성균관대학교는 우수한 교육-연구(Research and Education, R&E) 체계를 바탕으로 학문적 연속성과 성장 가능성을 이어 나가고 있다. 우리 대학에서 학사, 석사, 박사 과정을 모두 마치고 올해 3월, 우리 학교로 돌아온 신임 교원 김종욱, 남주현 교수의 연구 여정을 통해 예비 대학원생, 교원 임용을 희망하는 대학원생에게 실질적 도움이 되는 사례를 제시한다.

성균관대학교는 우수한 교육-연구(Research and Education, R&E) 체계를 바탕으로 학문적 연속성과 성장 가능성을 이어 나가고 있다.

<성균웹진> 585호에서는 성균관대학교에서 학사, 석사, 박사 과정을 모두 마치고 올해 3월, 우리 학교로 돌아온 신임 교원 김종욱, 남주현 교수를 인터뷰했다. 이들의 연구 여정을 통해 예비 대학원생, 교원 임용을 희망하는 대학원생에게 실질적 도움이 되는 지속적 학문 성장 사례와 조언을 제시한다.

■ 공과대학 화학공학부 김종욱 교수

– 2015년 화학공학부 학사 졸업

– 2022년 화학공학과 박사 졸업

– 2026년 화학공학부 조교수 부임

 

| 교수님 소개를 부탁드립니다.

안녕하세요. 올해 3월부터 성균관대학교 화학공학부에서 근무하고 있는 김종욱입니다. 반갑습니다.

‘삼성학술정보관’과 ‘기숙사 신관’이 처음 문을 연 2009년, 성균관대학교 공학계열에 입학해 화학공학부에서 학사, 석사, 박사과정을 모두 마치고 2022년 2월 박사학위를 받았습니다. 이후 미국 노스웨스턴 대학교에서 약 3년 6개월간 박사후 연구원으로 근무하며 반도체 소재 및 공정을 활용한 바이오 광전자 소자 개발과 시스템 확장 연구를 수행했습니다.

이렇게 성균관대학교에서 오랜 시간 배우고 공부한 후에 다시 모교로 돌아와 교수로서 후배 학생들과 함께하게 되었다는 사실이 매우 뜻깊고 감회가 새롭습니다. 앞으로 학생들과 함께 화학공학을 기반 연구를 바탕으로 새로운 소재, 소자를 개발하여 의미 있는 연구 성과를 만들어 가고자 합니다.

| 성균관대에서의 수학 경험이 현재의 커리어에 어떤 도움이 되었나요?

현재 제가 수행하고 있는 연구는 다양한 학문이 융합된 ‘공학 연구’입니다. 서로 관련이 없어 보이는 분야라도 깊이 들여다보고 연결해 나가는 과정에서 오히려 새로운 연구 방향이 열릴 가능성이 매우 큽니다. 이는 제가 화학공학부에서 소재, 반응, 열역학, 열 및 물질전달, 반도체 및 화학공정 등 다양한 학문을 접하며 융합적 사고를 기를 수 있었기에 가능한 일이라고 생각합니다. 또한 성균관대의 학생 연구활동 지원사업(장학금, 펠로우십, 해외 방문연구 등), 우수한 연구장비 인프라, 높은 접근성을 바탕으로 한 공동연구 환경은 다양한 아이디어를 제안해 실제 연구로 확장하고 직접 검증해 볼 수 있는 소중한 경험이 되었습니다.

또한 예전 학부 수업에서 공학과 과학의 의미, 그리고 공학도로서 어떠한 사고방식을 가져야 하는지에 대한 글을 읽고 독후감을 제출하는 과제가 있었는데요. 지금 돌아보면 교수님께서 학생들에게 ‘엔지니어’로서의 마인드를 길러주고자 하셨던 것 같습니다.

▲ 2015년 일리노이주립대학교 로저스 교수 연구실 방문학생 당시 김종욱 교수(왼쪽에서 두 번째)

| 학부에서부터 박사 후 연구활동에 이르기까지 어떠한 과정을 통해 모교의 교수로 임용이 되셨는지 궁금합니다.

