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신진연구자인터뷰- 아주대학교 화학과 & 에너지시스템학과 곽원진 교수
Q1
본인의 연구에 대해서 대략적인 소개를 부탁드립니다.
저희 연구실 Electrochemical Materials & System Design Lab (EMSDL)의 주요 연구 주제는 다양한 차세대 이차전지가 갖고 있는 문제점과 한계를 극복하기 위한 소재 및 시스템 개발입니다. 전기차와 ESS에 대한 폭발적인 시장 성장으로 이차전지에 대한 관심이 많아지고 있는데, 이에 활용되는 리튬이온전지에 대한 연구 외에도 그 다음을 기약하기 위한 차세대 전지를 준비하고 있는 곳이라고 생각하시면 될 것 같습니다. 다양한 전지 소재 (양극, 음극, 전해질, 분리막)와 화학 및 전기화학적 계면 반응에 대한 이해를 두루 필요로 하는 분야이다 보니 어느 한 주제에 얽매여 있기 보다 학생들과 다양한 전지 시스템을 연구하면서 기존에는 보이지 않았던 결점이나 보완점을 모색하고 실제로 적용하는 데에 관심이 많습니다.
Q2
연구 주제에 대한 아이디어를 얻는 방법과 선택의 기준이 있으신가요?
앞서 말씀드린 대로 다양한 연구 주제를 다루면서 상호간에 보완책이 될 수 있는 아이템들을 찾곤 합니다. 다만, 포닥 시절까지는 이러한 과정을 전반적으로 직접 수행하였으나 지금은 저희 학생들이 성장할 수 있도록 연구 주제 및 결과를 모두 공유하고 필요하다면 서로 협업을 진행하게끔 게릴라 팀을 만들어주는 방식으로 아이디어 채택 및 활성화를 진행하고 있습니다.
물론 지도 교수로서 방향을 잡아주고 의견도 제시하여 가공 작업을 거치지만, 결국 아이디어라는 원석은 학생들이 직접 문제점과 개선 방안에 대한 고민과 토의를 통해 직접 얻어낸 것이라는 점이 제겐 큰 의미가 있으며, 요즘은 저희 학생들에게 배우고 있는 상황입니다.
Q3
현재 운영중인 연구실, 그룹에 대한 소개를 부탁드립니다. 그리고 컨택은 어떻게 하면 되나요?
저희 연구실은 각자 꿈을 갖고 있는 열정적인 학생들이 모여 최선을 다해 연구를 수행하고 있는 곳입니다. 그만큼 적극적인 친구들이 모여 저와 연구실 동료들과 논의를 통해 각자 본인에게 알맞고 흥미로운 연구 주제를 찾고 해결책을 모색하기 위한 장소입니다. 하지만 또 그만큼 학생들이 고생을 많이 하고 있는 곳이죠. 좋은 말씀만 적기엔 저도 그렇고 저희 학생들도 워낙 각자 목표를 위해 열심히 연구를 하고 있다 보니 마냥 쉽고 편한 곳은 아니라고 말씀드려야 할 것 같습니다. 혹시 관심이 있다면 이메일로 연락 바랍니다.
Q4
연구 이외에 연구실 그룹이 함께 즐겨하는 활동이 있다면 알려주세요.
많은 연구실이 그렇겠지만 팬데믹으로 그룹 활동에 제한이 많습니다. 그래도 각자 생일을 기념하며 파티를 하고, 인원을 나눠서 회식을 했던 기억이 있네요. 그리고 이번에 거리두기가 종료되었기에 단체 회식도 학생들끼리 즐겁게 진행한 것 같고, 학생들의 수강 시간표를 체크하여 연구실 엠티도 갈 계획입니다. 아마 학회 시즌이나 학기 말에 연구실 엠티를 통해 단합을 하는 것이 가장 주요한 활동이 되지 않을까 생각합니다.
Q5
연구 활동을 하면서 느낀 자부심이나 보람 혹은 잊지 못할 에피소드가 있으신가요?
아직 완성된 연구자는 아닐지라도 저희 학생들이 오히려 저에게 연구 방향을 제안을 하거나 아이디어가 될 만한 문제점들을 들고 오는 요즘, 가장 보람찬 나날을 보내고 있습니다. 그럴 때마다 이 직업을 가지길 정말 잘했다는 생각이 듭니다.
Q6
내 연구의 가장 중요한 미래 적용 분야는 무엇인가요?
현재 각광받고 있는 리튬이온전지가 갖고 있는 한계 및 고갈을 극복하여 대체할 수 있는 전지 시스템을 개발하여 앞으로도 우리나라가 전지 강국으로서 앞서 나가는데 조금이나마 일조하고자 합니다.
Q7
학창시절 교수님은 어떤 학생이셨나요?
전 정말 사고뭉치였습니다. 전형적인 열정만 높고 속도 제어가 잘 안되는 그런 학생이었네요. 연구의 방법이나 방향은 다양하기에 많은 경우의 수를 고려하는 것이 맞는데, 경험이 부족하다 보니 옳다고 생각한 건 직접 검증해봐야 된다는 마인드로 시행 착오도 많이 겪고 연구비도 많이 사용했습니다. 지금 돌이켜보면 참 아찔하네요… 지도 교수님께서 정말 고생 많이 하셨는데 그럼에도 제가 마음껏 도전해 볼 수 있도록 지지해 주셨던 덕분에 이 자리까지 왔다고 생각합니다. 이 자리를 빌려 다시 한번 감사드린다는 말씀 남깁니다.
