“각 가정에서 조명으로 사용하고 있는 형광등이나 길거리에서 흔히 볼 수 있는 네온사인, 한여름에 자주 발생하는 번개 등을 플라즈마 현상이라고 하면 이해하기가 쉬울 것”이라고 말하는 중앙대학교 플라즈마 응용 연구실(http://plasma.cau.ac.kr/김창일 교수/이하 중앙대 플라즈마 응용 연구실)의 김창일 교수는 이 플라즈마를 공업적으로 이용하여 반도체 공정에서 플라즈마 식각 및 증착, 금속이나 고분자의 표면처리, 신물질의 합성 등에서 이용하고 있다고 설명했다.
이어 김 교수는 “공정의 미세화 및 저온화의 필요성 때문에 플라즈마 공정이 기존의 공정을 대체하고 있으며, 경우에 따라서는 플라즈마 만이 제공할 수 있는 물질이나 환경을 이용하기 위한 응용분야가 점점 더 확대되고 있다”고 플라즈마 응용 기술 연구 분야의 중요성을 강조했다. 실제로 플라즈마를 응용할 경우 인공 다이아몬드를 합성할 수 있으며 고대 유적지에서 발굴된 금속유물에 플라즈마로 표면 코팅처리를 해 마모나 부식을 방지, 유물의 상태를 개선하는 효과도 낼 수 있다. 또한 플라즈마는 핵융합을 통해 석유나 석탄과 같은 화석연료를 대체하여 사용할 수 있어 세계의 주요 선진국들이 플라즈마를 이용한 대체에너지원 개발을 위해 활발한 연구를 진행하고 있다.
중앙대 플라즈마 응용 연구실, 반도체 인재 양성에 앞장
지난 1997년 김창일 교수의 중앙대 부임과 함께 신설된 중앙대 플라즈마 응용 연구실은 설립 이래 현재까지 박사 4명, 석사 26명을 배출하는 등 반도체 산업의 미래를 이끌 인재 양성의 산실로 자리매김하고 있다. ‘차세대 반도체 소자의 제작을 위해 요구되는 반도체 공정의 플라즈마 응용 기술에 관한 선행요소 기술 연구’를 수행하고 있는 중앙대 플라즈마 응용 연구실은 특히 플라즈마를 이용한 금속식각, 고 유전 물질 및 전극 재료의 식각, 금속 배선 및 고유전율 박막 재료 증착, 플라즈마 식각 기술을 이용한 MEMS 기술 및 반도체 센서기술 연구 등을 중점적으로 플리즈마 연구에 최선을 다하고 있다.
이와 함께 Nano Road, Nano Wire, Nano Particle 등 Carbon Nano Tube(CNT)의 합성 및 성장에 관한 연구도 수행하고 있으며 카본 나노 튜브를 이용한 field-emission display(FED), Sensor 등의 응용 분야의 연구도 활발히 수행하고 있다. 이처럼 다양한 분야에서 활발한 연구를 수행함으로써 반도체 관련 산업 및 학문에 다양한 기여를 하는 것이 중앙대 플라즈마 응용 연구실의 제 1목표이다.
한편 중앙대 플라즈마 응용 연구실에서 수행하고 있는 다양한 물질들의 식각 관련 연구들은 식각 공정 중 공정 조건들의 변화에 따라 달라질 수 있는 여러 특성들에 대해 연구하는 것으로, 이러한 연구들을 통해 원하지 않는 여러 문제점들을 해결할 수 있고, 공정의 변화요인들을 미리 인지해 원하는 결과를 도출해 내고 있다. 이에 대해 김 교수는 “다양한 변수들에 따른 특성의 변화를 연구해 원하는 식각 특성을 얻어내는 것이 중요하다”고 피력했다.
국제 및 국내 학술대회 논문 발표, 눈부신 연구결과 도출
반도체 산업의 국제 경쟁력을 높이는 것은 물론, 우수인재를 양성해 新성장 동력산업의 중추적 기반을 마련하고 있는 중앙대 플라즈마 응용 연구실의 가장 큰 특징으로는 김창일 교수의 별명을 손꼽을 수 있다. 중앙대학교의 ‘논문공장장’이라 불리는 김 교수의 별명답게 연구실 또한 ‘논문공장’이라 불릴 만큼 눈부신 연구실적을 과시하고 있다. 그 내용을 살펴보면 국제 논문(SCI) 160편, 국제학술발표 250편, 국내논문 110편, 국내 학술발표 250편 등 대외적으로 연구 활동의 우수성을 입증하며 활발한 연구 활동을 지속해 오고 있다. 이에 중앙대학교 교수업적평가에서 연속으로 업적 우수 교수로 선정되었다. 또한‘창의 자본’이라는 특허의 중요성을 깨닫고 지속적인 연구와 기술개발을 진행하여 현재 특허 및 기술보고서를 32편이나 보유하고 있다.
