Focus 인물

home >나노동향 >Focus 인물
나노분야의 우수한 성과를 내거나 중요한 역할을 하는 인물을 소개합니다.

대면적 프로톤 세라믹 연료전지 기술 확보(19.2)

페이지 정보

이름
이종호 박사
소속
KIST

본문

지구온난화에 이어 미세먼지까지, 지구 환경과 인류의 건강한 삶을 위협하는 난제에 맞서 미래에너지기술 연구가 다각적으로 진행되고 있다. 특히 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 장치인 연료전지는 오염물질 배출이 없고 발전효율이 높아 친환경 신재생 에너지, 친환경 미래 자동차 구현을 가능케 하는 미래에너지기술로 주목받고 있다.

KIST 이종호 박사는 인류의 미래 생존을 좌우할 중요한 기술이라는 사명감으로 20 년간 연료전지 분야의 우물을 토종과학자다. 연료전지 기술이 실생활에 빠르게 적용될 있도록연구에 매진해온 그는 요즘 TV 나오는 보일러회사의 광고처럼 훗날 아이들에게 “지구를지키는데 기여한 사람으로 기억되고 싶다”고 말한다.

고체이온 공학에 기반을 독보적인 전문성을 바탕으로 상용화 가능성을 높인 대면적 프로톤세라믹 연료전지 기술을 확보한 이종호 박사의 연구 이야기를 소개한다. 

 

이달의 과학기술인상 수상을 진심으로 축하드립니다. 수상 소감 부탁드립니다.

KIST에서 연료전지를 주제로 연구를 수행한 지 20여 년이 지났습니다. 연구자로서 한 분야의 연구에 집중할 수 있다는 사실은 매우 큰 행운입니다. 또한 연료전지는 한 사람의 역량만으로는 해결할 수 없는 규모가 큰 연구입니다. 팀 연구가 가능한 KIST에서 여러 전문가의 도움을 받았기에 이러한 결실을 볼 수 있었습니다. 따라서 오늘의 수상은 제가 한 분야 연구에 집중할 수 있도록 환경을 만들어주고 지원해 주신 연구팀 선임자분들과 그동안 힘든 과정에서도 같이 동고동락한 동료, 후배 연구자분들 덕분입니다. 수상의 영광을 지금도 같이 연구에 매진하고 있는 연구팀 스텝과 학생연구원들께 돌리고 싶습니다.


박사님께서는 고체이온 공학을 기반으로 연료전지 분야에서 선구적인 연구 성과를 제시해 오셨습니다. 연구자로서 연료전지 분야에 관심을 갖게 된 계기가 있으신가요?

우리나라 반도체산업의 근간인 전자공학이 ‘고체 내에서 전자 이동을 제어하고 응용하는 학문’이라면, 고체이온 공학은 ‘고체 내에서 이온 이동을 제어하고 응용하는 학문’입니다. 최근 지구온난화와 에너지 고갈 문제로 미래에너지기술이 전 세계적으로 관심을 모으고 있는데요. 그중에서도 친환경발전이나 친환경 자동차기술의 심장이라 할 수 있는 연료전지와 배터리기술 등이 모두 이온의 이동 현상에 기반을 둔 기술입니다. 그 학문적 근간이 되는 고체이온 공학이 매우 매력적이었고, 무엇보다 연구 결과가 인류의 미래와도 직결된다는 점에서 사명감을 갖게 되었습니다.


최근 고온형 연료전지와 저온형 연료전지의 단점을 모두 극복할 수 있는 프로톤 세라믹 연료전지 기술을 개발하여 연료전지의 새로운 패러다임을 제시하셨습니다. 관련 연구 성과도 소개해주세요.

