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  • 서갑양 교수
  • 자연모사공학(Biomimetric)을 이용한 게코테이프 개발
  • 서갑양 교수(서울대학교 기계항공공학부)
  • ̸ :sky4usnu.ac.kr
  • : 서울대학교 제1공학관 301동 1219호

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    "서갑양 교수님은 2013년 6월 해외 학술대회 참가 중에 돌아가셨습니다. 고인의 가르침을 후대에 전하기 위하여 이 동영상을 그대로 유지하기로 하였으며 메트릭 회원과 직원 모두 깊은 애도의 뜻을 표합니다."

    안녕하세요..METRIC회원여러분.

    이번 27회 인터뷰에서는 서울대학교 기계항공공학부  서갑양 교수님을 만나뵙게 될텐데요.

    서교수님은 나노기술을 이용하여 일명 "게코 테이프"를 개발하셨고, 또 2004년 테크놀러지 리뷰에서 젊은 과학자 100인에 선정되기도 하셨습니다.

    그럼, 교수님의 연구와 또 활발한 연구활동에 대해서 알아보기로 하겠습니다.


    1. 현재 교수님께서 하고 계시는 연구 주제와 내용에 대해 간략한 소개를 부탁드립니다.
     



    저희 실험실은 나노기술을 기반으로 하고 있구요, 나노융합기술 연구실인데 영어로는 Nano Fusion Technology라고 부릅니다. 나노를 기반으로 바이오 기술 및 IT 기술과 접목하는 그런 연구를 하고 있습니다.



    2. 교수님께서 끈적끈적한 접착제없이 쉽게 붙였다 뗐다 할 수 있는 일명 '게코 테이프'를 만드신걸로 알고 있습니다. 이런 걸 개발하신 계기와 그리고 어떤 분야에 앞으로의 활용할 수 있을지 설명을 부탁드립니다.


    우연한 기회에 게코 도마뱀의 독특한 성질에 대해 알게됐고, 에전에 나노기술이 발전하기 전까지는 게코 도마뱀의 발바닥에 보면 무수한, 마치 칫솔과 같은, 나노구조가 있는데요. 예전사람들은 그걸 봤어도 흉내를 못냈지만 우리는 나노기술이 있으니까 그걸 흉내를 내서 저희 실험실의 나노공정기술을 가지고 비슷하게 만들어봤습니다. 만들어 본 결과, 게코 도마뱀의 성능에 100%는 아니지만 그에 필적하는 성능이 나와서 그걸 가지고 재미있는걸 만들어보려고 합니다. 특히 기계공학분야에 연관되는 벽을 타고 기어오르는 로봇이라든가, 공상과학영화에 나오는 스파이더맨 이라든가, 또는 우주에서 우주선을 고칠 때 연장을 걸어두는 그런 용도로 생각하고 있습니다.


    3. 최근 자연모사의 공학 연구활동이 활발이 이루어 지는 걸로 알고 있습니다. 그리고, 이런 연구는 자연에 대한 많은 관심과 식견이 필요할거 같습니다. 어떻게 이쪽에 관심을 가지고 되셨는지?


     항상 자의반 타의반입니다. 제가 학교에 부임한 지 올해가 4년째 되는데 우연한 기회에 자연모사 공학을 접하게 됐고, 저희가 가지고 있는 나노 공정기술이 유용하게 적용될 수 있겠다 하는 생각이 들어서 새로운 분야를 개척 해 본거죠.

