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[공동장비센터] 금오공과대학교 “첨단장비 산학협력으로 지역 및 기업발전 기여”
  • 이민호 기자
  • 승인 2018.07.30 11:11
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국가 저성장이 지속됨에 따라 현재 우리나라 산업은 과도기를 경험하고 있다. 이제는 기업들이 R&D에 투자하지 않으면 4차산업혁명 등 제조 패러다임이 변화하는 현 시점에서 순식간에 도태되기 마련이다. 지난 3월 한국산업기술진흥협회가 발표한 ‘산업계 연구개발전망조사’ 결과에 따르면, 중소기업의 R&D투자 증가율은 전년 대비 11% 증가한 것으로 나타났다. 이는 중소기업들도 R&D투자의 필요성을 체감하고 있다는 것을 보여준 것이다. 그렇다면 R&D인프라가 열약한 중소기업에 기술개발을 지원하는 제도적 장치는 어떤 것이 있을까?

이에 일환으로 본지는 대학에서 운영되고 있는 공동연구장비에 대해 취재하고 있다. 기술을 개발함에 있어 첨단 장비는 필수인데, 적게는 몇 천에서 많게는 몇 억씩하는 장비를 선뜻 구매하기는 기업에서도 부담이다. 대학에는 첨단 고가장비를 기업들과 공동활용 할 수 있도록 공동장비활용센터, 공동실험실습관 등을 운영하고 있다. 본지는 구미국가산업단지의 중심에 위치한 국립 금오공과대학교의 공동실험실습관 장진호 관장(화학소재융합공학부 교수)과 김점호 팀장을 만나 보유 장비와 활용법에 대해 자세히 들어봤다. -편집자 주-

금오공과대학교 장진호 공동실험실습관장(화학소재융합공학부 교수)이 본지와 인터뷰를 하고 있다. (사진=이민호 기자)

 

Q. 공동실험실습관 설립 배경은 무엇인가?

A. 과학기술의 국가 경쟁력확보와 기초과학 연구 역량을 함영하기 위해서는 무엇보다도 최첨단 연구 장비의 공동활용이 중요하다. 금오공과대학교는 특성화 공과대학으로서 과학기술분야의 실험환경 구축을 위해 2002년에 공동실험실습관을 설립, 2005년 9월에는 독립된 건물을 완공해 현재 최고 수준의 연구분석 및 실험실습 장비를 설치·운영하고 있다. 공동실험실습관은 교내 연구자들의 기초 및 응용 연구지원과 실험실습교육의 내실화 뿐만 아니라 타 대학교, 연구기관, 그리고 기업의 기술개발지원을 위해 미세구조, 열특성, 분자구조, 원소분석, 표면분석, 환경분석 분야로 특성화한 공동활용 연구장비를 구축했으며 경험 많은 석·박사급으로 구성된 전문 연구원이 정밀 측정 및 분석을 수행해 기술개발 및 연구성과 창출에 기여하고 있다. 특히 구미 국가산업단지가 위치한 지역적 특성으로 지역 기업체와의 산학협력이 절실히 요구돼 공동연구체제 구축을 통해 지역과 대학이 공동으로 발전할 수 있는 계기와 토대를 마련했다고 자부한다.

 

Q. 보유 장비를 소개한다면.

A. 분야에 따라 활용할 수 있도록 44개 이상의 첨단 장비를 보유하고 있다. 미세구조분석실, 열특성·물성분석실, 분자구조분석실, 원소분석실, 표면분체분석실, 시료전처리실, 전자공학실험실, 기계공학 등으로 분류해 장비를 운용·활용하고 있다. 대표적인 장비를 꼽자면 X-선 회절분석기(XRD), 주사전자현미경(SEM), 시차주사열량분석기(DSC) 등이 있다.

