전남대, 다양한 연구개발로 국제협력 및 산학협력 펼친다

대기 오염, 기후변화, 화석연료 고갈, 원자력 발전의 위험요소 등으로 인하여 인류는 에너지, 환경의 위기에 당면해 있다. 따라서 사회적인 요구는 크고 이러한 문제를 해결하기 위해서 보다 가볍고 강한 소재의 개발, 청정에너지의 이용, 효율이 높은 에너지의 저장과 전환 등의 연구가 집중적으로 수행 중에 있다. 따라서 전기 자동차의 상용화, 신재생에너지를 이용한 건축, 에너지 절약 시스템 등의 연구가 진행되고 있으며 이러한 연구를 통해서 쾌적한 환경과 편리한 생활을 기대 할 수 있으며 이는 국제공조를 통한 협력과 공동 연구로부터 실현될 것으로 예상된다.

이에 이러한 글로벌연구실사업을(Global Research Laboratory) 바탕으로 국제간의 인력교류는 물론 교육교류 및 연구 교류를 통해서 에너지 환경 연구를 수행하고 여기에서 도출된 연구 결과를 기업에 이전하거나 상용화에 힘쓰고 있는 연구소가 있어 눈길을 끈다. 바로 전남대학교 Alan MacDiarmid 에너지 연구소 (AMERI) (소장 양갑승)다.

연구소를 이끌고 있는 양갑승 교수
연구소를 이끌고 있는 양갑승 교수

이 연구소는 2007년에 발족하였고 2000년 전도성 고분자를 합성한 공로로 노벨상을 수상한 Alan MacDiarmid교수의 지원으로 미국의 University of Texas at Dallas대학과 우리나라의 한국연구재단에서 지원하는 Global Partnership Program (GPP)과제를 수행하게 되었다. 연구소 구성원으로는 탄소재료 분야의 양갑승 교수를 비롯하여 나노장치, 전기화학, 나노재료, 촉매화학, 전극재료 등 35명의 다양한 분야의 전문가로 구성되어 있다.

장비보유 현황으로는 Electro-Spinning machine, Melt Spinning Machine, Mini

extruder, Globe box, Attrition mill 등 다양한 장비를 구축하고 있다.

다양한 산합협력활동으로 우수인재 배출

이러한 구성원 및 장비현황을 바탕으로 연구 수행 중인 과제로는 한국연구재단-국제협력연구의 지원으로 수행중인 에너지 저장/전환 효율을 혁신하기 위한 새로운 나노소재의 설계 및 공정연구가 9년차에 접어들었다. 또한 한국연구재단-국제협력연구, 한일공동연구를 수행 중에 있다. 이 사업은 2년차가 이미 완료된 상태이다. 또한 에너지 혁신을 위한 탄소 나노섬유의 미시구조 제어 및 평가, Low cost & High power 탄소필라멘트 열선제조기술 개발은 LG전자 산학연구용역으로서 5차가 완료되었으며 6차를 진행할 예정에 있다.

이 밖에도 클린에너지 국제공동 연구소 설립 및 기술사업화(연구개발특구-국제공동기술사업화) 등이 있다. 그동안 한국·일본·중국이 협력하는 International Research Institute for Clean Energy (IRICE, 클린에너지 국제 공동연구소)를 유치해서 한중일 대학은 물론 기업간의 협력을 유도하여 상호 방문 등 사업교류를 가능하게 하였다.

클린에너지 국제공동연구소 개소식
클린에너지 국제공동연구소 개소식

또한 연구소에서는 다양한 연구개발사업으로 국제협력은 물론 산학협력을 펼치고 있다.

GRL (Global Research Laboratory)과제를 통하여 ‘에너지 저장/전환 효율을 혁신하기 위한 새로운 소재의 설계 및 공정개발; 배터리와 슈퍼캐패시터 전극재료 국제협력 연구’를 수행중이며 ‘BK21+글로벌융합화학소재창의인재양성사업팀’ 과제를 통하여 국제적인 교류 역량을 갖는 창의 교육인재양성에도 힘을 쏟고 있다.

