부에 있는 3D 프린터로 제작했다.
려가 있다. 주변 물체와 부딪히게 되면 더 이상 비행이 불가능해지는 것은 물론, 주변 환경에 피해를 줄 수도 있다. 새 로운 모양의 드론을 설계하면 문제를 해결할 수 있을까. “드론을 띄우는 기술 자체는 큰 문제가 아니에요. 다만 착륙 시 조금만 잘못해도 넘어지기 때문에 재이륙이 불가능할 수도 있어요. 또 실내에서 사용하려면 좁은 공간에서 다른 물체와 부딪혀도 스스로를 보호할 수 있는 기술이 필요해 요. 그래서 외형을 구형으로 만들게 됐지요.” 최근 스위스 플라이어빌리티 사가 내놓은 ‘짐볼(Gimball)’은 기존 드론에 탄소섬유 뼈대를 축구공 모양으로 에워싼 형 태를 하고 있다. 비행 중 뼈대가 장애물에 부딪쳐도 원형 축이 회전해 계속 날 수 있다는 게 장점이다. 2013년 배 교수 팀이 만든 드론, ‘유니콥터(UNI-copter)’ 역시 구형이다. 프로펠러 등 드론의 주요 부위를 구형 테두리가 감싸고 있기 때문에, 주변과 충돌하더라도 드론은 물론 주변 물체까지 모두 보호할 수 있다. 다양한 지형에서 이・착륙이 가능한 것 도 특징이다.
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◀ 손흥선 교수 현재 연구 목표는 한 명의 오퍼레이터만으로 드론의 군집비행을 가능케 하는 거예요. 군집비행에는 중앙 집중 방식과 분산제어 방식이 있는데 중앙집중은 한 명의 오퍼레이터가 다수 드론의 군집비행을 제어하 는 것이고, 분산제어는 각 드론이 서로 필요한 정보 를 공유하며 보다 지능적이고 효율적으로 제어하는 방식이에요. 현재 분산제어 방식에 대한 연구를 하 고 있습니다.
▶ 윤동근 교수 재난 현장에서 중요한 건 정확한 정보를 신속하게 얻 는 일이에요. 재난 후 72시간이 제일 중요하다고 하 잖아요. 인간의 생명을 살리는 일이니까요. 정확한 정보가 신속하게 전달돼야 종합통제실에서 적절한 명령을 내릴 수 있겠죠. 기술 발전이 필요하겠지만, 사람을 투입하기 어려운 재난 현장에서 드론은 신속 성과 정확한 정보를 모두 만족시켜줄 수 있다고 생각 해요.
배 교수는 새로운 형태의 드론도 계속 구상 중이다. UFO 형태로 모터가 안에 숨어 있는 드론도 그중 하 나다. 이 드론은 코안다 효과(coanda-effect)를 이용해 양력을 발생시킨다. 코안다 효과는 물이나 공 기 같은 유체가 굽은 표면을 통과할 때 들러붙는 현상이다. 이로 인해 공기가 드론의 겉면을 따라 흐르 면 위로 뜨는 힘이 생긴다.
드론, 감시하고 수습하라! 재난 현장에선 사람이 모든 걸 해결할 수 없다. 예측 불가능한 상황이 계속 발생하고 사람이 투입될 수 없는 위험이 도사리고 있기 때문이다. 그만큼 기계의 도움이 절실하다. 로봇의 일종인 드론은 사람이 들어갈 수 없는 재난 현장에서 활약할 수 있다. 이미 많은 나라에서 뜻하지 않은 재해 지역에 투입하기 위한 드론을 연구하고 있다. “재난 현장에서 드론의 역할은 크게 두 가지예요. 재난 이전에 이를 감지하고 감시하는 모니터링 역할, 그리고 실제 현장에서 재난을 파악하고 수습하는 역할이죠.” 도시환경공학부 윤동근 교수는 특히 모니터링이 중요하다고 강조했다. 사고 위험 지역을 실시간으로 감시하며 위험물질을 감지할 수 있다면 사전에 재난을 예방할 수 있기 때문. 재난이 발생할 경우 드론 ▲ 배준범 교수
이 사람 대신 현장에 투입된다. 이때 드론에 부착된 센서가 어떤 위험 물질이 어느 정도 퍼져 있는지 신
기술의 완성을 100으로 친다면 70~80까지는 쉽게 갈 수 있어요. 그
속하고 정확하게 파악할 수 있다. 물론 이를 가능케 하려면 센서 크기와 무게를 줄여서 재난 현장에 맞
런데 나머지 20~30에 도달하는 게 어려워요. 이제 드론은 단순히 비 행만이 문제가 아니에요. 비행 상태에서 드론이 스스로 주변 상황을
추는 기술이 필요하다. 또 상황을 실시간으로 보여줄 수 있는 적절한 카메라도 개발해야 한다.
인식해야 하고, 배달하거나 촬영을 하는 등 다양한 행위를 해야 하지
“드론은 결국 정보를 제공하는 도구와 같아요. 상황을 빠르게 이미지로 만들고, 위험성 여부를 정보로
요. 이런 기술들이 발전하려면 시간이 필요해요. 이게 바로 20~30의
전달한 후에 피해를 최소한으로 줄이는 방법을 찾아야 하죠.”
영역이지요.
도시환경공학부와 기계 및 원자력공학부는 올해부터 미래창조과학부 과제를 공동으로 수행하고 있
unist MAGAZINE autumn 2015
▶ 황성주 교수 드론이 장난감으로만 끝나진 않을 거예요. 이미 여 러 방면에서 쓰이고 있고 필수적으로 자리 잡은 곳도 있으니까요. 기술 발전을 거듭하고 있는 만큼 미래 가 밝아요. 21세기 초반 우리 삶의 혁신을 가져온 것 은 인터넷과 스마트폰이었지요. 앞으로 21세기에는 드론을 포함한 로봇 기술이 그 역할을 할 거라고 생 각해요.
다. 울산시는 국가산업단지와 석유화학단지가 있는 산업도시라 유해물질이 유출되거나 폭발하는 등 화학 재난이 발생할 우려가 크다. 이를 신속하게 대처해 피해를 최소화할 수 있는 방안을 두 학부가 공
▲ 성민규 교수 얼마 전 이탈리아 두오모 성당에 드론 충돌 사고가 있었어요. 국 내 한 방송사가 촬영 차 드론을 날렸다가 벌어진 일이라고 하지
동으로 찾고 있는 것이다.
요. 국외에서 벌어진 일이 아니라서 그런지, 국내에서는 그렇게
기계 및 원자력공학부는 센서와 드론, 로봇 등을 개발하고 이를 이용한 화학물질 감지 및 감시하는 방
이야기가 많이 회자되지 않았어요. 사실 이건 분명히 짚고 넘어
법을 연구한다. 도시환경공학부는 드론으로 얻은 정보를 매뉴얼로 만들어서 재난에 신속하게 대응할 방안을 마련하고 있다. 윤 교수는 “화학재난에 대한 통합적인 매뉴얼 작업과 대응 체계 등을 연구하고 있다”며 “현장에서 실 질적으로 사용할 수 있는 가이드라인을 만드는 게 목표”라고 말했다. 그는 이어 “울산시와 소방본부, 기업에서도 사용할 수 있는 통합 매뉴얼을 개발해 재난에 효과적으로 대응하고 싶다”고 덧붙였다.
