한국재료연구원은 1976년 한국기계금속시험연구소로 출발해 2007년 4월 부설 재료연구소를 거쳐 2020년 11월 독립기관으로 출범했다.

2021년 1월 4일 기준 총인원 660여명, 예산 1246억원 규모의 소재분야 연구개발, 성과 확산, 시험평가, 기술지원 등을 수행하는 소재분야 종합전문연구기관이다.

한국재료연구원 실험실에서 연구원들이 실험을 하고 있다./한국재료연구원/

◇소재기술·세라믹기술 성과 속속= 한국재료연구원은 지난 2019년 소재기술 분야에서 다수의 성과를 이뤄냈다. 표면기술연구본부 김종국 박사 연구팀의 ‘저마찰, 내마모 향상을 위한 무수소 탄소 코팅 기술’은 한국기계기술단체총연합회 주관 ‘올해의 10대 기계기술’에 선정됐다. 이 기술은 고체 카본을 활용해 진공·플라즈마 속에서 증착하면 다이아몬드처럼 단단하면서 카본처럼 잘 미끄러지는 성질의 무수소 탄소 코팅막을 형성시키는 기술이다. 수송기기, 절삭공구 및 로봇 등 전 방위 기계산업 분야에 활용할 경우 친환경·에너지 저감 및 소재·부품의 고품위화가 가능하다. 연구원은 세라믹 분야에서도 혁혁한 성과를 이뤄냈다. 세라믹재료연구본부 윤희숙 박사 연구팀의 ‘다종 세라믹 3D프린팅 전주기 기술’은 과기정통부와 한국과학기술기획평가원 주관 ‘국가연구개발 우수성과 100선’에 선정됐다. 해당 기술은 기존 수조형 재료공급방식이 적용되는 3D프린팅 시스템을 소재 필름 공급형으로 전환하고, 소재 간 혼입방지 세척기술과 다종 소재 동시 소결을 위한 다종 세라믹 3D프린팅 원료소재 및 탈지·소결 공정기술을 확보한 것이다. 기존 성형 및 가공의 어려움으로 세라믹을 적용하지 못했던 고강도, 내열 및 절연 기술시장에 세라믹 소재 적용이 기대된다.

◇세계 1등 기술 ＆ 세계 최초 기술 자랑= 지난해 세계 1등 기술로 선정된 ‘금속 나노갭 기반 분자감지기판소재 기술’은 플라스틱 필름의 진공표면 처리와 금속 코팅을 이용해 저가 대량생산이 용이한 분자감지용 기판 소재 원천기술이다. 금속 나노갭이 조밀하게 형성된 기판 위에서 분자의 광 검출(라만) 신호가 수백만 배 이상 증폭돼 ppm 이하의 극미량 유해물질 판별이 가능해 식품안전, 환경오염 등 국민건강과 관련한 미량의 유해물질을 현장에서 신속하게 검출할 수 있다. 기존의 스테인리스 철강 대비 20% 정도 가벼운 ‘경량 스테인리스 철강 개발 기술’도 세계 최초를 자랑한다. ‘스테인리스 철강은 무겁다’는 고정관념을 극복했을 뿐만 아니라, 고가의 니켈(Ni)을 첨가하지 않아 가격 경쟁력까지 확보했다. 스테인리스 철강은 강도와 연성이 우수하고 부식에 강해 주방기기, 가전제품을 비롯해 자동차·건축·조선·의료 분야 등 다양한 곳에 사용되고 있어 경제적 파급효과가 상당할 것으로 기대된다. 공기 전파를 통한 감염병을 억제할 수 있는 ‘필터용 항균소재-플라즈마 융합기술’도 대표 기술이다. 기존의 전자재료로 사용되던 은나노와이어 소재를 전자빔 처리를 통해 항균력을 극대화시켜 저렴한 가격과 우수한 항균특성을 자랑한다. 실내공조용 병원체 제거소재가 병원·공항·지하철 등 공공시설에 적용될 경우 결핵과 코로나19 바이러스 등 호흡기 전염병의 2차 감염 억제에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.