이와 함께 중앙대 플라즈마 연구실은 쾌적한 연구 환경과 최신 실습장비 구축으로도 학생들 사이에서 입소문이 대단하다. 현재 ETRI에서 기증받은 RIE type etching system을 ICP type으로 개조한 ICP #I과 Vacuum Science사에서 제작 구매한 ICP #2(VSICP5000A) 2대의 식각장비를 보유하고 있는 중앙대 플라즈마 응용 연구실은 식각실험의 진단장비의 경우 OES(optical emission spectroscopy) system은 Nano Tech사의 OES(NTS 6101)과 영국 SC Tech사의 OES(PCM 420)을 보유하고 있으며, QMS는 영국 Hiden사의 EQP 500, Langmuir Probe는 영국 Hiden 사의 ESPION 등 수많은 장비들을 활용하여 깊이 있는 연구를 진행해오고 있다.
김창일 교수는 그동안 논문이나 학술대회 외에도 여러 연구소들과 활발한 공동연구를 진행해오고 있다. 연구실이 신설된 이래 90년대 후반부터 ETRI, Hynix 등의 연구소와 산업자원부, BK 21사업 등 외부와도 활발한 공동 연구를 수행해오고 있다. 그동안의 연구들을 살펴보면 MOCVD 공정, 고 유전물질 특성 연구, FRAM의 효율개선, 플라즈마 안테나, 차세대 차량 조명용 고전압 HID 시스템 기반기술연구 등 분야 또한 매우 다양한 것을 알 수 있다.
이처럼 다양한 분야에서 연구 활동을 수행하고 있어 학교와 공동 프로젝트를 희망하는 연구소나 기관에서 그 명성이 자자할 정도이다. 현재 전 세계적으로 플라즈마 응용에 대한 연구가 경쟁적으로 이뤄지고 있는데 이러한 세계적인 연구개발 추세, 정부의 육성 의지, 연구의 중요성을 고려하여 김창일 교수는 중앙대학교 플라즈마 응용 연구실이 모범적인 연구를 수행해 나가면서 세계 수준의 연구 성과와 우수한 인재를 발굴겴갸뵉求?데 최선을 다할 것이며, 이를 통해 국가 경쟁력 제고에 이바지하기 위해 노력할 것이라는 말도 덧붙였다.
김창일 교수 주요경력 및 수상내역
▶주요경력
*1993년 11월~1995년 2월 한국전자통신연구원 Post Doc.
*1995년 3월~1997년 8월 안양대학교 전기공학과 전임강사, 조교수
*1997년 9월~2001년 8월 중앙대학교 전자전기공학부 조교수
*2002년 5월~2004년 12월 한국전기전자재료학회 반도체재료분과위원장
* 2001년 9월~2006년 8월 중앙대학교 전자전기공학부 부교수
*2004년 1월~2005년 12월 한국전기전자재료학회 기획이사
*2005년 1월~2005년 12월 대한전기학회 전기물성·응용부문회(C부문) 학술이사
*2005년 2월~2007년 2월 한국반도체학술대회 Thin Film Technology 분과위원장
*2006년 1월~2007년 12월 한국표면공학회 기술이사
*2008년 1월~2009년 한국전기전자재료학회 학술이사(위원장)
*2006년 9월~현재 중앙대학교 전자전기공학부 정교수
*2008년 1월~현재 한국표면공학회 재무이사(위원장)
*2009년 3월~현재 대학원 협동과정 재생에너지학과 학과장
*2010년 1월~현재한국전기전자재료학회 편집이사(위원장)
▶수상내역
*1993년 11월13일 1993년도 한국전기전자재료학회 학술상 수상
*1999년 11월12일 1999년도 한국전기전자재료학회 논문상 수상
*2002년 3월6일 2002년도 배용수연구기금 학술연구증서 수혜
*2002년 10월11일 2002년도 중앙대학교 학술상 수상
*2002년 11월8일 2002년도 한국전기전자재료학회 학술상 수상
*2008년 11월6일 2008년도 한국전기전자재료학회 학술상 수상
*2009년 7월7일 제19회 과학기술우수논문상 수상(한국과학기술단체총연합회)