드론은 우리 집 배달부? 재난 현장에 투입할 수 있는 드론은 현재 실외에서는 GPS(global positioning system)를 기반으로 자 신의 위치를 인식한다. GPS는 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성항 법시스템. 하지만 좌표만 나오기 때문에 장애물의 모습을 파악해서 이동하는 데 한계가 있다. GPS의 오차 범위는 대략 5m 정도인데, 이 수준이면 택배 물건을 옆집에 내려놓을 수도 있다. 장애물 이 많은 지역에서는 신호가 끊길 경우도 적지 않다. 군사용으로 사용하는 드론은 다양한 보정기술을 탑재해 대상을 정확하게 파악할 수 있지만 상업용에서는 이야기가 달라질 수밖에 없다. 전기전자컴퓨터공학부 황성주 교수는 GPS의 취약점을 보완할 기술을 2가지 소개했다. 우선 SLAM(simultaneous localization and mapping)이다. 이 기술은 지도에 대한 정보가 없는 상태에서 주 변위치를 스스로 인식하는 동시에 주변 환경을 3차원 지도로 만들 수 있다. 또 정적으로 지도를 구축하
가야 할 문제예요. 부끄럽다는 선에서 그칠 게 아니라, 우리가 근 본적으로 드론과 드론 저널리즘에 대해 다시 생각해보고, 다양한 논의가 이루어져야 해요.
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는 SFM(structure from motion)도 있다. 이를 이용하면 2D
는지에 대한 윤리적 문제가 사회적으로 충분히 논의돼야 한다는 지적이다. 드론이 가져올 수 있는 사
이미지와 움직임 정보를 이용해 주변 환경의 3차원 지도를
회적 영향력을 이해하고 접근할 필요가 있다는 것이다.
만들 수 있다.
“unmanned, 사람이 타지 않았다는 거예요. 사람은 원격으로 조종할 뿐이죠. 분쟁 지역에 드론을 투입
황 교수는 “SFM을 통해 미리 구축한 지도에서 위치를 인
해 작전을 펼치다가 민간 지역에 피해를 주게 된다면? 사람들은 현장에 있었던 게 아니라고 책임을 회
식하면 SLAM과 비교해 정확한 정보를 파악할 수 있다”며
피할 수 있다는 거죠.”
“두 가지 기술이 드론에 적용되면 드론이 목적지를 또렷하
성 교수는 이처럼 ‘드론 저널리즘’이 전통적인 저널리즘 방식과는 다른 윤리적, 도덕적 이슈를 제기한
게 인식하고 이동할 수 있다”고 설명했다.
다고 지적했다. 전통적인 저널리즘의 핵심은 직접 목격하는 것이다. 그런데 드론은 사람이 현장에 가
최근 알프스 고산지역에서 드론을 이용한 무인택배 실험
지 않으니 시야가 제한적이며, 자세한 상황을 온전히 읽기 어렵다. 드론은 ‘윤리적, 도덕적 이슈’라는
이 성공해 화제가 됐다. DHL과 도미노 피자 등에서도 드
문제 앞에서 어떤 식의 비행을 보여주게 될까. 우려 지점과 충돌하여 추락할까, 아니면 저널리즘의 정
론을 이용해 택배 및 배달을 하기 위한 투자를 아끼지 않고
의를 다시 쓰게 될까.
있다. 얼마나 가능성이 있는 것일까.
인류는 편리함을 위해 도구를 만들었다. 날이 갈수록 기술이 발전했고, 이제는 사람이 타지 않는 항공
“땅이 넓고 주택 간 거리가 떨어진 지역에서는 GPS를 기반
기까지 등장했다. 촬영과 재난 감시, 배달 등 생활 전반은 물론 놀이용으로도 활용할 수 있는 드론. 이
으로 한 드론 택배가 유용할 수 있어요. 반면 도심 지역은 아
멋진 기계는 앞으로 우리에게 어떤 모습을 보여줄까. 예측할 수 없는 미래를 눈에 보이도록 만들고 있
직까지 사람이 더 나아요. 도심에서는 예측 불가능한 상황이
는 연구자들은 드론이라는 도구로 새로운 미래를 그리고 있다. 드론이 펼쳐낼 새로운 세상에 쓰일 기
얼마든지 벌어질 수 있고 지형도 제각각이거든요. 이렇게 되
술들은 UNIST 캠퍼스에서도 영글고 있다.
면 드론이 자기 위치를 인식하기 어려워요. 숱한 장애물을 피해서 비행하는 것도 쉽지 않고, 물건을 받아야 할 사람에 게 정확하게 배달하는 것도 쉽지 않은 일이죠. 악천후나 실 내 환경에서는 GPS를 기반으로 하면 위치 인식 및 이동이 힘드니까요. 이럴 땐 컴퓨터 비전 기술을 이용한 정교한 3차 원 지도 구축 및 충돌 회피가 도움이 될 수 있습니다.” 황 교수는 레이더와 카메라 등 센서 기술이 발전하고, SLAM 같은 기술이 좀 더 개발돼 돌발 상황에 대응할 수 있 다면 도심에서도 드론을 이용한 택배가 가능할 수 있다고 전했다.
새로운 미래를 그리는 도구, 드론 미디어를 통해 드론으로 촬영한 사진이나 영상을 보는 것 은 이제 특별한 일이 아니다. 드론은 최근 각종 프로그램 에서 사람 시선으로 보기 어려운 자연 경관을 비춘다. 헬 기에 비해 비용이 저렴해 찾는 이가 늘었다. 드론에 달린 카메라로 촬영한 영상은 화질이 깨끗한 편은 아니지만, 현 장성이 살아있다. 투박하지만 생동감 있는 이야기를 전해 줄 수 있다. 기초과정부 성민규 교수는 “화제성에 비해 드론 보급으로 나타날 수 있는 문제들에 대해 논의하는 장이 다양하지 못 하다”고 지적했다. 드론이 없던 시절에는 집주인 허락 없이 맘대로 촬영할 수 없었다. 하지만 이제 드론은 공중에서 허락 없이도 얼마든 지 촬영할 수 있다. 어디까지 촬영하고, 어디부터는 안 되
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introduce schools 드론은 다양한 분야에서 연구와 개발이 이루어지는 융합적인 기술을 필요로 한다. UNIST 각 학부에서는 드론을 어떤 관점에서 접근해 연구하고 있을까?
기초과정부 UNIST의 신입생은 세부 전공과정이 없는 이공계열과 경영계열의 두 계열로 입학한다. 기초과정 부에서는 1년간 이들의 기초교양 교육을 담당하고 있 다. 기초과정부에서는 드론 기체와 위치 인식 등을 다 루는 여타 학부와는 달리 드론의 등장으로 벌어지고 있는 전반적인 현상, 드론을 둘러싼 미디어와 저널리 즘 등에 대해 폭넓게 논의하고 있다. 성민규 교수는 드 론의 등장으로 불거진 윤리적, 도덕적 이슈를 지적한 바 있다.
도시환경공학부 기계 및 원자력공학부와 미래창조과 학부 과제를 수행 중인 도시환경공학부는 재난 현장 에서 신속하게 대응할 수 있는 방안 마련을 연구한다. 드론을 통해 얻은 정보를 매뉴얼화해서 재난 현장에
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서 신속하게 대응할 수 있는 방안이 바로 그것. 그중 윤동근 교수는 화학재난에 대한 통합적인 매뉴얼 작 업과 대응 체계 등을 면밀히 연구하고 있다. 울산시와 소방본부, 기업 등에서 실질적으로 사용할 수 있는 통 합 매뉴얼을 만드는 것이 그들의 연구 과제.