◇2021년, 5개 중점 역할·6개 주요 연구분야 추진= 한국재료연구원은 사명선언문에 ‘소재분야의 원천기술 개발과 실용화를 통한 소재강국 실현’을 명기하고 있다. 이를 위해 첫째 4차 산업혁명 대응 원천소재 확보, 둘째 해외 의존 소재기술 자립화, 셋째 실용화 촉진 실증·시험평가 기능 강화, 넷째 보유기술·정보확산을 통한 기업지원, 다섯째 소재분야 산학연 연구역량 결집 구심점의 5가지 중점역할을 정했다. 이는 다시 △신기후체제 대응을 위한 에너지소재 개발(에너지 플랜트용 금속소재, 에너지 생산 저장 변환소재), △국민 삶의 질 향상을 위한 환경·안전소재 개발(재난재해 대응 안전소재, 생활건강개선 환경소재), △저탄소사회 실현을 위한 친환경 고효율 수송기기용 경량소재 개발(경량금속소재, 경량복합소재), △4차 산업혁명 대응을 위한 정보전자 기능소재 개발(인지감지 나노소재, 열·광 전자기물성제어소재), △신기능 창출을 위한 융복합 소재 개발(국방소재, 바이오닉스소재), △기업성장지원을 위한 소재기술 플랫폼 구축(소재제조공정혁신 및 소재시험평가/분석 플랫폼)의 6개 주요 연구분야로 세분화해 보다 구체적으로 진행될 예정이다.

◇역할과 책임으로 국가수요 적극 대응= 연구원은 다양한 미래비전 전략을 세우고 있다. 우선 주어진 역할과 책임(R＆D, Role ＆ Responsibility)에 기반을 둔 연구개발 플랫폼을 구축하는 것을 목표로 한다. 국가수요 대응, 지역기반 R＆D활성화, 국제적 비즈니스 창출을 위한 R＆D플랫폼을 구축하고, 수요자 중심의 연구개발을 수행하며, 첨단소재 실증연구단지 조성과 더불어 소재기술 혁신을 위한 Open Innovations, 즉 국내외 기관 간 융합협력 연구 확대를 통해 지속성장의 모멘텀 마련에 집중하게 된다. 두 번째로 전주기적 포트폴리오 구축에 노력할 예정이다. 원천기술·응용개발·실용화·기업지원의 전주기적 포트폴리오를 구축하고, 이를 위한 신진연구자 지원을 확대하며 국민이 체감 가능한 공공 R＆D 확대를 위해 노력하는 등 목적과 성과가 뚜렷한 연구에 집중하게 된다. 세 번째는 도전적이고 연구몰입이 가능한 환경 조성으로 연구생산성을 향상시키는 것이다. 연구자의 행정부담을 완화시켜 연구몰입환경을 조성하고, 기존의 백화점식 단기(1~2년) 연구과제에서 중장기(5년 이상) 대형과제 중심으로 개편해 미래선도 원천기술에 보다 집중할 예정이다. 또 융복합 연구 분위기를 저해하는 요인을 배제하고 경쟁체제를 도입해 연구생산성을 향상시키는 것을 목표로 한다.

◇진해 제2재료연구원 예산 증액 노력해야= 한국재료연구원은 ‘하드웨어’ 측면에서 첨단소재의 실증연구에 보다 주력한다. 현재 진해 여좌지구 옛 육군대학부지에 조성 중인 제2재료연구원(첨단소재 실증연구단지)을 통해 소재기술의 실용화 촉진 인프라 형성에 보다 집중할 계획이다. 이를 위해 약 1000억원 규모의 예산을 2030년까지 두 배 이상이 되도록 노력하고, 이와 함께 현재 200여명 수준의 박사급 인력 또한 350여명 정도로 끌어올려 경쟁력을 강화할 계획이다. 여기에 기존의 학제 중심으로 운영해왔던 연구기능을 산업응용과 국민 삶의 질 향상 관점으로 확대 전환함으로써 국민들이 보다 체감할 수 있는 R＆D체계 형성에 주력한다는 방침이다. 또 ‘소프트웨어’ 측면에서 융합연구를 강화하고 ‘KIMS’ 이미지를 정립할 수 있는 대표브랜드 연구부서를 육성할 계획이다. 이에 더해 인공지능(AI), 빅데이터 기반의 소재 R＆D를 가속화해 미래 기술 트렌드에도 적시에 대응한다는 구상이다.

/인터뷰/ 이정환 원장 “연구역량 결집·산학연 협력 구심점 역할할 것”

이정환 한국재료연구원장은 지난해 11월 재료연구소 마지막 ‘소장’에서 물러나자마자 한국재료연구원 ‘초대 원장’에 선임됐다. 대한민국이 소재강국으로 거듭나는데 이바지한 이 원장의 공로가 인정됐고, 지역사회와 함께 ‘재료연구소’를 ‘재료연구원’으로 만드는데 공헌한 이 원장의 헌신이 빛났기 때문이다.

-지난해 11월 20일 한국재료연구원이 출범했다. 연구원의 승격 과정과 승격 의미를 찾는다면?

△오래전부터 소재전문 독립연구기관의 필요성이 꾸준하게 제기돼 왔다. 2017년 들어서 국회 박완수, 故 노회찬 의원의 ‘한국재료연구원’ 설립 법률 개정안 발의로 보다 구체화됐고, 이후 경남도, 창원시, 창원상의 등 많은 관계기관이 합심해 정부와 국회를 설득하는 노력으로 이어졌다.