이밖에도 미 공군에서 지원하는 AOARD, Nanostructured catalytic hybrid materials for energy conversion or storage 사업의 나노 탄소소재에 촉매를 도입하여 청정에너지 생산연구를 진행 중이며 엘지 전자 사업 산학연구용역을 통하여 탄소 재료를 이용한 발열체 제조, GS칼텍스 주관, 탄소밸리구축사업을 통하여 석유잔사물을 활용한 탄소섬유 및 자동차부품 응용기술개발에 심혈을 기울이고 있다.

연구소는 또한 2010년부터 현재까지 박사 3명, 석사 13명을 배출하였다. 졸업생들은 효성, LG화학 등 국내 대기업은 물론 에너지기술연구원, 한국생산기술연구원, 한솔케미칼 연구소 등 에서 활발한 연구 활동을 펼치고 있으며 대학교 교수로 임용되어 후학 양성에도 힘쓰고 있다.

Alan MacDiarmid 에너지 연구소 연구원들
Alan MacDiarmid 에너지 연구소 연구원들

한국 외에 미·중·일 등 다수의 국가에 특허 출원

또한 연구소에서는 2002년부터 꾸준히 특허출원 및 등록을 하고 있다. 국내 특허 등록현황으로는 전기 방사에 의한 카본나노파이버의 제조와 이의전기이중층 캐퍼시터용 전극 제조, 정전방사 방법에 의한 피치계 나노탄소섬유 웹과 나노 활성탄소섬유 웹 제조, 혼합용매에 용해된 핏치용액의 전기방사 및 이로부터 극세 탄소섬유 웹과 극세 활성탄소섬유 웹 제조, 전기방사에 의한 폴리아크릴로 나이트릴-폴리이미드 나노복합섬유 제조와 이를 이용한 나노 탄소섬유 및 활성탄소섬유 제조 방법, 전기방사 방법에 의한 씨타입 탄소나노섬유 제조방법, 광촉매활성을 갖는 복합탄소나노섬유 제조방법, 그 방법으로 제조된 광촉매활성을 갖는 복합탄소나노섬유, 상기 복합탄소나노섬유를 포함하는 필터 및 상기 제조방법에 사용되는 열 안정성 광촉매 졸 용액, 망간산화물/탄소나노섬유복합재 제조방법 및 그 탄소나노섬유복합재를 포함하는 고용량 하이브리드 슈퍼의사캐패시터용 전극, 다공성탄소나노섬유 제조방법, 상기 방법으로 제조된 다공성탄소나노섬유 및 이를 포함하는 탄소나노섬유응용제품, 은-광촉매-탄소나노섬유복합체 제조방법, 및 상기 복합체를 포함하는 필터, 탄소나노섬유 제조에 사용되는 고분자량 신규피치중합체, 상기 피치중합체를 이용한 탄소나노섬유 및 상기 탄소나노 섬유를 포함하는 탄소재료, 광촉매-그래핀-탄소나노섬유복합체 및 상기 복합체를 포함하는 필터, 그래핀-금속나노입자복합체 등을 등록시켰다. 한국 외에 미국, 중국, 일본 등에서도 등록 및 심사 중에 있다.

“한·미·중·일본 간의 국제 협력 연구를 활성화하여 그 성과를 국제적인 기업과 공유하여 이를 기업을 통해서 제품화 시키는 것이 연구소의 비전입니다” 라고 양갑승 교수는 밝히고 있다.

연구소를 이끌고 있는 양갑승 교수는 ‘나프타크래킹 과정 부산물인 열분해 잔사유를 중축합한 탄소 섬유 제조기술개발, 이후 한화석유화학과 협력하여 프리커서 피치 생산시설 건설 및 나노 활성 탄소 섬유를 이용한 슈퍼 캐퍼시터에 금속 산화물을 담지하는 전기 방사 기술을 개발하여 벤처기업 나노테크닉스에 이전하여 양산기술로 발전시킨 후 Dupont사에 기술이전하여 상품화를 시킨 섬유공학 및 고분자융합 분야의 전문가다.

전자신문인터넷 미래전략팀