차세대 촉매 분야 최고의 연구·교육기관을 향해
“화학·화학공학 융합으로 시너지 기술 창출할 것”
인하대학교 분자촉매 설계 및 응용연구 사업단 이완인 단장

각 학문 분야의 ‘융합(Convergence)’은 새로운 산업과 가치를 창출하며 기술 연구와 개발의 효과를 극대화할 수 있다는 점에서 최근 주목받고 있다. 특히 기본 원리를 제공하는 기초과학과 응용 및 공정화를 위한 응용과학 분야의 융합은 시너지 효과를 일으키며 미래 신산업 창출에 성공적인 성과를 보이고 있다. 이에 분자촉매 분야의 핵심기술 연구개발과 이를 선도할 과학기술인재 양성에 매진하고 있는 인하대학교 분자촉매 설계 및 응용연구 사업단의 이완인 단장을 만나 그간의 성과와 앞으로의 전망을 들어봤다.

기초과학 및 첨단과학 선도할 인재 양성
인하대학교 분자촉매 설계 및 응용연구 사업단(이하 사업단)은 기초과학으로서의 응용학문에 필요한 기본 원리를 제공하는 ‘화학(chemistry)’과 응용 및 공정화를 통해 신산업을 창출할 수 있는 ‘화학공학(chemical engineering)’을 융합해 미래 신산업 창출과 핵심 기술 개발에 중점을 두고 있다. 또한 체계적인 교육 프로그램을 통해 융합형 과학기술인재를 양성하고, 이를 토대로 화학·화공 융합분야에서 세계 100대 대학원에 진입하는 것을 목표로 하고 있다. 21명의 교수진과 140명의 대학원생, 4명의 신진연구 인력이 참여하고 있는 사업단은 연간 약 10억 원의 예산이 투자되며 우수 대학원생의 확보와 수준 높은 대학원 교육 인프라 구축, 산업체 맞춤형 교육 및 인력양성을 위해 노력을 기울이고 있다. 

사업단장을 역임하고 있는 이완인 교수는 “저희 사업단은 유기 및 바이오 분야와 나노기술에 강점이 있는 화학과 공정·분리 분야 및 촉매 분야에 강점을 가진 화학공학을 융합해 기초과학에서 응용까지 촉매기술을 중심으로 하는 시너지 기술의 창출이라는 목표로 구성되었습니다. 지난 2년간 도입기를 거친 사업단은 올해부터 보다 체계적이고 균형 잡힌 교육 체계를 완성하기 위해 노력하고 있습니다”라고 설명했다. 

사업단은 구체적으로 ‘분자촉매 설계 및 합성’, ‘에너지 변환 촉매’, ‘친환경 촉매’, ‘유기 및 바이오 촉매’, ‘분리·공정’ 의 총 5개 세부연구팀을 구성해 융복합 연구를 진행하고 있다. 또한 ‘고에너지물질 특화연구센터(130억 지원)’, ‘나노정밀화학융합기술센터(150억 지원)’, ‘유기-나노 하이브리드 분자 연구사업단(연간 7억 지원)’ 등의 대형 국책과제를 성공적으로 수행했으며, 일부는 현재도 진행 중에 있다.

신산업 창출에 기여하는 ‘촉매 연구’
사업단은 그간 기초분야와 응용분야의 상호보완적 융합교육과 활발한 국제교류 및 산학교류 활동을 통해 눈에 띄는 성과들을 이뤄왔다. 사업단이 배출한 과학기술 우수인재들은 관련 연구기관과 산업체 등에 취업하며 그 역할을 다하고 있다. 또한 참여교수들은 최근 3년간 평균 200여 편의 논문과 1인당 10편 이상의 논문을 발표해왔으며, IF총합이 500점 이상으로 질적으로도 우수한 연구 성과를 보여주고 있다. 

최근 사업단은 촉매기술을 중심으로 하는 여러 가지 시너지 기술을 창출하는 데에 주력하고 있다. 이완인 단장은 “본 사업단에서 연구하고 있는 촉매기술은 다양한 신물질의 합성이나 새로운 고효율 에너지, 환경 촉매 시스템 개발 등 산업화에 요구되는 물질들의 창조에 기여하게 될 것으로 전망됩니다. 즉, 실용화, 상품화, 기업화에 직결되는 고부가가치 기술 연구입니다”라고 밝혔다. 지금까지 사업단은 산업체 수요 맞춤의 팀티칭 교육 프로그램을 개발하는 한편, 제일모직, 코오롱유화, 금호석유화학 등의 산업체와 공동연구를 추진해왔다. 이와 함께 중소기업 기술지도 및 기술이전을 활발히 추진해 산학협력관계 구축과 산업 활성화에도 심혈을 기울이고 있다.