Q8
영향을 받은 연구자나 가장 큰 울림을 준 과학자는 누구인지 궁금합니다
너무나 당연하게도 제 지도 교수님께 가장 많은 영향을 받았습니다. 포닥 시절 PI 분들이나 공동 연구를 통해 가르침을 주신 교수님들까지 감사드릴 분들이 많지만, 아무래도 지도 교수님께서 몸소 가르쳐 주신 연구에 대한 끝없는 열정만큼 중요한 것은 없는 것 같습니다. 특히 제가 교수가 되어 학생들과 연구를 수행하다 보니 고려해야 될 일들이 너무나 많고 힘이 들고 지칠 때가 많은데, 그러한 과정을 모두 이겨내시고 아직도 빈틈없이 책임감을 가지고 연구를 수행하는 교수님을 보면, 정말 무서울 정도로 연구를 사랑하시는 분이고 저도 그 가르침에 누가 되지 않도록 열심히 해야겠다는 다짐을 합니다.
Q9
연구자로서 향후 5년안에 이루고 싶은 목표와 계획은 무엇인지요?
저희 연구실만의 독자적인 연구 주제 및 결과들을 도출하여 학생들이 좀 더 연구 활동에 대해 자신감과 안정감을 가질 수 있는 환경을 구축하는 것이 목표입니다.
Q10
스트레스 해소나 재충전을 위한 취미 활동이 있으신가요?
사랑하는 가족과 시간을 보내는 게 마음 건강에 큰 도움이 되는 것 같습니다. 그 외엔 저희 학생들과 연구에 대해서 논의하고 아이디어를 고안하는 것이 취미 활동이 된 것 같습니다. 적으면서도 지도교수님께 제대로 잘 배웠다 싶긴 합니다만, 교수가 되니 연구 외 할 일이 너무 많은데 그 와중에 저희 학생들과 순수하게 연구에 대해 논의할 때가 젤 즐겁습니다.
Q11
멘토나 지도자로서 가장 중요한 덕목이라 생각하시는 것은 무엇인가요?
‘인내’라고 생각합니다. 저 역시 많이 부족했고 경험치를 쌓는데 시간이 필요했습니다. 그런 만큼 저희 학생들에게도 직접 경험해보고 배워 나가기 위한 시간과 기회를 제공해줘야 된다 생각합니다. 물론, 임용 후 논문 게재 실적이 고갈되는 상황을 감수해야 하지만, 보다 멀리 바라보고 저희 학생들과 함께 즐겁고 보람찬 연구를 진행하기 위해 발 맞춰 가려 합니다.
Q12
연구자를 꿈꾸는 대학원생들에게 힘이 되어줄 한마디!
다른 부분은 몰라도 연구에 대한 흥미를 잃지 않는 것이 중요하다 생각합니다.
그런 만큼 첫 논문은 가급적이면 빨리 쓰셔서 논문 경험도 쌓고 ‘한번 해보니 해볼 만한데?’라는 자신감과 내 이름이 논문과 함께 박제되어 있는 희열을 느끼시면 좋을 것 같습니다.
Q13
EMSDL 학생들에게
욕심 많은 나를 만나 고생이 많다 애들아. 그럼에도 항상 믿고 따라줘서 고맙고 앞으로도 잘 부탁해. 우리 열심히 해서 정말 노력한만큼 좋은 결과도 얻고 너희가 원하는 바도 이룰 수 있으면 좋겠다. 파이팅~!
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주요연구
1. Hyun-Wook Lee et al. "Ambilaterality of RM towards 1O2 in Li-O2 batteries: trap and quencher." Adv. Funct. Mater., 31, 2102442 (2021)
2. W.-J. Kwak et al. "Lithium-Oxygen Batteries and Related Systems: Potential, Status and Future." Chem. Rev., 120, 6626 (2020)
3. W.-J. Kwak et al. "Optimized Electrolyte with High Electrochemical Stability and Oxygen Solubility for Lithium-Oxygen and Lithium-Air Batteries." ACS Energy Lett., 5, 2182 (2020)
4. Won-Jin Kwak et al. "Oxidation Stability of Organic Redox Mediators as Mobile Catalysts in Lithium−Oxygen Batteries." ACS Energy Lett., 5, 2122-2129 (2020)
5. W.-J. Kwak et al. "Deactivation of redox mediators in lithium-oxygen batteries by singlet oxygen." Nat. Commun., 10, 1380 (2019)
Education and Position
2020 - 현재. 아주대학교 화학과 & 에너지시스템학과 조교수
2019 - 2020 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소 (PNNL) 박사 후 연구원 (지도교수: Dr. Jason Zhang & Dr. Wu Xu)
2018 - 2019 한양대학교 박사 후 Fellow 박사 후 연구원 (지도교수 : 선양국)
- 2018.02 한양대학교 박사 (지도교수 : 선양국)
리튬-산소 전지 외에도 이산화탄소 저감 및 에너지화를 고려한 리튬-이산화탄소 전지, 리튬 고갈 문제를 대비하기위한 포타슘 이온전지, 리튬 이온전지의 성능을 최적화하기 위한 전극 활성화 연구 등 다양한 차세대 이차전지 시스템 연구를 수행하고 있는 아주대 곽원진 교수님과 랩실의 이야기를 들어보았습니다.
