[科學한국의 주역들 (25)] 정광화 박사 <국민일보 2003.11.25>

정광화 박사님은 미사일박사로 알려진 국방과학연구소의 정규수 박사님의 부인이십니다. 국민일보기사보기 [등록일시]:2003-11-24 오후 3:18:12 [科學한국의 주역들 (25)] 첨단기술 태어나는 절대공간 ‘진공’…표준과학연구원 정광화 박사 “독자적인 진공 기반기술의 구축은 현재 수입에 의존하고 있는 국내 진공장비 시장을 대체하는 데 필수적입니다. 나아가 차세대 첨단 전자산업 등에서의 공정 및 신장비 개발로 21세기 국가 산업 경쟁력을 유지하고,우수하고 저렴한 장비 등의 활용으로 핵융합·우주과학·표면과학·신소재 등의 기초과학을 발전시키는 데도 진공기반기술의 구축이 크게 기여할 것입니다.” 한국표준과학연구원 정광화 박사(55)는 진공기술의 중요성을 이렇게 강조했다. 그러나 우리나라는 그동안 TV 브라운관,안경 코팅,램프,보온병 제작 등이 진공산업을 지탱해왔을 뿐 진공기술의 부진으로 반도체 D램 등 세계 제1의 생산을 자랑하는 첨단제품 산업에서조차 여기에 필요한 진공장비를 거의 전량 수입에 의존해 왔다. 반도체 및 LCD 설비의 1/3 정도가 진공장비일 정도로 국내의 진공장비 시장 규모는 연간 수조 원대에 이른다. 정 박사는 “국내 진공산업은 국내시장의 10% 정도,그것도 저급장비 시장만을 차지하고 있을 뿐”이라며 “결국 우리나라 진공응용산업의 발전은 외국 진공산업만 살찌우는 셈”이라고 지적했다. 이런 상황에서 정 박사는 과학기술부의 지원으로 지난 1999년부터 1단계 진공기술 기반구축사업을 수행하면서 지난해 반도체 제조공정에서 발생하는 나노(1㎚=10억분의 1m) 크기의 오염물질을 측정할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다. 그 핵심은 ‘레이저 백열법’으로,진공 속에 있는 입자에 높은 에너지의 레이저광을 쪼임으로써 입자와 레이저광이 충돌하면서 발생하는 복사선(백열광)을 이용해 오염입자의 농도와 크기를 측정하는 것. 이 기술의 원리는 복사선의 스펙트럼과 강도 등을 분석해 오염입자의 농도를,오염입자가 데워지고 식는 속도를 분석해 오염입자의 크기를 구해내는 것으로 공정개선 뿐만 아니라 차세대반도체 및 나노소자 제작공정에서도 응용이 가능하다. 정 박사가 이 같은 연구를 끌어오는 데 어려움이 없을리 만무. 무엇보다 연구의 필요성을 설득하는 일이 쉽지 않았다. 워낙 기초기술인데다 진공 부품·장비를 손쉽게 수입해 사용하는 상황이었기 때문. 정 박사는 각계에 진공기술의 의미와 중요성을 강조하는 한편 부족한 연구비와 연구인력은 학생과 위촉연구원을 활용하는 방법으로 풀어왔다. 정 박사는 지난 10월부터는 2단계로 4년간 계속될 극청정 진공기술 기반구축 사업에 매진하고 있다. 길게는 세계 최고의 진공특성평가센터를 구축한다는 꿈도 있다. 정 박사는 지난 1993년 창립된 대한여성과학기술인회의 회장을 맡고 있다. 지난 13∼16일에는 ‘생명·정보·환경·여성·에너지·항공우주·나노 기술의 융합’이라는 주제로 제1회 국제학술대회를 개최했다. 정 박사는 “단순한 여성과학자들의 모임이 아니라 과학기술 주제를 가진 학술대회를 국제적 규모로 치러냄으로써 해외 여성 석학들과의 연계망을 형성하는 데 의미를 두었다”고 설명했다. 정 박사는 이를 위해 오는 2005년 ‘제13차 세계여성과학기술자대회’도 서울로 유치해 놓았다. 