자연에서 힌트를 얻고 이를 응용해 인간의 더 나은 생활에 기여하는 청색기술이 관심을 받고 있는 가운데, 광주과학기술원 (GIST) 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수가 청색기술을 실천하며 눈에 띄는 연구결과로 주목받고 있다. 송 교수는 자연에서 얻은 힌트로 ‘초광각 곤충 눈 카메라’를 개발해 2013년 ‘대한민국이 가장 주목한 10대 과학기술’에 선정됐고, 송 교수가 개발한 ‘플렉서블 색채 냉각 복사 나노소재’는 2019년 ‘나노융합성과전 10대 나노융합 신기술’로 선정됐다. 지난 5월 25일 ESG청색기술포럼 13회 라운드테이블에 참석한 송영민 교수를 만났다.
Q. 가장 애착이 가는 연구는?
송 교수는 사하라 은개미를 모방한 ‘복사 냉각 프로젝트’와 홀로그램 관련 프로젝트, 색의 변화를 통한 바이러스 감염여부 감지 등 다양한 연구를 진행하고 있다. 이 중 가장 애착을 갖는 것은 곤충 눈을 모방한 ‘초광각 곤충눈 카메라’다. 사물에 대한 종합적인 이해와 오랜 시간의 연구를 필요로 하기 때문이다. 특히 자연에 있는 소재 중 눈은 언뜻 보면 서로 비슷해 보이지만, 서식 환경에 따라서 상당히 다양하게 진화해왔기 때문에 특히 종류가 다양하다.
따라서 개별 속성을 잘 이해하고 적절히 변형한 카메라나 이미징 기술을 상용화 하는 것이 쉽지 않다. 만약 상용화한다면 당연히 이 분야에서 선도적인 역할을 하게 되는 것이다. 송 교수는 대기업에서 관심을 갖고 함께 고민한다면 상용화 단계가 훨씬 앞당겨지는 것은 물론, 우리나라가 이 분야에서 세계적으로 앞서 나갈 수 있을 것이라고 말했다.
Q. 청색기술이 발전하기 위해서 무엇이 필요한가?
송 교수는 우선 청색기술의 개념에 대해 설명했다. “청색기술은 기존의 어떤 문제를 해결하기 위한 도구 중 하나로, 청색 기술을 사용할 때 효율성이 더 높아지는 결과를 도출한 경험에 의해 사용되고 있는 것이다. 다만 청색기술은 자연을 모방한 것이어서 바로 산업적으로 적용하기에는 기술적 문제와 가격적인 측면 등 여러 가지 걸림돌이 있다. 개발단계에서 상용화를 위한 연구까지 동시에 진행된다면, 이런 걸림돌을 제거하고 실생활에 적용하는 시간이 단축될 수 있을 것”이라며, 청색기술의 상용화에 다소 시간이 필요하다고 전했다.
청색기술을 종합적으로 관리하는 기관의 부재에 대해서는 아쉬움을 토로했다.
현재 청색기술은 대부분 개별적으로 연구가 진행되고 있어 누가 어떤 청색기술을 연구하는지, 어떤 기술이 어디에 적용될 수 있는지 등에 대해 알 수 없다. 따라서 이런 것들을 종합적으로 관리하는 일종의 데이터베이스 역할을 하는 기관이나 연구소가 존재한다면, 더 많은 사람들 이 청색기술에 대해 관심을 갖게 돼, 청색기술의 발전에 도움이 될 것이라는 설명이다.
“자연에 어떤 구조가 있다고 치면 그게 꼭 한 가지 기능만 가지고 있는 게 아니고, 여러 가지 다양한 기능을 가지고 있는 경우가 많다. 예를 들어서 기계적인 거, 광학적인 거, 전기적인 거, 이런 것들이 한 구조에 포함돼 있는 경우도 많은데, 이해할 수 있는 사람은 사실 많지 않다. 그래서 융합적인 연구를 할 수 있는 그런 기관이 필요한 것이다.”
Q. 전기전자컴퓨터공학분야가 세계적 경쟁력을 갖기 위한 조건이 있다면?
“어느 분야든 세계적인 경쟁력을 갖추기 위해서는 남들과 다른 시각에서 접근을 하는게 중요하다고 생각합니다. 창조를 위한 모방도 좋지만, 그보다는 새로운 시각·새로운 접근법으로 여러 개 연구가 동시에 진행될 때 우수한 결과물이 나올 확률이 높습니다. 그렇게 하려면 정부나 학교에서 자유로운 연구를 할 수 있도록 지원을 해줘야 합니다. 독특한 형태의 연구를 제안하더라도 수용할 수 있는 분위기가 형성돼야 하는 거죠. 효율이나 트렌드, 당장의 성과에만 집착하다보면 특별한 결과물을 얻을 확률은 낮습니다” 조건 없는 순수한, 연구를 위한 연구에 몰두할 수 있게끔 하는 지원책이 필요하다는 얘기로 이해된다.
