정보전자신소재공학과 박윤석 교수 소속 학부 연구생이 교육혁신사업단 프로그램으로 미국 노스웨스턴대학 존 에이 로저스 교수 연구실에서 웨어러블 기기 소자를 제작했다. 사진 왼쪽부터 정보전자신소재공학과 정구윤 학생, 박윤석 교수

정보전자신소재공학과 학부 연구생, 교육혁신사업단 프로그램으로 미국 대학 연구실 탐방
학부생 참여 연구, 세계 최상위 학술지 <Nature Medicine>에 게재돼
“학부생이 연구에 자극받을 다양한 프로그램 필요해”

대학혁신지원사업은 대학 교육의 질적 혁신을 통해 4차 산업혁명 시대를 이끌어갈 미래인재를 양성한다. 교육혁신사업단은 2018년 대학혁신지원사업 선정 이후 미래사회 변화와 고등교육 흐름에 맞춘 학습활동 지원 프로그램을 운영하며 교육 수월성 향상을 위해 노력하고 있다. 특히 글로벌 선두 연구기관과의 교류 협력에 집중해 핵심 연구 인력 육성에 집중하고 있다. 이를 뒷받침할 ‘해외 유수 대학 연구소 탐방 및 공동연구 프로그램’도 시행됐고, 괄목할 성과를 거뒀다.

최고 수준 연구자를 직접 보고 배울 기회
지난해 7월, 정보전자신소재공학과 박윤석 교수가 마이크로 바이오 소자 연구실 학부 연구생이었던 정구윤(석사 2기), 김준하(18학번) 학생을 미국 노스웨스턴대학교 존 에이 로저스(John A. Rogers) 교수 연구실에 파견했다. 이들이 참여한 연구는 올해 11월 세계 최상위 학술지인 <Nature Medicine>(IF=87.0)에 게재돼 연구의 수월성을 인정받았다.

존 에이 로저스 교수는 소프트 일렉트로닉스 분야 연구를 선도하는 석학이다. 소프트 일렉트로닉스 기술은 소프트 나노 소재를 이용해 신축성과 형태 변형성을 극대화한 차세대 기술이다. 존 에이 로저스 교수는 지난해 경희대에 방문해 초청 세미나를 진행하기도 했다. (기사 보기) 로저스 교수와 공동연구를 비롯한 교류를 이어온 박윤석 교수는 이러한 인연을 바탕으로 교육혁신사업단의 프로그램에 참여하게 됐다.

박윤석 교수는 프로그램 선정 당시를 떠올리며 “학생들이 글로벌 연구 그룹에 무사히 적응할지 걱정이었다. 하지만 걱정도 무색하게 빠르게 적응하는 모습을 보고 재학생의 역량이 뛰어나다는 사실을 다시 알 수 있었다”고 말했다. 정구윤 학생은 “교육혁신사업단의 지원으로 학부생으로서 해외에 나가 연구하는 귀중한 경험을 했다”며 “당시의 경험으로 자극을 받아 대학원 진학을 결정했다”고 말했다. 김준하 학생은 “최고 수준의 연구자들이 진행하는 연구에 직접 참여해 기억에 남는다. 어떻게 연구를 설계하고, 검증하고 만들어 나가는지 보고 배웠다”고 떠올렸다.

학생들은 6개월간 미국 노스웨스턴대학 로저스 교수 연구실에서 생활하며 연구에 참여했다. 이들은 해외 선두 연구기관을 방문하며 개인적인 성장을 이뤘다. 사진 왼쪽부터 정구윤, 김준하 학생, 존 에이 로저스 교수.

12개 센서 제작, 연구적인 성장 거둬
학생들이 연구실을 방문했던 기간에 로저스 교수 연구팀은 몸속 소리를 감지해 환자의 건강 상태를 파악하는 무선 웨어러블 청진기를 개발했다. 이 기기는 피부에 부드럽게 부착돼 심장·폐 등 몸속의 소리를 무선으로 추적한다. 무선 청진기로 폐의 다양한 소리를 추출해 폐 건강이 호전되는지 악화하는지 모니터링할 수 있다.