기계 및 원자력공학부 드론 기체와 드론에 장착하는 부 속품 등을 연구하고 개발한다. 드론이 자기 위치를 인 식할 수 있도록 하는 센서 역시 그중 하나이다. 드론은 아직 완전치 않다. 이를 보완하기 위해 손흥선 교수는 드론의 군집비행 제어방식을 연구하고 있으며, 배준범 교수는 구형의 유니콥터를 비롯해 UFO 형태의 드론 등
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다양한 형태의 드론을 연구하고 있다. 더불어 도시환경 공학부와 미래창조과학부 과제를 수행 중인데, 드론을 이용해 화학 재난 현장에서 화학 물질 감지 및 감시하 는 방법에 대해서도 연구가 진행 중이다. 전기전자컴퓨터공학부 드론이 자기 위치를 인식하는 일은 영화에서처럼 간단하지 않다. 예측 불가능한 지형 과 장애물을 극복하고, 가고자 하는 목표를 정밀하게 파악하려면 그만큼 기술 발전이 필요할 것. 전기전자컴 퓨터공학부에서는 드론이 자기 위치를 인식할 수 있도 록 하는 기술을 연구 및 개발하고 있다. 황성주 교수는 1. 손흥선 교수팀의 오퍼레이터에서 드론 제어 모습을 시연한 것. 머지않은 미래에는 한 명의 오퍼레이터가 백 대가 넘는 드론을 제어하게 될 것이다. 2. 2013년 개발된 배준범 교수팀의 유니콥터는 구형 테두리가 프로펠러 등 드론의 주요 부위 를 감싸고 있어 드론은 물론 주변 물체도 보호할 수 있다. 3. 군집비행을 위해 손흥선 교수팀에서 개발한 유드론
복잡한 지형에서는 힘을 발휘하지 못하는 GPS를 보완 하기 위해 SLAM, SFM 등 드론이 주변 상황을 스스로 인식하고 3D로 맵핑할 수 있는 기술을 연구하고 있다.
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Photo essay
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‘전자현미경 속에는 우리들의 어린시절이 담겨 있습니다’
쓰이고 있다. 스마트폰과 전기자동차에 들어가는 리튬이온배터리가 가장 대표적이며, 니켈카드뮴, 리튬이온, 니켈-수소, 리튬폴리머 등 다양한 종류가 있다. 빨리 충전되고 오래 쓰며 힘센 2차 전지를 만드는 연구를 진행하는 UNIST 연구실에서 2차 전지 속살 사진을 구했다. 전자현미경으로 들여다 본 양극, 음극, 분리막은 어린 시절 가족을 떠올리게 만드는 모습을 하고 있었다.
같은 단단함이 느껴지는 기둥은 사실 ‘역오팔
분리막’이다. 기둥에 감겨있는 것은 1mm 두께의
‘철사’다.
분리막은 2차 전지에서 양극과 음극을 분리하는
존재다. 이 사이로 리튬이온이 지나다니며 충전과
(모델명 S-4800)을 이용해 70,000배율로 찍었다.
전지의 성능이 좋아진다. 저온주사전자현미경
리튬이온이 쉽고 빠르게 지나다닐 수 있어 2차
리튬이온이 지나다닌다. 구멍이 많고 규칙적일수록
구멍이 규칙적으로 배열돼 있는데, 이 구멍 사이로
체가 떠오른다. 분리막에는 마치 벌집처럼 수많은
분리막’의 표면을 살핀 사진에서 콩국수를 거르던
모습은 언제 봐도 설레는 장면이었다. ‘역오팔
촘촘한 그물망 사이로 콩국물이 떨어져 내리는
콩을 간 다음 체에 걸러서 콩국수를 해주곤 했다.
2_ 분리막 학교 수업을 마치고 돌아오면 어머니는
이용해 30배율로 찍었다.
보였다. 저온주사전자현미경(모델명 S-4800)을
감긴 상태에서도 변형되거나 부서지지 않는 강성을
모방해 개발한 것이다. 이 분리막은 얇은 철사에
분리막은 이상영 교수팀이 보석인 오팔의 구조를 2
2차 전지는 충전해서 반복 사용할 수 있는 전지인데, 우리가 사용하는 대부분의 휴대용 전자기기에
아버지처럼. 그 어떤 비바람에도 흔들리지 않을 것
방전을 진행한다. 사진 속에 보이는 역오팔
UNIST는 2차 전지 분야에서 스탠포드대, MIT와 함께 세계 TOP3의 연구 역량을 보유하고 있다.
1_ 분리막 집을 지탱해주는 든든한 기둥 같다.
사진 제공_ 에너지 및 화학공학부 조재필 교수팀(양극, 음극), 이상영 교수팀(분리막)
2차 전지 속살에 들어있는 우리들의 어린 시절
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스캔 전압은 15kV, 전류는 1.6nA이다.
전자현미경(FEI사 Verios 460)을 이용해 15,000 배율로 찍었으며
리튬이온이 음극 물질과 반응하면 배터리의 출력도 높일 수 있다.
리튬이온이 음극에 닿을 표면적이 넓어진다. 한꺼번에 많은
실리콘에 철을 혼합한 물질이다. 꽃핀 것처럼 펼쳐진 모양 덕분에
찾고 있다. 실리콘을 활용하려는 시도가 많은데, 사진 속 물질은
조재필 교수팀은 오래 쓰고 가벼운 배터리를 만들 새 음극 물질을
2차 전지 음극 물질로는 주로 그래파이트(흑연)가 활용된다.
꽃처럼 보이는 사진 속 주인공은 2차 전지의 음극 물질이다.
그 어여쁜 생김새를 보고 있노라면 시간 가는 줄 몰랐다. 활짝 핀
1_ 음극 학교 가던 길 한편에는 언제나 꽃이 만발해 있었다. 1
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20kV, 전류는 1.6nA이다.
전자현미경(FEI사 Quanta3D FEG)을 이용해 10,000배율로 찍었으며 스캔 전압은
만든 물질은 그래파이트의 안정성과 실리콘의 효율을 동시에 잡을 수 있다.
놓았다. 실리콘은 용량이 크므로 가볍고 오래 쓰는 배터리를 만들기 좋다. 이렇게
역시 음극 물질이다. 안정성이 높은 그래파이트에 실리콘을 나노 단위로 겹겹이 쌓아
꺼칠꺼칠한 달 표면에 닿을 것도 같았다. 달처럼 둥그렇고 거친 표면을 가진 이 물체
2_ 음극 언제나 달의 뒷면이 보고 싶었다. 어린 시절엔 조금만 더 자라 손을 뻗으면
0.8nA이다.
30,000배율로 찍었으며 스캔 전압은 10kV, 전류는
더 높아진다. 전자현미경(FEI사 Verios 460)을 이용해
접촉할 수 있는 전체 면적이 늘어나기 때문에 배터리의 효율이
작은 알갱이들이 뭉쳐져 있다. 표면이 이런 형태면 리튬이온이
양극 물질 역시 리튬이온과 반응성을 높여야 하기 때문에 크고
충전한 다음 관찰한 모습이라 용량이 줄어든 걸 확인할 수 있다.
사진 속 물질은 4번 사진에 있는 양극 후보 물질이다. 300회
꽃처럼 피어 있었다. 금방이라도 석류 알갱이가 쏟아질 것 같은
손이 갔다. 한 입 베어 물면 새빨간 즙이 묻어날 듯 알갱이들이
5_ 양극 집으로 돌아가는 길이면 옆집 아저씨네 집 석류나무로
0.8nA이다.
