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국제학술지에 논문을 게재한 이동재(전기에너지공학・4) 씨

기존 태양전지의 단점을 극복…단가는 절감하고 미관은 향상시킨 반투명 태양전지 개발

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이동재(전기에너지공학·4) 씨의 첫 논문 ‘전도성 고분자 물질을 활용한 용액법 기반의 반투명 유기태양광전기 개발’이 미국전기화학회에서 출간하는 국제학술지 ‘ECS Journal of Solid State Science and Technology’에 실렸다. 이동재 씨의 연구결과로 태양광전지의 공정비용과 공정시간을 획기적으로 줄이는 것은 물론, 태양광전지가 반투명해지는 속성을 갖게 되면서 유리창이나 건물 외벽에 부착하는 등 다양한 활용이 가능해졌다. 학생신분으로는 이례적으로 국제학술지에 논문을 올리며 연구 성과를 주목받고 있는 이동재 씨를 만나 이야기를 나눠보았다.

 

Q. 국제학술지에 논문이 실린 소감은 어떤가요?

우선 소감을 말하기 전에 도움을 주신 분들께 감사인사를 드리고 싶습니다. 특히 강문희 교수님, 윤창원 박사님, 김용현 교수님께 많이 도와주셔서 감사드린다고 말씀드리고 싶습니다. 논문을 발표한 후에 개발한 기술의 가치가 높다는 걸 알게 되어 다시 한 번 감회가 새로웠습니다.

 

Q. 이번 논문에 대해 소개해주시겠어요?

제가 발표한 이번 논문은 액체를 사용해 태양전지를 만드는 내용입니다. 액체를 가지고 태양전지를 만드는 기술이 없었던 것은 아닙니다. 하지만 메탈이라는 금속을 사용했기 때문에 미관을 해칠 수 있다는 단점이 존재했습니다. 이번에 제가 연구한 기술은 액체를 부은 후 펴고 가열하는 과정만 반복하면 만들 수 있습니다. 따라서 미관을 해치지 않는 반투명한 태양전지를 제작할 수 있습니다. 또한 일반적으로 사용되는 태양전지는 실리콘을 활용해 만들어서 단가가 비싸고 복잡한 공정이 요구됩니다. 제가 개발한 이 기술을 사용해 태양전지를 만들면 단가도 저렴해진다는 장점이 있습니다.

 

Q. 기존 기술과의 차이점은 무엇인가요?

가장 큰 차이점은 용액을 활용한다는 점과 반투명하다는 점입니다. 일반적인 태양전지는 메탈을 사용해 만들기 때문에 불투명합니다. 하지만 홀 전송층이라는 투명한 부분을 활용하면 태양전지를 반투명하게 만들 수 있습니다. 지금은 공장에서 화학약품을 사용해 복잡한 과정이 필요하지만 이 기술은 액체를 뿌리고 펴고 가열하는 과정만 반복하면 만들 수 있습니다. 또 기존의 방식보다 가격이 저렴하고 대용량으로 만들어낼 수 있는 장점을 갖습니다.

 

Q. 논문을 쓰면서 어려운 점은 없었나요?

제가 아직 학생이다 보니 전공 공부와 논문 작성을 병행하는 일이 어려웠습니다. 또 국제학술지에 실리다보니 논문을 영어로 작성하는데 애를 먹었습니다. (웃음) 보기 좋은 음식이 맛도 좋다는 이야기가 있듯이 막대그래프 같은 도형을 이용해서 논문에 들어갈 데이터를 보기 좋게 만드는 것이 힘들었습니다. 그 과정에서 교수님께 도움을 많이 받았습니다. 교수님의 도움이 없었다면 불가능했을 것이라 생각합니다. 

 

Q. 현재 연구하고 있거나 앞으로 연구를 해보고 싶은 분야가 있나요?

논문을 쓸 때 사용한 것은 손바닥만 한 크기의 태양전지인데 그 안에 더 작은 4개의 공간이 있습니다. 이 4개의 공간에서 전자가 이동합니다. 지금 진행하고 있는 연구는 전자가 이동하는 영역을 확대해서 판 전체에서 전자가 이동할 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있습니다. 

그리고 앞으로 연구해보고 싶은 분야는 하이브리드 중에 ‘페로브스카이트’라는 태양전지입니다. 이 태양전지는 고효율이지만 유지 시간이 굉장히 짧습니다. 이런 짧은 유지 시간을 길게 할 수 있도록 하는 연구를 해보고 싶습니다. 

 

Q. 평소 가지고 있는 신념이 있나요?

‘과거에 연연하지 말자’입니다. 사람은 과거에 집착할수록 힘들어진다고 생각합니다. 어차피 과거는 지나온 것이고 우리가 만나는 것은 앞으로의 미래니 굳이 과거를 붙잡고 있는다고 해서 득이 되는 것은 없는 것 같습니다. 그리고 ‘편하게 생각하자’ 걱정을 해도 실제로 일어나지 않는 일이 더 많았습니다. 미리 걱정을 한다고 바뀌는 것은 아니니까 최대한 편안하게 생각하려고 노력하고 있습니다.

 

Q. 후배들에게 해주고 싶은 조언이 있나요?

모든 연구가 반복입니다. 무슨 일이든 오래하면 슬럼프가 찾아오는데 이때 내가 어떻게 극복하느냐에 따라 많이 달라지는 것 같아요. 어떤 식으로든 스트레스를 풀고 다시 일을 이어나가길 바랍니다. 슬럼프를 잘 극복하면 원하는 결과를 얻을 수 있으니까 포기하지 말고 끝까지 이어나가라고 이야기하고 싶습니다. 연구를 시작하면 5~10년 정도 지나야 원하는 결과를 얻을 수 있습니다(웃음). 단시간에 결과를 만들어 내려는 조급함을 내려두고 공부나 연구에 임한다면 좋은 결과가 있지 않을까요.

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