스프레이 기술 응용연구, 산업전반에 획기적 영향 기대

고려대 윤석구 교수 연구팀, 세계최초 50nm이하 사이즈 나노섬유 개발

2011-11-08 취재_공동취재단

스프레이 기술을 응용하여 고가의 진공공정을 탈피한 초저가 태양전지 양산에 필요한 핵심기술을 개발하며 화제가 된 바 있는 고려대학교 태양전지 및 에어로졸 연구실이 다시 한 번 화제의 중심에 있다. 이유는 최근 독특한 전기방사 시스템을 개발, 세계 최초로 50nm이하 사이즈의 나노섬유 제조에 성공했기 때문이다. 태양전지 적용을 위한 비진공 박막 코팅영역에서 전 세계적으로 유일한 연구팀으로 다수의 특허를 보유하며 국내외 유수 연구기관 및 대학연구팀과의 공동연구를 진행하고 있는 윤석구 교수 연구팀을 찾아 연구현황 및 주요연구 분야 등을 알아봤다.

9명의 석·박사급 연구원, 스프레이 응용기술 개발에 사활

전 세계적으로 나노섬유에 대한 중요성이 부각되고 있는 가운데 위에서 언급한바와 같이 윤석구 교수가 이끌고 있는 고려대학교 태양전지 및 에어로졸 연구실(이하 연구실)은 스프레이 기술을 응용한 전기방사 시스템을 이용, 세계최초로 50nm 이하의 극미세섬유 제조기술을 개발하는 등 다양한 스프레이 응용연구를 진행하고 있다. 미국의 항공, 우주기술 발달에 큰 영향을 끼친 퍼듀대학교 우주항공학과에서 스프레이 모델링을 통한 연료분사 최적화를 주제로 석박사 학위를 수여 받은 윤석구 교수는 일반 태양전지 연구실과는 달리 1세대부터 3세대를 아우르는 태양전지 개발에 관련한 스프레이 코팅, 잉크젯 프린팅 기술의 개발, 적용을 바탕으로 초저가 태양전지 개발에 집중하여 스프레이 코팅기술을 이용한 초저가 공정기술 개발에도 박차를 가하고 있다.

정전기를 이용한 나노 사이즈의 미세액적 토출과 초음속 입자분사 시스템은 기존의 박막코팅과 비교해 비진공, 상압방식이기 때문에 진공 챔버가 따로 필요 없고, 저온 방식을 적용하여 열 손상 및 산화 등의 결함을 최소화 할 수 있는 혁신적 코팅기술로 각광을 받고 있다. 또한 초고속, 대면적 코팅에 적용이 가능하기 때문에 학계는 물론 산업전반에 걸쳐 많은 기대를 끌고 있다.

이에 대해 윤석구 교수는 “전기방사 기술에 대한 특허출원건수를 보더라도 한국이 전세계 특허의 28%를 차지할 정도로 활발한 연구를 펼치고 있는 만큼 앞으로의 기대가 크다. 나노 섬유는 기계, 물리, 화학, 전기적 특성 등이 우수하여 에너지, 의료 분야를 비롯한 산업전반에 응용이 가능한 첨단소재로 부품소재산업의 경쟁력이 다소 취약한 국내 산업에 큰 보탬이 될 것으로 예상된다”며 “스프레이 방식을 응용한 극미세 섬유 제조기술 개발과 함께 상업화까지 많은 기술을 요하는 초저가 태양전지 양산에 필요한 기술개발 분야에서도 활발한 연구 활동을 수행하겠다”고 밝혔다. 정전기 스프레이 기술 및 저온 스프레이 코팅 기술을 응용하여 현재 산업전반에 걸쳐 광범위하게 적용될 스프레이 기술을 선도하고 있는 고려대학교 태양전지 및 에어로졸 연구실이 친환경, 고효율 신재생에너지에 부합하는 초저가 태양전지 개발은 물론 극미세 나노섬유 관련 분야에서도 계속적으로 선구자적 역할을 해내기를 기대해 본다.