전 세계 수많은 연구자들 중 가장 영향력 있는 연구자는 누구일까? 매년 글로벌 기업 클래리베이트가 HCR을 토대로 최상위 1% 연구자 명단을 발표하고 있다. 최근 발표에서는 한양대학교 김기현, 백운규, 선양국 교수가 “2020년 세계에서 가장 영향력 있는 연구자”로 선정됐다. 이 명단에는 전 세계에 6167명이 있으며 한국에는 단 46명만이 이름을 올렸다.

작년에 이어 2번째로 ‘환경 및 생태학 분야’에 선정된 김기현 건설환경공학과 교수, ‘크로스 필드’에 이름을 올리며 에너지 재료 분야에서 인정받고 있는 백운규 에너지공학과 교수, 올해로 5번째 ‘화학’, ‘재료과학’분야에서 중복 선정된 선양국 에너지공학과 교수의 연구 내용을 소개한다.

한양대 김기현 교수는 '환경 및 생태학' 분야에 HCR로 이름을 올려 작년에 이어 2번째로 선정됐다.

김 교수는 30년 이상 환경오염을 토토사이트 동화 코드해 온 환경공학 분야의 선도적 개척자이며 그의 주요 토토사이트 동화 코드 분야는 대기오염 물질 제거 기술 개발이다. 우리 일상의 문제로 자리 잡은 대기오염을 정확하게 감지하고, 제거하는 환경분석 및 제어시스템 개발에 세계적인 토토사이트 동화 코드자이다.

벤젠·포름알데히드 같이 휘발성이 강한 휘발성유기화학물질과 대기오염물질, 악취를 제어·관리하기 위한 신소재 기술을 개발했다. 포름알데히드는 운전‧흡연‧음식 조리 등 실생활에서 만들어지는 1급 발암물질이다. 또한 소재의 크기는 줄이고 오염물질을 담는 기공을 크게 만들어서 흡착과 촉매반응을 원활하게 만드는 금속유기골격체재(Metal Organic Frameworks, MOF)를 개발하여 유해물질을 흡착·제거하는 기능성을 다각도로 입증했다.

또 효과적으로 유해물질 등 시료를 농축해내는 열 탈착 기반 전처리 기술을 개발, 환경부가 지정한 22종의 악취 물질을 동시에 분석해내는 새로운 공기 질 진단법을 제시했다. 그는 대기 중 유해 중금속 물질 분석체계를 구축한 공로로 ‘국가 석학’에 선정되기도 했다.

이외에도 집에서 음식을 조리하거나 직·간접흡연, 악취 등 일상생활에서 발생하는 민원들을 해결하기 위한 포괄적인 연구와 기술적인 면에서 값이 싸고 성능이 뛰어난 소재를 개발하고 이에 기반한 첨단 분석 시스템 개발도 연구하고 있다. 이러한 환경소재 기반의 분석기술은 새집증후군이나 전자담배 유해물질, 자동차 냄새 진단 등 여러 분야에 걸쳐 활용이 가능해 연구실뿐 아니라 산업 현장에서도 널리 쓰이고 있다.

올해 처음으로 HCR에 선정된 백운규 교수는 자신의 토토사이트 동화 코드가 다른 분야 토토사이트 동화 코드자들에게 높은 영향력을 준 것으로 확인되어 교차 분야 항목인 '크로스 필드' 분야에 이름을 올렸다. 백 교수의 주요 토토사이트 동화 코드 분야는 Energy Materials, Nano Patterning, Nano Devices Fabrication이 있다.

백 교수 토토사이트 동화 코드팀은 '소듐이온배터리'의 효율 개선에 대한 토토사이트 동화 코드를 실시해 주목을 받기도 했다. 백 교수는 소듐이온배터리의 부피 팽창을 막고, 저장 용량을 늘릴 수 있도록 속이 빈 튜브 형태의 나노 막대에 탄소층을 입힌 'Sb@C 동축나노튜브'를 전극으로 사용하는 법을 개발했다.

소듐을 사용한 배터리는 리튬을 사용한 배터리보다 가격 면에서 큰 장점이 있다. 그럼에도 불구하고 소듐이 상용화되지 못하고 있었는데 백 교수의 토토사이트 동화 코드는 소듐이온배터리의 한계를 극복하고, 효율성을 높이는 방안이다.

배터리의 효율성은 충전과 방전 속도에 달려 있고, 이 속도는 전자가 얼마나 빠르게 움직일 수 있느냐에 따라 달라진다. 탄소층이 코팅된 나노 튜브는 전자가 양방향으로 빠르게 퍼질 수 있게 만든다. 백 교수는 이렇게 개발한 나노 튜브를 'Sb@C 동축나노튜브'라 이름 붙였다.