10,000배율로 찍었으며 스캔 전압은 10kV, 전류는
위한 것이다. 전자 현미경(FEI사 Verios 460)을 이용해
모습인데 이 역시 표면적을 넓혀 리튬이온과의 반응을 돕기
0.05 : 2’의 비율로 섞어 만들었다. 동그란 표면은 울퉁불퉁한
리튬과 니켈, 코발트, 알루미늄, 산소가 각각 ‘1: 0.8 : 0.15 :
다른 점은 망간 대신 알루미늄이 들어갔다는 점이다.
동그란 물질 역시 니켈이 풍부한 양극 물질 후보다. 3번 사진과
초콜릿을 한참 동안 들여다보았다. 아몬드 초콜릿을 닮은
표정으로 건넨 초콜릿. 아몬드 알갱이가 촘촘히 박힌 동그란
4_ 양극 짝사랑하던 여자애가 선물 받은 거라며 새초롬한
찍었으며 스캔 전압은10kV, 전류는 0.8nA이다.
전자현미경(FEI사 Verios 460)을 이용해 5,000배율로
이 물질 역시 배터리를 더 강력하게 만들 양극 물질 후보다.
망간, 산소를 각각 ‘1 : 0.6 : 0.2 : 0.2 : 2’의 비율로 섞어서 만든
쓰일 수 있는 니켈이 풍부한 물질이다. 리튬과 니켈, 코발트,
한과를 닮은 사진 속 동그란 물체는 리튬이온배터리의 양극에
쌀가루 가득 묻은 한과 맛은 그 무엇과도 비교할 수 없었다.
3_ 양극 저녁밥을 배불리 먹고 나면 어머니는 한과를 내오셨다.
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curious story U UNIST가 위치한 울산과 관련된 과학 이야기에 대해 알아봅니다
글_ 최성득 도시환경공학부 교수 (UNIST 환경분석센터장) 최성득 교수는 수질, 대기, 토양, 생체 등 다양한 매개체에 있는 아주 미세한 양의 유해물질을 추적하는 연구의 대가로 꼽힌다. 극미량의 오염물질이 확산되는 모습을 파악해 ‘한국형 다매체 모델’ 개발도 추진하고 있다. 울산을 중심으로 다양한 연구를 수행하는 그가 태화강의 과거와 현재에 대해 풀어냈다. 이 글은 울산시에서 발간한 〈태화강 백서〉(2014) 를 기반으로 했다. 그림_ EARL SENCHUK
힘찬 연어, 울산으로 돌아오다
울산과 생태환경, 언뜻 보면 어울리지 않은 것처럼 보인다. 공업도시 울산에 대한 뿌리 깊은 편견 때문이다. 이런 선입견을 벗고 울산이 녹색도시로 변모하기 시작했다. 그리고 UNIST 환경분석센터가 그 중심에서 활약하고 있다. 자연과 함께 살아가는 생태도시, 울산을 꿈꾸는 그들의 ‘심폐소생술’이 궁금하다.
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1980~90년대 환경문제를 다루는 자리에서는 꼭 울
아지자 연어를 비롯한 다양한 어류도 많아졌다. 물고기
경물질 분석 분야에서 숙련된 연구 인력도 센터의 경
산이 언급됐다. 1990년대 중반 이후, 필자가 본격적
가 살고 백로가 돌아오는 기적이 일어난 것이다. 이후로
쟁력 중 하나다. 이런 강점 덕분에 울산뿐 아니라 환경
으로 환경을 공부할 때도 여전히 울산은 환경오염의
도 울산시는 수질개선사업과 동시에 생태하천 조성을
부나 식약처 등 국가 기관도 이 센터에서 다수의 모니
대명사였다. 그런데 2008년 가을, UNIST에 가기 위
위한 자연형 하천정화사업 등을 꾸준히 진행하고 있다.
터링 사업을 진행하고 있다.
화강은 연어가 돌아오고, 백로가 날아오며, 바지락 채
UNIST에서 수행하는 태화강 연구
생태하천으로 거듭나기 위한 태화강의 노력
취가 가능한 생태하천이 되어있었다. 도대체 지난 10
태화강의 일반 수질항목(BOD 등)은 이미 알려진 대
UNIST 환경분석센터와 환경분석화학연구실의 연구
여 년 동안 무슨 일이 있었던 것일까?
로 1급수 수준으로 나아졌다. 덕분에 다양한 수중 생
결과에 따르면, 태화강 전역에서 항생제와 소염진통
태계도 복원됐다. 국내에서 가장 성공적인 하천 복원
제 같은 의약물질, 1급 발암물질을 포함한 다환방향족
기적의 태화강 복원
사례라고 자부할 수 있다. 그러나 환경화학과 생태독
탄화수소, 중금속이 검출되고 있다. 강물이 깨끗하고
울산은 1962년 특정공업지구로 지정됐다. 이후 석유
성 관점에서 보면, 태화강 미량 오염물질에 대한 연구
투명해 보이지만 속에는 온갖 유해물질이 들어있다는
화학, 자동차, 조선 등 대규모 산업단지가 세워졌고,
는 미흡하다. 태화강 수질이 1급수 수준으로 개선됐지
것이다. 의약물질은 주로 하수처리장 방류수 배출구
1990년대 중반에는 인구 100만 명을 넘어서는 거대
만, 과거와 달리 다양한 오염물질이 하천으로 흘러든
근처에서 농도가 높았다. 강의 상류에서는 불법 노천
도시가 됐다. 이 과정에서 다량의 생활하수와 공장폐
다. 이런 미량오염물질 상당수는 잔류성 유기오염물
소각 등으로 인해 다환방향족탄화수소가 많이 검출됐
수, 농축산폐수가 태화강으로 흘러들었다. 1996년 태
질과 환경호르몬으로 분류된다.
다. 도심과 공단이 위치한 하류에서는 중금속이 주로
화강 하류의 연평균 생물학적 산소 요구량(BOD)은
물론 아주 적은 양의 오염물질이 우리 몸에 당장 독성
나왔다.
11.3mg/L로 공업․농업용수로 사용할 수 없는 전국
을 나타내지는 않는다. 하지만 장기적으로 수서생물에
태화강 하류에서는 식용 재첩과 바지락이 채취된다.
최악의 수준이었다.
축적되면 생태계를 교란시킬 수 있다. 기존의 하수관
이들은 식품오염 기준을 충족한다고 알려졌지만, 사
1997년 광역시로 승격된 울산시에서 가장 절실한 문제
거 개선만으로는 이러한 오염물질이 태화강에 유입되
실 중금속과 일부 항목 외에는 환경호르몬에 대한 기
는 환경개선이었다. 울산시는 멀리 내다보고 태화강을
는 걸 막을 수 없다. 예를 들어, 자동차 매연에서 배출
준치가 없는 경우가 많다. 다시 말해, 태화강에서 채취
살릴 계획을 만들기 시작했다. 우선 오・폐수가 태화강
된 다양한 발암물질은 도로변과 교량 노면에 쌓였다가
한 바지락 등에 대해 정확한 정보까지는 알려지지 않
으로 직접 유입되지 않는 방법을 고안했다. 15년 동안
비가 오면 빗물과 함께 하천으로 흘러들어가는 식이
은 것이다. 우리에게 많이 알려진 중금속 같은 오염물
47,000여 개의 가정 오수관을 설치해 하수처리장으로
다. 울산시에서 우수토실을 설치해 다른 곳에 쌓였다
질 부분에선 안전하지만, 기준항목 외의 다양한 미량
연결한 것이다. 2004년에는 ‘에코폴리스 울산선언’을
가 비에 씻겨 흘러가는 비점오염원을 관리하고 있다.
