1. 지금까지 ‘이달의 우수논문’에 6회(’22년 9월, ’24년 1월/9월(2개)/11월(2개) 선정되셨습니다. 축하드립니다. 최근 하고계신 연구나 선정됐던 논문 중 하나에 대한 소개 부탁드립니다.

 [논문명: Promoted Overall Water Splitting Catalytic Activity and Durability of Ni₃Fe Alloy by Designing N-Doped Carbon Encapsulation]

본 연구는 Ni₃Fe 전이금속 합금을 기반으로 한 수소 및 산소 발생 전극 촉매에 대해, 질소 도핑된 탄소 쉘(N-doped Carbon Shell, NCS)을 도입하여 전기화학적 성능과 내구성을 동시에 향상한다는 혁신적인 전략을 제시하고 있습니다. 특히, 실제 2전극 전해 시스템에서의 전체 물 분해(overall water splitting)에서, Ni₃Fe@NCS는 10 mA/cm² 조건에서 1.721V의 낮은 셀 전압을 보였으며, 이는 귀금속 기반 촉매 수준에 근접한 성능을 보였습니다.

본 연구를 통하여 차세대 고성능·고내구성 수전해 촉매 설계의 방향성을 제시한 점에서 학문적 완성도와 응용 잠재성이 모두 뛰어난 성과를 도출하였지만, 아직 부족한 부분이 많다고 생각합니다.

수전해 촉매 개발은 단순한 소재 개발을 넘어, 청정 수소 생산 인프라의 핵심 기술 기반입니다. 전이금속 합금, 탄소 기반 복합체, 2D 재료, 이종접합 구조 등 다양한 소재와 구조가 연구되고 있으며, 최근에는 in-situ 분석, 전자구조 시뮬레이션을 통해 촉매의 작동 메커니즘을 실시간으로 규명하려는 시도도 활발합니다. 향후에는 저비용이면서도 고효율·고내구성을 갖춘 새로운 촉매 재료 개발하는 것으로 목표로 도전적 연구를 진행할 예정입니다.

2. 최근 ‘글로컬랩 사업’ 추진TF에 여러 교수님들과 함께 참여하고 계신 것으로 알고 있습니다. 그 외에도 다양한 과제와 사업에 연구책임자나 공동연구자로 활발히 참여하고 계신데요. 여러 사업에 참여하시면서 쌓은 경험이 연구역량 향상에 큰 도움이 되셨을 것 같습니다. 이러한 경험은 신진연구자에게도 매우 소중한 자산이 될 수 있을 텐데요. 교수님께서 다양한 공동연구에 참여할 수 있었던 비결이나, 함께할 연구팀을 구성하고 섭외하는 과정에서의 팁이 있다면 공유 부탁드립니다.

 “협력은 단기성과보다 관계 구축과 신뢰 형성이 먼저입니다.”

여러 공동연구에 참여하게 된 데에는 무엇보다 공동 연구자들과의 신뢰도와 팀워크가 바탕이 되었습니다. 사실 연구라는 건 결국 사람 간의 협력으로 이루어지는 일이기 때문에, 단기적인 실적보다는 책임감 있게 역할을 다하고, 약속을 지키는 태도가 더 중요하다고 생각합니다.

또한 연구팀을 구성할 때는 단순히 전공이 맞는 사람보다는, 같은 목표를 공유하고 서로의 연구 스타일을 존중할 수 있는 사람인지를 더 중요하게 봅니다. 특히 융합과제가 많아진 지금은 소통 능력과 문제 해결 과정에서의 유연성이 팀 전체의 성패를 좌우하는 경우가 많습니다.

저도 아직은 가야할길이 먼 신진연구자지만 제 사례로 말씀드리자면, 처음부터 대형 과제에 단독으로 참여하기보다 작은 공동과제에서부터 자신의 역할을 확실히 보여주는 기회를 만드는 것이 좋다고 말씀드리고 싶습니다. 그렇게 점차 자신만의 연구정체성과 신뢰를 쌓다 보면, 제안이 오는 구조로 바뀌게 되었습니다.

그리고 무엇보다도 중요한 건 열린 자세와 겸손한 태도입니다. 타인의 연구와 관점을 수용하면서도, 자기만의 전문성을 함께 제시할 수 있는 연구자가 결국 협업에서도 중심 역할을 하게 됩니다.

3. 교수님 연구실 홈페이지를 보면, 학생들과 함께 벚꽃구경을 하거나 워크숍, 학술대회 등에 참여하시는 모습이 인상적입니다. 학생들과의 유대감이 매우 두터워 보이는데요. 그만큼 학생들이 연구 과정에서 실마리가 보이지 않아 힘들어할 때 교수님께 많이 의지할 것 같습니다. 그런 순간에 선배 연구자로서 학생들에게 어떤 조언을 해주시는지 궁금합니다.

 답답함과 정체는 어쩌면 진짜 연구를 하고 있다는 증거일지도 모릅니다. 연구는 정답이 주어지는 길이 아니라, 그 답을 스스로 찾아가는 과정이기 때문입니다.

그래서 저는 학생들이 방향을 잃고 힘들어할 때 큰 조언을 하지 않습니다. “연구노트를 다시 봐라.”

실패가 반복될수록 노트 속에는 중요한 단서가 숨어 있습니다.
내가 무엇을 놓쳤는지, 무엇을 잘못 판단했는지, 그 흔적은 이미 연구노트 안에 남아 있기 마련입니다.
그러니 실험이 막히고 길이 보이지 않을 때일수록, 연구노트로 돌아가 보라고 이야기합니다.

4. 교수님의 전문 연구분야의 최신 연구동향이 궁금합니다.

 PEM(고분자 전해질막) 수전해 기술에서 이리듐(Ir) 촉매의 고비용성과 희소성은 상용화를 위한 주요 과제로 지적되고 있습니다. 이에 따라 Ir 사용량을 줄이면서도 높은 전기화학적 성능과 내구성을 유지하는 다양한 연구가 진행되고 있습니다. 예를 들면 지지체를 사용한 분산형 Ir 촉매, 코어–셸 구조를 통한 Ir 사용량 저감을 위한 촉매 설계 전략과 IrO₂의 표면 산화 성장 억제를 통해 낮은 Ir 사용량에서도 안정적인 성능을 유지하는 방법이 제안되고 있습니다. 최근 우리 연구실은 고활성과 고내구성을 동시에 갖춘 Ir 기반 촉매의 합성과 성능 평가에 주력하고 있으며, 이러한 목표를 달성하기 위해 학생들과 함께 치열하게 연구에 매진하고 있습니다.