Key Points
- 광학 소자 개발… '스마트글라스' 이탈리아 공동 연구, 자율 주행차용 'LiDAR' 한국 공동 연구
- 입자 물리와 같은 거대과학 분야는 전 세계적으로 협력할 수 있는 연구 네트워크와 지원 절대 필요
- 10개의 굉장한 아이디어들이 있다 해도 그중 한두 개 정도만 상용화되는 현실이 가장 큰 도전
- 카세아 ACT 지부 2019년 설립… 호주 방문 과학자들의 가교 역할, 캔버라 한국학교 과학교실 호평
[과학人터뷰] 시리즈는 과학의 미래를 비추는 호주 한인 과학자의 이야기를 전합니다. 한국과 호주와 세계를 연결하며 과학 혁신을 이루어내는 호주 한인 과학인들의 연구 여정과 비전을 통해 다가올 과학의 세계를 만나봅니다.
유화정 프로듀서(이하 진행자): 호주 한인 과학자를 만나보는 시간입니다. 오늘은 호주국립대학교(ANU) 물리학과의 최덕용 교수님 연결했습니다. 교수님 안녕하세요.
최덕용 교수님(최덕용): 예 안녕하세요.
진행자: 현재 어떤 분야에서 활동하고 계신지 먼저 교수님의 자기소개 부탁드릴게요.
최덕용: 예 안녕하세요. 저는 캔버라에 있는 ANU 호주국립대학에서 근무하고 있는 최덕용입니다. 제가 주로 하고 있는 일은 재료과학 및 재료공학이고요. 그중 주 연구 분야는 광학재료 그다음에 반도체 및 미세 공정을 이용한 광학 소자 제작입니다. 지금 현재 제가 하고 있는 대부분의 프로젝트들은 시드니 대학이나 멜번대학 그리고 한국, 독일, 중국 같은 대학교나 아니면 연구소하고 같이 협업 연구를 하고 있는 형태로 진행이 되고 있고요.
진행자: 학부생들을 위한 강의도 하시나요?
최덕용: 학부생들을 위한 강의는 현재 하고 있지 않고요. 연구에만 매진하고 있습니다. 그리고 석사나 박사과정 학생들 그리고 포스트닥(postdoc)이라고 하죠. 박사 후 연구생들을 주로 지도하고 있습니다.
진행자: 네. 제가 재료과학이라는 용어가 좀 생소했는데요. 반도체라는 말씀을 하시니 어떤 분야인지 살짝 감이 옵니다. 신소재를 개발하는 학문이라고 이해하면 되겠습니까?
최덕용: 예 맞습니다. 신소재를 개발하는 분야라고 할 수 있는데요. 한국에서는 특히 반도체에 대한 뉴스가 많이 나오고 반도체를 대부분 잘 아시니까 그쪽하고 연관을 시키는 것 같은데요. 반도체 등 첨단 분야 같은 경우는 새로운 재료들이 항상 필요로 합니다. 그리고 이러한 재료들은 주로 순수 과학 영역에서 발견 또는 발명하게 되면은 추후에 이 재료들이 실제로 유용하게 사용될 수 있는지를 꼼꼼히 살펴보는 그런 과정이 필요한데 이런 과정을 재료과학이나 재료공학 분야에서 담당을 하게 됩니다. 예를 들어서 충치 치료에 쓰이는 그런 재료들을 보면 예전에는 회색을 띠는 아말감이라고 하는 합금이 많이 사용이 되었었는데요. 굉장히 싸죠.
진행자: 오랜만에 들어보는데요?
최덕용: (웃음) 아하 그렇죠. 예 그런데 최근에는 레진이나 아니면 세라믹도 이용되고 있고요. 그러니까 처음에 이런 세라믹이라는 재료가 처음 나오면 이런 재료들이 치아에 그럼 잘 붙을 수 있는지, 그리고 오래 버티는지, 그다음에 몸에 유해성은 없는지 등을 따져봐야 되는데 이러한 일들을 이런 재료 과학자가 한다고 보면 됩니다.
