2020년 세계 100대 대학 진입을 목표로 하는 전북대학교의 발전 속도가 예사롭지 않다. 특히 전북대의 연구 경쟁력은 두드러진다. 과학기술 논문의 질적 경쟁력을 평가한 ‘라이덴 랭킹’에서 2년 연속 국내 종합대학 TOP5 안에 들면서 전국 최고 수준에 올라있다는 평가를 받고 있다.
전북대가 가진 연구 경쟁력의 원천 중 하나로 세계적 수준 연구소를 빼놓을 수 없다. 현재 전북대는 미국 국가 연구소 중에서도 최고의 연구 수준을 자랑하는 ‘로스알라모스 연구소’를 비롯해 국내 최초이자 세계 다섯 번째인 ‘고온플라즈마 응용연구센터’, 향후 수조 원의 시장 규모가 예상되는 분야를 선도할 ‘LED농생명 융합기술연구센터’, 수백억 원이 투입돼 국책 사업을 진행 중인 ‘IT융합농기계 종합기술지원사업단’ 등을 보유, 관련 분야 연구를 활발하게 진행하고 있다. 그리고 하나 더. 아시아 최대 규모로 건립될 ‘인수공통전염병연구소’까지 조만간 완공되면 연구중심대학으로서 위상이 한 단계 더 높아질 것으로 기대된다.
최근에는 호남·충청권역 대학 가운데 유일하게 ‘BK21 플러스 글로벌인재 양성사업’에 선정되면서 명실공히 국내를 대표하는 연구중심대학임을 입증했다. 이와 같이 세계적 수준의 연구소가 모여 있는 전북대는 차세대 국가 경쟁력을 좌우할 핵심 기술로 각광받는 복합재료산업, 항공우주산업, 에너지산업 분야 등의 선도적 연구를 수행하며 지역·국가 발전을 이끄는 ‘싱크탱크(Think Tank)’ 역할로 주목받고 있다.
로스알라모스-전북대 한국공학연구소
이제 반 세기가 훌쩍 지난 지금 대한민국에서 또 다른 프로젝트가 진행되고 있다. 제2차 세계대전을 종식시킨, 연구인력과 예산 규모에서 초대형 메머드급 연구소인 미국 로스알라모스 연구소가 전북대와 힘을 합쳐 공동연구소 형태로 전북대에 문을 연 것이다.
로스알라모스 연구소는 1943년 설립된 연구소로 2조 6000억 원의 예산에 1만 3000명 이상의 직원이 근무하고 있다. 원전과 재료, 바이오, 에너지, 항공우주 등 미국 안보 관련 분야에서 독보적인 역할을 하고 있다. 또한 로스알라모스 연구소는 연 1500여 건 이상의 ISI 논문 발행 실적으로 미국 국가연구소 중 최고 연구 수준으로 평가받는다.
전북대 내 위치한 연구소의 공식 명칭은 ‘로스알라모스-전북대 한국공학연구소(LANL-CBNU 한국 공학연구소)’다. 연구소는 전북대 중앙도서관 뒤편 부지에 지상 2층 1700㎡ 규모로 건립됐으며, 최근에는 지상 3층 독립연구소 신축이 완료됐다.
사실 전북대가 연구소를 유치할 수 있었던 것은 대학 차원의 노력은 물론 전라북도의 전폭 지원, 로스알라모스 연구소의 공동연구 및 아시아 진출 의지 등이 합쳐져 이뤄낸 성과다. 특히 탄소산업의 메카를 꿈꾸는 전라북도는 고부가가치 산업분야 전문인력 양성에 힘을 쏟고 있는 전북대와 함께 세계적인 연구 거점이 되기 위한 관·학 협력 시너지 효과에도 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
그렇다면 세계 최고 수준의 연구소에는 어떤 연구와 프로젝트가 진행되고 있을까? 항공기 전기체 검사를 레이저 시술 및 고속 자동화를 통해 진행할 수 있는 스마트행가가 세계 최초로 개발 중에 있다. 또한 항공기 및 풍력 복합재구조 건전성관리 및 신뢰성 평가 원천기술 개발, 우주발사체 비파괴평가장비개발, 우주발사체 충격파 레이저 시뮬레이션 장비 등이 개발되고 있다. 이밖에도 무선 손상모니터링 관련 국방부 프로젝트를 비롯해 국방과학연구소에 고속 레이저초음파 전차영상화 시스템을 납품하고 있다.
