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“20여년 태양전지 한 우물...과학에 우연은 없다”

“20여년 태양전지 한 우물...과학에 우연은 없다”

유용하 기자
유용하 기자
입력 2018-05-30 22:11
업데이트 2018-05-30 22:11
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호암상 공학상 받는 박남규 성균관대 교수...빛 흡수율 높인 태양전지 개발공로

“지난 20여년간 태양전지라는 한 우물만 팠더니 지난해에 이어 올해도 이런 영광을 안게 된 것 같습니다.”
박남규 성균관대 화학공학부 교수 호암재단 제공
박남규 성균관대 화학공학부 교수
호암재단 제공
제28회 호암상 공학상 수상자로 선정된 박남규(58) 성균관대 화학공학부 교수는 30일 이렇게 말하며 환하게 웃었다.

호암상은 호암재단이 인문사회, 예술, 과학기술 등 5개 분야에 걸쳐 주는 상으로 특히 공학상과 과학상은 국내 최고 권위를 가진 상이다. 이번 시상식은 다음달 1일 서울 중구 호암아트홀에서 열린다. 박 교수는 상장과 순금 50돈짜리 메달, 상금 3억원을 받는다.

태양전지 분야의 세계적인 석학으로 평가받고 있는 박 교수는 지난해 9월 글로벌 학술정보분석 서비스 기관인 ‘클래리베이트 애널리틱스’가 선정한 ‘가까운 장래에 노벨상을 받을 수 있을 것으로 예상되는 연구자 22명’에 한국인 과학자로는 유일하게 포함됐다.

클래리베이트 애널리틱스에서 노벨 과학상 후보로 한국 과학자를 꼽은 것은 유룡 카이스트 화학과 명예교수 이후 두 번째이다.

그가 처음 태양전지 연구에 뛰어들게 된 것은 서울대에서 박사학위를 받은 뒤 1997년 미국 국립재생에너지연구소에서 박사후연구원으로 있을 때 염료감응 태양전지 연구를 시작하면서다.

“태양전지 연구의 핵심은 높은 효율과 낮은 발전단가의 기술 확보입니다. 염료감응 태양전지는 낮은 발전단가라는 목표는 달성할 수 있었지만 높은 효율에는 한계가 있었지요. 그래서 빛 흡수율이 높아 발전효율을 높일 수 있는 물질을 찾기 시작했던 거죠.”

연구에 돌파구가 열리지 않아 고민하던 그는 2007년 한 학회에 참석했다가 빛 흡수율이 좋은 페로브스카이트라는 물질이 있다는 것을 알게 됐다. 페로브스카이트의 가능성을 본 박 교수는 연구를 거듭한 끝에 2012년 고체 페로브스카이트 태양전지를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.

“과학의 발견에는 우연이 종종 끼어든다는 이야기가 있지만 제 경험에 비추어 보면 우연한 발견은 없어요. 페로브스카이트 태양전지 발명도 오랜 시간을 꾸준히 투자한 필연의 산물일 뿐이지요.”

박 교수가 개발한 페로브스카이트 태양전지는 현재 사용되고 있는 실리콘 소재 태양전지의 문제점들을 개선해 태양광 발전의 보편화를 이끌 것으로 기대되고 있다. 박 교수의 연구 이후 현재까지 관련 연구논문은 9000편이나 쏟아졌다.

“페로브스카이트를 태양전지에 사용했을 때 다른 물질보다 효율이 높아지는 이유에 대해서는 아직 정확하게 알지 못합니다. 물질 특성과 높은 효율의 상관관계를 찾는 근원적 연구를 통해 초고효율 태양전지를 개발하는 게 앞으로의 목표입니다.”

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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