진행자: 그런데 재료 과학에서 앞서 광학이 주 연구 분야라고 하신 것 같은데요. 광학은 빛을 말하는 거죠?
최덕용: 예 광학은 빛을 말합니다.
진행자: 저는 얼른 매년 6월 시드니에서 열리는 세계적인 빛의 축제가 떠올려지는데요. 이 Vivid Sydney의 빔 프로젝트도 광학 소자의 활용 예로 볼 수 있을까요?
진행자: 예 맞습니다. 저도 비비드를 몇 년 한 2~3년 연속으로 봤었는데요. 빔 프로젝트가 시드니 하버에도 비추고 그다음에 오페라하우스에도 비추고 그러는데요. 그러니까 빔 프로젝트라는 게 그 광원이 있고 그 안에 필터, 거울, 렌즈 등 여러 개의 그런 광학 소자들이 아주 매우 정교하게 그렇게 결합이 돼 있는 광학 기기입니다. 그러니까 조금 더 부연 설명을 하자면 수백만 개의 매우 작은 거울을 적절히 잘 조절해서 빗줄기 하나하나를 그다음에 색깔 하나하나를 조작을 해서 그러한 이미지를 만듭니다.
그리고 최근에는 이런 빔 프로젝트를 아주 작게 만들어서 소형화해서 안경의 옆에 있는 테에 달아서 가상현실이라고 하죠. Virtual reality에 사용을 합니다. 그러니까 여러분들이 운전을 할 때 그런 내비게이션 기능을 많이 사용을 하는데, 이러한 특수한 안경을 착용을 하게 되면 좌회전이라든지 우회전 등의 그런 지시 정보나 아니면 교통 정보가 이런 안경 렌즈면에 보여지게 되고요. 물론 안경이니까 앞쪽은 투과해서 볼 수 있고요. 구글이나 마이크로소프트와 같은 회사에서 현재 이런 스마트 글라스를 상용화하고 있는데 아직은 매우 비쌉니다.
진행자: 그러니까 자동차의 HUD라고 부르죠. 그 헤드 업 디스플레이와 비슷한 원리라고 볼 수 있겠네요?
최덕용: 매우 비슷한 원리이지만 이런 HUD에 비해서는 착용이 훨씬 더 쉽고요. 그냥 안경이니까요. 그리고 차량 이외의 목적에서도 사용이 가능합니다.
진행자: 그렇군요. 현재 소속하고 계신 ANU의 양자과학 및 기술연구소는 세계적으로 혁신적인 연구를 주도하는 것으로 명성이 높은데요. 교수님께서 현재 진행 중인 프로젝트는 어떤 것인가요?
최덕용: 예 앞에서 소개했던 그런 스마트 글라스는 현재 이탈리아 연구팀하고 진행 중인 과제이고요. 이 이외에 한국의 광운대나 아니면은 광주과학기술원과는 같이 라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging)라고 하는 그런 관련 연구를 같이 하고 있습니다. 그러니까 요즘 자율주행차가 많이 언급이 되고 있는데요. 라이다는 이런 자율주행이 가능케 하는 핵심 소자입니다. 그러니까 그 원리를 보면은 빔 프로젝트하고 비슷해요. 빔 프로젝트처럼 이렇게 차량 전방으로 빛을 사방으로 쏴주고 어떤 앞에 물체가 있으면 그 물체에 맞고 이렇게 반사되는 빛을 감지해서 차량 전방에 어떤 장애물이 있다라든지 아니면 어떤 지형인지를 알 수 있게 하는 장치입니다.
4월 중국 청두에서 열린 국제학회에서 초청강연하는 최덕용 교수
최덕용: 레이더 하고 라이다는 기술적인 용어로 말하자면 그 파장이라고 하는 파장이 틀린데요. 비슷한 분야에서 사용되고 서로 장단점이 있습니다. 그러니까 레이더 같은 경우는 파장이 굉장히 길기 때문에 멀리까지 볼 수 있고요. 하지만 조그마한 물체는 보기가 힘듭니다. 하지만 이런 빛을 이용한 라이다는 우리 눈으로 보기가 어려운 밤이라든지 아니면 안개가 자욱하게 낀 날이라든지 이런 날에도 잘 작동하기 때문에 특히 이런 야생동물이 사방에서 출몰하는 이런 호주에서는 꽤나 필요한 장치라고 생각이 듭니다.
