[억대연봉 과학기술인]<4>한우물형 KIST 조병원 박사

20년 전부터 세계 전지시장을 내다보고 한 우물을 파온 조병원 박사. 주제를 정해 놓고 흔들림 없이 매진하는 태도가 신개념 2차전지 개발이라는 성과를 낳았다. 사진 제공 KIST

○ 2006년∼현재, 20년 ‘뚝심’ 열매 맺다(1억5000만원)

지하철 안에서 승객들이 휴대용 멀티미디어플레이어(PMP)로 영화를 감상하는 모습은 낯설지 않은 풍경이다. 휴대전화로 대화를 하거나 노트북으로 간단한 문서를 작성하는 모습은 일상이 된 지 오래다. 콘센트나 전깃줄의 굴레에서 이 기기들을 해방시켰기 때문에 일어난 일이다.

여기서 눈에 단연 띄는 ‘공신(功臣)’이 2차 전지다. 충전을 반복함으로써 언제 어디서나 휴대용 기기에 전기를 공급해 주기 때문이다.

2차 전지 연구를 20여 년 전부터 꾸준히 해오다 최근 몇 년 사이 가시적인 성과를 거둔 조병원 박사에게 사람들은 이렇게 묻는다.

“2차 전지 수요가 이토록 늘어날 것을 어떻게 예견했습니까?”

과거 한국 산업기술계에서 2차 전지는 생소하기 이를 데 없는 주제였다. 일단 2차 전지를 사용하는 휴대용 기기 자체가 한국에는 별로 없었다.

하지만 외국의 동향은 달랐다. 관련 학회가 열릴 때마다 해외 학자들은 2차 전지 연구를 대거 쏟아냈다.

조 박사는 궁금했다. 외국의 동향을 검토한 결과 2차 전지 연구가 세계를 휩쓸 휴대용 전자기기 폭증 현상의 전조라는 사실을 알았다. 외국에서도 휴대용 기기가 별로 보급돼 있지 않았지만 그들은 앞서 기반을 닦기 시작했던 것이다. 마음이 다급해졌다. 뭔가를 해야 했다. 그는 인조 흑연을 쓰는 기존 2차 전지의 극(極) 소재를 천연 흑연으로 바꿔 가격을 떨어뜨려야 한다는 결론을 내렸고, 실천에 옮겼다.

앞으로 몇 년 뒤 새 소재로 만든 극을 단 2차 전지가 상용화될 예정이다. 전기를 주된 동력으로 사용하는 플러그인 하이브리드 자동차에 장착될 것으로 보인다. 이 연구 과정에서 생긴 기술료 수입이 조 박사를 억대 연봉 과학자로 만들었다.

○ 2000년, “이 방향이 맞나” 중간 점검(5800만원)

예나 지금이나 연구자들에게 가장 필요한 것은 꼼꼼히 그려 놓은 연구 일정표다. 그 다음으로 자신이 가던 길에서 정기적으로 멈춰 뒤를 돌아보는 게 중요하다. 보통 같은 주제로 5∼6년 정도 연구하고 나면 성과가 나올지 안 나올지 감이 오기 때문이다. 길이 맞으면 계속 걸으면 되고, 문제가 있다면 수정해야 한다. 계획 수립과 정기 점검을 반복하는 이 자세가 당시 미지의 과제에 가까웠던 2차 전지 연구에서 큰 몫을 했다.

조 박사는 “기술을 개발하는 사람들이 이 연구 저 연구 전전해서는 안 되는 이유가 여기에 있다”고 말한다.

연구비를 주는 곳의 입맛에 맞게 허둥지둥 탐구 주제를 바꾸는 태도로는 꼼꼼한 계획을 세우거나 차분한 반성을 할 수 없다. 당연히 좋은 성과를 내기도 힘들어진다.

○ 1982년, 꿈 키울 수 있는 둥지에 몸 담다(1000만원)

2차 전지 연구에서 성과를 거둘 수 있었던 데에는 현재 몸담고 있는 한국과학기술연구원(KIST)의 역할이 컸다. 연구자가 연구 용역을 따기 위해 직접 뛰어야 하는 부담이 상대적으로 적었기 때문이다. 그 덕분에 오랜 연구 기간이 필요하거나 원천적인 가치를 지닌 기술이 개발될 수 있었다.

앞으로 2차 전지가 자동차에 본격 장착되면 관련 시장은 지금과 비교할 수 없을 정도로 늘어날 것이다. 조 박사는 한국이 세계 시장을 주도하는 데에 더 많은 기여를 할 수 있도록 연구의 고삐를 조일 생각이다.

이정호 동아사이언스 기자 sunrise@donga.com

▼주목! 이 기술▼

조병원 박사팀의 연구 핵심은 2차전지의 극(極) 소재를 개선한 것이다. 음극(陰極) 소재로 쓰던 인조 흑연을 천연 흑연으로 바꿨다. 천연 흑연은 싸지만 그동안 불순물을 제거할 수 있는 뾰족한 방법이 없어 사용하지 못했다. 연구팀이 개발한 정제 기술을 쓰면 깔끔한 천연 흑연을 싼값에 쓸 수 있는 길이 열린다. 양극(陽極) 또한 더 안정성 있는 소재를 써서 전지가 폭발하는 것을 방지했다는 게 연구팀의 설명이다.

○ 조병원 박사는

1956년 11월 서울 출생

1980년 2월 서울대 화학공학과 학사 졸업

1982년 2월 KAIST 화학공학과 석사 졸업

1982년 3월 한국과학기술연구원 입사(연구원)

1987년 8월 KAIST 화학공학과 박사 졸업

1987년 9월∼1994년 2월 한국과학기술연구원 선임연구원

1994년 3월∼현재 한국과학기술연구원 책임연구원

2005년 11월∼현재 한국과학기술연구원 2차전지연구센터장