    화학공학이란 학문은 모든 학문을 다 접해볼 수 있거든요, 특히 저는 재료나 공정 쪽에만 경험이 있었구요. 그런걸 접목할 수 있는 좋은 분야가, 적어도 기계분야에서는, 자연모사 공학이 아닐까. 특히 기계공학 분야에서 새로운 돌파구가 미래에 뭐가 있을까. 지금은 약간 정체상태이기 때문에, 물론 국가경제에는 많은 도움을 주고 있습니다만, 기계산업이 새로운 돌파구가 필요하거든요. 그것의 한 가지 일환으로 자연을 다시 돌아보는 겁니다. 자연계의 생물들은 아주 최적화 되어있거든요. 예를 들어 딱따구리가 나무를 쪼는 메커니즘을 잘 분석해서 드릴이나 공작기계 등을 실제로 만든 예가 있구요. 그런 식으로 기존의 기계 산업의 새로운 도약을 자연모사공학을 통해 할 수 있지 않을까. 특히 에너지 문제가 중요한데, 자동차라든가 항공기 등 여러 가지 에너지에 관련된 중요한 기계들이 많이 있는데 어떻게 하면 효율성을 높일 수 있겠는가. 그런 것들을 자연의 최적화된 메커니즘에서 힌트를 얻어서 접목하는 연구가 기계분야에서는 상당히 활발하게 이루어지고 있습니다.


    4. 2004년 미국 MIT 기술잡지(Technology Review) 선정 젊은 과학자 100인에 선정되셨는데요. 그 당시 연구 업적이 BT분야에 공학적으로 접근을 시도했다는 점에서 높게 평가받았다고 들었습니다. 그 외에도 NT, BT, IT 융합 기술 관련의 연구 업적이 많은 것으로 아는데요. 학.석사 과정에서 화학공학을 전공하셨음에도 불구하고 어떤 계기와 과정으로 융합 기술 연구를 하게 되셨는지 궁금합니다. 또 다학제적 연구를 하면서 가장 어려웠던 부분은 무엇입니까?


    제가 박사 때 나노공정에 대한 연구를 많이 했습니다. 그걸 하고나서 그 당시 동향을 보니까 BT를 접목하지 않으면 원하는 일을 할 수 없겠다는 생각이 들었습니다. 그래서 무턱대고 BT 분야에 유명한 교수님들께 10여통 이상의 post-doc 지원 letter를 보냈습니다. 그 중 MIT의 Robert 교수님이라고 조직공학과 약물전달 부문에 유명하신 분인데 그 분이 오라고 하셨구요. 거기서 제가 가지고 있는 마이크로나노 공정기술을 바이오에 접목시키려고 부단히 노력했습니다. 사실 많은 경우에 새로운 분야에 접목하는게 시간이 오래 걸립니다. 그런데 저는 지도 교수님을 비롯해서 좋은 분들을 많이 만나서 1년 반 만에 좋은 연구결과를 많이 냈습니다. 거기서 깨달은것은 공학을 하는 사람들이, 특히 기계공학이나 재료공학, 화학공학, 전기 등, BT분야에서 할 일이 굉장히 많다. 지금까지 BT는 어떻게보면 좀 비효율적으로, 노동집약적으로 되어왔었는데 여기에 공학적인 툴을 접목하면 특히 BIO분야에서 좋은일을 많이 할 수 있겠다 그런걸 많이 깨닫게 됐구요. 그러한 공로를 인정받아서 BT분야에서 받게 됐습니다. 제 개인적으로 굉장히 자부심을 가지고 있습니다. 아직은 BT를 잘 모르지만 공학을 하는 사람들이, 특히 나노기술을 했던 사람들이, BT분야에서 중요한 일을 할 수 있고 사람들이 그런걸 인정해 주는구나 이런데 대한 약간의 자부심이 있습니다. 저의 경력에도 도움이 많이 되구요.