오염물질이 얼마나 축적됐는지, 체내에서 어떤 상승
통해 울산을 친환경 생태도시로 탈바꿈하는 계획을 수
하지만 여전히 태화강 수질개선을 위해 할 일이 많다.
작용을 일으키는지는 알려지지 않은 것이다.
립했다. 이듬해에는 태화강 마스터플랜도 만들었다.
현재 울산에서 이런 화학물질을 전문적으로 분석할
향후 태화강이 진정한 생태하천으로 거듭나려면 눈에
2004년부터 2007년까지는 본격적인 수질개선사업이
수 있는 국가공인기관은 UNIST 환경분석센터뿐이다.
보이지 않는 화학물질에 대해서도 관심을 가져야 한
이뤄졌다. 하수처리장을 건설하고, 태화강으로 들어가
이 센터는 환경부 인정 폐기물과 잔류성 유기오염물
다. 지금까지는 강물의 투명도, 냄새, 물고기 회귀 여
는 생활오수를 차단하며, 퇴적오니를 파냈다.
질을 측정하는 기관이다. 극미량오염물질을 분석하기
부, 하수관거, 수변공원 등 눈에 보이는 것에 신경을
이후 태화강 수질은 대폭 향상돼 2013년에는 BOD가
위해 최고 수준의 분석장비도 갖추고 있다. 대표적인
썼다. 앞으로는 보이지 않는 위험까지도 염두에 두고
1.9 mg/L(수질 1등급)이 됐다. 전국 주요 도심하천 중
게 고분해능 질량분석기, 액체크로마토그래프/탄뎀질
지속적인 모니터링을 수행할 필요가 있다. 그리고 그
최고 수질이며, 이를 현재까지 유지하고 있다. 물이 맑
량분석기, 유도결합플라스마 질량분석기 등이다. 환
선두에 UNIST 환경분석센터가 있다.
해 지나던 태화강은 예전에 알던 그곳이 아니었다. 태
ABOUT UEAC 환경분석센터(UEAC, UNIST environmental analysis center)는 2009년 UNIST 개교와 함께 연구지원본부 산하에 설립됐다. 현재 이 센터는 고분해능 질량분석기(HRGC/HRMS)와 유도결합플라즈마 질량분석기(LCICP-MS) 등 첨단 환경분석기기와 다양한 전처리장비들을 갖추고 있다. 이들 장비를 활용해 잔류성유기오염물질(환경호르몬)뿐 아니라, 극미량 중금속의 분석 서비스를 제공하고 있다. 국가 기준에 적합한 시료채취/기 기분석 인력, 시설, 장비를 갖추고 다양한 교내외 연구지원 업무도 진행한다. 설립 초기부터 환경부와 식약처 등 다수의 국가연구과제를 수행하며 대학 소속 연구기관의 롤모델을 제시하고 있다.
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play science 실생활에서 가까이 접할 수 있는 과학에 대해 이야기해봅니다
Advanced TEM
글_ 이종훈 신소재공학부 교수 이종훈 교수는 첨단 투과전자현미경 전문가로 이를 이용한 신소재 연구를 하고 있다. 이차원재료, 탄소나노재료, 연성소재, 반도체재료, 에너지재료, 나노금속재료 등이 연구대상 물질이며, 원자 및 나노 수준에서 실시간 관찰 및 실험 기법을 구현하고 있다. 사진_ 이종훈 교수 외
원자 구조를 눈으로 본다 세상을 눈으로만 관찰하던 인류는 이제 ‘원자’까지 볼 수 있게 됐다. 광학현미경에 이어 등장한 전자현미경 기술이 발달한 덕분이다. 물론 원자 크기까지 들여다 볼 장비가 흔한 건 아니다. 몸값만 해도 수십억 원에 달하는 최첨단 장비를 UNIST가 아시아 대학 최초로 설치했다. 2011년 자연과학관 지하 연구지원본부에 자리 잡은 ‘원자분해능 수차보정 투과전자현미경(advanced TEM)’이다. 원자 크기까지 실시간으로 보게 된 인류에겐 어떤 변화가 생겼는지 첨단 투과전자현미경 전문가, 이종훈 교수에게 들어봤다.
unist MAGAZINE autumn 2015
과학 연구를 수행하는 데 가장 중요한 기법 중 하나는 ‘직접 관찰’이다. 이는 속담 “보는 것이 믿는 것이다(seeing is believing)”와도 일맥상통한다. 과학은 관찰을 통해 새로운 것을 발견하고 검증하고 진보시킨다. 무언가를 직접 관찰하 려는 인류의 욕구는 1930년대 초, 전자현미경(electron microscope) 발명으로 이어졌다. 이후 지속적으로 발전된 전 자현미경은 85년이 지난 지금 신소재, 나노과학, 반도체, 생물, 의학 등의 첨단 연구 분야에서 필수적인 장비로 크게 주 목 받고 있다. 우리에겐 조금 낯선 전자현미경에 대한 궁금증을 풀어보자.
‘직접 관찰’ 가능케 한 전자현미경의 발명 현미경(microscope)은 직접 관찰에서 가장 핵심적인 도구다. 눈으로 볼 수 없는 작은 물체나 물질을 확대해 관찰할 수 있게 해주는 장치이기 때문이다. 일반적으로 현미경이라 하면 ‘광학현미경(light microscope)’을 가리키는 경우가 많 다. 광학현미경에는 유리로 만든 렌즈가 들어가는데, 이들이 결합해 빛을 굴절시키면 물체의 상을 확대시킬 수 있다. 그 덕분에 우리는 아주 작은 물체를 확대시켜 보게 되는 것이다. 그런데 광학현미경으로 볼 수 있는 물체 크기는 0.2 마이 크로미터(㎛, 1㎛=0.000001m)에 그친다. 빛의 파장에도 한계가 있어 그보다 작은 물체를 식별하기는 어렵다. 이런 물 리적 한계를 ‘아베 회절한계(Abbe diffraction limit)’라고 한다. 현대과학에서 관찰하는 대상들은 광학현미경으로 볼 수 있는 크기보다 훨씬 더 작다. 이런 물체나 물질을 보려면 새로 운 장치가 필요했다. 이런 요구에 부응해 새로 등장한 게 ‘전자현미경(electron microscope)’이다. 전자현미경은 빛보 다 파장이 훨씬 작은 전자빔(electron beam)을 이용해 상을 확대한다. 전자기장으로 전자빔을 굴절시켜 0.2㎛보다 더 작은 물체도 확대시키는 원리다. 이런 전자현미경을 발명한 인물은 독일 물리학자인 러스카(Ernst Ruska)다. 1931년 세상에 등장한 이 장비는 이후 과학계 발전에 큰 영향을 줬다. 러스카는 이 공로를 인정받아 1986년 노벨 물리학상을 수상하게 됐다. 전자현미경은 지속적으로 발전해 다양한 분야에 활용됐다. 반도체 분야에서는 반도체의 구조와 결함 분석, 선폭 측정 전자빔을 송출하는 전자총
등에 쓰였고, 금속재료 분야에서는 금속 성분과 구조 분석, 전위와 입계 등의 결함 분석, 변형구조 분석 등에 활용됐다. 신소재의 물성을 평가하거나 나노구조를 분석하고, 의료와 생물 분야에서는 세포와 분자구조를 분석하는 데 이용된다. 또 산업 분야에서 품질 관리하는 데도 널리 사용되고 있다. 하지만 전자현미경의 공간분해능(spatial resolution)은 이론적인 수준인 0.004 나노미터(nm, 1nm=0.000000001m) 를 구현하지 못하고 있다. 공간분해능은 서로 떨어져 있는 두 물체를 구분할 수 있는 능력으로 전자현미경의 성능을 나
집광 장치의 조리개
표본 포트
타내는 지표 중 하나다. 실제 전자현미경이 구분할 수 있는 수준은 아직 이론적인 분해능까지 구현하기 어렵다. 전자현 대물렌즈 조리개
미경의 전자빔을 굴절시키는 전자기적 렌즈 제작이 까다롭고, 렌즈가 아주 정교하게 제작되더라도 전자빔의 굴절이 불 완전한 수차(aberration)의 한계에 도달하기 때문이다.