진행자: 그러네요. 이제 잘 이해했습니다. 지상에서 자율주행차에 사용되는 빔 장치는 라이다로 생각하는 게 좋겠네요. 알겠습니다. 과학 분야에서 성공적인 연구는 시간과 헌신이 좌우한다 해도 틀린 말이 아닐 것 같습니다. 광학 소자 개발에 있어 가장 큰 어려움은 어떤 것이 될까요? 신소재가 성공적으로 개발된다 하더라도 이를 상용화하는 과정에서 또 많은 도전 과제가 뒤따르지 않습니까?
최덕용: 예 맞습니다. 처음에는 굉장히 보이는 그런 첨단 기술도 실제 생활에 쓰기까지는 꽤 오랜 시간이 걸립니다. 예를 들어서 제가 지금 연구하고 있는 메타물질이라고 하는 이런 개념도 이미 한 20년 전 2000년 초에 나왔지만 이 개념을 이용해서 처음 회사가 설립된 것은 약 20여 년이 지난 2022년이었습니다. 그나마 이 메타물질은 운이 좋은 편이고요.
사실 한 예를 들어서 10개의 굉장한 아이들이 출연을 했다고 해도 그중 한두 개 정도가 상용화될 수가 있어 회사는 돈을 버는 것이 목적이니까 당연히 저희 연구자들은 새로운 것에 흥미를 느끼고 거기에서 모티베이션을 얻어서 일을 하는 것이고요. 이런 입장에서 연구자로서 좀 어려움이 있다면 정부건 회사건 미래를 내다보고 어떤 유망한 연구 분야나 연구자들에 대해서 계획적이고 그다음에 꾸준한 지원이 필요한데 그렇지 못한 것들이 좀 어려움이라고 할 수 있습니다.
진행자: 일론 머스크 같은 돈 많은 과학자들 과학 하는 사람들이 더 필요한 것 아닐까 싶네요. (웃음) 앞서 소개 말씀에서 수행하고 계신 대부분의 연구가 외국 대학 및 연구소와의 공동연구로 진행된다고 하신 것처럼 전 세계적으로 협력할 수 있는 네트워크 구축이 지속적인 지원 차원에서도 중요하다는 점을 다시금 느끼게 됩니다.
입자 물리와 같이 많은 자본이 필요하고 인력도 필요하고 설비가 필요한 거대과학 분야에서는 전 세계적인 연구 네트워크가 절대로 필요합니다.최덕용 교수
최덕용: 예. 천문학이나 입자 물리와 같이 많은 자본이 필요하고 인력도 필요하고 설비가 필요한 일종의 거대과학이라고 그러죠. 거대과학 분야에서는 이런 전 세계적인 연구 네트워크가 절대로 필요합니다. 그리고 이런 맥락에서 한국에서도 최근에는 국제 공동 연구나 협력을 굉장히 강조하고 있는 것 같은데 저는 이는 굉장히 바람직한 방향이라고 생각합니다.
연구실에서 최덕용 교수
최덕용: 예. 작년 7월 서울에서 제1회 세계 한인 과학기술인 대회가 있었고 올해는 2회가 됩니다. 작년에는 저도 참석을 해서 양자 연구 및 국제 공동연구에 대한 주제 발표를 했었습니다. 올해는 약 2천 명 정도 참여하고 있고요. 그다음에 호주 뉴질랜드 과학기술인협회 그러니까 KASEA(Korean Academy of Scientists and Engineers in Australasia)라고 하는데 카세아에서는 배준석 회장을 비롯해 2명이 초빙되었습니다.
진행자: 교수님 양자 연구에 대한 주제 발표를 하셨다고 하셨는데 간단히 좀 짚어보고 싶어요. 양자역학·양자 중첩 요즘 많이 회자되는 용어들인데요. 양자가 뭔지는 잘 모르겠지만 앞으로 이 '양자(quantum)'가 세상을 바꿀 것이라는 얘기도 나오고요. 세계 주요 선진국들이 양자 기술 개발에 전력 질주하고 있는 이유는 뭘까요?