    연구자 입장에서는, 솔직히 말씀드리면, 공부를 많이 해야 합니다. 예전처럼 학문간에 벽이 있고 교류가 적을 때에는, 그게 불과 10년도 채 안됐지만, 그 전에는 다른 분야에 관심을 갖지 않아도 됐는데, 요즘 저 같은 경우는 나노분야도 열심히 해야 하지만 BT도 알아야 하고 IT도 알아야하기 때문에 읽어야 할 논문 수나 정보량이 기하급수적으로 증가하는 거죠. 그게 가장 저한테는 힘든 일이구요. 연구와 공부를 병행해야 하니까. 물론 교수는 평생 공부하는 직업이지만 새로운 정보가 너무 많이 나오니까 그런게 저한테는 조금 어려운 부분입니다. 제가 모든걸 다 잘할 수 없기 때문에 제가 진짜 잘 할 수 있는건 가지고 있고 다른 분야의 내용을 이해할 수 있는 정도만 되면 되는데 그것만 해도 많은 노력이 필요하죠. 그래서 제가 가지고 있는 철학은, 일단 제가 기본적으로 마이크로 나노 공정 분야에 대해서 잘 알고 많은 경험이 있으니까 이걸 기반으로 해서 다른 분야의 연구를 알아들을 수 있을 정도만 되면 기여 할 수 있는 부분이 많다고 봅니다. 그래서 지금은 많은 욕심은 안 내구요, 제 전문분야를 잘 하고 다른 분야를 눈여겨보면서 많은 개발을 하려고 합니다.

    5. 그렇다면 공학적 측면에서 볼 때, 앞으로 융합 기술의 미래가 어떠하고, 향후 발전 방향에 대한 교수님의 견해는 어떤가요?


    음식도 국가간 경계가 없는 것처럼 그 자체가 세계적인 트렌드고, 과학기술도 마찬가지입니다. 그래서 이제는 한 분야에서는 많은 성과를 갖고 있어도 돌파구가 필요합니다. 이러한 결과물들이 융합되지 않으면 더 발전할 수 없는 수준에 이르는거죠. 특히 나노기술의 경우는 그 자체가 꽃을 피우는 경우는 흔치 않습니다. 집을 짓는 것에 비유한다면 나노기술은 집을 잘 짓기 위한 기반기술에 해당하는, 건물 외부에 해당한다고 할 수 있겠죠. 건물 내부를 인테리어 하는건 바이오, IT, 환경 등이 해당하겠죠. 그래서 융합은 필연적이라고 할 수 있겠습니다. 나노라는 자체가 어느 한 분야의 전유물이 아닌 융합 학문이고, 이 자체가 기반기술이기 때문에 다른 학문을 흡수해야 합니다. 이런 융합하는 추세는 계속 가속화 될 것으로 보여집니다. 그래서 학생들에게도 그 부분을 중요하게 언급하고 있습니다.


    6. 이번 학기에 열전달 수업을 하고 계시죠. 수업은 어떻게 진행되고, 수강 후에 기대하시는 중점 목표는 어떤 건가요?


    기존의 공정과정으로는 정말 길거든요. 그걸 기존에 알려진 방법으로는 상당히 어렵습니다. 그래서 마치 엿가락을 늘이듯이 늘어뜨리는 새로운 공정을 개발해서 특허도 내고 저널에 논문도 발표하여 주목을 받게 되서 과학재단에서 선정하는 대표과제 50선에 선정됐습니다. 거기 열가공이 들어가니까 열전달을 말씀하신 것 같은데요, 특별히 수업과 연관을 시킨다기 보다는 아무래도 기계공학부에 부임해서 저와 가장 관련된 과목을 가르치다 보니까 열역학, 열전달, 유체역학, 공학수학 이런 과목을 가르치게 됐습니다. 그 밖에도 열전달을 가르치면서 학생들에게 많은 얘기를 합니다. '앞으로 나노융합기술이나 바이오 기술, IT 등에 융합을 위해 굉장히 중요한 학문이다.'라고 강조를 합니다.


    7. 석.박사 과정동안 무려 24편의 SCI 논문을 게재하셨는데 이렇게 활발한 연구를 할 수 있었던 배경과 연구 과정에서 힘들었던 (내.외적으로)부분이 있었다면 말씀 부탁드립니다.


