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[제20호] 전자파의 위험으로부터 지키는 차폐 신소재 개발의 주역 - UST-KIST(한국과학기술연구원) 캠퍼스 Faisal Shahzad 학우

  • 조회 : 1112
  • 등록일 : 2017-01-03
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TV, 전자레인지, 스마트폰 등 각종 전자기기에 둘러싸여 살아가고 있는 요즘, 그만큼 전자파 노출에 대한 위험성도 갈수록 높아지고 있다. 최근 KIST 연구팀은 미국 Drexel 대학교와의 공동연구를 통해 전자파를 효율적으로 차단할 수 있는 신소재 개발에 성공하였다. 본 연구는 지난 9월 국제학술지 <Science> 온라인판에 실리기도 하였다. 연구에 참여한 Faisal Shahzad 학우를 만났다.

 

 

Q. 먼저 ‘전자파 차폐 신기술 개발’과 관련해 학계 및 언론의 주목을 받으셨는데요, 이에 소감 한마디 부탁드립니다.


정확한 연구명은 ‘2D 전이금속 탄화물(MXenes)을 이용한 전자기파 차폐’입니다. 우리 팀에게는 정말이지 굉장한 소식이었고, 당연히 자랑스러웠어요. 특히 저의 가장 큰 성취는 이차원 전이 금속 멕슨(MXenes)의 새로운 속성을 발견했다는 것인데요, 이 물질은 기존에 같은 용도로 사용되는 물질보다 그 성능이 훨씬 뛰어납니다. 기존에는 전자파 차단을 위해 전통적으로 사용되던 두꺼운 폴리머 복합체나 금속 등을 사용했어요. 멕슨은 다른 물질에 비해 훨씬 가볍고 1,000배 더 얇지만 전자파 차단 성능은 더 좋답니다. 스프레이 코팅 기법처럼 얇은 필름을 통과하는 공정이 가능하면 그 성능은 훨씬 더 강력해질 겁니다.


Q. 전자파를 효과적·효율적으로 차단하기 위한 재료로 ‘멕슨(MXene)’을 사용하자는 아이디어는 어떻게 나온 것이었나요?

 

전자파 차단은 기본적으로 물질의 전도성에 좌우돼요. 전도성이 크면 전자파차단 기능도 커지죠. 학기 초에는 그래핀 기반 물질을 연구했는데, 우리가 연구를 통해 찾고자 했던 것은 그래핀보다 전도성이 좋고 공정이 쉬운 물질이었습니다. 그러던 중 운 좋게도 미국 드렉슬 대학교의 Yury Gogotsi 교수팀과 협업할 기회가 생겼어요. 이들은 2011년 맥슨 물질을 개발한 팀이죠. 맥슨은 전도율이 매우 우수한 물질이어서, 전자파 차단에도 성능이 좋을 것이라 기대했습니다. 예비 테스트 결과가 아주 좋아서, 본격적으로 이 물질을 연구하기 시작하게 되었어요. 


Q. 연구에서 학우님이 맡으신 구체적인 역할은 무엇이었나요?


제 역할은 멕슨 필름과 멕슨 복합체의 전도율을 조사하고 차단 성능을 연구하는 것이었습니다. 검증과 분석, 이전 발표 데이터들과의 비교를 위해서 수십 번의 실험과정을 거쳐야 했어요. 멕슨을 전자파 차단 물질로 사용하는 것은 이번 발표가 처음이었기에, 지금까지 발표된 모든 전자파 차단 물질과 우리 실험 결과를 비교하는 작업을 맡았죠. 이전에 발표된 실험결과와 연구 논문 수백 편을 조사해, 멕슨이 지금까지 발표된 합성 전자파 차단 물질 중 가장 성능이 좋다는 것을 증명하려 했어요.


Q. 연구 과정에서 기억에 남는 재미있는 에피소드가 있다면 말씀해 주세요.

 

논문이 저널에 실리고 난 뒤, 우리 팀은 연구결과를 짧은 애니메이션으로 만들어 달라는 요청을 받았어요. 애니메이션으로 통해 우리의 연구결과가 여러 웹 사이트에 실리고 전국 채널인 KBS 뉴스, YTN 뉴스 등에서도 보도되었죠. 연구와 관련된 애니메이션을 구상하거나 인터뷰를 한 건 처음이었어요. 또한 저의 모국인 파키스탄의 전국 TV인 PTV가 제게 인터뷰 요청을 해왔어요. 이를 통해 많은 파키스탄 학생들과 사람들이 기쁜 마음으로 저와 교수님께 축하 메시지를 전해주었죠. 이 모든 일들은 그동안 제 인생에 있어 굉장한 경험이었어요.



Q. 연구에 가장 큰 도움이 된 사람은 누구였나요? 이번 인터뷰를 통해 인사 한 마디 남겨주세요.


이번 연구는 팀원 모두의 노력 덕분입니다. 특히 연구 내내 지도와 지원, 격려를 아끼지 않아 주신 Yury Gogotsi 교수님과 정민구 교수님께 감사의 말씀을 전하고 싶어요. 또 늘 즉각적으로 답변해주고 연구에 기여해주었으며 활발히 참여해 주었던 동료 Mohamad Alhabeb, Chritine B. Hatter, Babak Anasori도 빼놓을 수 없습니다.


Q. 앞으로 학우님의 연구 활동 계획 및 진로 방향 등 포부는 무엇인가요?


2차원 멕슨 물질의 합성을 연구하여 배터리·초축전지·전자파 차단·열전도·바이오센싱 등 다양한 영역에 응용하고자 합니다. 대학이나 정부 연구기관의 연구 그룹에 적극 참여할 생각이고, KIST 동문들이 주도하는 연구 프로그램에도 함께하고 싶습니다.


Q. 마지막으로 <UST On> 독자들에게 한마디 부탁드립니다.


UST On 독자 여러분, 성공은 인내, 자발성, 끈질기고 고된 노력 끝에 옵니다. 능동적으로, 자신의 분야에 대한 최신 지식/문헌 조사로 무장하고, 우선순위를 정해보세요.


 

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안주헌
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