페로브스카이트 태양전지 개척… 박남규 교수 `최고 과기인상`

과기정통부-과총, 고체 페로브스카이트 첫 개발
차세대 태양전지 선도 연구자..연구 패러다임 제시

'2024년 대한민국 최고 과학기술인상' 수상자로 선정된 박남규 성균관대 교수. 과기정통부 제공

박남규(가운데) 성균관대 교수가 연구진들과 페로브스카이트 태양전지 실험을 진행하고 있다. 과기정통부 제공

"태양전지라는 한 분야만 30년 가까이 연구할 수 있었기에 큰 상을 받을 수 있었던 것 같습니다."

과학기술정보통신부와 한국과학기술단체총연합회가 '2024년 대한민국 최고 과학기술인상' 수상자로 선정한 박남규 성균관대 교수는 한 우물 파기 연구 덕분에 수상할 수 있었다고 겸손하게 말했다.

박 교수는 고체 페로브스카이트 태양전지를 최초로 개발해 이 분야에서 세계적인 연구결과를 내는 선도적 연구자로, 우리나라 태양전지 분야의 연구 수준을 높이고, 인재 양성에 기여한 점을 높이 평가받아 선정됐다. 페로스브스카이트는 부도체, 반도체, 도체의 성질뿐 아니라 초전도 현상까지 갖는 특별한 구조의 금속산화물로, 차세대 태양전지 소재로 쓰인다.

박 교수는 2012년 페로브스카이트 구조의 광흡수 물질을 이용해 당시 표준 태양광 조건에서 9.7%의 효율(2012년 기준 최고 효율)과 500시간 장기 안정성을 갖는 고체 페로브스카이트 태양전지 개발에 성공했다. 이 연구결과를 실은 논문은 발표 이후 8300회 이상 인용(올 4월 기준)됐고, 2017년부터 지난해까지 7년 연속 세계 상위 1% 연구자로 선정됐다.

그의 논문 발표 이후 전 세계적으로 후속 연구가 활발히 진행돼 누적 발표논문 수가 3만8200편을 상회했다. 이는 박 교수의 연구결과가 페로브스카이트 포토볼타익스(광전지)라는 새로운 연구분야 개척에 결정적 역할을 했음을 보여준다.

박 교수는 1997년 미국 국립재생에너지연구원(NREL) 박사후연구원 때부터 태양전지 분야 연구를 시작했다. 고체 염료감응 태양전지 연구를 하다가 효율을 높이기 위해 새로운 물질을 찾던 중 고체 페로브스카이트라는 새로운 광흡수 소재를 개발해 10% 수준으로 효율을 높였다.

그는 "태양전지 연구만을 했기에 연구 전문성을 키울 수 있었고, 연구비를 지속적으로 지원받아 좋은 연구성과를 낼 수 있었다"면서 "연구 목표를 높게 잡고 이를 달성하기 위한 노력을 할 때 새로운 기술이 발견으로 이어질 수 있다"고 말했다.

향후 연구 계획에 대해 박 교수는 "현재 기술 수준보다 더 높은 효율을 달성하기 위한 새로운 물질, 공정, 소자 관련 연구와 태양전지는 오래 사용해야 하는 만큼 장기 안정성이 중요하기에 이를 높이는 기술개발을 진행하고 있다"며 "사회와 소비자가 요구하는 성능에 부합하는 플랫폼 물질을 개발하는 데 더 노력하겠다"고 밝혔다.그는 "연구성과가 우수한 연구자에겐 정년에 상관없이 연구할 수 있는 기회를 주는 방안과 사회적으로 이공계에 매력을 느껴 이공계로 우수한 인재가 올 수 있도록 정책과 보완책이 필요하다"고 지적했다.

시상식은 오는 10일 서울 한국과학기술회관에서 열리는 '제2회 세계 한인 과학기술인대회' 개회식에서 진행될 예정이다.한편, 대한민국 최고 과학기술인상은 2003년부터 한국을 대표할 탁월한 연구성과를 거둔 과학기술인을 발굴, 시상하는 국내 최고 권위의 상으로, 수상자에겐 대통령 상장과 상금 3억원이 수여된다. 지난해까지 총 46명이 수상했다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr