▲ (왼쪽부터) 기계공학부 한창수 교수, 신소재공학부 전석우 교수, 전기전자공학부 장길수 교수

고려대학교(총장 김동원)가 과학기술정보통신부(이하 과기부) 선정 기초연구사업 ‘리더연구’ 7개 중 과반에 가까운 3개 및 선도연구센터 25개 중 4개를 석권한 가운데, 공과대학(학장 이해근) 기계공학부 한창수 교수, 신소재공학부 전석우 교수가 ‘리더연구’ 부문에 선정, 전기전자공학부 장길수 교수가 연구책임자로서 준비한 ERC 센터가 ‘선도연구센터’에 선정되는 연이은 쾌거를 거뒀다.

과기부는 지난 15일(목) 2023년도 기초연구사업의 리더연구(7개), 선도연구센터(25개), 세종과학펠로우십 국외연수(50개) 등의 신규 과제를 선정해 발표했다. 지난 11월 공고에 따라 지원한 총 5,183개 과제를 대상으로 해외평가, 토론평가 및 발표평가 등을 거쳐 총 1,120개의 신규 과제를 선정했고, 2023년 연구비 총 1,221억 원이 지원될 예정이다.

▲ ‘23년 6월 개시 기초연구사업 신규과제 선정 현황(사진 제공=과학기술정보통신부)

이중 리더연구는 국내 최고 수준의 개인 단위 기초연구자의 창의적 연구를 지원하기 위한 사업으로 1997년 시작됐으며, 한 과제당 총 72억 원 내외의 연구비를 지원하는 사업이다. 올해는    ▲화학    ▲기초생명    ▲기초의학    ▲기계    ▲소재   ▲ICT   ▲융합 등 총 7개 분야의 연구자가 선정되었으며, 공과대학에서는    ▲기계(한창수 교수/체성감각 및 인지 시스템의 분자레벨 공학적 모사)    ▲소재(전석우 교수/그래핀 양자점 초분자 구조 기반 초형광 광전자 소재 및 소자 연구단) 등 뛰어난 기량으로 귀감을 보였다.
 

▲ ‘23년 리더연구 과제 선정결과(사진 제공=과학기술정보통신부)

‘체성감각 및 인지 시스템의 분자레벨 공학적 모사’를 연구 과제로 선정된 기계공학부 한창수 교수의 주요 연구 내용으로는 인체와 높은 유사도를 가진 인공체성감각 시스템 및 인지기술 개발을 목표로, ▲6종 체성감각 기계수용체의 생체 모방 연구 ▲인공 이온 채널 및 신경계의 생체 모방 연구 ▲하이브리드 제조 공정을 이용한 멀티스케일 3D 구조물 제작 ▲인공 체성감각을 이용한 인지 시스템 연구 ▲산업적 응용을 위한 인공 체성감각 센서 및 인지 시스템 개발을 진행한다. 본 과제를 통해 인간의 감각과 유사한 새로운 개념의 인공 체성감각 개발 및 새로운 센서 기술을 활용한 다양한 응용 기술의 개발 및 미래 촉각센서 시장의 선점을 기대하고 있다.

‘그래핀 양자점 초분자 구조 기반 초형광 광전자 소재 및 소자 연구단’ 과제로 본 사업에 선정된 신소재공학부 전석우 교수는 그래핀 양자점 기반 초분자 합성을 통한 초형광 구현, 분자 구조 제어 및 새로운 합성법 개발을 통한 그래핀 및 2D 양자점 자체의 발광 특성 향상, 그래핀 양자점 발광층 기반 고효율 고안정성 청색 LED 개발을 목표로, ▲2차원 그래핀 양자점 기반 초분자 합성을 통한 초형광 구현 ▲유기-무기 강점 동시 구현 분자 구조 설계 ▲산화도 제어 및 분리법 개발을 통한 고색순도 그래핀 양자점 합성을 수행한다. 이를 토대로 2차원 양자점의 광소자 활용에 혁신적 발전과 더불어 일본, 미국, 독일 등에 치중된 발광 소재의 높은 해외 의존도 극복을 기대하고 있다.

