열관리에 효과적인 투명 소재 공정 기술 개발
모교에 기부부터 장학 재단 간사 활동까지

김동립 기계공학부 교수는 기계 에너지 분야에서 소재 공정 기술을 연구하고 있다. 나노소재를 이용해 제품의 성능을 향상할 수 있는 공정기술을 개발하고, 제품에 적용한다. 제품의 종류는 다양하다. 김 교수는 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 전자 기계뿐만 아니라, 한-미 공동연구를 통해 의료기기로 접목하는 연구도 활발히 수행하고 있다.

 

▲ 김동립 기계공학부 교수는 본인의 나노기술 에너지 변환 연구실(Nano-e Lab)을 다이아몬드라 소개했다. 그는 “원석을 가공해 다이아몬드처럼 빛나게 하는 연구를 수행하기 때문”이라고 설명했다. ⓒ김동립 교수
▲ 김동립 기계공학부 교수는 본인의 나노기술 에너지 변환 연구실(Nano-e Lab)을 다이아몬드라 소개했다. 그는 “원석을 가공해 다이아몬드처럼 빛나게 하는 연구를 수행하기 때문”이라고 설명했다. ⓒ김동립 교수

열교환기 연구를 하던 그는 주변 환경에 맞춰 능동적으로 열을 흡수하거나 방출할 수 있는 소재가 기계에 접목된다면 더욱 효과적으로 기능할 수 있게 될 것이라는 생각이 들었다. 열교환 기술은 특히 소재와 융합됐을 때 큰 시너지를 내는데, 이는 태양열도 마찬가지다. 기존의 태양열을 효과적으로 관리할 수 있는 복사냉각 메타물질은 일반적으로 하얀색을 띠고 있다. 나노 소재를 만들던 중 김 교수는 이를 오일에 담갔을 때 투명해지는 것을 우연히 발견했다. 그는 이 메타물질이 투명하다면 활용성이 넓겠다는 생각을 시작으로 2년이 넘는 연구 기간 끝에 지난달 투명 소재 개발에 성공했다.

복사냉각 메타물질의 효과를 제대로 검증하려면 실외에서 태양열이 비칠 때 측정해야 한다. 날씨가 계속 좋지 않아 기다리다 갤 때 검증을 했는데, 좋은 결과가 나와 김 교수는 뛸 듯이 기뻤다. 그런데 확인해보니 가장 중요한 데이터 하나를 재지 않아 날씨가 좋아지기를 다시 기다려야 했다. 그는 “실험 검증이 날씨에 영향을 받아 힘들었다”며, “매일 기상 정보를 체크했다”라고 얘기했다.

대부분 기계 공학은 전통적인 기계장치를 개발하는 학문이라 생각한다. 김 교수는 “기계공학을 아이디어와 실체를 연결해주는, 시스템공학이라 생각한다”라고 말했다. 실생활에서는 전통적인 기계장치의 한계를 뛰어넘어 환경, 위생, 안전 등 다양한 기능이 접목되는 것을 요구한다. 그는 기능성 소재를 제품으로 연결시킬 수 있는 공정기술을 개발하고 제품에 적용하는 연구를 앞으로도 꾸준히 해나갈 계획이다.

 

▲ 배출한 만큼의 온실가스(탄소)를 다시 흡수해 실질 배출량을 ‘0’으로 만드는 탄소 중립이 이슈가 되고 있다. 이런 측면에서 투명 복사냉각 메타물질이 다양한 분야에 활용될 수 있다. ⓒ김동립 교수
▲ 배출한 만큼의 온실가스(탄소)를 다시 흡수해 실질 배출량을 ‘0’으로 만드는 탄소 중립이 이슈가 되고 있다. 이런 측면에서 투명 복사냉각 메타물질이 다양한 분야에 활용될 수 있다. ⓒ김동립 교수

김 교수는 한양대 기계공학부 동문으로 지난해 큰 금액을 학교에 기부했다. 현재 그는 동문회 장학재단 간사로도 활동하고 있다. 김 교수는 “생활비 걱정에 밤새 아르바이트를 하던 학생이 장학금을 받고 좀 더 공부에 집중하게 될 수 있다며 고마움을 전했던 일이 기억에 남는다”라고 얘기했다. 그는 관련 업무를 진행하며 가정형편이 어려운 학생들에게 더 많은 혜택이 제공될 수 있도록 노력하고 있다.

그도 미래에 대한 고민이 많은 학부생이었다. 김 교수는 “자기가 재미있어하는 것을 직업으로 찾는 것이 중요하다”며, “좋아하는 일이 떠오르지 않는다면 하고 있을 때 시간이 잘 가는 것을 찾아봐라”고 말했다. 그는 “분야의 전망도 중요하지만 나 자신을 살펴보는 것이 가장 중요하다”고 조언했다. 끝으로 김 교수는 "연구실이 이 자리에 오기까지 졸업한 학생들뿐만 아니라 현재 함께하고 있는 학생들 모두에게 고맙다"며 본인의 나노기술 에너지 변환 연구실 인원들에게 감사를 얘기했다.

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