연구소 설립 이후 짧은 시간 안에 해외 대학 및 연구소와의 공동 연구, 공동 시험, 학술 교류 등 등 다양한 교류 활동을 통해 글로벌 네트워크 구축에도 잰걸음을 내딛고 있다. 해외에서는 공동 연구 과제를 수행하고 있는 University of California San Diego, 영어 강의를 제공하는 University of New Mexico 등이 있으며, 국제학술대회를 지원한 한·미 공군 및 해군연구소, 공동시험을 진행한 네덜란드항공우주연구원, 미 신재생에너지연구소(NERL) 등이 대표적 협력 기관이다. 국내에서는 2011년부터 KAIST, 2012년부터 전남대와 협력 활동을 해 나가고 있다. 향후 4년내 연평균 예산 25억 원 규모의 강소연구소 형태로 자립화를 목표로 한다.
이에 따라 우수 연구원 인력 확보를 위한 노력에도 박차를 가하고 있다. 이정률 공동연구소장은 “항공우주공학과 및 메카트로닉스공학과 3,4학년에서 인턴과정을 거친 후 석·박사 학위프로그램이 시작됨과 동시에 연구소에서 근무할 수 있다”며 “전액장학금은 물론 급여까지 받을 수 있어 실력있는 내·외국인 학생들의 지원이 이어지고 있다”고 말했다.
또 이 소장은 “석·박사 과정 중에 각각 6개월씩 미국 로스알라모스 연구소에 파견근무하면서 공동연구개발과 학점취득도 가능한 ‘학연과정’을 개설·운영하고 있다”면서 “관련 분야의 세계적 연구의 흐름을 알 수 있기 때문에 글로벌 인재로 성장할 수 있는 최적의 조건을 갖췄다”고 밝혔다.
고온플라즈마 응용연구센터
고온플라즈마 응용연구센터 구축사업은 당시 교육과학기술부의 기초연구사업의 일환으로 교육과학기술부 296억 원, 전라북도 30억 원, 완주군 46억 5000만 원, 전북대 20억 원 등 총 392억 5000만 원을 투입해 고온플라즈마 응용연구센터를 구축했다. 센터는 정보기술(IT), 환경기술(ET), 나노기술(NT), 자동차, 에너지, 항공·우주 분야 등 미래 산업의 발전에 필수적인 고온 플라즈마 기술을 연구하는 시설로 국내에서는 처음 건립되며 세계에서는 미국, 이탈리아, 독일, 일본에 이어 5번째다.
플라즈마는 고체, 액체, 기체에 이어 기체(분자·원자)가 전자와 이온으로 분리돼 전기적으로 중성을 띄는 새로운 물질로, 제4의 물질로 불린다. 고 기능성 부품소재 개발에 큰 역할을 담당할 고온플라즈마 발생장치와 주변 장치, 부대 시설 등을 2014년 6월까지 완주군 봉동읍 용암리 일원에 구축하는 것을 목표로 하고 있다. 현재 발생 장치 일부 및 주변장치, 부대시설 등의 구축이 70% 이상 완료된 상태다. 센터가 완공되면 오는 2020년까지 플라즈마 인력 양성 및 응용연구수행을 선도하는 허브로 도약하겠다는 청사진도마련했다.
이를 위해 현재 센터에는 홍봉근 사업단장을 비롯해 교수, 연구원, 기술원, 행정원, 석·박사 연구원 등 23명이 플라즈마 분야에서부터 핵융합, 고온 및 저온 플라즈마 전 분야에 이르기까지 활발한 연구를 수행하고 있다. 특히 사업에 참여 중인 6명의 교수들은 플라즈마, 기계, 항공, 전기, 원자력 등의 분야에 우수한 전문가들로 구성돼 있으며 국가 대형연구과제 참여 경험, 해당 분야 SCI 논문, 특허 창출 등에서 뛰어난 연구실적을 갖고 있다.
인적자원 못지 않게 센터를 구성하는 인프라도 최고 수준이다. 우주개발에 필수적인 초음속 플라즈마 풍동 0.4MW 1대와 2.4MW 1대를 비롯해 고출력 RF 장치 60kW 1대와 200kW 1대를 구비했는데 각각 세계 6위와 국내 최대 규모를 자랑한다. 이 같은 시설은 2020년대 계획 중인 달 탐사선, 우주선과 밀접한 관련이 있다. 왜냐하면 이러한 장치들은 지구 귀환 중 대기권 재진입 시 겪게 되는 고온의 극한 상황을 견뎌낼 수 있는 부품·소재 개발과 극한 환경 모사시험을 위해 필수적 역할을 하게 되기 때문이다. 전원, 냉각, 가스공급계통 등 공통지원설비도 국내 대학 최고 수준이라는 평가다.
홍봉근 사업단장은 “국내 최초로 플라즈마 기반의 학부과정인 양자시스템공학과를 2014년 개설해 첨단 산업기술의 핵심인 플라즈마 공학 분야의 인력을 체계적으로 양성할 계획”이라며 “‘플라즈마’를 특화시킬 수 있는 영역으로 선정해 대학의 역량을 집중함으로써 2020년 이 분야의 세계적인 연구중심대학으로 성장할 뿐만 아니라 산·학·연 공동활용을 통한 원천기술 확보를 통해 국가경쟁력 강화에도 기여할 것”이라고 밝혔다.
LED-농생명 융합기술연구센터
LED 농생명 융합기술은 IT를 기반으로 한 반도체 LED 광원 관련 기술과 광생물 제어 기술을 이용해 농업 및 생명산업과의 융복합화를 통해 신농업, 고부가가치 식품산업 및 건강의료 산업, 나아가서는 환경산업에 연계할 수 있는 기술 분야, LED 조명기기와 식물공장, 식품산업 등의 분야에 향후 수조 원의 시장 규모를 갖는 유망한 산업으로 평가되고 있다.
홍창희 센터장은 “우리 센터는 농생명 기반 LED 융합기술 동북아 허브 역할을 수행하면서 차세대 LED-IT 광생명 융합 신사업 창출 및 LED 농생명 응용 전문인력 양성을 계획하고 있다”며 “LED 농생명 융복합 산업 육성을 통해 익산 국가식품클러스터, LED 산업화 단지, 김제 seed valley 사업, 새만금 첨단 농업단지
와의 연계를 통한 지방경제 활성화를 궁극적 목표로 삼고 있다”고 강조했다.
센터 유치는 2009년으로 거슬러 올라간다. 당시 센터는 정부로부터 ‘서남권 거점 LED 융합센터’로 지정받아 2011년 1월 익산 특성화캠퍼스로 이전하고 동시에 LED 식물공장 테스트베드를 완공했다. 이어 지식경제부가 지원하는 ‘LED 농생명 융합기술 개발 및 산업화 지원사업’에 선정된 것이다.
가장 최근에는 16억여 원이 투입돼 국내 최대 규모로 LED 식물공장이 전북대 익산캠퍼스에 들어섰다. 이 곳에는 8단 재배 시설과 1155㎡ 규모의 재배 면적을 갖추고 있으며, 3500개의 LED 조명과 공조 시스템, 양액 공급시설 등이 설치돼 있다. 상추와 치커리, 청경채 등 쌈채류 7종을 하루 80~145kg 생산할 수 있으며, 이렇게 생산된 야채는 현대그린푸드 유통을 통해 현대백화점 등에서 판매된다.
또한 LED 조명을 이용한 미세조류 배양실이 구축돼 클로렐라, 해마토코쿠스 등 고부가가치 미세조류 배양 연구도 이뤄진다. 센터의 이 같은 연구 역량은 농가의 소득 증대 및 기존 농업 방식의 새로운 변화로 이어지고 있다. LED 조명을 활용해 한방재료인 감초재배의 국산화가 가능해졌으며, 무균 종묘(고구마, 딸 기, 칼라 등)의 개발이 이뤄졌다.