프로톤 세라믹 연료전지는 가장 가벼운 이온인 프로톤(수소 이온)을 전도하는 세라믹 전해질로 만든 연료전지로 기존 전해질보다 100배 이상 높은 전기 전도도를 갖기 때문에 차세대 연료전지로 주목받아 왔습니다. 그러나 그동안에는 전지 제작 자체가 매우 어렵고 고온 제작 중 열화로 인한 급격한 성능 저하가 발생하기 때문에 상용화 가능성이 낮다고 알려져 왔습니다. 하지만 우리 연구팀은 열처리 과정 중 전해질이 치밀해지는 원리를 세계 최초로 체계화하여 제작 온도를 획기적으로 낮추고 전해질의 두께는 최소화하는 동시에 연료전지의 크기도 상용화 수준으로 키울 수 있는 기술을 개발해 관련 분야에서 크게 주목을 받았습니다.

개발하신 프로톤 세라믹 연료전지는 세계 최고 수준의 출력성능을 보이며 상용화 가능성을 보여주었는데요. 지금까지 연구해 오신 성과들이 앞으로 우리 사회와 인류의 삶에 어떠한 영향을 미치길 기대하시나요?

앞서도 이야기하였듯이 연료전지는 친환경 발전이나 친환경 자동차를 구현하여 지구의 환경과 에너지 문제를 해결할 수 있는 매우 가치 있는 기술입니다. 그만큼 인류의 미래 생존을 좌우할 중요한 기술이기에 가급적 빨리 우리가 실생활에서 접할 수 있었으면 하는 게 저의 바람이었고 또 그것을 이루려고 노력 해왔습니다. 그 덕분에 지금 작은 결실을 보았지만, 이것으로 모든 게 해결된 건 아니며 앞으로 해나가야 할 일들이 더 많습니다. 연료전지 기술이 우리 사회와 인류의 미래에 꼭 필요한 기술이라 믿기에 비록 제 생애에 그 결실을 보지는 못하더라도 후배들이 계속 이어갈 수 있게 징검다리 역할만이라도 충실히 하자는 것이 저의 목표입니다.


연료전지는 IT산업은 물론 최근에는 전기차 배터리, 대용량 에너지 저장 장치의 발전을 이끄는 기반이 되는 만큼 세계적으로 다양한 연구가 진행되고 있습니다. 최근 국내외 연료전지 분야에서 박사님의 흥미를 끄는 이슈가 있다면 무엇인가요?

연료전지는 친환경 발전 장치 외에도 군용이나 휴대용 장치에 필요한 파워팩, 친환경 자동차용 전원 장치 등으로도 개발되어 왔습니다. 특히 최근에는 에너지저장 기술로서의 가치가 급격히 부각하고 있습니다. 우리나라도 재생에너지 3020 정책을 통해 풍력이나 태양광과 같은 친환경 발전기술의 비중을 늘리고 있는데 아쉽게도 이들 재생에너지는 날씨나 계절, 시간에 따른 변동성이 커서 안정적인 전기 공급이 어렵습니다. 그 때문에 변동성이 큰 재생에너지의 잉여전력을 연료전지를 이용해 수소와 같은 화학에너지 형태로 고용량으로 저장하는 기술이 주목받고 있습니다. 우리 연구팀도 최근에는 이러한 에너지저장 기술 쪽으로 연구개발을 추진하고 있습니다.


창의적 연구와 더불어 과학기술연합대학원대학교(UST) 전공 책임교수로서 후학 양성에도 힘을 쏟고 계신데요. 연구자로서, 스승으로서 평소 연구실을 운영하는 기본방침이나 철학이 있다면 들려주세요. 더불어 학생들 또는 연구실 구성원들에게 강조하는 내용도 소개해주세요.

KIST는 국가가 필요로 하는 원천기술을 개발하는 연구기관인 동시에 많은 학생연구원이 기술개발에 참여해 학문적 소양과 연구 경험을 쌓는 교육의 장이기도 합니다. 저는 KIST에서 학업과 연구를 병행하고 있는 학생들에게 “여기 머무는 동안 가능한 많은 욕심을 내서 최대한 많은 것을 얻어가라”라고 강조합니다. 일반대학원보다 훨씬 좋은 연구 장비와 시설을 갖추고 있으며 많은 전문가로부터 동시에 지도를 받을 수 있는 KIST의 장점은 다른 어느 곳에서 학위를 하더라도 누릴 수 없는 혜택이죠. 그래서 가능한 많은 것을 습득해 졸업 후 실제 연구나 산업 현장에 적용할 수 있는 경쟁력을 갖추라고 얘기해 주고 있습니다.

