영남대학교 신소재공학부 고영건(44) 교수 연구팀이 제안한 ‘전해 플라즈마 활용 표면제어기술’이 전 세계 학계로부터 주목받고 있다.

 최근 고 교수는 화산이 폭발하는 형태와 유사한 수용액 플라즈마 폭발을 금속 위에서 마이크로 수준으로 유도하고, 그 방출 에너지를 활성화하여 전기화학적인 방법으로 표면을 개질하는 연구결과를 발표했다.

 이번 연구 성과는 현재 활용되고 있는 강산(Strong Acid) 기반의 습식 코팅 방법을 대체할 수 있는 친환경 기술이어서 더욱 주목된다. 내식성, 내마모성과 같은 구조적 물성 뿐 만 아니라 바이오 항균, 광촉매 등과 같은 기능적 물성이 크게 향상됐으며, 다양한 색상을 쉽게 구현 가능해 산업적 잠재력이 높은 원천 소재 기술로 평가받고 있다. 자동차, 전자부품, 바이오, 에너지 소재 등 다양한 산업 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

 특히, 고 교수는 강화 및 연화 플라즈마 현상을 통한 에너지 폭발 강도 조절 개념에 대해 처음으로 학계에 제시했다. 고 교수는 “화산 폭발 후 오름이나 분화구가 생기듯이, 플라즈마 폭발의 크기와 정도를 인위적으로 조절 가능하다. 또한 전기영동(전압이 가해진 용액 내 입자가 한 방향의 극으로 이동하는 현상), 상전이(외적 변수에 따라 물질의 상(Phase)이 바뀌는 현상), 확산 및 침입 현상의 제어가 가능하기 때문에 기존의 조직 및 조성 한계를 넘어서는 신소재 창출이 가능하다”고 말했다.

 이번 연구결과는 ‘전해 플라즈마 표면개질의 원리, 구조 및 성능’라는 제목으로 재료 분야 세계적 학술지 <프로그레스 인 머터리얼스 사이언스>(Progress in Materials Science, 영향력 지수 31.56) 최신호(2021년 4월)에 게재됐다. 

 이 같은 세계적인 연구 성과가 해외 유명대학이나 연구기관과의 공동연구가 아닌, 영남대의 자체 연구력으로 나왔다는 점에서 더욱 주목된다. 이번 연구 논문에 저자로 이름을 올린 4명의 연구자 모두 고 교수 실험실에서 연구를 수행했던 연구교수이거나 고 교수에게서 지도를 받고 박사 학위를 취득한 연구자들이다. 그만큼 재료 분야에서의 영남대 연구력이 세계 수준으로 올라섰다는 것을 의미한다.

 최근 해당 학문분야의 세계적 권위자인 영국 맨체스터대학교의 알렉세이 예로킨(Aleksey Yerokhin) 교수는 고 교수에게 직접 이메일을 보내 “세계적인 저널에 연구 성과를 게재한 것을 축하하고 싶다. 고 교수님의 논문에 큰 관심을 갖고 있다”며 이번 연구 성과에 대해 놀라움을 표하면서 “앞으로 맨체스터대학교의 연구진과 긴밀한 협력관계로 발전시켜 나가길 기대한다”고 했다.  또한 고 교수의 논문이 발표되자마자 한 달도 채 안되어 논문이 수십여 차례 인용되는 등 소재 분야의 세계적 연구자들이 고 교수의 연구 성과에 큰 관심을 보이고 있다.

 고 교수는 “이번 연구를 바탕으로 향후 고체, 액체, 기체의 개별적인 특성을 활용하여 현존하지 않는 소재 기술을 창출함으로써 4차 산업혁명에 필요한 첨단소재를 연구할 계획”이라며 후속 연구계획을 밝혔다.

 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

이승주 다른기사 보기