우수인력 인터뷰 훌륭한 연구자란 스스로 좋은
‘공동연구자’가 되었을 때 완성된다

울산과학기술원(UNIST) META-신소재 기반 융복합형 에너지 변환 및 저장 기술 개발 사업단 정민규 대학원생

나원철 연구원 이미지 울산과학기술원(UNIST) 정민규 대학원생

초등학교 졸업 앨범에는 저마다 찬란한 미래를 꿈꾸는 어린 아이들의 희망이 담겨있습니다. 정민규 학우의 졸업 사진 옆에는 현재 걸어가고 있는 길인 ‘화학자’라는 장래 희망이 적혀있었죠.

아주 어린 시절부터 과학과 연구에 대한 열망과 호기심을 가지고 과학도의 꿈을 키워왔던 정민규 학우. 그는 어느덧 세계적인 인재로의 도약을 꿈꾸며 차세대 태양전지의 탄생을 위해 괄목할만한 성과를 창출하는 연구자로 자라나, 2020년 BK21 사업 우수 인력으로 선정되어 포상을 받게 되었습니다.

나의 연구이야기 01안녕하세요. 본인 소개 부탁드립니다.

안녕하세요, 울산과학기술원 에너지화학공학과 양창덕 교수님 연구실에서 석·박사통합과정을 진행 중인 대학원생 정민규입니다. 저는 주로 차세대 태양전지를 위한 유기 전자 재료 합성에 대해 연구하고 있습니다.

02어떻게 연구자의 길을 선택하게 되셨나요?

어릴 적부터 과학도의 꿈을 키워왔던 저는 목표 달성을 위한 첫걸음으로 연구중심대학인 울산과학기술원에 진학하였고, 학부생 시절 진행되는 여러 가지 강의 및 설명회에 빠짐없이 참여하며 실질적이고 다양한 주제 및 학문을 경험하면서 꿈을 구체화시켰습니다.

특히 눈길을 끌었던 분야는 유기반도체 소재 합성으로, 퍼즐 맞추기나 레고와 같이 무엇이든 만들어보고 새로운 곳을 구성하는 걸 좋아했던 제게 유기 전자소자들을 위한 독창적인 물질들의 합성과 신소재 개발은 아주 매력적이게 다가왔습니다. 유기반도체 연구의 발전이 계속된다면 세계적 반도체 강국인 대한민국의 입지가 더욱 커질 수 있다고 생각했고, 이는 제가 한명의 연구자로서 국가 경쟁력 강화에 이바지하겠다는 희망을 갖게 된 동기가 되었습니다.

03현재 특별히 주목하고 있는 연구 동향은 무엇인가요?

페로브스카이트 태양전지 기술, 특히 전지의 안정성 향상 방안에 주목하고 있습니다. 페로브스카이트 태양전지는 차세대 태양전지 기술 중에서도 높은 효율과 저렴한 생산비용으로 현재 상용화되어있는 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 가장 큰 후보군으로 꼽히고 있습니다. 또한 대한민국은 페로브스카이트 태양전지 기술의 선두주자로, 최고의 연구진들이 포진해 있으며 세계적 학술지에 다양한 성과들을 발표하고 있습니다.

하지만 상용화를 막는 결정적인 문제점은 상대적으로 떨어지는 전지의 안전성입니다. 따라서 현재 저를 포함한 많은 연구자들이 안정성 개선에 관한 연구에 힘쓰고 있으며, 이를 극복한다면 향후 태양전지 시장에서 대한민국의 국가경쟁력 강화와 기술 혁신에 크게 이바지할 수 있을 것입니다.

‘불소 원소를 이용한 정공 수송층 개질 및 이를 이용한 페로브스카이트 태양전지 개발’ 논문 자료
04대학원 수업과 연구 활동으로 특별히 느낀 점이 있다면 무엇인가요?

대학원에 입학하고 느꼈던 가장 인상 깊었던 부분은 연구는 타 분야와의 융합이 필수 불가결하다는 사실입니다. 연구라는 건 홀로 진행하기엔 상당히 많은 어려움이 따릅니다. 따라서 전 세계적으로 서로 다른 전문분야, 기술 및 자원을 가지고 있는 다양한 연구실들은 서로의 강점을 기반으로 협업하며 최고의 연구 성과를 얻기 위해 노력하고 있습니다.