연구자로서 귀감으로 삼으시는 인물이나 스승이 계신가요?

많은 분이 귀감이 되어주셨지만, 특히 두 분을 소개하고 싶습니다. 먼저 저를 지도주신 지도교수님은 독보적인 전문성만큼 소신도 매우 강하신 분이었는데요. 학위를 마치는 동안 주변에서 “많이 힘들겠다”라고 말할 정도였습니다. 하지만 저는 그분을 통해 어떻게 하면 전문가로서의 소신을 평생 지키면서 연구할 수 있는지를 배웠습니다. 또 한 분은 제가 KIST에서 일하는 동안 주변 상황에 흔들리지 않고 저의 전공 분야를 지켜갈 수 있게 울타리가 되어주신 선배님입니다. 그 선배님은 팀 리더로서 후배에게 어떤 선배가 되어야 하는지, 또 후배들과 함께 어떻게 팀을 발전시킬 수 있는지 직접 실천으로 보여주었습니다.
연구자에게 평생 흔들림 없이 자기가 하고 싶은 연구를 해갈 수 있는 것은 최고의 행복이라 생각합니다. 그런 면에서 저에게 연구자로서의 소신을 지킬 방법을 가르쳐 주셨고 또 그러한 환경을 만들어 주셨던 두 분이 당시에도 그랬고 시간이 지난 지금도 저에게 최고의 귀감이 되었습니다. 제가 두 분께 받았던 혜택을 후배들에게 똑같이 베풀어 주는 것이 저의 남은 책무라 생각하며 연구소 생활을 해나가고 있습니다.

앞으로 박사님의 연구 분야에서 궁극적으로 도전하고 싶은 목표, 이루고 싶은 연구성과는 무엇인가요?

연료전지 기술은 우리가 사는 지구를 우리 아이들이 살아갈 미래에 온전하게 물려주기 위해 필요한 기술이라고 믿어 왔습니다. 지구온난화다 미세먼지다 갈수록 아이들이 살아가기 힘든 환경을 접하며, 과학기술자인 아버지로서 할아버지로서 아이들에게 제가 해줄 수 있는 것은 현재 개발하고 있는 연료전지 기술이 실제 생활에 활용되어 조금이나마 깨끗한 지구를 만드는 데 기여하게 하는 것입니다. 그래서 먼 훗날 제 아이들에게 요즘 TV에 나오는 보일러회사의 광고처럼 저를 지구를 지키는데 기여한 사람으로 기억되게 하고 싶습니다.

박사님께서는 어떤 계기로 과학자를 꿈꾸셨나요? 더불어 미래 과학자를 꿈꾸는 어린 학생들에게 한 말씀 부탁드립니다.

제 또래들은 어린 시절 대부분 에디슨을 떠올리며 막연하게나마 과학기술자가 되는 꿈을 많이 키웠습니다. 저도 마찬가지로 어릴 때부터 과학자가 꿈이었고 결국 대학을 지원할 때 그 꿈을 실현해 지금까지도 과학기술자로 살고 있습니다. 하지만 얼마 전 지금 학생들에겐 과학기술자가 이제는 꿈이 아니란 기사를 본 적이 있습니다. 우리가 사는 세상에 기여하는 방법은 여러 가지가 있지만, 그중에서도 가장 널리 세상 사람들을 이롭게 할 수 있는 사람은 과학기술자라 생각합니다. 따라서 저는 과학기술자로 사는 것이 매우 가치 있고 보람된 삶이라 생각하고 있으며 지금까지도 후회해 본 적이 없습니다. 과학기술자를 꿈꾸는 어린 학생들이 있다면 저도 그랬듯이 과학기술자를 선택한 걸 후회하지 않을 것이니 주저 말고 선택하라 말해주고 싶습니다.

출처:​https://sci.sedaily.com/Winner#265 

이메일 등록하기
이메일
등록하신 이메일 주소로 센터 소식지 등을 받으시겠습니까?