아이작 컨셉츠 김태영 대표, “반도체·열유체 공학의 산학협력 교두보 만들겠다”

“열유체 응용공학연구실에서 진행하는 프로젝트가 기초 연구에 머무르지 않고, 더 실용적이고 산업계에서 활용될 수 있으면 하는 바람이 있었다. 그래서 서울과학기술대학교의 예비창업패키지 프로그램에 지원해 아이작 컨셉츠를 설립했다”

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김태영 서울과학기술대학교 기계공학과 교수, 현재 열유체 응용공학연구실도 운영하고 있다 / 출처=IT동아

김태영 서울과학기술대학교 기계공학과 교수가 학계를 넘어 사업이라는 새로운 길에 뛰어든 계기다. 그는 2017년 서울과기대에서 교편을 잡아 현재 기계공학과에서 열유체, 역학 과목을 가르치고 있으며, ‘서울과학기술대학교 기계공학과 열유체 응용공학연구실’을 운영 중이다.

여기서 학생들과 함께 연구개발한 기술을 보다 실질적이고, 세상을 바꾸는 데 활용하고 싶다는 열정으로 창업을 결심했다. 김태영 교수가 그리는 교수창업의 방향, 그리고 아이작 콘셉츠의 주요 비즈니스 모델 등을 전반적으로 짚어봤다.

반도체 증산 냉각 등의 기술로 반도체·에너지·우주 분야에 도전

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김태영 교수가 반도체 발열 시험 관련 장비들을 소개 중이다 / 출처=IT동아

아이작 콘셉츠는 올해 7월 설립된 신생 법인이어서 아직까지 성과를 내는 단계가 아니다. 다만 교수 창업 특성상 김태영 교수가 과거에 진행해 온 프로젝트를 이어서 하고 있어 얘기를 들어봤다. 김태영 교수는 “아이작 컨셉츠를 설립하기 전부터 국내 주요 대기업과 함께 반도체 열관리, 냉각 기술에 대해 연구했고, 엔비디아의 주요 GPU 중 하나인 A100 관련한 반도체 열 설계도 지원했다. 과거에는 현대자동차와 에너지 변환 장치 설계, 제작, 검증 작업도 한 바 있다”라고 소개했다.

이어서 “이외에도 우주 항공, 에너지 변환 관련 정부 과제, 기업 과제 등을 진행하고 있다. 최근 반도체 열 공학 학회 등에서 컨소시엄을 구성하고 있는 AI 데이터센터 냉각과 관련해서도 연구 개발을 돕는 중”이라고 말했다.

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아이작 컨셉츠의 우주 항공 관련 홍보 영상 일부 발췌, 샘플은 증산 냉각 기술을 적용해 우주 궤도 재진입을 모사한 환경에서도 버틸 정도의 열 방호 능력을 가진 것으로 확인됐다 / 출처=아이작 컨셉츠

우주 항공 분야는 증산 냉각 기술을 다룬다. 김태영 교수는 “3년 전부터 증산 냉각과 관련된 국가 연구개발 사업을 진행 중인데, 1년이 지난 시점에 우주 항공 분야에도 접목가능하다는 의견에 따라 두 가지 과제를 동시에 수행 중이다. 우주 항공 분야의 경우 우주 비행체가 지구에 재진입할 때 발생하는 표면의 열을 증산 냉각으로 해결하는 기술과 관련됐다. 최근 스페이스X가 재사용을 위해 회수하는 로켓 등에 적용하기 위해 개발하는 기술”이라 설명했다.

열전발전 기반으로 재생 에너지, 전력 효율 개선 방안도 구상

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BMW가 2011년 개발했던 차량용 열전발전기 / 출처=BMW

또 열전발전 시스템도 개발 중이다. 열전 발전이란 열에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 장치로, 전기차나 우주 항공 분야에서 주목받는 기술이다. 김태영 교수는 “열전 기술은 전기를 활용해 냉각하는 펠티어 소자, 제베크 효과를 활용해 열을 전기 에너지로 바꾸는 등의 기술 두 가지로 나뉜다. 과거 현대자동차와는 배기가스의 폐열을 회수해 연비를 향상시키는 기술 등을 개발했다. 지금은 현대중공업의 선박용 디젤 엔진열을 회수해서 전기를 만드는 과제를 하고 있다”라고 설명했다.

또 태양광 등 신재생에너지에 적용하는 연구나, 인공근육을 이용해 사람의 행동을 보조하는 기술, 의료용 방호복 냉각 기술 등과 같이 헬스케어 분야에도 연구를 진행 중이다. 김태영 교수는 “신경외과, 정형외과의 경우 코로나 19 이전에도 전신 방호복을 입고 수술을 해왔다고 한다. 여기에 탑재하는 냉각 기술에 대한 연구를 하고 있다”라고 말했다.

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김태영 교수가 직접 개발한 부정합 손실 방지 태양광 시스템은 현재 시험 가동 중이다 / 출처=IT동아

이어서 “연구실 학생 창업 기업인 데코에어에 기술이사로 참여해 형상기억 합금 기반의 인공근육 장치 개발을 돕고 있다. 인공 근육은 형상기억합금을 주기적으로 가열 냉각하여 근육의 수축, 이완을 모사하며, 현재는 목업 제품을 만드는 중”이라 설명했다.

태양광 발전 연구는 태양광 패널이 열전소자와 같은 p, n 형 반도체로 구성되고, 거동특성이 유사하다는 점에 착안해 발전 효율을 향상하는 방법에 대해 연구한다. 열전발전의 부정합 손실을 저감하는 기술을 태양광 시스템에 적합한 알고리즘으로 변경하였고, 그 개념의 타당성을 검증 중이다. 이미 서울과기대 다산관 건물 옥상에 식물의 형상으로 제작된 태양광 패널을 설치해 연구 개발 단계에 있으며, 패널 연결에 따른 에너지 손실 저감 효과를 연구 중이다.

쉽지 않은 교원 창업, 많은 이들의 도움으로 다잡아

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사진은 왼쪽부터 박찬우, 이정환, 배준현 학생 연구원, 김태영 교수 / 출처=IT동아

김태영 교수는 회사를 운영하는 것이 생각보다 어렵고, 많은 이들이 도움을 준 덕분에 사업을 이끌어가고 있다 말한다. 그는 “다행히 학교 측에서 교원 창업에 적극적이고, 또 산학협력단에서도 예창패를 비롯해 다각적으로 창업 기업을 돕는다. 공간이나 멘토링, 사업비 집행 등에 대해 면밀히 알려주는 한편, 컨설팅 기업인 인사이터스를 주선해 부족한 점도 메웠다. 덕분에 기업 소개(IR) 자료를 비롯해 기업 홍보의 중요성을 이해하게 됐다”라고 말한다.

마지막으로 “교수라는 직함과 전공성을 통해 학생 창업, 교원 창업의 긍정적인 사례를 만들려 한다. 조만간 지역, 산업, 대학의 협력 방안을 구축하는 미래교육혁신네트워크와 양해각서를 맺고 아이작 컨셉츠의 기술을 지역, 산업계에 전파하는 방안을 소개할 예정이다. 앞으로도 다양한 경험을 적극적으로 해보고, 그 경험으로 도움이 필요한 여러 사람들을 돕고싶다”라고 말했다.

IT동아 남시현 기자 (sh@itdonga.com)