정 박사는 특히 국내 여성과학자들의 위상과 관련,“여성과학자들이 연구에 집중할 수 있는 사회기반의 구축이 필요하다”며 “우선 밤샘실험이나 해외출장 등을 위해 24시간 보육시설의 마련이 가장 시급하다”고 지적했다. 경기여중·고와 서울대 물리학과를 거쳐 미국 피츠버그대에서 물리학 박사 학위를 취득한 정 박사는 지난 1978년부터 줄곧 한국표준과학연구원에서 연구활동을 하고 있다. 정 박사는 현재 표준연의 진공기술센터 부장,한국진공학회 부회장,한국핵융합협의회 부회장,대한여성과학기술인회 회장 외에도 환경기술심의위원회 위원,유네스코한국위원회 위원 등의 직함을 갖고 있는 등 연구활동뿐 아니라 대외활동에도 적극적이다. 지난 2000년에는 국민훈장 목련장을 받았다. 박찬희기자 bahkch@kmib.co,kr ⓒ1998 ~ 2003 국민일보. All Rights Reserved 관련기사 ...진공의 세계 [등록일시]:2003-11-24 오후 2:11:16 [科學한국의 주역들 (25)] 진공의 세계 △진공(眞空)이란=아무 것도 없이 비어 있는 공간이라는 의미. 그러나 입자가 전혀 없는 절대진공을 만드는 것은 거의 불가능하므로,실제 응용에서는 주위 대기보다 압력이 낮은 공간을 가리킨다. 20세기 들어 초기 진공기술이 발전하면서 에디슨의 전구 발명 등이 가능해졌으며,반도체 산업에 응용되면서 급속히 발전하고 있다. 예를 들어 나노소자 등의 제작에는 진공 시스템에 잔류하는 기체 분자 한 개 한 개가 불순물로 작용하므로,극고진공 및 초청정진공 만들기가 필수적이다. 지상에서 진공을 얻기 위해서는 밀폐된 용기 내의 기체분자들을 진공펌프라는 배기장치로 밖으로 배출시켜야 한다. 진공의 정도는 공간에 남아있는 기체분자의 밀도로 결정되며,진공도가 높아지면 압력은 낮아진다. △진공의 응용=진공청소기,진공 수송 등은 한 쪽을 진공으로 만들어 밖의 대기가 미는 힘을 이용한 것이다. 진공포장을 하면 식품을 오래 저장할 수가 있고,커피나 페니실린 같은 의약품 등을 진공 상태에서 냉동건조하면 향이나 약 성분이 보존된다. 항공기 소재 등은 진공주조를 해야 기포가 없이 견고한 특수소재가 된다. TV 브라운관 안은 초고진공 상태로,전자총을 떠난 전자가 도중에 다른 분자와 충돌해 없어지지 않고 스크린까지 진행함으로써 명확한 상을 보여준다. 진공 중에서는 입자들끼리 서로 부딪치지 않으므로 전자나 이온들이 전하를 잃지 않고 오래 유지돼 핵융합 등 각종 연구를 수행할 수 있다. 초고진공 중에서는 표면의 순수한 상태를 장시간 유지할 수 있으므로,표면의 극미세구조를 분석·조작하는 표면과학 연구 및 초고집적 소자 및 나노 소자의 개발연구를 할 수 있다. 또 진공 속에서는 원하는 화학반응만을 선택적으로 일으킬 수 있고 기체분자나 증발된 금속분자가 다른 입자와 충돌하지 않고 원하는 곳에 도달할 수 있으므로,이들 특성들을 활용해 원하는 표면에 원하는 박막을 입힐 수 있다. 티타늄과 질소를 적당히 조절해 증착시키면 단단하면서도 아름다운 금빛 도금이 되므로 고급시계,안경테 등에 많이 쓰인다. 평판 디스플레이용 스크린은 유리에 금속막 등을 증착시킨 것이다. 한국표준과학연구원 정광화 박사는 “우리 생활을 지배하고 있는 컴퓨터는 진공기술의 총화라고 할 수 있을 정도로 진공기술은 첨단과학 발전을 위한 기반기술”이라고 강조했다. 박찬희기자 bahkch@kmib.co.kr ⓒ1998 ~ 2003 국민일보. All Rights Reserved