실험 결과 Sb@C 동축나노튜브는 배터리 용량과 사이클링 수명을 높이는 것으로 나타났다. 즉, 이번 토토사이트 동화 코드는 부피 팽창으로 인해 발생하는 문제점을 줄이고 충전-방전 반응을 개선해 소듐이온배터리가 리튬이온배터리를 대체할 수 있는 실마리를 제공한 셈이다.

올해 5번째로 HCR에 선정된 선양국 교수는 ‘화학’과 ‘재료과학’ 두 개의 분야에서 선정돼 중복 수상을 기록했다. 선양국 교수는 배터리시장이 활성화되기 전부터 2차 전지 소재를 연구한 2차 전지 분야의 세계적인 권위자이다. 2차 전지 관련 논문만 600편 이상을 발표했다.

2차전지의 핵심은 “양극재”와 “음극재”에 대한 연구이며 선교수는 이중 “양극재”의 세계적인 대가이다. 싸고 구하기 쉬운 탄소로 이뤄진 음극재에 비해서 양극자는 리튬이온에 다양한 물질을 혼합해서 만드는데, 물질에 따라서 다양한 장점과 단점을 동시에 가지게 된다.

선 교수는 하나의 양극 입자에서 위치에 따라 구성 물질의 농도를 달리하는 농도 구배방식으로 이를 최적화 하였다. 이러한 독특한 설계로 큰 용량을 발현하면서도 안전하고 오래 쓰는 배터리를 개발하였다. 농도구배형 양극재는 차세대 전지인 전고체전지에도 접목할 수 있다. 선 교수는 농도구배형 양극재를 리튬이온전지에 접목해 주행거리를 높이고, 전고체전지에 기술을 접목해 발화나 폭발 가능성을 낮추도록 내구성을 보완하고, 에너지밀도를 높이기 위한 토토사이트 동화 코드를 진행 중이다.

선 교수가 만든 2차 전지는 많은 전기자동차에 현재 사용되고 있다. 기아자동차의 니로 EV와 니로 PHEV, 현대자동차의 유럽형 코나 EV, 그리고 유럽형 중국 자동차 회사인 아크폭스의 마크에 대표적으로 선교수의 기술이 사용되고 있다.

또한, 선 교수는 2019년 미국전기화학회 석학회원(Fellow)에 선정됐으며 한국연구재단이 선정한 ‘노벨상에 근접한 과학자 17명’으로 뽑혔다.

한양대는 공과대학을 기반으로 성장한 대학으로서 공학분야에 탁월한 강점을 보유하고 있다. 건축,건설, 전기전자, 생명공학, 에너지, 화학공학, 신소재, 기계, 자원환경, 원자력 등 공학분야 전반에 걸친 학과와 연구자를 보유하고 있어서 다양한 시너지 효과를 창출하고 있다. 특히 삼성, 현대차, LG, SK등 글로벌 기업에 한양대 동문들이 활약하고 있으며, 한양대가 오늘날의 한국의 성장을 주도했다고 할 수 있다. 이를 뒷받침하는 한양대의 슬로건이 바로 “The Engine of Korea”다.

최근에는 공학을 넘어 기초과학, 의학, 인문사회를 넘나드는 다학제간 연구 성과를 창출하고 있으며 연구성과가 대학에서 머무는게 아니라 사회로 이전되어 사회와 국가 그리고 세계의 성장에 기여할 수 있도록 산업체 그리고 사회와의 협력을 강화하고 있다. 그래서 새로운 슬로건을 “The best for a better world”로 정하였다.

이를 위하여 한양대는 산업체를 회원사로 해서 공동연구를 진행하는 “Industry-University Collaboration Center(IUCC), 의학과 공학의 융합을 추진하는 Medical-Engineering Center(MEB), 4차 산업혁명시대 새로운 인문학적 방향을 모색하는 Hanyang Humanities Enhancement Center를 설립하여 융합연구를 촉진하고 있다.

HCR인 선양국 교수가 운영하는 “한양배터리 센터(http://hbc.hanyang.ac.kr/)”가 바로 IUCC의 대표적인 예로 배터리업계의 선두주자인 엘지화학 등 8개사와 공동연구, 공동교육, 기술자문, 최신 연구정보 제공 등의 협력을 추진하고 있다.

더불어 최근 코로나19로 인하여 바이오에 대한 관심이 높아지고 있으며 투자도 확대되고 있다. 또한 AI와 관련된 산업도 폭발적으로 성장하고 있다. 이미 미국 스탠퍼드나 칭화대의 경우 기업과 병원 그리고 대학간의 융합을 통해서 발빠르게 개발한 기술을 상용화하고 있다. 한양대도 디지털헬스케어, 신약개발, 의료기기개발, 바이오빅데이터의 4대 융합토토사이트 동화 코드팀을 구성하여 집중 육성할 계획이다.