그 결과 지난해 4월, 제20대 국회 본회의에서 관련 법률 개정안이 통과될 수 있었고 한국재료연구원의 출범으로 이어졌다. 이는 소재강국을 향한 의미 있는 시작이며, 국가 차원에서도 소재·부품·장비 전초기지와 산학연 협력 허브 역할을 부여받은 것으로 의미를 가질 수 있다.

-연구원이 국내 20번째 정부출연연구기관으로 우뚝 올라섰다. 국책연구기관으로서의 역할과 과제는?

△한국재료연구원의 설립 목적은 소재분야의 원천기술 개발과 실용화를 통해 소재강국을 만드는 것이다. 4차 산업혁명 대응 원천소재기술 확보, 해외의존 소재기술의 자립화, 국내 소재분야 연구역량 결집과 산학연 협력 구심점 역할, 기업 애로기술 지원 강화 및 지역산업 활성화 등을 통해 앞으로 국가 소재연구 허브로 우뚝 서는 것이 당면한 역할이자 과제라고 생각한다.

-한국재료연구원의 미래 비전은?

△소재연구 허브로 거듭나기 위해 4가지 분야에서 허브 역할을 위한 구체적인 방향을 세우고 있다. 첫째는 ‘실증 허브’로, 진해 옛 육대부지에 조성 중인 ‘첨단소재 실증연구단지’를 통해 소재기술의 실용화 촉진을 위한 실증·시험평가 기능을 강화하는 것이며, 둘째는 ‘정보 허브’로, 소재기술 빅데이터 구축사업을 주도해나가는 것이다. 셋째는 ‘교류 허브’로, 전 세계 연구자가 모이는 글로벌 연구사업을 통해 국제협력 기능을 강화하는 것이며, 마지막 ‘기획 허브’는, 소재연구기획 및 조사분석 사업을 통해 유사중복 연구분야를 조정하고 산학연 협력 기능을 강화하는 것이라고 할 수 있겠다.

-한국재료연구원은 경남에 위치한 지역의 중추 혁신기관이다. 인재 양성을 위한 좋은 방안이 있다면?

△연구원은 4가지 측면에서 장기적인 인력 운용 방안을 수립하고 있다. 첫째는 지금까지의 과제기반 인력채용을 지양하고 4차 산업혁명을 뒷받침하는 첨단소재 및 국민 삶의 질 향상 관련 연구분야 인력을 지속 채용해 인프라를 구축하는 것이다. 둘째는 다학제 전공 인력채용을 확대해 융합연구를 통한 소재분야의 기술난제를 해결하는 것이며, 셋째는 학력과 스펙 중심의 채용에서 벗어나 해당 직무수행에 요구되는 지식, 기술 등 역량 중심의 채용을 하는 것이다. 마지막으로는 미래사회에 대비해 직무별 역량 개발과 4차 산업혁명 대응 실천역량 향상을 위한 SDF(Scientist Development Framework) 교육 수행을 통해 우수 인재를 양성하고자 한다.

-한국재료연구원으로 승격된 지금 국책연구기관이기는 하지만 지역 사회의 일원으로서 우리나라 산업발전의 모태였던 창원의 산업 부흥을 위한 기여 방안이 있는지?

△지역 사회는 이미 수년 전부터 경남도정 4개년 계획, 경남 전략산업 육성 기본계획, 경남 소재부품산업 중장기 육성전략 등을 통해 항공부품·소재산업 클러스터 중심의 R＆D사업과 서부경남 혁신도시 세라믹소재 첨단소재 개발 및 관련 기술혁신 생태계 구축에 많은 관심을 기울이고 있다. 한국재료연구원은 이에 대응해 항공우주, 파워유닛, 첨단세라믹 등 관련 소재 연구는 물론, 소재물성DB 구축, 시험·평가·인증 및 사업화를 위한 인프라 구축 등 지역 소재부품 육성 강화에도 꾸준히 노력하겠다.

-마지막 재료연구소장이자 초대 한국재료연구원장으로서 ‘소재강국’ 실현을 위한 남다른 각오가 있을 텐데?

△한국재료연구원은 4차 산업혁명 시대의 견인 역할은 물론, 포스트 코로나 시대 대응 소재기술, 소재·부품·장비의 국산화 및 자립화 등 국민 삶의 질 제고에 이바지할 수 있는 기술 개발 및 지원을 위해 노력하고 있다. ‘소재강국 실현’이라는 장기적인 목표를 향한 한국재료연구원의 모든 활동에 앞으로도 많은 관심과 격려를 부탁드린다.

조윤제 기자 cho@knnews.co.kr