저 또한 유기반도체 합성을 전공하는 연구자로서, 개발된 소재를 실제 소자에 적용하고 관련 특성을 분석하기 위하여 다양한 국내외 저명 연구자들과의 공동연구 및 의견교환을 통해 더욱 뛰어난 결과를 도출하기 위해 힘쓰고 있습니다. 이러한 경험을 통해 훌륭한 연구자란 스스로 좋은 ‘공동연구자’가 되었을 때 비로소 완성된다는 점을 깨닫게 되었고, 이를 위해 공동연구에 충분히 기여할 수 있는 한 명의 전문가가 되기 위해 최선을 다하고 있습니다.

05연구를 하는 도중 슬럼프가 찾아온 적이 있는지, 혹은 연구가 잘 풀리지 않을 때 이를 극복하는 방법이 궁금합니다.

많은 대학원생이 연구 생활은 끊임없는 슬럼프와 그 극복의 연속이라는 것을 공감할 것입니다. 저 또한 연구에 큰 진전이 보이지 않을 때 번번이 압박과 스트레스를 받곤 했었죠. 그러한 시기에 저는 복잡하게 생각하기 보다는 지금 이 순간에 할 수 있는 일부터 차근차근 해결하는 방침을 세우고 실천했습니다. 아무리 난해하게 얽힌 문제라도 작은 요소부터 하나씩 해결해 나가면 결국에는 해결의 실마리가 보이곤 했습니다. 특히 교수님의 세심한 지도 또한 연구 방향을 정립하는 데 큰 도움이 되었습니다.

내게 BK21 사업은?
  • 사이언스(Science)지 공저자와 함께
  • 페로브스카이트 태양전지
01페로브스카이트 태양전지의 수분 취약성 문제를 해결한 연구결과가 사이언스(Science)지에 게재되는 등 우수한 성과를 많이 창출하셨습니다. 이를 인정받아 BK21 사업 우수참여인력으로 포상을 받으셨는데요.
소감이 어떠신가요?

사실 이렇게 큰 상을 받을 것이라고 생각지도 못했는데, 이런 영광을 누리게 되어 대단히 기쁩니다. 이를 통해 후속 연구에 대한 도전의지와 자신감 또한 충만해질 수 있었습니다. 앞으로 이러한 상에 걸맞은, 주도적이고 독립적인 연구자가 되어 대한민국의 과학 기술을 발전시키는 데 기여할 수 있도록 노력하겠습니다.

02BK21 사업단 소속 대학원생으로써 연구역량 개발에 가장 도움이 되었던 점은 무엇인가요?

BK21 소속 대학원생으로서 제 연구역량에 가장 큰 도움이 된 것은 단언컨대 학술대회입니다. 인터넷과 각종 매체가 발달하여 이들을 통해 관련 정보 및 논문들을 쉽게 접할 수 있는 오늘날에도 실제 세계를 선도하는 저명한 대가들과 만날 수 있는 학술대회는 저와 같은 신흥 연구자들이 한층 더 나아갈 수 있는 소중한 기회입니다.

실제로 ICSM과 같은 국제학술대회에 참여하면서 논문으로만 접할 수 있던 존경하는 분들의 연구 발표를 직접 볼 수 있었고, 궁금한 점에 관하여 질문하고 토의하며 지적 호기심을 충족시켰습니다. 또 연구내용을 체계적으로 정리하여 발표하며 달성한 연구결과를 설득력 있고 논리적으로 전개하는 법을 배웠습니다. BK21 사업 참여기간 동안 이러한 과정을 통해 우물 안 개구리에서 벗어나 연구시야를 폭넓게 넓힐 수 있었고, 이는 글로벌 연구자로서 저의 현재와 미래의 탄탄한 토대가 될 것이라고 확신합니다.

03BK21 사업에 바라는 점이 있으신가요?