과기부는 이와 같은 리더연구 분야 기초 연구를 바탕으로 새로운 지식 창출 뿐 아니라 원천 기술 확보, 기술 창업 등의 효과를 통해 국민 삶의 질을 향상할 것으로 기대하고 있다. 
 

▲ ‘23년 하반기 선도연구센터 과제 선정결과 (사진 제공=과학기술정보통신부)

이어 선도연구센터는 1990년부터 30여년간 꾸준히 과기정통부에서 추진해온 대표적인 기초연구 지원사업으로, 이제까지 총 434개의 선도연구센터를 선정해 지원하였고, 현재는 150개의 선도연구센터가 운영 중이다

그간 선도연구센터에 지원된 예산은 1990년부터 현재까지 2조 9,148억원으로, 선도연구센터 지원을 통해 양성‧배출된 총 4만 2천여명의 우수 석‧박사 인력이 연구소 및 기업 등 각계로 퍼져나가 국가경제 성장을 견인하고 있다.

해당 부문에서는 ERC(공학) 6과제 중 전기전자공학부의 장길수 교수가 연구책임자로서 준비한 '복원력을 가진 자율 운영 전력망'센터가 하반기 선도연구센터 과제에 선정되었으며, 본 센터는 2050 탄소중립을 위한 '복원력을 가진 자율 운영 전력망(Resilient Autonomous Grid, RAG) 구축'에 필요한 핵심 기술 개발과 검증을 목표로, '23년 6월부터 '30년 2월까지 7년 간 총사업비 200.1억원(정부출연금: 135억원 + 정부 외 출연금 : 65.1억원)을 토대로 사업이 추진된다. 센터 구성은 고려대, 연세대, 한국에너지공과대학교, 강원대학교, 포항공대, 광운대 소속 교수 12명이며, 참여 기업으로는 한국전력공사, 엘에스일렉트릭(주), (주)효성, 현대일렉트릭앤에너지시스템(주)가 함께 과제를 수행할 전망이다. 

주요 연구 내용으로는 ▲복원력을 가진 자율 운영 전력망(RAG)의 원천기술로서 자율 운영 전력망의 상황 인지 기술 ▲제어 가능 자원들의 자율 제어 기술 ▲불확실성에 대비한 복원력 확보 기술 개발을 통해 개발 기술들을 통합하여 불확실한 상황에서도 전력망의 안정성 및 신뢰성, 경제성이 보장될 수 있도록 한다.

이를 통해 전력 부문의 탄소중립을 현실적으로 달성하고, 이를 통한 기후 환경적 문제 해결, 기존 전력 산업 분야에 인공지능, 자율 제어 등 새로운 기술들을 적극 활용하는 새로운 형태의 일자리 창출 효과 등을 기대하고 있다.

금번 ERC 센터 선정의 쾌거를 이룬 장 교수는 "고려대학교 내 전력 프로그램을 성장시켜주셨던 교수님들 및 ERC 준비 과정에 큰 도움을 주셨던 많은 분들께 감사드린다. 전력 분야에서는 오랜만에 ERC에 선정되어 그 의미가 더 크고, 그에 따른 막중한 책임감을 느끼게 된다. 얼마 전 돌아가신 아버지께서 주신 선물인 것 같아 기쁘고, 아버지께 감사드린다"라고 소감을 전했다.

이어 "지난 23년간 고려대학교와 사회의 많은 도움을 받아왔었고, 이제부터 7년간 센터의 우수한 연구진과 함께 그 동안 축적된 역량을 바탕으로 탄소 중립을 위한 전력분야 신기술 개발에 정진하여 인류에 기여하는 성과를 내도록 하겠다"라며 "변동성 재생에너지원 기반의 복잡하고 불확실성이 큰 전력시스템의 안정적인 운영을 위해, 여러 기관들의 연구를 조율 및 리딩하는 선도연구센터로서의 역할도 하고 싶다"는 포부를 전했다.

한편, 이번 성과를 통해 고려대학교 공과대학의 독보적인 연구 역량을 입증 및 공과대학의 차후 연구 실적을 통한 국가 산업 발전 기여에 대한 각지의 많은 기대가 보여지고 있다.      /공과대학신문