    저는 예전부터 교수가 되고자하는 욕심과 꿈이 있었습니다. 그 당시 많은 친구들은 유학을 갔는데 저는 그런걸 잘 몰라서 고지식하게 좋은 지도교수님 밑에서 열심히 하자는 생각으로 국내 대학원에 진학하게 됐고, 가만 생각해 보니까 국내 대학원의 연구수준이 많이 높아진 탓도 있지만 교수가 되는데 논문을 많이 쓰는게 도움이 된다고 생각해서 열심히 했습니다. 그리고 제가 지도교수님을 잘 만났습니다. 지금도 화학생물공학부에 계시지만 교수님께 연구하는 자세를 많이 배웠습니다. 그리고 실험과 이론을 함께 했기 때문에, 특히 처음에 이론부터 시작했기 때문에 실험하는데도 많은 도움이 됐고, 그래서 많은 논문을 쓸 수 있었던것 같습니다. 그 때의 그 경험이 지금 제가 연구하는데 많은 도움이 됩니다. 어떤 면에서는 자신감이 있거든요. 새로운 분야를 보는 안목이나 자신감 등이 지금 교수생활을 하는데도 저의 재산이 아닐까 생각합니다.

     

    8. 현재 서울대학교 기계항공공학부 기자단(MARS)을 매우 잘 운영중이신걸로 알고 있습니다. MARS의 설립취지와 활동, 운영방법, 앞으로의 계획 등에 대해서 자세한 설명 부탁드립니다.


    제가 설립한건 아니구요 지도교수님도 몇 번 바뀌셨고 제가 그 자리를 물려받아서 이제 2년차입니다. 요즘 학생들이 개인주의적인 성향이 많은 것 같애요. 다들 자기일에 바쁘고 학부도 워낙 크다보니까 서로서로 잘 모릅니다. 그래서 학생들 자체의 커뮤니티의 필요성을 느껴서 학생 자발적으로 기자단을 만들어서 학부의 새로운 소식도 공유하고 학생들이 직접 참여하면서 학생들 자체의 자치문화를 만들고, 한편으로는 학부와 학생, 교수와 학생, 대학원과 학부 간의 연계 등을 목표로 야심차게 시작한 겁니다.

     현실적인 어려움도 많이 있지만 학생들이 열심히 해줘서 잘 운영되고 있습니다. 학부 소식지도 1년에 4번 발행하고 홈페이지도 운영하고 있는데 학생들의 참여가 활발합니다. 그렇게 정보를 공유할 수 있는 공간이 있다는 자체가 상당히 중요하다고 생각합니다. 제가 하는 역할은 아주 미미합니다.

     

    9. ‘대한민국 이공계의 위기’라는 말이 나올 만큼 공학 분야에 대한 회의적인 여론이 떠도는 가운데에도 TR의 젊은 과학자에도 선정되셨고, 지속적으로 논문을 게재하시는 등 활발한 활동을 하고 계신데요. 앞으로 젊은 공학도들의 역할이나 가져야 할 가치관, 방향에 대해 말씀해 주십시오.


    ABEEK라는게 시작되서 학생들하고 자주 모일 수 있는 면담시간이 생겼습니다. 예전에는 학생들이 교수님들을 부담스러워하고 잘 찾아오지도 않았는데, 이제는 제도적인 장치로라도 만나야 하니까, 학기초에서 만나서 그런 얘기를 많이 했습니다. 사실 이공계 위기라는 말에 대해서 저도 부분적으로 동의합니다. 예전에 비해 이공계에 진학하는 학생들이 줄어드는 것 같기도 하고 질적으로도 약간 떨어지는게 아니냐 하는 걱정이 되기도 합니다. 하지만 이런 상황은 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 마찬가지입니다. 과학기술이 점점 첨단화, 블랙박스화 되고 또한 많은 부분들이 이미 과학기술에 의해 이루어졌거든요. 새로 배출되는 과학기술자의 투입이 없어도 공장도 잘 돌아가고 있고 많은 것들이 잘 돌아가고 있습니다. 그동안 우리가 너무 열심히 했기 때문에 할 일이 줄어든 것 뿐입니다. 그래서 앞으로는 새로운 시장을 개척하고 높은 가치를 창출해야 하기 때문에 그 숫자는 줄어들고 몇몇의 역량있는 인재들 또는 이전보다 훨씬 적은 인원으로 훨씬 큰 일을 할 수 있을것이라 생각됩니다.