연구를 진행하는 데 있어서 다양한 분야가 합쳐진 융합연구와 연구자 간 연구주제에 관한 교류의 중요성이 점점 부각되고 있습니다. 하지만 현재 코로나로 인해 현실적으로 그러한 소통이 힘든 상황입니다. 이러한 점을 지원하기 위해 웹상으로라도 서로의 연구내용에 관한 발표와 토론할 수 있는 기회가 많아졌으면 좋겠습니다.

한명의 연구자로써
  • 연구실 동료들과 함께
  • 지도교수님과 함께
01연구자에게 가장 중요한 자질이나 태도는 무엇이라고 생각하시나요?

첫 번째는 ‘성실성’입니다. 앞서 말씀드렸듯이 연구라는 것은 순탄하게 흘러가기보다는 정체되는 시기가 훨씬 많습니다. 이러한 결과에 일희일비하지 않고 차근차근 고비를 넘으며 전진해 나가면 언젠가는 길이 보입니다. 또 다른 것은 ‘자기 확신’입니다. 자신이 진행하고 있는 연구에 대한 확신이 있어야 주위 상황에 흔들리지 않으며 원하는 바를 이룰 수 있는 자신감이 생다고 생각합니다.

02연구를 진행하며 특별히 고마웠던 사람이 있는지 궁금합니다.

연구를 마무리하며 해야 할 일들이 한꺼번에 몰린 순간이 있었습니다. 고지가 눈앞에 보이는 연구였지만 혼자만의 힘으로는 해결하기 힘든 문제가 많았는데, 연구실 동료들의 아낌없는 도움으로 무사히 마무리할 수 있었습니다. 유기 합성 연구의 특성상 실험실에 하루 종일 상주할 때도 잦고 밤을 새운 적도 많은데, 그때마다 함께 하던 동료들이 있어 견딜 수 있었습니다. 또한 제가 개발한 소재를 이용하여 고성능의 태양전지를 멋지게 제작해주신 한국에너지기술연구원 연구원분들께도 감사의 말씀을 드리고 싶습니다.

03존경하는 인물이나 좌우명이 있으신가요?

존경하는 분은 저를 지도해주신 양창덕 교수님입니다. 대학원에 입학한 후 연구에 대한 막연함 탓에 방황했지만, 교수님께서 잘 이끌어주신 덕에 탈선하지 않고 지금까지 올 수 있었습니다. 그리고 ‘이것 또한 지나가리라’는 구절을 좋아하는데요. 기쁜 일에도 지나치게 교만하지 않고, 힘든 일에도 좌절하지 않고 의연하게 대응하면서 살고 싶은 저의 소망을 비추는 말입니다.

04앞으로 10년 후 연구자로서 스스로 미래를 그려보았을 때, 어떤 모습을 상상하고 계시는지 궁금합니다.

여전히 유기 전자 재료에 관한 연구를 하고 있을 것 같습니다. 지금까지는 태양전지에 사용되는 유기 재료의 합성에 초점을 맞췄다면, 졸업 후에는 다양한 전자 소자에 사용되는 소재 개발로 분야를 확장하고 싶습니다. 유기 소재는 다재다능하여 어디든 적용될 수 있는 무한한 잠재력이 있기 때문이죠. 이를 기반으로 세계를 선도하는 과학도가 되어 어디서든지 ‘유기 소재’하면 제 이름을 가장 먼저 떠올릴 수 있는 연구자가 되고 싶습니다.

