▲ 좌측부터 신소재공학과 김현식 교수, Bangmaya Satpathy 박사
인도 IITB 소속 Bangmaya Satpathy 박사와 함께 연구 수행.. 글로벌 연구 네트워크 구축 기여 예정
친환경 냉각 및 에너지 하베스팅 시장 선도 기대
서울시립대학교(총장 원용걸) 신소재공학과 김현식 교수가 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 「해외우수과학자유치사업(Brain Pool, 개인유치형)」신규과제에 최종 선정되었다. 이번 선정으로 김현식 교수는 향후 3년간 최대 3억 4천만 원의 연구비를 지원받아‘상온 열전 소재-소자 전주기 성능·신뢰성 향상을 위한 결정 배향 제어형 비용융-용융 표면 하이브리드 코팅 기술 개발’에 나선다.
이 사업은 국내 연구기관이 해외 우수 연구자를 초빙해 국제 공동 연구를 촉진하고, 과학기술 경쟁력 강화와 신진 연구인력을 양성하는 것을 목표로 하는 국가 연구사업이다.
김현식 교수 연구팀은 이번 과제를 통해 인도 공과대학 봄베이 (IITB, Indian Institute of Technology Bombay)의 Bangmaya Satpathy 박사를 초빙해 연구를 추진한다. Satpathy 박사는 금속 표면처리·전기도금 및 밀도범함수이론(DFT) 기반 소재 설계에 강점을 보유하고 있으며, SCI(E)급 논문 17편과 특허 2건을 보유한 표면 코팅·시뮬레이션 전문가다.
열전 소재는 온도 차를 이용해 열을 전기로 바꾸는 친환경 발전이나, 반대로 전기를 냉기로 바꾸는 친환경 기술의 핵심 소재이다. 자동차 폐열이나 공장 배출열처럼 버려지는 열을 전기로 회수하거나, 에너지 하베스팅 디바이스, 냉매 압축기가 없는 친환경 냉장고, 웨어러블 냉장 시스템 등으로 응용될 수 있어 지속가능 에너지 분야에서 주목받고 있다.
이번 과제의 핵심은 김현식 교수 연구팀이 개발할 열전 소재 표면에“다중층의 코팅”을 통해 재료 자체의 성능과 신뢰성을 함께 끌어올리는 것이다. 구체적으로는 다결정 열전소재 내의 결정의 배열 방향을 정교하게 제어하여 성능을 향상시키는 한편, 결정립계에 저산란 이종상을 도입해 전기전도는 유지하면서 열전도도만 선택적으로 낮추는 다결정 열전 소재용 다중층 하이브리드 표면 코팅을 개발하는 것이다.
연구책임자인 김현식 교수는“본 과제를 통해 국내 열전 소재 분야에서 아직 널리 시도되지 않았던 다중층 표면 코팅 기술을 접목, 고성능·고신뢰성 소재를 확보하는 동시에 해외 우수 연구자 유치의 교두보를 마련하겠다”고 밝혔다.
한편, 서울시립대학교 산학협력단은 연구자들의 연구 역량 강화를 위해 사업 공고 안내, 중대형 유치경비 지원사업, 연구행정인력지원사업 등을 통해 연구자 수요 맞춤형 행정 인프라를 제공하고 있다.