    특히 우리나라의 샌드위치론이 논란이 되고 있는데요, 지금이 위기지만 위기는 다른 측면에서 기회가 될 수 있잖아요. 그러니까 학생들에게 다음 세대를 너희들이 책임질 수 있다. 점점 좋아지기 때문에 절대로 앞일을 걱정하지 않아도 된다 라고 말을 많이 합니다. 지금까지 너무 많은 사람들을 뽑아놨고 배출시켰기 때문에 이제는 그런 획일화에서 탈피해서 정말 관심이 있고 역량있는 소수정예의 인재를 배출해서 과학기술의 새로운 도약을 해야 하지 않을까 합니다. 어떻게 보면 세계적인 추세라고 봅니다. 그런 면에서는 그렇게 나쁘지만은 않은 것 같습니다.


    10. 나노융합연구실에서 학생들과 활발한 연구 활동을 하고 계시던데요. 연구 활동은 어떻게 이뤄지고 있는지, 학생들의 우수 연구 사례를 소개 부탁드립니다.


    저는 개인적으로 우리학생들을 굉장히 자랑스럽게 생각하고, 학생들에게 “너희들은 절대 국내의 다른 연구실을 우리의 경쟁상대라고 생각하지마라. 너희들의 경쟁상대는 MIT나 Stanford에 있다”라고 하면서 항상 세계의 빅 그룹을 보라고 합니다. 그리고 유명한 분들이 참석하는 학회에 데려가서 그 분들이 하는 걸 직접 보여주는거죠. 그러면 학생들이 느끼는 것도 있고, 그런 면에서는 학생들이 많이 열려있는 것 같애요. 그런 면에서 세계적인 연구를 해야 한다는 이야기를 많이 하고 또 학생들이 잘 따라와 주는 것 같습니다. 작년 같은 경우 20여편 이상의 논문이 발표됐고 학생들이 발표한 논문이 표지논문이나 Best Paper Award를 받기도 했고, 모두 나열할 순 없지만 학생들이 굉장히 열심히 합니다. 그걸 통해서 볼 때 제가 이래라저래라 하지 않아도 동기부여가 확실히 돼있는것 같애요. 그런 점에서는 아주 흐뭇하게 생각합니다. 저의 비전을 학생들이 잘 따라와주니까 국내에서도 충분히 세계적인 연구를 할 수 있고, 저희 실험실 뿐 아니라 우리나라 전체에서도 그런 세계적인 연구가 많이 나왔으면 좋겠습니다.


    11. 마지막으로 METRIC 회원들이나 기계공학을 전공하는 후학들에게 한 마디 하신다면?


    타학문을 전공했지만 기본적으로 저는 기계공학을 하는 사람이라고 생각합니다. 저는 평생 기계공학에 대한 연구를 할 생각이기 때문에 제가 기계공학을 하는 이상 제가 기게공학 분야에서 필요한 부분을 많이 채우려고 합니다. 기존에 기계공학을 하시는 분들의 부족했던 부분을 제가 채울 수 있을 거라 생각합니다.

    기계공학을 전공하는 많은 학생들이 있을텐데 결국은 미래를 준비하는 사람이 쟁취하게 되니까 부지런히 자기를 채찍질하고 연단시키고 잘 준비하면 반드시 좋은 결과가 있을거라고 봅니다.

    그리고 제가 융합을 하다보니까 절대 기계공학이라는 테두리에 갇혀있지 말고 다른 분야도 보면서 넓은 시야를 가지고 폭넓게 공부를 했으면 좋겠습니다. 특히 대학원에 진학하는 학생들은 그부분을 꼭 명심했으면 좋겠습니다.
     

    * 인터뷰 진행: 정수민 리포터
    * 촬영 및 편집: 정병규(baeni@metric.or.kr)


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