중간 조리개
대물렌즈
결국 분해능을 개선하기 위해 전자빔 굴절을 적극 보정하는 수차보정(aberration correction) 기술이 도입됐고, 상용화
회절렌즈
되기에 이르렀다. 최근 수차보정의 결과 전자현미경의 공간분해능이 비약적으로 좋아졌다. 이에 따라 화학적 해석법 발
중간렌즈 프로젝터 렌즈
쌍안경
전, 분석의 안정성, 저전압에서 작동하는 현미경 개발 등 획기적인 발전이 이뤄졌다.
UNIST advanced TEM이 이룬 과학적 성과 형광판
UNIST는 세계 최고 수준의 원자분해능 수차보정 투과전자현미경(TEM, transmission electron microscope)인 ‘advanced TEM’을 아시아 최초로 도입하기로 결정했다. 신소재 연구에서 핵심 장비인 이 장비는 2011년 설치된 다음 해부터는 본격 운용돼 세계적인 연구결과 발표에 기여하고 있다.
투시영상기록장치
이 현미경의 공간분해능은 0.5 옹스트롬(angstrom, 0.0000000001m)에 달한다. 이는 가벼운 원소인 탄소, 붕소, 질 소, 산소 등의 단일 원자의 크기보다 작다. 다시 말해 이 현미경을 이용하면 단일 원자들을 ‘직접 관찰’할 수 있게 된다.
전자현미경(투과)의 구조, 맨 위에 전자총이 존재하고 전자 총에서 만들어진 전자파를 모아 시료 조각에 쪼는 집속렌
이 장비를 이용하면 신소재 연구에서 가장 중요한 원자 구조를 직접 눈으로 볼 수 있다. 또 물성에 영향을 미치는 결함
즈, 시료 조각을 통과한 전자파를 확대해 영상을 만드는 대
등도 실시간 관찰하는 수준에 이르렀다. 예를 들면, 최근 가장 각광받고 있는 그래핀 등 탄소나노재료에서 단일 탄소 원
물렌즈, 투사렌즈 등으로 이뤄져 있다.
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1. 붕소와 질소로 구성된 이차원 재료 질화붕소(hBN)에서 삼각형으 로 결함이 생기는 과정을 실시간으로 관찰했다. Advanced TEM 과 이 장비를 전문적으로 다룰 수 있는 인력이 있었기에 가능한 일 이었다. 2. 원자 단층의 질화붕소(hBN)의 수차보정 투과전자현미경 사진으 로 단원자들의 배열을 관찰할 수 있다. 3. 이종훈 교수가 advanced TEM을 살펴보고 있다.
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자들의 배열구조, 결함구조, 화학성분, 탄소원자에 붙어 있는 원자들을 관찰할 수 있다. 최근 필자의 연구그룹에서는 질화붕소(hBN)에서 삼각형으로 원자 구멍이 생기는 과정을 포착했다. 두 원소가 결합된 이차원재료에서 결함이 만들어지는 과정을 처음부터 끝까지 파악한 최초의 연구다. 이차원재료는 흑연이나 그래핀처 럼 원자의 얇은 막 구조로 이뤄진 물질인데, advanced TEM 덕분에 자세히 관찰하게 된 것이다. 이 연구에서는 질화붕소 원자막에 전자빔을 쏘아 삼각형으로 결함이 생기는 장면을 실시간으로 관찰했다. 흑연과 구조 가 비슷해 ‘백색 흑연’이라고도 불리는 질화붕소는 그래핀과 정반대로 전기 절연성이 뛰어나 부도체 소재로 활용 가능 성이 높은 차세대 소자용 재료다. 사실 질화붕소는 고분해능 투과전자현미경 안에서도 원자 수준으로 관찰하기 어려운 소재였다. 그래서 필자의 연구진 은 질화붕소의 변화 과정을 연속 촬영해 원자 수준의 관찰을 시도했다. 이 과정에 UNIST에 설치한 저전압 수차보정 투 과전자현미경이 활용됐다. 또 관찰 결과를 계산과학으로도 해석해 원자 하나의 움직임까지 추적할 수 있었다. 이차원재 료에서 원자가 손상되면서 구조에 구멍이 생기는 전체 과정을 밝혀낸 것이다. 이를 통해 물리학과 재료과학의 융합 수 준을 진일보시킬 수 있었다. 또한 최근 각광받는 반도체 성질의 이차원재료인 이황화몰리브데늄(MoS₂)에서 전자빔에 의해 결함이 생기는 과정도 관찰했다. 전자빔의 영향을 받아 황 원자들이 떨어지고 직선결함들이 발생하며 이들의 합체에 의해 구멍이 생성되는 걸 직접 본 것이다. 이 구멍 주변부에는 몰리브데늄 금속 원자들이 모여 새로운 단원자층 나노구조를 만들었는데, 이 현상 도 처음 보게 됐다.
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세계 최고의 전자현미경 연구를 기대하며 수차보정 전자현미경 기술은 복잡한 이론에 근거하고 있어 아주 까다롭다. 하지만 관련 이론과 재료과학적 지식, 운용 능력 등 지식과 경험을 쌓으면 누구나 전자현미경 학자가 될 수 있다. 만약 이 분야로 진로를 생각하고 있다면 UNIST에 서 경험을 쌓는 것도 좋을 것이다. 세계 최고 수준의 수차보정 전자현미경 장비를 운용하면서 지식과 노하우를 축적할 수 있기 때문이다. 전자현미경을 한 번 들여다본 연구자는 그 매력에 빠지게 된다. 원자 수준에서 재료를 관찰하면서 눈으로는 절대 볼 수 없는 미시세계로 들어가는 희열을 맛보게 되기 때문이다. 이와 동시에 인류의 삶을 혁신시킬 신소재 개발을 앞당기는 데도 기여하게 된다. 재미와 보람을 동시에 잡을 수 있는 멋진 분야다. 필자는 앞으로 새롭게 개발될 차세대 전자현미경 장비들과 더불어, 과학적 지식을 보유한 전문 연구자들이 UNIST에서 세계 최고 수준의 신소재 연구를 지속하게 되기를 기대하고 있다.
