연구팀은 루테늄옥사이드가 태양광 흡수율을 높일 뿐 아니라 ‘빛의 방출’에도 놀라운 효과를 보인다는 사실을 발견했다. 이번 연구결과를 레이저를 물체에 쏴서 고유의 발광을 측정하는 방식인, 빛 발광에 적용했더니 밝기가 2.5배 향상되었다는 사실을 확인한 것이다. 이는 연구팀이 개발한 기술이 태양전지와 함께 차세대 조명으로 각광받고 있는 LED(발광다이오드)의 광도 개선에도 적용할 수 있는 중요한 기술임을 증명한 것으로, 원가를 절감하는 데 크게 기여할 것이라는 전망을 가능하게 했다. 그리고 이러한 결과는 서형탁 교수의 연구영역이 신소재를 발견하는 것을 넘어 태양전지 효율성 제고라는 시장성의 발견으로 확장되고 있음을 의미했다.
한편, 이번 연구도 한양대 전형탁 교수 연구팀과 공동으로 진행되었으며, 영국 왕립학회가 발행하는 학술지 ‘Journal of Materials Chemistry’지 2013년 7월호에 게재되었다. 이외에도 서형탁 교수는 지난해 박정영 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀과 공동으로 ‘태양광을 흡수해 생성되는 핫전자 태양전지 원천기술’을 개발해 교육과학기술부가 주최한 ‘2012 기초연구 우수성과 50선’에 선정되는 등 태양광에너지 분야에서 뛰어난 연구역량을 인정받고 있다.

 

효율성 극대화, 그 도전의 길 위에 서다
서형탁 교수는 새로운 존재를 찾아내는 신소재공학에 대해 뻗어나갈 수 있는 스펙트럼이 굉장히 넓은 ‘매력’적인 분야라고 소개했다. 그리고 이 매력적인 학문이 우리나라의 미래를 이끌어갈 성장동력이 될 것이라고 전망했다.
“신소재공학은 다양한 학문과 연구 분야 사이에서 다리와 같은 역할을 하고 있습니다. 각각의 연구영역에서 필요한 물질을 만들어 주고, 기존 물질의 특성을 변형해 제공하는 것이죠. 따라서 활용분야가 굉장히 넓고, 가능성이 무한한 분야입니다. 이제 신소재공학의 타깃팅은 새로운 소재의 발견과 생성을 넘어 그 물질이 적용되어 창출할 이윤과 시장까지 포함하는 방향으로 확장되고 있습니다. 여기에 더해 우리나라도 이제 소재 중심의 고부가가치 산업으로 경제의 방향을 선회하고 있는 만큼 신소재공학의 가치는 더욱 커질 것으로 예상됩니다.”
다만 신소재공학을 비롯해 다양한 연구분야에서 좋은 성과를 거두고, 이를 상용화로 이어가기 위해서는 창의성을 발휘할 수 있는 제도적인 환경이 조성되어야 한다고 덧붙였다. 노벨상을 수여한 저명한 연구자들의 연구를 비롯해 혁신적인 아이디어들은 새로운 분야에 막 뛰어들었을 때 나오는 경우가 대다수라는 것. 따라서 신진연구자들이 연구에 대한 시야를 넓히고, 창의적인 아이디어를 쏟아낼 수 있도록 제도적인 장치가 필요하다고 제언했다.
태양전지의 한계를 극복하기 위한 서형탁 교수의 도전은 앞으로도 계속될 전망이다. 그의 시선은 여전히 ‘효율성을 더욱 높인 안정된 차세대 태양전지 시스템 개발’을 향하고 있다.
“지난 연구가 태양광의 흡수, 즉 얼마만큼 빛을 잡아내느냐에 대한 연구였다면, 다음 연구는 태양광에너지가 전기에너지로 변환된 후 열에너지로 빠져나가는 것을 얼마나 빨리 막아내느냐에 대한 연구라고 할 수 있습니다. 태양전지를 포함해서 모든 반도체와 기기들이 열을 받으면 그 효율성이 급격히 떨어지는데요. 이 문제를 해결해야만 초고효율의 태양전지를 개발할 수 있습니다.”
우리가 사용하는 모든 에너지를 태양광에너지로 전환해 화석연료로부터 완전한 독립을 이루는 것은 인류의 오래된 꿈이었다. 이 꿈을 이루기 위해 서형탁 교수는 ‘효율성 극대화’라는 목표를 향해 앞으로도 계속 달려갈 계획이다. 태양이 우리의 진정한 에너지원이 되는, 에너지의 패러다임이 바뀌는 그 날을 위해 그는 오늘도 도전의 길 위에서 질주를 이어가고 있다.