현대자동차그룹은 지난달 한양대·경상대·공주대·한국교통대·한국에너지공대 및 현대차그룹 관계자들과 함께 '탄소중립 공동연구실'을 설립했다. 공동연구실은 2026년까지 현대차그룹과 참여 대학들이 함께 연구를 수행하기 위해 만든 기관이다. 이들은 공기 중 탄소를 포집해 소재나 에너지로 전환하는 기술을 연구한다.

박태주 재료화학공학과 교수는 탄소중립 공동연구실에 한양대 대표로 참여한다. 탄소중립 공동연구실은 'DAC(Direct Air Capture, 공기 중에서의 탄소 포집) 분과'와 'CO2 활용 분과'로 구성된다. 박 교수는 경상대, 한국에너지공대와 함께 'CO2 활용 분과'에 속해 포집된 CO2를 합성연료 소재로 만드는 연구를 수행하고 있다. 탄소중립을 위한 대규모 산학 협력 프로젝트에 참여한 박 교수로부터 탄소중립 공동연구실에 대해 들었다.

탄소중립 공동연구실에 참가한 계기는 무엇이었나요.

탄소중립은 대기 중 이산화탄소를 포집(일정한 물질 속에 있는 미량 성분을 분리하여 잡아 모으는 일)한 뒤 연료로 전환해 실질적 배출량을 0으로 만드는 것을 말합니다. 특정 소재의 표면에 이산화탄소를 친 후에 거기에 붙은 이산화탄소를 메탄 등의 연료로 전환하는 거죠. 이때 이산화탄소를 많이 포집하려면 소재 표면적이 커야 해요. 소재의 표면적을 넓히는 데에 제가 연구해 온 반도체 공정 기반 나노기술이 활용됩니다.

현대자동차는 저와 함께 배터리 관련 연구를 하고 있었습니다. 제가 이 나노기술을 연구하고 있다는 걸 잘 알고 있었죠. 그래서 공동연구실 관련 담당자들이 연락을 해와서 참여하게 됐습니다.

탄소중립 공동사설토토의 목표는 무엇인가요.

탄소중립 실현을 위한 연구 진행이 기본 목표이고요. 현대차그룹에서 운영하는 연구실이기에 차량 장착이 가능한 이동형 탄소 포집 장치 개발이라는 목표가 있습니다. 또한 사업장과 빌딩에 활용할 수 있는 대용량 고정형 모듈 시스템 등을 개발해 비즈니스 모델을 구축한다는 계획도 있고요. 현대차그룹은 이를 위해 약 45억 원의 연구 예산을 지원한다고 발표했습니다.

교수님은 탄소중립 공동연구실에서 어떤 역할을 맡고 있나요.

탄소중립 공동연구실은 DAC(Direct Air Capture, 공기 중에서의 탄소 포집) 분과와 CO2 활용 분과로 나누어집니다. 저는 포집된 이산화탄소를 연료로 전환하는 연구를 할 예정이에요. 우리 연구실의 나노기술을 활용하고 있어요. 실제로는 포집과 전환 모두에 관여하는 셈입니다.

탄소중립 공동사설토토 설립을 통해 얻을 수 있는 기대 효과는 무엇인가요.

2015년 '파리협정'은 전 세계에 2050년까지 탄소 중립 사회로 전환할 것을 제안했습니다. 그래서 각 기업은 자신들이 배출한 이산화탄소를 다 포집해서 연료로 바꾸는 작업을 해야 해요. 현대자동차는 2045년까지 탄소중립을 이루겠다고 선언했습니다. 그 계획의 일환으로 탄소중립 공동연구실을 만든 거죠. 탄소중립 연구가 제대로 이뤄지면 환경 오염 문제를 해결하는 동시에 에너지 문제까지 해결할 수 있습니다.

탄소중립을 위해 한양인들이 실천할 수 있는 행동이 있을까요.

먼저 공학 분야에 있는 학생들은 연구 개발에 힘써야겠죠. 일반 학생들의 경우는 뻔한 얘기 같지만 에너지 절약을 실천해야 하고요. 이산화탄소 배출을 최소화하기 위해 화석 연료를 덜 쓰는 것도 중요한 실천입니다. 사소해 보이더라도 환경 보호와 에너지 절약을 위한 작은 일들을 실천하길 바랍니다. 정부나 입법 기관에서는 탄소중립 관련 법안이나 제도를 개발하고 정비할 필요가 있겠죠.

2021년에 수상한 '머크 스페셜 어워드'를 소개해 주세요.

'머크 스페셜 어워드'는 반도체, 디스플레이 산업 발전에 기여한 연구자에 주어지는 상입니다. 머크(Merck)사는 1668년 독일의 한 약국에서 시작된 화학 소재 기술 기업이에요. 지금은 반도체용 소재와 디스플레이 소재를 개발 생산하는 세계적인 화학 회사죠. 그래서 화학 소재 관련 연구에 공로를 세운 연구자들에게 상을 수여하고 있어요. 저는 ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층 증착법)라는 반도체 소재와 공정 기술 발전에 기여한 공로로 상을 받았습니다. 국내 최초의 머크 스페셜 어워드 수상자였죠.

산학협력에 대한 공으로 '에리카 학술상'을 수상했는데, 진행하신 산학협력 사례들을 소개해 주세요.

삼성전자, 하이닉스, 삼성전기, 동진쎄미켐 등 주로 반도체 기술이 필요한 기업들과 협업을 진행했습니다. 또한 배터리 소재 개발과 이번 공동연구실처럼 환경 관련 협업도 많이 했죠. 대표적인 기업이 현대자동차고요. 여러 대기업과 전자부품 개발을 하기도 했습니다. 이런 사례들을 인정받아 '에리카 학술상'을 받았습니다.

앞으로의 계획과 궁극적 목표는 무엇인가요.

반도체 소재나 공정 개발에 대한 연구를 계속 진행할 예정입니다. 여기에 반도체 기술을 응용한 배터리, 에너지시스템, 새로운 에너지원 개발, 탄소중립 같은 환경 관련 연구도 이어갈 계획이고요. 교수로서 훌륭한 인재들을 키워내는 것이 목표기도 합니다.

지난해 초에는 반도체 기술을 활용해 배터리 소재를 개발하는 기업을 창업하기도 했어요. 자신이 개발한 기술을 상용화하는 것은 공대 교수들의 가장 큰 목표기에 많은 교수가 기술 창업을 하고 있죠. 연구 기술의 상용화와 훌륭한 후학 양성, 이 두 가지가 제 연구의 궁극적인 목표입니다.