부경대 이보람 교수.

“10년간 천착해온 연구논문을 세계적인 학술지에 게재해 감격스러웠고, 특히 이번에 총장 특별상도 받아 연구에 더욱 매진할 힘까지 얻게 됐습니다.”

최근 세계적 학술지 <네이처(Nature)>에 우수논문을 게재한 공로로 국립부경대 장영수 총장 표창(특별상)과 포상금 3300만 원을 받은 물리학과 이보람 교수의 소감이다.

이 교수는 차세대 디스플레이 소재로 떠오르고 있는 페로브스카이트 발광소자(PeLED)의 발광효율과 색 안정성을 크게 높인 연구 논문 ‘Ligand-engineered bandgap stability in mixed-halide perovskite LEDs’를 지난 3월 세계 3대 과학저널 중 하나인 <네이처>에 게재해 학계의 관심을 모았다.

차세대 디스플레이 발광소자 연구

‘네이처’ 논문 게재로 총장 특별상

실용화 땐 미래 TV·휴대폰에 적용

이 교수는 “난제를 극복하기 위해 포기하지 않고 계속 노력하고, 세계 우수 연구팀과 공동연구를 한 게 큰 도움이 된 것 같다”고 덧붙였다.

이 교수는 부경대, UNIST 등 한국을 비롯해 영국 옥스퍼드대, 케임브리지대, 미국 오리건대 등 국제공동연구팀과 연구를 진행해 효율(외부양자)을 기존 4.1 %에서 20.3 %로 세계 최고로 크게 높였고, 색 안정성도 확보한 적색 PeLED 개발에 성공했다.

1983년 울산에서 태어난 이 교수는 울산대를 졸업한 후 울산과학기술원에서 유기발광소자 연구로 박사학위를 받았다. 2015년 광전자소자 분야에 최고의 연구 능력을 갖춘 영국 케임브리지대에서 박사후연구원으로 페로브스카이트 발광소자 연구에 매진했다. 2017년 9월 부경대 물리학과 교수로 부임한 후 영국 옥스퍼드대, 케임브리지대, 미국 오리건대 국제공동연구팀과 연구를 진행했다.

이 교수는 “페로브스카이트 발광소자의 색 불안정성 원인을 밝혀낸 다음 이를 극복하는 게 가장 어려웠다”며 “수십 차례의 실험과 분석 끝에 안정성을 확보하는 데 성공했다”고 밝혔다. 이런 어려움 끝에 논문을 완성해 <네이처>에 투고했지만, 코로나19 사태가 더욱 심각해졌다. 이 교수는 “<네이처> 등 학술지에 논문을 투고하면 세계적인 전문가들의 심사를 통해 수정과 보완 등 추가적인 실험을 해야 하는 데 코로나19 때문에 유럽과 미국의 연구실은 모두 문을 닫은 상태였다”며 “결국 울산과학기술원 지도교수 연구팀 등을 통해 추가 실험과 분석을 통해 보완할 수 있었다”고 말했다. 또 해외에서도 연구실이 개방될 때 추가적인 데이터를 받았고, 화상 미팅을 통해 의견을 나누고 검토한 끝에 논문 심사를 통과할 수 있었다.

이번 연구 성과는 코로나19로 더욱 어려워진 국제공동연구 환경 속에서 얻었고, 부산 지역 대학이 주도했다는 점에서 높게 평가받았다.

이 교수는 “이번 연구가 실용화된다면 차세대 TV와 휴대폰에 적용할 수 있다”며 “앞으로 소자 수명을 늘리는 한편 청색 페로브스카이트 발광소자 개발 등을 통해 차세대 디스플레이 소재 개발에 기여할 계획”이라고 말했다.

임원철 선임기자 wclim@busan.com