화학공학부 김태일 교수님 연구실에서 학부연구생으로 처음 연구를 시작했습니다. 학위 과정 동안에는 미국 일리노이주립 대학교와 노스웨스턴 대학교, 중국 HUST, 독일 BASF 등 해외 대학과 기업을 방문해 연구 수행, 컨퍼런스 참석, 국제 인턴십 등 다양한 경험을 쌓을 수 있었어요. 이러한 경험들은 제가 학문과 연구를 지속적으로 이어갈 수 있는 아카데미아(Academia)의 길을 진지하게 고민하도록 만든 중요한 계기였습니다. 또한 한국연구재단에서 주관하는 ‘글로벌 박사 펠로우십’ 과제를 5년간 수행하면서 다양한 연구자들과 교류할 기회를 가졌고, 이러한 경험 역시 박사후 연구원을 지원하는 큰 동기와 자극이 되었습니다. 이후 미국 노스웨스턴 대학교에서 박사후 연구원으로 연구를 이어가던 중 모교의 임용 공고를 접했고, 지원하게 되었습니다.

▲2018년 석박통합과정 당시 김태일 교수의 다기능 유연소자 연구실

| 교수님의 연구 분야와 대표논문, 앞으로의 연구 계획이 궁금합니다.

저는 반도체 공정을 기반으로 기능성 소재와 전자소자를 개발하고, 이를 에너지 변환 장치와 바이오전자소자 등에 활용하는 연구를 주로 수행하고 있습니다. 대표적인 연구 성과는 크게 두 가지입니다. 첫 번째는 마이크로·나노 계층구조체 제작이 가능한 리소그래피 기술에 관한 연구로, Adv. Funct. Mater. (2017)에 게재되었습니다. 제 첫 연구 논문이기도 한 이 연구는 이후 반도체 공정 기술과의 통합을 통해 다양한 후속 연구 성과로 이어지는 기반이 되었습니다.

두 번째는 심혈관 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 멀티센싱 소자에 관한 연구로, Nat. Biomed. Eng. (2023)에 게재되었습니다. 밀리미터 스케일의 소형화된 실리콘 박막 센서를 개발하고, 이를 활용하여 혈류, 혈압, 온도를 동시에 모니터링할 수 있는 시스템을 구현했는데요. 이 과정에서 실리콘 마이크로/나노 박막을 다루는 반도체 공정에 대한 이해를 더욱 심화할 수 있었으며, 이는 포토트랜지스터, 다이오드 등 다양한 실리콘 반도체 소자 개발에 필요한 기반 기술이 되었습니다. 앞으로 저희 연구실은 소재-공정-소자 개발 및 시스템 확장연구를 통해 에너지, 바이오, 환경 등 폭넓은 응용을 지향하고자 합니다.

▲ 박사후 연구원 시절 성균관대학교 다기능 유연소자 연구실

| 대학원생들이 교육적 지식을 연구화하는 과정에서 가장 필요한 역량이 무엇이고, 어떻게 이 역량을 기를 수 있을지 궁금합니다.

실험 결과를 구체적으로 데이터화하고 이를 꾸준히 정리해 두는 습관이 중요하다고 생각합니다. 원하는 결과가 나오지 않더라도 사진을 남기고, 실험 내용을 기록하고, PPT 등의 형태로 정리, 저장해두면 훗날 예상하지 못한 방식으로 활용될 수 있습니다. 이러한 데이터의 축적은 새로운 아이디어를 떠올리는 데 도움이 될 뿐 아니라, 연구 과정에서 시행착오를 줄이고 시간을 절약하는 데에도 큰 도움이 됩니다. 특히 일주일에 한 번 정도 결과를 ‘이전 진행 내용–현재 결과–향후 계획’의 흐름으로 정리하면 교수님이나 연구실 동료들과 공유가 훨씬 수월해지고, 다음 단계에 대한 논의도 보다 효율적으로 이루어질 수 있습니다.

| 성균관대학교 선배이자 교수님으로서 학생들에게 공유하고 싶은 대학원 생활 Tip이 있다면요?

학기 시작 직전에는 한 학기 동안 이루고 싶은 목표들, 예를 들어 전화 영어 수강, 국제학회 참석, 논문 제출 등과 함께 일주일 정도의 휴가 계획도 미리 세웠던 것 같습니다. 실험실에 있다 보면 하루가 정말 짧게 느껴지고, 한 달, 두 달이 훌쩍 지나가곤 합니다. 따라서 충분히 달성 가능한 목표를 설정하고 미리 세워둔 휴가 계획을 하나의 동기부여로 삼아 연구 생활의 리듬을 조절하는 것이 중요하다고 생각합니다.

또한 교내 세미나나 학회에 기회가 있다면 자주 참석해 다양한 연구 결과를 보고 듣고 참고하면서 이를 자신의 연구에 어떻게 활용할 수 있을지 고민해 보는 시간도 중요하다고 생각합니다.

▲ 노스웨스턴대학교 박사후 연구원 당시 Bioelectronics lab module 수업