ABOut ADVAnCED tEM (tRAnsMissiOn ELECtROn MiCROsCOPE)
W
투과전자현미경(TEM)은 고공간분해능으로 물질의 미세 구조물을 분석하는 데 사용된다. 전자총으로부터 나온 고전압전자빔이 얇은 필름 샘플에 비쳐 샘플을 뚫고 전자기렌즈와 전자회절패턴의 고해상도 전자영상을 통해 나타난다. Advanced TEM으로 촬영할 수 있는 영상 및 분석법 •서브옹스트롬 공간분해능 TEM
•개별 원자 역학
•저전압의 원자분해능
•전자 에너지 손실 분광과 에너지 분광의 고 에너지 분해능
•연성 물질의 이미지화와 분광학
•에너지 필터링 이미지화와 회절
Our idol scientist 과학자들의 과학자에 대해 알아봅니다
정훈의 교수
“형이라고 불러.” 2004년 3월의 어느 날, 대학원 입학 후 처음 만난 지도교수가 신입생들에게 건넨 말이다. 필자는 물론 다른 학생들도 무척 당황했다. 하지만 33살의 젊은 나이에 서울대 기계항공공학부 교수로 부 임한 故 서갑양 교수에게는 자연스러운 행동이었다. 1972년생인 그와 필자의 나이 차이는 불과 7
젊은 스승을 그리다
살뿐이었으니 사회에서 만났다면 충분히 형이 될 수 있었다. 故 서갑양 교수는 석・박사 과정 동안 수많은 국제 논문을 출판하고, ‘MIT에서 선정한 젊은 과학자 100인’에 선정됐던 인물이다. 언론에도 그의 이름이 알려져 학생들에겐 함부로 올려다보기 어려 운 큰 과학자로 인식됐다. 그런데 막상 대학원에서 겪어본 그는 학생들과 격의 없이 지내는 인간적 으로 따뜻한 사람이었다. 힘든 일은 도와주고 고민도 진지하게 들었다. 그 덕분에 필자도 형식에
정훈의 교수는 UNIST에서 생체모방공학을 연구하고
얽매지 않고 자유롭게 의견을 내며 적극적으로 연구할 수 있었다. 어려운 부분에 닥칠 때면 언제나
있다. 그가 이끄는 연구실은 대체로 자유롭다.
그를 찾아가 상의하고 돌파할 수 있었다.
연구 특성상 연구자 스스로 하고 싶은 일을, 자신만의 방법으로 찾아야 하기 때문이다. 정 교수는 학생들의
외곬으로 이룬 꾸준하고 성실한 연구
멘토이자 인생 선배로서 연구팀을 다독이며 이끈다.
많은 이들이 창의적 인재의 중요성을 강조한다. 다른 사람이 하지 못하는 생각, 톡톡 튀는 인재가
그의 스승, 故 서갑양 교수에게 배운 연구에 대한 자세를
중시되는 시대다. 그런 인재의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않는다. 하지만 창의성은 한 순
실천하는 중이다.
간 반짝하고 튀어나오는 게 아니라 한 분야를 꾸준히 파고드는 끈기와 성실함에서 나온다. 필자가 대학원생일 당시 ‘지도교수보다 논문을 더 많이 쓰겠다’는 목표를 세운 적이 있다. 밤낮 없
글_ 정훈의 기계 및 원자력공학부 교수 정훈의 교수는 자연을 모방하는 기계공학자다. 그의 전공 분야는 ‘생체모방공학’. 주로 자연 속 생물에서 아이디어를 얻어 공학적으로 구현하는 연구를 진행하고 있다. 게코 도마뱀의 발바닥 구조를 모방해 어디나 잘 달라붙는 표면이나 물에 젖지 않는 연꽃잎 표면을 모방한 나노구조 등이 대표적인 사례다. 그림_ 레모
이 실험하고 결과를 정리해 논문 초고를 작성했다. 故 서 교수는 필자 초고를 받으면 늘 일주일 내 로 논문을 완성해 국제저널에 투고했다. 대학원 과정 내내 이런 과정을 반복했던 필자에게는 연구와 영어 논문 작성이 자연스런 일상이 됐 다. 그러다 보니 대학원을 졸업할 즈음에는 국제 저널에 발표한 논문이 20편에 가까워졌다.
정훈의 교수는 가장 존경하는 과학자로 지도교수였던 故 서 갑양 교수를 꼽았다. 그에게 배운 성실함과 꾸준함을 무기 로 생체모방공학 분야에서 활 약하고 있다.
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철없던 당시에는 지도교수가 제자의 논문을 검토하고
할 만큼 새로운 돌파구가 필요한 시점이었다. 이때 故
투고하는 게 당연한 줄 알았다. 그런데 막상 교수가 되
서갑양 교수가 화학공학을 전공한 대학원생을 소개해
고 보니 강의에 국내외 출장까지 소화하느라 일정이
줬다. 전공 분야는 서로 달랐지만 서로 아이디어를 공
여간 빠듯한 게 아니다. 출장 시 비행기나 호텔에서 논
유하며 연구를 진행하다 보니 진척이 있었다. 그 결과
문 작업에 집중하려 해도 마음처럼 쉽게 되지 않았다.
스탠포드대나 UC버클리 등 세계적인 연구팀보다 한
대학원생일 때는 미처 깨닫지 못했던 지도교수의 성
발 앞서 좋은 연구 결과를 얻었고, 삼성휴먼테크논문
실함과 꾸준함이 다시금 떠오를 때가 적지 않다.
대회에서 금상도 받았다.
故 서갑양 교수의 사무실은 항상 늦은 밤까지, 때로는
이 경험으로 다양한 분야의 연구자와 함께 연구하는
새벽까지 불이 꺼지지 않았다. 해외 출장 중에도 비행
방법을 배우게 됐다. 그는 필자에게 ‘열린 자세’라는
기나 호텔 안에서 항상 논문 작업을 하곤 했다. 그가
소중한 덕목도 알려준 것이다.
생체모사공학과 마이크로․나노공학 분야에서 세계적 인 명성을 얻게 된 힘의 원천은 학문을 대하는 꾸준함
거북이는 의외로 빠르다
과 성실함에 있었다.
故 서갑양 교수가 톡톡 튀는 매력을 가졌던 인물은 아 니다. 필자의 기억 속 그는 1년 365일 연구를 최우선
같이하는 연구, 함께 이룬 과학
순위로 뒀던 꾸준함과 성실함 그 자체였다. 항상 웃는
최근 중요하게 부각되는 융합 연구를 하려면 다양한 분
얼굴로 상대방을 배려했던 사람이기도 했다. 그 성실
야의 연구자들이 힘을 모아야 한다. 다른 전공을 가진
함과 꾸준함, 배려를 기반으로 그는 생체모사공학과
연구자들과 원활하게 소통하고 성공적으로 연구하려
나노공학 분야에서 세계적인 명성을 얻었다.
면 배려하는 자세가 필수적이다. 필자는 대학원생 때
과학기술원으로 전환한 UNIST에서는 우수한 학생들
생체모사 접착 기술을 연구하며 이런 자세를 배웠다.
이 더 많이 몰릴 예정이다. 그 인재들이 각자 창의적거
당시 전 세계적으로 몇몇 대학들이 같은 주제로 경쟁
나 개성 넘치는 것도 중요하지만, 필자는 꾸준함과 성 실함을 무기로 삼은 인재가 되길 바란다. 창의적인 결 과, 세계적인 연구 성과도 결국은 한 가지 목표를 달성 하기 위해 포기하지 않고 파고드는 열정, 꾸준함, 그리 고 성실함에서 비롯된다고 믿기 때문이다.
故 서갑양 교수는 생체모사공학 및 나노공학분야에서 세계적 명성 을 쌓은 과학자다. 2013년 6월, 학회 참석차 방문한 미국에서 사 고로 사망해 많은 이들을 애석하 게 했다.
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for pre-unistar UNIST의 신입생 현황에 대해 알아봅니다
똑똑! 궁금하다 UNIST의 알맹이! 학생
2009년 3월 개교 이래 UNIST에 입학한 신입생은 총 5,207명이다. 전 세계 29개국에서 온 외국인 학생도 233명으로 전체 입학생의 4.5%를 차지한다. 국내외 우수인재들이 모인 UNIST는 ‘2030년 세계 10위권 글로벌 연구중심대학’이라는 비전을 향해 열심히 달리고 있다.