Q. 각 연구 결과의 상용화 단계는 얼마나 진행됐나?
‘곤충 눈 카메라’는 약 50% 정도 진행이 됐다고 볼 수 있습니다. 여러 차례 언급했듯이 카메라 상용화는 대기업의 도움 없이는 쉽지 않습니다. 이 기술은 기술적으로는 세계 최고 수준이라고 말할 수 있습니다. 과학에 대한 이해도 필요하고 광학 설계, 제작, 영상 획득·처리 등 재료적 속성이나 기계적인 속성까지 포함해서 연구가 이루어지다보니 난이도가 높아요. 따라서 진입 장벽도 높죠. 전 세계적으로도 연구에서 성과를 내는 데가 많지 않다는 얘기입니다. 시도 자체가 쉽지 않습니다.
‘바이오 컬러 센서 플랫폼’은 70% 정도 진행이 되고 있습니다. 만약에 이 기술이 사업화가 되면 파급효과가 상당히 클 것 같아서 주로 연구적인 측면보다는 어떻게 하면 상용화가 가능할지에 대한 노력을 좀 많이 하고 있는 편입니다. 바이러스를 색깔로 감지하는 연구는 저희가 처음 시도한 것이다 보니, 경쟁이라기보다는 이걸 어떻게 하면 조금 더 많은 사람들이 이용할 수 있게끔 발전을 시킬 것인가 거기에 대해서 고민을 하고 있는 상황입니다. 바이러스를 색으로 보는 것뿐만 아니라, 이제 세포나 조직 같은 것을 현미경으로 관찰할 때(이게 원래는 그냥 일반 현미경을 보면 잘 안 보이거든요.) 특수 기판을 두고서 보면 훨씬 더 잘 보이게끔 하는 그런 쪽으로도 지금 연구를 하고 있습니다.
Q. 앞으로의 목표는 무엇인가?
우선 학술적으로 세계 최고 수준에 도달하고 싶습니다. 이 분야 연구에 관해서는 세계적으로 제일 잘한다고 인정받는 거죠. 또 다른 목표는 성공적인 상용화입니다. 저희가 학교에서 개발하는 기술들이 실제 제품으로 출시돼 서 많은 사람이 사용할 수 있게끔 상용화가 잘 됐으면 좋겠습니다. 그러나 이 두 가지 목표는 서로 접점이 달라요. 연구 분야에서 큰 성취는 아무래도 과학적인 측면이 많이 강조가 되겠죠. 반면 공학적으로 제품이 된다는 건 다분히 자본주의적인 요소가 많이 들어가야 하고요. 두 가지 목표를 위해서는 서로 접근 방법이 완전히 다릅니 다. 그럼에도 불구하고 두 마리 토끼를 꼭 잡아보고 싶습니다.
Q. 과학기술분야에 대한 정부 지원은 아쉬움이 없는지?
어떤 특정 분야에 지원이 편중되는 것 같아 아쉬운 생각이 듭니다. ‘선택과 집중’ 차원에서 그럴 수 있다고 생각은 하는데, 정부가 꼭 관심을 갖지 않는 분야일지라도 잘하고 있는 연구자가 있으면 그 분야에 대해서 적극적으로 지원해주는 것도 필요하다고 봅니다. 어떤 주제를 보고 지원을 해주는 것도 좋지만, 그보다 연구자의 연구 역량이나 지금까지 해온 성과들을 바탕으로도 지원을 해주고 육성해 주는 환경이 조성되면 좋을 것 같습니다.
지금은 기존의 연구 성과가 좋아도 그 아이디어가 트렌 드에 부합하지 않으면 지원대상에서 제외되는 경우가 많이 있는 것 같아요. 예를 들어서 AI가 무조건 접목이 돼야 한다든지, 반도체와 유관한 결과를 내야 된다든지 이런 게 늘 포함돼 있습니다. 아니면 정부 정책 때문에라도 어떤 핵심 키워드가 항상 정부가 믿는 방향에 연관이 돼야 되는 경우가 있는데, 그러다 보면 어떤 한 연구실이 동일한 주제를 가지고 오랜 시간 연구하는 게 어렵거든요. 그러니까 그 얘기는 노하우를 축적하는 그 분야를 지속적으로 이끌어서 선도를 하기에는 어려워지거든요. 잘하던 사람도 만약에 이제 어떤 주제는 끝났고 다음 주제가 이 정부와 혹은 이 시대와 방향이 다르다고 하면 다 그쪽으로 흘러가는 경향이 있는데 그런게 좀 덜했으면 좋겠어요.
Q. 현재 진행 중인 프로젝트는?
현재 진행되고 있는 프로젝트는 사하라 은개미를 모방한 ‘복사 냉각 프로젝트’가 중점적으로 진행되고 있으며, 홀로그램 관련된 프로젝트도 하고 있습니다. 홀로그램 디스플레이 그런 쪽도 하고 있고 그다음의 연구는 청색기술 카메라 생물 모방이죠. 생물 모방 카메라인데 그런 카메라에 대한 연구도 지금 계속 이루어지고 있습니다.
