기능성 무기나노재료 연구실(2025년 6월호)

연구는 정교하게, 방향은 넓게

기능성 무기나노재료 연구실(Functional Inorganic Nano- materials for Energy Lab, FINE lab)은 2010년 울산과학기 술원(UNIST)에서 시작되었습니다. 연구실을 처음 열었을 때부터 지금까지, ‘세밀한 구조의 설계’라는 큰 틀을 중심에 두고 Metal-Organic Frameworks(MOFs) 연구를 꾸준히 이어왔습니다. 이후 2023년 이화여자대학교 화학·나노과학과로 자리를 옮겨, 새로운 환경과 구성원들과 함께 또 한 번의 도약을 준비하고 있습니다.

우리 실험실의 연구는 MOF라는 물질에 집중되어 있습니다. MOF는 금속 이온과 유기 리간드가 만나 만들어내는 고도로 설 계된 다공성 구조체로, 내부 공간을 자유롭게 조절할 수 있어 다양한 기능을 부여할 수 있는 소재입니다. 덕분에 기체 저장, 분리, 이종 촉매, 센서 등 다양한 분야에서 주목받고 있으며, ‘기초와 응용을 동시에 아우를 수 있는 소재’라는 점에서 매력적인 연구 대상입니다.

현재 우리 FINE lab은 세 가지 연구 축을 중심으로 활동 중입 니다. 첫째는 carboxylate 기반 MOF glass입니다. 기존의 결 구조에서 벗어나 유리처럼 무정형인 MOF를 합성하여 유 연하면서도 기능성이 유지되는 새로운 형태의 소재를 설계하고 있습니다. 둘째는 MOF engineering 기반 MOF의 구조를 미 세하게 조절하는 기술을 바탕으로, 기체 분리, 이종 촉매 반응, 유해가스 감지 센서 등 실생활에 밀접한 응용 연구를 다루고 있 습니다. 셋째는 기계화학을 응용한 MOF 활용입니다. 이는 용 매 사용을 최소화한 고체 상태의 반응을 통해 친환경적이고 효 율적인 합성을 실현할 수 있는 방법으로, 최근 화학계에서도 매 우 활발하게 주목받는 분야입니다. 우리는 이 세 가지 방향을 통 해 소재의 근본적 특성을 파악하고, 그것을 바탕으로 실질적인 사회 문제 해결에 기여하고자 합니다.

분위기는 따뜻하게, 관계는 단단하게

연구가 과학적으로 정교하고 섬세하게 이루어져야 하기 때문에 자칫 연구실 분위기가 딱딱할 수 있다고 느낄 수 있지만, 실상은 정반대이며 이는 처음 실험실 문을 열고 들어오는 사람들도 곧 느끼게 됩니다. 우리 실험실은 수평적이고 따뜻한 분위기, 그리고 선후배 간의 유쾌하고 안정된 관계가 돋보이는 곳입니다. 연구와 생활이 분리되지 않고 자연스럽게 이어지는 구조안에서, 우리는 서로의 연구를 이해하고 돕고, 또 응원합니다.

현재 실험실에는 석·박사 통합과정생 7명이 함께하고 있으며, 그동안 박사 5명, 석사 12명이 배출되었습니다. 모두 각자 의 분야에서 연구자로, 교육자로, 혹은 산업 현장의 과학자로서 활발히 활동하고 있으며, 이들과의 유대는 지금도 이어지고 있습니다.

연구실의 일상에서 빼놓을 수 없는 것은 생일 파티 문화입니다. 실험이 아무리 바쁘고 힘들어도 구성원들의 생일은 빠짐없 이 챙깁니다. 케이크에 초를 켜고 잠시나마 실험실 테이블이 웃음으로 가득해지는 순간은, 이곳이 단순한 연구 공간을 넘어 ‘사람이 중심인 연구실’이라는 사실을 실감하게 해줍니다. 또, 회식이나 MT, 학회 참석차 떠난 곳에서 등 크고 작은 모임을 통해 연구 외적인 면에서도 서로에 대한 이해와 신뢰를 쌓아가고 있습니다.

우리 실험실은 혼자 실험하고 논문을 쓰는 곳이 아닌, 함께 성장하고 배우는 공동체입니다. 매주 진행되는 랩미팅에서는 연구 진행 상황을 공유하고, 실험 결과에 대한 논의가 활발하게 이루어집니다. 실험노트를 가지고 학생들끼리 토의하는 노트 미팅에서는 실험 과정에서의 시행착오, 장비 사용상의 팁, 실패의 경험까지도 솔직히 나누며 서로 배움을 얻고, 논문 미팅에서는 최신 연구 동향을 함께 읽고 분석함으로써 비판적 사고와 넓은 시야를 기를 수 있습니다. 이러한 문화는 발표력과 소통능력은 물론, 진짜 연구자가 되기 위한 실질적인 힘을 길러줍니다.

연결은 세계로, 성장은 함께

문회리 교수님은 구성원 한 사람 한 사람의 연구 방향과 진로 고민을 존중해주시고, 언제나 따뜻한 조언과 피드백을 아끼지 않으십니다. 특히 교수님께서는 학생 주도적인 연구를 독려하면서도, 세밀한 실험 설계와 논리 전개에 대한 지도는 매우 꼼 꼼하게 해 주십니다. 이러한 지도 방식은 자율성과 책임감을 동 시에 기를 수 있는 환경을 만들어줍니다.

또한 우리 실험실은 국내외 학회 참석을 적극적으로 지원받을 수 있으며, 정기적으로 해외 석학들을 초청해 세미나를 진 행하고 있습니다. 이러한 기회를 통해 우리는 다양한 연구자의 관점을 직접 듣고, 질문하고, 배우는 소중한 시간을 보냅니다. 뿐만 아니라, 해외 공동연구도 활발히 이루어지고 있어, 실질 적인 협업의 기회 속에서 연구자로서의 자신감을 키워 나갈 수 있습니다.

연구 장비도 합성부터 분석까지 홈 장비로 이루어질 수 있도록 잘 갖춰져 있어 다양한 실험이 가능하고, 학생들끼리 서 로 다른 프로젝트가 병행되면서 구성원 간의 자연스러운 교차 학습이 이뤄집니다. 서로의 실험을 들여다보고 배우는과정에서, 단순한 결과 이상의 통찰과 새로운 질문들이 탄생하기도 합니다.

마치며

우리는 크지 않은 규모의 연구실이지만, 깊이 있는 과학적 질문과 따뜻한 사람들, 그리고 서로의 성장을 응원하는 문화 덕 분에, 매일이 의미 있는 실험실 생활로 채워지고 있습니다. 문회리 교수님의 연구실은 정밀한 과학, 따뜻한 사람, 그리고 넓 은 세상과의 연결이 공존하는 공간입니다. 이 글을 읽고 있는 여러분도, 언젠가 FINE lab에서 함께 고민하고 함께 웃으며 성 장하는 동료가 될 수 있기를 기대합니다.