 

Q. 장비를 주로 활용하는 기업은?

A. 대구·경북지역을 비롯한 전국 대기업부터 중견·중소기업까지 다양한 분야에서 공동활용하고 있다.

 

Q. 보유 장비 중 활용도가 가장 높은 장비는 무엇인지, 독자들이 R&D 트렌드를 파악할 수 있도록 답변해 줄 수 있는가?

A. 가능하다. 공동실험실습관에서는 매년 장비활용에 대해 조사하고 있다. 2017년 기준으로 활용건수가 가장 많은 장비는 ▲전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM) ▲주사전자현미경(SEM) ▲유도결합플라즈마분광기(ICP-OES) ▲X-선회절분석기(XRD) ▲열확산도측정기(LFA) ▲시차주사열량분석기(DSC) ▲투과전자현미경(TEM) ▲적외선분광기(FT-IR) 순으로 나타났다.

 

Q. 보유 장비들이 어떤 기술을 개발‧연구하는데 활용될 수 있는가?

김점호 공동실험실습관 팀장.

A. 보유 장비가 많아 전부 설명하기에는 어려운 점이 있다. 대표적 장비 몇 개만 추려서 설명하자면, ICP-MS는 ICP-OES와 동일하게 수용액상의 중금속을 분석하는데 활용할 수 있으며, ICP-OES에서 검출되지 않는 극미량 원소나, 동위원소 분석에 사용된다. FT-IR은 재료의 분자구조 분석이 가능한 기기로 제품의 불량분석 및 이물분석에 유용하다. 시료준비시스템은 시료의 절단, 성형, 연마를 통해 주사전자현미경 시편을 제작에 사용되며 Ion Milling System은 Ar 이온 플라즈마를 사용하여 시료 표면을 연마하는 장비로 금속재료, 세라믹 재료, 전자재료 표면 및 단면 관찰을 위한 FE-SEM/SEM 시편 제작에 사용된다. Cryo-Ultramicrotome은 전자현미경, 적외선분광기, 주사탐침현미경 등의 시편제작을 위해 나노/마이크로 사이즈로 시료 절단에 쓰이며, Zeta Potential-Particle Size Analyzer은 전기영동 광산란법으로 입도분포 및 표면전위를 측정하는 분광 분석기로 입자의 분산/응집성, 상호작용, 표면개질의 지표가 되는 입도분포/제타전위를 측정하는데 사용된다. AFM은 탐침을 이용하여 물질표면의 물리·화학적 구조에 대한 정보를 얻는 표면 분석에 사용된다. TGA는 특정 가스 분위기 상태에서 가열하여 시료의 무게변화를 측정하는 기기로 온도-무게 변화량의 곡선으로부터 물질의 열적 특성을 연구하거나 정성·정량 분석에 사용된다. TMA는 시간, 온도, 시료에 가해지는 힘의 변화에 따른 길이 또는 부피 변화를 측정하는데 사용된다. NMR은 물리, 화학, 생화학, 의학, 약학 및 재료 분야 등의 화합물 구조 파악에 사용된다. XRD는 X선 회절을 이용하여 결정구조를 분석할 수 있는 기기로써, 결정성 시료의 결정구조와 시료를 구성하고 있는 원소의 확인이 가능하다. Raman은 분자의 진동 구조 분석이나 물질의 정성 정량 분석에 이용가능하며 탄소 동위원소의 결정성 분석이나 고분자 조직에 관한 연구가 가능하다. Photo Luminescence는 UV레이저를 이용하여 자외선 영역에서 가시광선 영역까지의 물질의 밴드갭, 결함, 에너지 구조 등의 다양한 광특성을 분석하는 장비이다. CT X-ray는 X선을 이용하여 전자부품 비파괴 진단 및 화석의 상태 진단 및 기계부품 등의 비파괴 검사가 가능하다. FE-SEM은 상온에서 전자 beam에 강한 자기장을 걸어 시료 표면의 Image 및 원소 조성차이에 의한 조성상 관찰 가능하다.

