“반영구적 친환경 에너지인 태양에너지를 효율적으로 사용하기 위한 차세대 태양전지 소재 및 소자 기술 개발 연구를 통해 관련 분야를 선도할 수 있는 원천기술을 확보하는데 최선을 다하고 있습니다.”
최종민 DGIST 에너지공학전공 교수는 양자점(퀀텀닷), 페로브스카이트, 염료 감응 태양전지 등 다양한 차세대 태양전지 분야에서 우수한 연구업적을 보유한 과학자다.
최교수는 포스텍(포항공대) 화학공학과에서 박사학위 기간 동안 다양한 광전소자 핵심 소재 중 하나인 티타늄 옥사이드(TiO2) 신규 나노구조체 연구개발을 수행하면서 태양전지 분야를 처음 접했다. 태양전지의 무한한 가능성에 흥미를 느껴 현재까지 관련 연구개발에 매진하고 있다.
그는 특히 태양전지 분야 세계 최고 권위자로 손꼽히는 테드 사전트 캐나다 토론토대 교수 연구팀에서 박사후연구원으로 활동했다. 당시 차세대 태양전지 핵심 기술로 각광받고 있는 양자점 및 페로브스카이트 태양전지 분야에서 다양한 연구 성과를 발표했다.
최 교수는 지난 3월 양자점 태양전지 상용화를 크게 앞당길 핵심 기술을 개발하기도 했다. 사전트 교수팀과 함께 양자점 태양전지 성능 저하 원인을 규명하고, 이를 안정화할 수 있는 소재가공 방법을 개발했다.
“양자점은 빛 흡수능력이 우수하고, 넓은 영역 빛을 흡수할 수 있어 차세대 태양전지 핵심소재로 각광 받습니다. 이번 연구 성과는 실제 구동환경에서도 안정적인 양자점 태양전지를 구현했다는 데 의미가 있습니다.”
그는 실제로 상용화에 필수인 안정적 향상을 위해 실제 구동 조건과 같이 빛과 산소 등에 장시간 노출시키며 성능 저하 원인을 분석했고, 그 결과 양자점 표면 요오드 이온이 산화로 제거되면서 산화층이 형성돼 양자점 구조 변형을 가져온다는 사실을 확인했다. 최 교수는 “양자점 태양전지가 실제 구동환경에서 보다 안정적으로 작동할수 있다는 점을 규명했고, 연구 결과는 양자점 태양전지 상용화를 위한 기반 기술과 전략으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
최 교수가 수행한 관련 연구 결과들은 어드밴스트 머터리얼스, 나노 레터스, ACS Nano, ACS 에너지 레터스 등 에너지 관련 주요 국제 학술지에 실렸다. 최근 5년간 최 교수가 주저자로 참여한 논문은 15편에 달한다.
지난 2018년 12월에 DGIST에 부임한 최 교수는 아직 신진 연구자에 속하지만 최근 '과학자 신인상'으로 평가되는 포스코사이언스펠로에 선정됐고, 한국연구재단 신진연구과제에도 선정돼 차세대 태양전지 연구분야 주목받는 인물이다.
최 교수는 “양자점, 페로브스카이트의 우수한 특성을 모두 이용할 수 있는 복합 소재 및 소자 개발, 독성이 없는 친환경 에너지 소재 개발을 통해 차세대 태양전지 핵심 원천기술을 확보하기 위해 노력하겠다”고 계획을 밝혔다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