최덕용: 예 맞습니다. 세계 선진국들이 정말 사활을 걸고 전력 질주하고 있는 건 맞지만 제가 사실 양자 분야의 그런 전문가가 아니어서 어떻게 얘기를 해야 될지 잘 모르겠지만 주변에 있는 주변 분야의 연구자로서 그동안 그분들 하고 그러니까 양자 전문가들하고 논의를 하면서 얻은 것들을 전달할 수 있을 것 같은데요.
일단 양자라고 하면 먼지보다도 더 작은 매우 작은 세계 미시 세계에서는 이런 중첩이라든지 얽힘이라든지 이런 것 같은 일종의 상식적으로는 이해하기 힘든 그런 물리 현상들이 일어나는데요. 이러한 신기한 현상들을 그런 새로운 기술 분야에 이용하려는 것입니다. 이게 양자 분야고요.
예를 들어서 국방통신선과 같이 매우 보완이 필요한 분야에서는 상대방이 그것을 도청하지 못하게 도청이 불가능하거나 또는 어렵게 하는 기술이 필요한데요. 이런 양자통신을 이용하면 이를 가능케 하고요. 실제로 이는 SK텔레콤이나 이런 데서 실제로 사용되고 있는 기술입니다.
그리고 또한 은행이나 군에서 사용하는 암호 체계는 수학적인 그런 방식에 의해서 이런 암호 체계가 성립이 됐는데 현재 있는 그런 굉장히 커다란 초대형 컴퓨터로도 수십 년이 걸려도 풀 수가 없거든요. 하지만 이런 차세대 필요 기술이라고 할 수 있는 양자 컴퓨터 많이 지금 개발을 하려고 애를 쓰고 있는데 이런 양자 컴퓨터를 이용하면 이런 암호들을 비교적 빠르게 해독을 할 수가 있습니다.
진행자: 양자 연구에 있어 호주와 한국의 현황은 어떤가요?
최덕용: 최근 한국에서 이런 양자 분야에 대한 큰 투자를 거론하고 있는데 사실 한국은 호주에 비해서는 후발주자라고 볼 수 있거든요. 그러니까 후발주자로서 이런 선진국들의 기술 습득은 굉장히 필수적이고요. 그다음에 해외 공동연구는 이를 위한 매우 좋은 방법이라고 생각합니다.
지난 11월 카세아 주관으로 시드니에서 아시아 코리아 컨퍼런스(AKC 2023)가 있었는데 멜번대학 김세정 교수하고 제가 중심이 돼서 한국 및 호주 연구자들을 초빙을 해서요. 왜 양자가 중요하고 그럼 어떤 식으로 협력 발전시켜 나갈 수 있을 것인지에 대한 토론회를 개최했었는데 일반인들을 상대로 한 토론회였지만 굉장히 관심이 많았었습니다. 그리고 이때 맺어진 이런 연결고리 그러니까 호주하고 한국에 있는 연구자들의 연결고리를 이용해서 금년에도 이런 한국 양자과학자들을 호주로 방문하는 것을 추진하고 있습니다.
진행자: 최덕용 교수님 현재 카세아의 운영위원으로 알고 있습니다. ACT 지부장을 맡고 계시고요. 이 카세아는 어떤 단체이고 또 ACT 지부 활동에 대해서도 소개를 좀 주신다면요?
최덕용: 일단 카세아는 2009년에 창립되었으니까 약 한 15년 정도 되었고요. 그러니까 한국 호주 뉴질랜드를 비롯한 이런 국제 간의 과학기술 분야의 그런 학술 교류 그다음에 상호 이해 협력 증진 이런 것들을 목적으로 하는 협회고요. 과총 그러니까 한국과학기술단체 총 연합회 정식 회원이고 호주 정부가 승인하는 그런 비영리 학술단체이고요. 현재 약 200명 정도가 호주하고 뉴질랜드에서 회원으로 활동을 하고 있습니다.
그리고 ACT 지부는 2019년에 설립되었고요. 현재 회원은 약 15명 정도가 있고요. 그러니까 사실 ACT는 사실 굉장히 작은 그러니까 캔버라를 중심으로 한 이런 지역은 굉장히 작고 인구도 작지만 일단 호주 수도라서 이런 상징적인 의미도 있고 그다음에 수도이기 때문에 한국의 행정기관이나 연구소에서 자주 방문을 하는 곳입니다.
진행자: 네 그렇죠.
최덕용: 그러니까 만약 이런 방문하는 분들이 과학기술 분야에 있는 단체들을 방문하고자 할 때 여기에 거주하고 있는 이런 한인 과학자들이 이런 가교 역할을 할 수 있을 거라 생각을 해서 지부를 만들게 되었고요. 현재 ACT 지부에서는 1년에 약 1회에서 2회 정도 정기적인 학술 모임을 하고 있고 그리고 지부 회원들이 자기 전문 분야를 캔버라 한국학교라고 토요일마다 하는 한국 학교가 있거든요. 여기서 이제 과학 교실을 운영을 했었고요. 저도 사실 태양광과 관련된 강의를 했었고 태양광으로 작동하는 모형 자동차를 외국 학생들도 있고 한국 학생들 그러니까 2세들이죠. 학생들과 같이 만들어보고 그런 시간을 가졌었는데 학생들이 그때는 눈이 반짝반짝하더라고요. 그러니까 그걸 보고 역시 과학이나 이런 관련 교육은 손으로 직접 만들고 그리고 눈으로 보는 것이 굉장히 중요하다는 것을 느꼈습니다.
진행자: 와우 아이들한테는 얼마나 특별한 시간이었을까요? 교수님들이 강의를 해주시고요.
최덕용: (웃음) 교수님이라고 특별히 다르지는 않을 것 같은데요..
캔버라 한국학교에서 "태양광 에너지"에 대해 강연하는 최덕용 교수
최덕용: 예 저도 그렇길 바랍니다.
진행자: 이제 우리 교수님께서는 한국 서울대에서 공부하신 걸로 알고 있는데요. 호주국립대의 현재 Associate Professor라는 현재 위치에 오기까지 어떤 과정들이 있으셨는지 앞으로 재료과학 전공 학생이나 특히 광학 소자 개발 분야에 진입하려는 신진 연구자들에게는 많이 궁금한 부분이 될 것 같아요.
최덕용: 아 예. 저는 한국에서 98년 1998년에 박사학위를 받았고요. 그리고 그 이후에 삼성전자에서 약 7년간 근무했었고요. ANU의 연구원으로 2005년에 왔었는데 당시 목적은 우수한 연구 업적을 많이 내서 한국에 다시 대학 교수로 돌아가는 게 목표였는데 여러 가지 사정상 그리고 여러 가지 이유로 현재까지 여기에 머물고 있습니다. 전 세계 어디나 비슷하지만 사실 대학 연구자로서 지속적으로 지원을 받는 것은 꽤 어려운 것 같아요. 호주에서도 꽤 어렵고요. 그러니까 저는 그러니까 어떻게 이런 과정이 있었느냐고 물어보셨는데 저는 사실 운이 좋아서 약 20년간 ANU에서 제가 좋아하는 연구를 할 수 있었던 것 같습니다.
진행자: 운이 좋아서! (웃음)
최덕용: 그게 가장 커다란 이유입니다.
진행자: 20년간 호주를 포함해 그 앞전에도 한국에서 이렇게 수십 년 연구를 지속해 오신 분으로서 연구자의 기본적인 소양과 필요한 핵심 역량은 무엇이라고 생각하세요?
최덕용 교수
두 번째로는 어떤 항상 문제가 생기거든요. 그럼 이런 문제가 생길 때 문제가 무엇인지를 발견하고 이를 또 해결하기 위해서는 창의력 굉장히 연구자로서 굉장히 기본적인 소양이라고 할 수 있겠죠. 창의력과 그다음에 직관력이 필요하고요. 그다음에 무엇보다도 이런 여러 가지 외부 상황에 흔들리지 않고 아까도 말씀드렸지만 지원이 그렇게 항상 꾸준한 건 아니니까 이러한 외부 상황에 흔들리지 않고 자기가 원하는 연구를 지속할 수 있는 그런 끈기와 그다음에 열정이 필요한 것 같습니다.