이에 따라 지역 농협과의 기술 이전 계약을 통해 지역농업 발전 및 보급화도 진행될 것으로 전망된다. 특히 미래산업형 LED 식물공장에는 LED 조명을 활용해 기존 농업에서는 해결하지 못한 것들을 해결할 수 있는 기술을 개발하고 있다. 이밖에도 전국 각지에서 찾아온 기업, 연구소, 농업기술센터, 대학 관계자 등에게 기술지원과 정보 등을 제공해 LED-농생명 융합산업 발전에도 기여하는 바가 크다.
IT융합농기계 종합기술지원사업단
‘IT융합 차세대 농기계 종합기술지원사업’ 주관 기관에 선정돼 국내 최초로 농기계 종합기술지원 사업을 진행 중인 전북대는 전라북도와 김제시, 한국생산기술연구원 등과 함께 기존 농기계 생산기술에 IT기술을 융합해 국제표준에 적합한 농기계의 수출전략 산업화를 추구하고 있다. 이를 위해 2014년 8월 31일까지 약 500억 원(국고 포함)에 달하는 사업비를 투입해 사업을 진행하고 있다.
김대철 단장은 “핵심사업 전 분야에서 가시적인 성과를 내고 있다. 16개 기술개발 사업 중 10개 사업이 우수한 성과로 종료됐으며, 현재 6개 사업이 진행 중”이라며 “향후 IT융합 미래 핵심기술 개발 장비를 포함한 농기계 성능 및 신뢰성 평가, 연구개발, 교육 훈련용 장비를 1년 내로 구축할 계획”이라고 밝혔다.
사업단은 이 사업을 통해 규제 및 기준에 맞는 기술경쟁력을 확보하고, 국산화 모델 개발로 수입대체 및 수출전략의 산업화, 농기계분야 신성장동력 산업군 발굴로 녹색성장 기반 기술 확보 등 기술적 시너지 효과를 누릴 수 있을 것으로 기대하고 있다.
특히 경제적으로 500억 원 규모의 사업비 투자로 인한 지역의경제적 파급효과와 함께 ▲2014년도 농기계 수출증가율 20% 이상 예상 ▲수출시장 점유율 2%(수출 15억 달러) 달성 ▲2020년 수출시장 점유율 3% 확보 ▲농기계 산업 세계 4위권 진입 ▲2014년도 농기계 수입증가율 20% 이하 감소 등으로 농기계 산업의 급격한 성장이 예상되고 있다.
가시적인 성과를 보인다고 해서 사업단은 여기에 만족하지 않는다. 아시아 지역의 차세대 농기계 산업의 허브 역할을 수행한다는 게 궁극적인 목표다. 이를 위해 IT융합농기계 관련 포털사이트 구축을 비롯해 농기계 국제표준화 관련 워킹그룹 활동, 국제표준 정보제공을 위한 기업 네트워크 운영, 차세대 친환경·고품질 정밀농업 기술 개발 및 연구 등을 위해 다양한 지원책을 제공할 계획이다.
인수공통전염병연구소
연구소가 완공되면 광우병이나 브루셀라병, 조류인플루엔자(AI) 등과 같은 사람과 동물에게 모두 일어날 수 있는 난치병에 대해 활발한 연구·치료 활동이 이뤄질 것으로 예상된다. 연구소는 가축에서 발병하는 고병원성 질병들이 사람에게 전파되는 것을 예방하고 치료할 수 있는 가축질병관리센터로서의 국가적 역할을 수행하며, 새로운 의약품 및 식품 제조에 필요한 실험동물 사육 시설 등을 갖추게 된다.
또한 고병원성 미생물과 인체에 해로운 물질을 다룰 수 있는 특수시설 등으로 구성돼 있으며, 건물이 완공되면 질병관리본부로부터 실험실 안에서 감염 요인을 제거하고, 외부유출 차단장치가 구비된 ‘생물안전 3등급’을 인준받도록 설계돼 있다. 특히 시설 외에도 연구소는 소 브루셀라병, 소 결핵, AI 등의 퇴치, 광우병 등을 연구해 국민 보건향상과 안전한 식육을 제공하는 데 전문연구인력이 투입돼 세계적인 연구를 수행할 전망이다.
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