 

Q. 전문가가 아닌 이상 고가의 장비를 다루기 어려울 것 같은데… 이를 위한 교육, 세미나, 설명회 등 실시하고 있는 프로그램은?

A. 금오공과대학교 공동실험실습관은 사용자인 기업 환경에 따라 ‘직접사용’과 ‘분석의뢰’ 두 가지로 나눠 서비스 하고 있다. 학생과 기업들에게 첨단 분석기기 세미나를 장비 입고 및 운용시기에 맞춰 개최하고 있으며 상시 기기교육을 통한 라이센스도 발급하고 있다. 하지만 직접 장비를 사용하면 교육받는 시간과 그 시간동안에 인력에 대한 부담을 느끼는 기업도 있다. 이를 위해 ‘분석의뢰’도 운영하고 있는데 분석의뢰는 기업 사용자가 공동실험실습관 연구원에게 시료를 전달하면, 연구원이 시료분석과 결과를 사용자에게 고지하는 방식이다.

금오공대 공동실험실습관 기기사용 및 시료분석의뢰 사용 절차.

 

Q. 기업들의 장비활용을 확대하기 위해 향후 구매계획이 있는 장비는?

A. 장비는 도입기자재 수요조사에 따라 구매 장비를 정하고, 정부의 지원을 받아 구매하고 있다. 현재 컬러 3D프린터, X선 광전자분광기, 박막용 XRD 등을 구매 할 계획이다.

 

Q. 인근 기업들을 위한 혜택과 이용방법은 어떻게 되나?

A. 중소기업을 위해 바우처 사업을 지원하고 있다. 장비이용 신청방법은 공동실험실습관 홈페이지(http://kumohlab.kr)와 바우처 홈페이지(www.smtech.go.kr)를 통해 함께 신청하면 된다.

금오공과대학교 공동실험실습관 장진호 관장(오른쪽 두 번째), 김점호 팀장(왼쪽 두 번째)과 연구원들이 인터뷰 진행을 위해 회의를 하고 있다.

Q. 마지막으로 금오공대 공동실험실습관의 포부를 말한다면

A. 구미국가산업단지는 43만의 젊은 도시 구미의 중심부에 있고, 또한 금오공과대학교는 국가산단의 중심부에 위치하고 있다. 금오공대 공동실험실습관은 지역 산업체의 기기 공동활용을 제공하여 연구 및 제품 개발에 기여함으로써 산학협력을 통해 지역과 기업이 함께 발전할 수 있도록 노력하고 있다. 구미시의 경우 최근 많은 대기업들이 해외나 역외로 공장을 이전하면서 지역산업의 공동화가 염려되고 향후 대안이 될 수 있는 미래산업의 생태계 구축 필요성을 실감하고 있다. 새로운 기업체가 창업하거나 기존 중소기업이 더 진화해야 구미시도 지속가능하게 성장할 수 있고, 대학은 지역 산업수요에 맞춰 미래형 공학인재를 양성해야 지역-기업-대학이 서로 선순환 구조로 상생할 수 있다. 이를 공동실험실습관은 교내 공학 연구자들 및 학생을 위한 분석지원, 세미나 및 실험실습 교육, 기업연구소 지원 등도 실시하고 있다. 한 예로, ㈜원바이오젠 김원일 대표는 2006년 우리 대학 창업보육실에서 1인 기업으로 창업하여 경북 중소기업대상 우수상을 수상한 강소기업으로 성장하였다. ㈜원바이오젠은 지금도 공동실험실습관의 장비를 활용하며 R&D에 힘을 쏟고 있다. 공동실험실습관은 산학협력을 통한 지역산업발전 뿐만 아니라, 학생 창업에도 기여해 제2의, 제3의 원바이오젠과 같은 창업사례가 나올 수 있도록 최선을 다할 계획이다.

 

※ 다음은 금오공과대학교 공동실험실습관 장비보유 현황.

 

이민호 기자  iq2360@sanhak.co.kr

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