정민규 대학원생 대표 논문 성과
  • ‘불소 원소를 이용한 정공 수송층 개질 및 이를 이용한 페로브스카이트 태양전지 개발’에 관한 논문 ‘Science’ 誌에 선정 ('20.09.25/총 저자 14명, 참여인력 제1저자)
  • ‘두 개의 전자주개/하나의 전자받개를 이용한 랜덤 고분자 중합 및 풀러렌/논풀러렌 계열의 태양전지 성능 비교’에 관한 논문 ‘Advanced Energy Materials’ 誌에 선정 ('17.11.16/총 저자 10명, 참여인력 제1저자)
  • ‘유기 광활성층 기반 광양극을 이용한 광전기화학적 물분해 전지’에 관한 논문 ‘Nature Communications’ 誌에 선정 ('20.09.23 accept/총 저자 12명, 참여인력 제7저자)
  • ‘소재 흡수 파장대 및 분자간 상호작용을 조정한 랜덤 쿼터폴리머 개발’에 관한 논문 ‘Advanced Energy Materials’ 誌에 선정 ('17.05.02/총 저자 5명, 참여인력 제4저자)
  • ‘유기 트랜지스터에서의 모폴로지와 전하 이동도에 대한 알킬쇄 및 분자량의 영향 분석’에 관한 논문 ‘Applied Materials & Interfaces’ 誌에 선정 ('17.08.21/총 저자 7명, 참여인력 제4저자)
  • ‘채널 2를 이용한 고성능 논풀러렌 태양전지 개발 및 구동 원리 분석’에 관한 논문 ‘Energy & Environmental Science’ 誌 에 선정 ('18.06.22/총 저자 17명, 참여인력 제8저자)
  • ‘C60 기반 폴리스티렌 첨가제를 이용한 450nm 두께에서도 고효율을 보이는 태양전지 개발’에 관한 논문 ‘Solar RRL’ 誌 에 선정 ('19.03.18/총 저자 9명, 참여인력 제2저자)
  • ‘높은 유전율을 가지는 PPFS (poly(pentafluorostyrene))기반 첨가제의 유기태양전지 적용’에 관한 논문 ‘Journal of Materials Chemistry C’ 誌에 선정 ('19.03.26/총 저자 11명, 참여인력 제3저자)
  • ‘도너-억셉터 분자간 정렬에 대한 구조 이성질체 효과에 대한 분석’에 관한 논문 ‘Journal of Materials Chemistry A’ 誌 에 선정 ('19.07.10/총 저자 13명, 참여인력 제6저자)
  • ‘BHT (dibutylhydroxytoluene) 첨가제를 이용한 페로브스카이트 태양전지의 성능 및 안정성 향상’에 관한 논문 ‘Applied Materials & Interfaces’ 誌에 선정 ('19.09.26/총 저자 11명, 참여인력 제7저자)
  • ‘랜덤 고분자 도너 및 억셉터를 사용한 친환경 태양전지 개발’에 관한 논문 ‘Small Methods’ 誌에 선정 ('19.09.26/총 저자 7명, 참여인력 제1저자)
  • ‘PVDF 기반의 강유전체 첨가제를 사용한 친환경 태양전지 제작’에 관한 논문 ‘Nano Energy’ 誌에 선정 ('19.12.02/총 저자 12명, 참여인력 제9저자)
  • ‘BDT 기반 단분자를 이용한 논풀러렌 터너리 유기태양전지 개발’에 관한 논문 ‘Small’ 誌에 선정 ('20.01.10/총 저자 9명, 참여인력 제7저자)
  • ‘PI-graphene 전극을 사용한 유연성 태양전지 개발’에 관한 논문 ‘Joule’ 誌에 선정 ('20.05.20/총 저자 13명, 참여인력 제9저자)
  • ‘공액 고분자를 정공 수송층으로 사용한 첨가제-프리 페로브스카이트 태양전지 제작’에 관한 논문 ‘Journal of Materials Chemistry C’ 誌에 선정 ('20.05.12/총 저자 12명, 참여인력 제3저자)
  • ‘논풀러렌 억셉터를 제3인자로 적용한 터너리 태양전지 개발’에 관한 논문 ‘Nano Energy’ 誌에 선정 ('20.05.16/총 저자 11명, 참여인력 제5저자)
  • ‘유기태양전지-마찰전기 나노발전기를 융합한 하이브리드 소자 개발’에 관한 논문 ‘Nano Energy’ 誌에 선정 ('20.08.14/총 저자 10명, 참여인력 제6저자)
  • ‘제 3인자를 증착한 패시베이션 레이어를 이용한 태양전지 소자 개발’에 관한 논문 ‘Advanced Functional Materials’ 誌 에 선정 ('20.09.18/총 저자 7명, 참여인력 제4저자)
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