인천지역의 교육·연구 환경 개선 시급
그동안 나노화학 및 고체무기화학 등의 연구와 광촉매, 태양전지 광전극 분야에서 뛰어난 업적을 남겨온 이완인 단장는 대학 발전을 위해선 무엇보다 수준 높은 교육이 우선되어야 한다고 강조했다. 그는 “교육과 연구는 바늘과 실의 관계라 할 수 있습니다. 우수한 인재가 확보되어야 활발한 연구가 이뤄질 수 있고, 이를 통해 이끌어낸 연구 성과를 바탕으로 좋은 교육을 제공할 수 있습니다”라고 설명했다. 또한 기본원리에 충실한 교육이 이뤄져야만, 이를 기초로 한 연구능력을 배양할 수 있다는 의견을 덧붙였다.

이완인 단장은 인천지역의 열악한 교육 여건에 대해서도 언급했다. 그는 “인천지역은 현재 수도권 대학으로 분류되어 있어 서울소재 대학들과 경쟁해야 합니다. 하지만 이를 위한 지원은 턱없이 부족하며, 지역의 우수 학생들이 서울로 유출되는 현상도 심각합니다. 지방대학의 경우 정부의 지역균형발전 정책에 힘입어 국책사업 선정과 연구 인프라가 잘 갖춰져 있는 상황이지만, 인천은 오히려 수도권 제한에 발이 묶여 있습니다”라며 정부 정책에 대한 아쉬움을 표했다. 그는 대학과 지역 발전을 위해서는 인천이 수도권으로 분류되는 것에서 탈피해 하나의 지역으로 인정받아야 한다고 지적했다. 동시에 인천광역시에서도 지역 내 경쟁력 있는 대학을 육성하기 위한 지원 프로그램을 만들어나가야 한다고 조언했다.

화학·화공 융합분야의 연구역량을 강화하고, 창의적이고 우수한 연구인력 양성을 통해 국가 경쟁력 향상에 기여하고자 하는 이완인 단장과 인하대학교 분자촉매 설계 및 응용연구 사업단의 노력이 가까운 미래에 그 빛나는 결실을 맺게 되길 기대한다.

 

Top research and training institute in the next generation catalyst field

Creating synergy technology by converging chemistry and chemical engineering

Fostering talented students in basic and advanced science 

Inha University’s Center for Design and Applications of Molecular Catalysts is focusing on the development of the core technology for creating the future industry by converging chemistry, which provides basic principles for applied science, and chemical engineering. The team’s goal is to be listed among the world’s 100 graduate schools in the field by fostering talented students through systematic training programs. 21 professors, 140 graduate students and 4 new researchers are working together in the team under the budget of $1M per year. The team is working really hard to build high level training infrastructure and industry-academic cooperation. 

The team leader Lee says “our goal is to create synergy technology based on catalyst technology that can cover from basic science and its application by converging chemistry and chemical engineering. Chemistry has many advantages in organic and bio fields and nano technology, and chemical engineering in process, separation and catalyst fields. 

The team has been through 2 years of introductory period and is working on building systematic and balanced training system.” The team is consisted of 5 sub-teams which are ‘molecular catalyst design and convergence’, ‘energy convergence catalyst’, ‘eco-friendly catalyst’, ‘organic and bio catalyst’ and ‘separation and process’. The team also has successfully carried out (and still carrying out one or two) three large scale national projects which are ‘high energy matter specialized research institute ($13M support fund)’, ‘nano precision chemistry convergence technology center ($15M)’ and ‘organic hybrid molecular research team ($700,000 per year). 

Catalyst research that contributes to creating new industries

The team has achieved sound results through international exchanges and industry-academic cooperation. Those who studied in the team are now working in the related companies. The participated professors published average 200 papers for the last three years (average 10 papers per person) and scored more than 500 points in IF. 

Lee says “our catalyst technology is expected to be used for convergence of new matter, new high efficiency energy and developing environmental catalyst system. It means that the technology is higher added value and is closely related to commercialization and industrialization.” The team has developed customized team-teaching programs and worked in cooperation with Cheil Industries, Kolon Industries and Kumho Petrochemical. The team also is carrying out technology transfer for SMEs. 

Improving education and research environment in Incheon

Lee’s achievements cover from nano chemistry, solid inorganic chemistry, optical catalyst to solar energy photoelectrode. Lee says “education and research is like thread and needle. We can carry out quality research by securing talented students who will create good results and these results can be used for education and research again.” Lee also pointed out about the poor educational environment in Incheon by saying “universities in Incheon are categorized in the capital area universities which means we have to compete with Seoul-based universities. But the budget is far from enough and talented students often move to Seoul. Compared to local universities which have good research infrastructure thanks to government’s balanced development policy, Incheon is bound by the limitation of the capital area.” In order to solve this problem, Lee suggested that Incheon should be regarded as a local and the city also needs to actively create support programs to promote competitive local universities. 

방성호 기자  rammstein123@naver.com