기기 개발을 넘어 의료진과 임상실험도 진행됐다. 15명의 미숙아와 55명의 성인이 임상에 참여했고, 기기를 통해 폐의 다양한 부위를 확인했다. 노스웨스턴 병원의 흉부외과 의사인 안킷 바랏 박사는 “기기로 폐 부위별 성능을 파악할 수 있었다. 또한 병상 모니터에 연결된 센서와 선 없이도 측정 가능하다는 점에서 매력있다”고 평했다.

학생들은 웨어러블 청진기 제작 과정에 참여했다. 기기에 사용되는 12개의 센서를 제작했다. 이들은 납땜, 소프트웨어 업로딩, 캡슐화(Encapsulation), 패키징 등 모든 공정을 진행했다. 정구윤 학생은 “소자 제작 과정에서 오류를 겪을 때마다 함께 머리를 모아 고민했다. 정교한 작업이 필요해 단계별로 소통을 많이 해 종국에는 문제 없이 소자를 완성할 수 있었다”고 말했다. 김준하 학생은 “처음 센서를 제작할 때 생각보다 시간이 오래 소요돼 걱정이 컸다. 하지만 시간이 지나 노하우가 생겨 작업 속도가 빨라졌고, 나중에는 하루에 3개의 센서를 제작할 정도가 됐다. 연구에 기여하며 한편으로 성장하는 내 모습을 볼 수 있어 뜻깊었다”고 밝혔다.

박윤석 교수는 학부생 연구 지원 프로그램의 필요성을 강조했다. 박 교수는 “학부생이 연구에 자극받을 프로그램이 필요하다”며 “학부생 지원 프로그램이 활성화되면 대학원생 모집에도 도움될 것”이라고 말했다.

“학부생이 연구에 흥미 느낄 프로그램 필요해”
학생들은 세계적 선도 기관에서 연구에 참여한 만큼 동기부여와 연구를 대하는 태도에서도 많은 배움을 얻었다. 김준하 학생은 “세계적인 연구자도 단계적인 성취와 실패를 반복하며 결과를 얻는다는 사실을 배웠다. 또한 동기부여가 사람을 이끄는 가장 큰 동력이라는 점도 터득했다”고 설명했다. 정구윤 학생은 “연구에 대해 잘 모를 때, 프로그램에 참여했다. 연구실에서 문제를 해결하는 과정에 흥미가 생겨 대학원에도 진학했다. 주도적으로 연구를 이끄는 해외 연구진의 모습을 보면서 많은 것을 느꼈다”고 말했다.

박윤석 교수는 해외 유수 대학 연구소 탐방 및 공동연구 프로그램이 학부 연구생과 대학원생 모집에 도움이 된다고 설명했다. 박 교수는 “프로그램 덕분에 진행하는 연구 분야를 홍보할 수 있었고, 이를 통해 많은 학생이 연구실에 들어와 다양한 연구를 진행했다”며 “이번 사례처럼 경희대 재학생은 해외 선도 우수 연구기관에서 활약할 역량을 충분히 보유했다. 학부생이 연구에 참여하고 자극받을 다양한 프로그램이 도입되길 바란다. 학부생이 연구에 흥미를 느끼면 자연스레 대학원에 진학할 것”이라고 강조했다.

현재 로저스 연구실에는 정구윤, 김준하 학생에 이어 두 명의 재학생이 연구에 참여하고 있다. 박윤석 교수는 “교육혁신사업단에서 글로벌 연구기관과의 연구 참여를 독려해 운 좋게 연이어 프로그램에 참여하게 됐다”며 “앞으로도 해외 우수 기관과의 공동연구를 지속하는 한편 연구실 자체적으로 장기적인 연구 계획을 세워 이번 사례처럼 세계적인 학술지에 논문을 투고할 수 있도록 노력할 것”이라고 향후 계획을 밝혔다.

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- 박윤석 교수 연구자 정보
- 박윤석 교수 연구실 

글 김율립 yulrip@khu.ac.kr
사진 정병성 pr@khu.ac.kr

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