✽ 재학생 수 (명)
총 학부 신입생 선발수
5,207명
이공계열
경영계열
4,224명
983명
학부생
대학원생
외국인 (대학원생 포함)
3,790명 1,000명 222명
72% 남학생
UNIST는 다른 과학기술특성화대학에 비해 여학생 비율이 높은 편이다. 현재까지 총 1,442명의 여학생이 입학해 전체 27.7%를 차지했다.
28% 여학생
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학부 졸업생 현황
17% 구직(%)
87.4%
UNIST 대학원 진학(%) 2014.02
83% 대학원 진학(%)
70%
취업률(%) 국내 대학 평균 50.3%
UNIST 학부 졸업생의 취업률은 국내 대학 평균보다 약 20% 높다. 대부분의 졸업생은 대학원에 진학해 인류에 공헌할 세계적인 과학기술을 개발하기 위한 연구를 진행하고 있다.
장학금
95.4 등록금대비 장학금지급률
1인당 평균 장학금
1인당 평균 장학금 % 국내 대학 4위
5,892,500원 신입생 입학 등록금은 전액 장학금으로 지원된다. 1인당 평균 장학금은 5,892,500원으로 국내 대학 중 네 번째로 많다.
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cheer uP Pre-unistar UNIST 입학을 꿈꾸는 학생들에게 보내는 재학생 메시지입니다
쉿! 이건 너에게만 들려주는 이야기
글_ 이승재(에너지 및 화학공학부 14학번)
쉼 없이 달려 인생의 커다란 고비를 넘기고 나니 진이 빠졌다. 녹초가 되어 모든 생각이 사라졌다. ‘더 격렬하게’ 아무 것도 하고 싶지 않은 이들이 대부분. 하지만 남은 시간을 알뜰하게 쓰지 않으면 입학을 맞이할 때 후회할지 모른다. 같은 경험을 먼저 해본 UNISTAR 선배에게 들어보자, 멋진 캠퍼스 라이프를 꿈꾼다면 무엇을 하면 좋을지에 대해서!
안녕하세요? 16학번 예비 UNISTAR 여러분!
려운 친구들을 위한 프로그램도 마련돼 있습
수능이 끝나고 UNIST에 입학하기 전까지 시
니다. 2016년 1월 31일부터 3박 4일간 진행될
간이 좀 남았네요. 이 시간 동안 무엇을 하면
‘영어캠프’인데요. 이 캠프에서는 원어민 교
좋을지 생각만 해도 두근거리죠? 제 경험을
수에게 수업을 듣고, 다양한 활동을 하면서
살려서 입학 전에 남은 시간을 더 보람차게
영어에 대한 자신감을 길러주는 과정입니다.
보낼 수 있는 팁(tip)을 알려드릴게요!
미리 UNIST 기숙사에서 지내보고 영어도 배
UNIST에서는 매년 12월부터 2월 사이에 ‘프리 유니스타(Pre-
우는 일석이조의 효과를 볼 수 있는 시간이죠.
UNISTAR)’라는 프로그램을 열고 있어요. 입학 전에 새내기들
앞에서 얘기한 것들을 쭉 보면 방학인데도 공부하라고 말하
이 영어 강의를 체험해보고 익숙해지도록 돕는 과정이랍니다.
는 것 같아 보이네요. 그렇지만 조금씩 시간을 내서 꾸준히 준
이 과정은 3주 동안 진행되는데요. UNIST 온라인 강의 시스템
비하면 입학 후에 UNIST 캠퍼스에 적응하는 데 큰 도움이 될
에 접속해서 영어 강의를 듣는 방식입니다. 과목은 1학년 때 배
거예요.
우게 되는 일반물리, 일반생물, 일반화학, 그리고 미적분학이에
제 경우에는 입학 전에 운동하고 취미 생활도 즐겼습니다. 남
요. ‘시간이 많이 남아 있으니까 나중에 한번에 끝내겠다’고 생
학생들은 게임을 많이 할 텐데요. 게임이야 언제든 할 수 있지
각하고 미루면 프리 유니스타의 효과를 제대로 느끼지 못할 수
만 그때만의 자유는 또 언제 올지 모르는 소중한 시간들이잖
있어요. 그러니 매일 2시간 정도 시간을 내서 조금씩 꾸준하게
아요. 그러니 컴퓨터 앞에서 벗어나 의미 있는 활동을 했으면
듣는 걸 추천해드립니다.
해요. 가보지 못했던 곳으로 여행도 다니면서 설레고 배울 수
매일 영어 강의를 들으면, 처음엔 정말 어렵고 들리지 않던 영
있는 시간을 가지면 더없이 좋겠죠? 대학에 들어와서도 충분
어도 익숙해집니다. 단어 몇 개가 들리기 시작하면 어느덧 강의
히 여행다닐 수 있지만 새내기가 되기 전에 느끼는 마음과는
도 전체적으로 이해되는 신기한 경험을 하게 될 거예요. 물론,
다를 거예요.
매일 들었다는 가정 하에 말이에요. 프리 유니스타를 잘 소화하
벌써부터 UNIST 캠퍼스에서 만날 16학번 새내기를 생각하니
고 나면 1학년 수업 시간을 더 알차게 보낼 수 있어요. 영어와
설렙니다. 제가 드리는 몇 가지 팁이 여러분에게 다시 오지 않
친해지며 멋진 UNISTAR로 거듭난다고 생각하면서 이 과정을
을 시간을 의미 있게 보내는 데 활용되길 바라요. 16학번 예비
즐기시면 좋겠습니다.
UNISTAR 여러분, UNIST 입학을 미리 축하드려요. 우리 신입생
UNIST는 100% 영어 강의로 유명한데요. 혹시 영어 강의가 두
오리엔테이션(OT) 때 만나서 좋은 인연을 이어가도록 해요!
unist MAGAZinE 50 SummER www.unist.ac.kr 2015 51
‘최고’에 머무르지 않고 ‘최초’에 도전하는 대학
과학기술원으로 도약한 UNIST가 당신을 기다립니다. 2016학번을 위한 프로그램 Pre-UNISTAR
영어캠프
3주간 진행되는 온라인 영어강의 2015. 12 ~ 2016. 2
새내기 영어역량강화프로그램 2016. 1. 31 ~ 2. 3
2015.09.28 울산과학기술원 출범
Research Excellence
Academic Excellence
Excellent People
UNIST 개교
2016학년도 정시 지원 일정 원서접수
2015. 12. 24 (목) ~ 12. 28 (월)
100% English Lectures
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World Top 3 Univ. in Secondary Batteries
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Cutting-edge Research Facilities
UNIST의 철학 나는 UNIST의 마스코트 윤이입니다. UNIST는 인류의 삶에 공헌하는 세계적 과학기술 선도 대학을 비전으로 삼고 있습니다. ‘2030년 세계 10위권 과학기술 특성화 대학’이 목표인데요. 이를 위해 UNIST는 창조경제의 새로운 패러다임을 제시하는 융합과학 기술 구현과 미래를 개척하는 창의적 과학기술 글로벌 리더 양성을 위해 힘쓰고 있습니다.
44919 울산광역시 울주군 유니스트길 50 | Tel. 052.217.0114 | www.unist.ac.kr 발행처 UNIST 홍보팀 | 발행일 2015년 11월 15일