진행자: 외부 상황에 흔들리지 않아야 된다!
최덕용: 네 어려운 얘기죠.
진행자: 교수님 정말 좋아하시는 연구라 해도 연구가 삶의 전부는 아니겠죠. 연구 외에 여가 시간은 어떻게 보내세요?
최덕용: 항상 50대 50을 타겟으로 하고 있지만 쉽지는 않은 일 같아요. 호주에서 생활하면서 가장 좋았던 점 중 하나는 사실 사실 가족과 같이 있는 시간이 많다는 것이었습니다. 지금은 성인이 된 두 딸과 같이 살고 있는데, 그 아이들이 초등학교나 중등학교일 때 학교에 데려다주고 또 데려오는 일도 같이 아내하고 같이 했었고요. 그리고 캔버라는 굉장히 조용한 동네거든요. 시드니에 비하면 그래서 저녁 6시 이후에는 항상 같이 있었고요.
진행자: 네 온 가족이 함께 (웃음)
최덕용: 그리고 저희 가족은 일년에 한 한두 번 정도는 국내외로 가족 여행을 하는데요. 저는 가기 전에 각종 계획을 해야 되고 예약도 해야 되고 그다음에 여행지에서는 또 운전도 해야 되고 사실 신경 쓸 일이 굉장히 많아서 신체적으로는 굉장히 힘들지만 반대로 생각하면 굉장히 그때가 굉장히 행복한 시간이었습니다. 그리고 개인적으로는 운동을 굉장히 즐겨하고요. 사실 몇 년 전까지는 축구를 열심히 했지만 너무 열심히 하다 보니까 부상이 오고 무릎 수술하고 그래서 이제 은퇴를 했고요. 약 한 5~6년 전쯤에. 또 현재는 이제 자전거 타기로 바꿨습니다. 그리고 가끔씩은 연구 제안서나 보고서 등으로 이제 머리가 많이 아플 때가 있거든요. 그러면 저는 모든 걸 훌훌 던져버리고 가끔 이제 바다로 낚시도 가고요.
진행자: 일과 삶의 균형 워라밸(work-life balance)을 잘 이행하고 계시네요. 멋지십니다.
최덕용: (웃음) 예 저도 그렇게 노력을 하고 있습니다.
진행자: 오늘 끝 질문으로 드려봅니다. 광학재료 연구의 미래를 어떻게 보시는지요? 아울러 앞으로 이루고 싶은 꿈이 있다면 어떤 것이 될까요?
최덕용: 우리가 얻는 정보의 약 90% 이상이 이런 시각 즉 빛을 통해서입니다. 광학재료는 이러한 빛을 잘 조절해서 우리가 얻을 수 있는 정보의 양을 대폭 늘리고 그리고 야간 투시경처럼 우리가 우리 눈으로 직접 보이지는 않지만 보이지 않는 것도 보이게 하고 그리고 스마트 글라스처럼 이러한 정보를 얻는 과정을 굉장히 용이하게 하기도 합니다. 즉 광학 재료 연구는 굉장히 필수적인 분야이고 앞으로도 지속적으로 발전할 겁니다. 그리고 제 바람은 제 이러한 연구가 이러한 발전에 도움이 되었으면 하고요. 특히 한국 등을 포함한 저의 국제 공동 연구가 더 넓어져서 서로에게 큰 도움이 되는 사회가 되었으면 합니다.
진행자: 오늘 인터뷰를 통해 빛의 중요성을 다시금 깨닫게 됩니다. 광학재료 연구의 혁신과 세계적인 공동연구를 통해 미래 사회에 기여하고자 하는 바람이 잘 실현되기를 믿고 성원드립니다. 최덕용 교수님 오늘 귀한 시간 나눠주셔서 고맙습니다.
최덕용: 예 감사합니다.
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