“먼 곳 향한 가능성 탐색, UNIST라서 가능했죠!”

“학위과정 중에 먼 거리에 있는 방사능 물질을 탐색하는 연구를 했었는데, 이렇게 먼 곳에 와서 새로운 연구를 탐색하게 됐습니다. 세계적 연구소에 합류하게 돼 기쁩니다”

UNIST 물리학과를 졸업한 국내 연구자가 세계 최대 규모의 미국 국립연구소에 전임연구원으로 채용됐다. 주인공은 지난 2월부터 미국 ‘로스앨러모스 국립연구소(Los Alamos National Laboratory, LANL)’에서 근무하고 있는 김동성 박사(지도교수 최은미)다.

로스앨러모스 국립연구소는 미국 에너지부 산하의 국립 연구소다. 국가안보와 핵융합 분야를 비롯해 우주탐사 ‧ 재생에너지 ‧ 의약 ‧ 나노기술 등 다양한 분야의 연구를 수행한다. 약 1만 명이 근무하는 세계 최고 규모의 연구소이며, 2차 세계대전 당시 맨해튼 프로젝트에 참여해 세계 최초로 핵무기를 개발한 곳으로 유명하다.

김동성 박사는 지난 2017년 로스앨러모스 국립연구소에 합류했다. | 사진: 김동성 박사 제공

김동성 박사는 지난 2017년 박사후연구원으로 처음 이곳 연구소에 합류했다. 이후 ‘가속기 운영 및 기술 담당 그룹(AOT-AE)’ 소속으로 가속기 ‘랜스(LANSCE)’의 개발과 가속기에 쓰이는 빔의 근원, 내부 탐지기 등에 대한 연구를 주로 진행해왔다.

최근에는 의료 목적의 소형 입자가속기 제작 연구에 참여해 성과를 내기도 했다. 김 박사는 다이아몬드를 이용해 나노구조를 형성하고, 이를 전자빔을 방출하는 근원으로 활용하는 방법에 대한 연구를 담당했다. 이처럼 꾸준한 연구 성과를 인정받은 김 박사는 전임연구원으로 새로운 시작을 하게 됐다.

김동성 박사는 “학위 과정에서 진행했던 연구와 다른 분야에 도전하면서 어려운 점도 많았지만, ‘박사학위 하나 더 받는다고 생각하라’는 멘토의 명쾌한 답변을 듣고 과감한 도전에 나섰다”며 “학위를 받는다는 것은 힘들고 어려운 길이지만 그만큼 스스로 성장하고 발전할 수 있는 길이라는 것을 UNIST에서 배웠던 덕분”이라고 말했다.

김동성 박사는 최은미 교수 연구실에서 석‧박사통합과정을 밟아 지난 2017년 박사 학위를 받았다. UNIST에서 그는 원거리에서 방사능 물질을 탐지할 수 있는 기술을 개발하는 연구를 진행했다. 방사능 물질과 전자기파가 만나면 플라스마가 발생한다는 것에 착안해, 원거리에서 고출력 전자기파를 쏘아 방사능 물질을 탐지하는 방법을 제안한 것이다.

방사능 물질 원거리 탐지 연구에 참여한 연구진의 모습. 왼쪽부터 Ashwini Sawant, 최문석, 김동성, 이인근, 최원진 연구원. 왼쪽 상자는 방사성 물질을 보관하는 장비로 모든 면이 납으로 이뤄져있고 오른쪽 상자는 플라즈마가 발생되는 진공 챔버로 내부에 아르곤 가스를 넣는다. | 사진: 김경채

이 연구는 방사능 물질을 이용한 테러 활동 감시나 원전 이상 파악 등에 활용도가 높을 것으로 기대를 모았다. 그 결과 2018년 국가 연구개발 우수성과 100선에 올랐으며, 이어 그 해의 최우수 12선에 선정되는 등 그 우수성을 널리 인정받았다.

김동성 박사는 “최근 진행한 다이아몬드 전극 관련 연구는 방사능 물질이나 방사선을 측정하는 소형 탐지기 개발에도 응용할 수 있을 것으로 기대된다”며 “앞으로도 다양한 연구경험을 통해 스스로 연구를 주도하는 연구책임자로 성장하고 싶다”고 밝혔다.

그는 “대학원 과정은 끝이 보이지 않는 길을 걷는 것과 같았지만, 작은 실패들을 딛고 일어나는 경험을 통해 포기하지 않고 도전하는 법을 배웠다”며 “박사과정 중 항상 격려를 아끼지 않고 이끌어주셨던 최은미 교수님께 감사드린다”고 덧붙였다.