기계공학과를 졸업하고 삼성SDI에서 전고체 배터리의 양산 공정을 개발하고 있는 김재원 프로를 만났습니다. 기계공학과는 4대역학(열·유체·고체·동역학)을 기반으로, 기계 시스템 상에서 에너지와 힘이 어떻게 전달되고 발현되는지를 다루는 학문입니다. 최고의 전고체 배터리 개발자를 꿈꾸는 김재원 프로의 전공과 직무 이야기를 들어봅니다.

Q. 업무에 대한 간단한 소개를 부탁드립니다.

# 전고체 배터리의 양산성을 높이기 위한 공정 개발

저는 중대형사업부 ASB양산개발그룹에서 근무하고 있습니다. ASB양산개발그룹은 전고체 배터리의 양산을 위해 극판, 셀, 공정, 그리고 각종 요소기술을 개발하는 다양한 업무를 수행합니다. 저는 전고체 배터리의 양산성을 높이는 공정을 개발하고, 각 공정별로 최적화된 셀 구조를 설계하고 있습니다. 이를 위해 여러 유관 부서와 협력하여 실험실과 라인에서 다양한 스케일의 공정 테스트와 셀 평가를 진행하고 있습니다.

[ASB양산개발그룹에 근무 중인 김재원 프로]

Q. 기계공학의 매력은 무엇이라고 생각하시나요?

# 활용 가능한 범위가 넓은 전공

기계공학은 열역학, 유체역학, 고체역학, 동역학의 4대 역학을 기반으로 여러 종류의 힘과 에너지의 상호작용을 연구하고 이해하는 공학입니다. 기계공학은 모든 산업의 근간을 이루고 있는 만큼 역사가 오래됐고, 공학의 전반적인 내용을 다루죠. 그만큼 기계공학 지식 자체만으로도 응용 가능한 범위가 넓어서, 다른 전공의 지식을 추가적으로 학습하면 어떤 분야에서도 활약이 가능하다는 점이 가장 큰 매력이라고 생각합니다.

Q. 학위 과정에서 어떤 연구를 진행하셨나요? 그 연구가 직무 선택에 어떤 영향을 끼쳤나요?

# 두 번의 연구를 통해 배운 끈기와 배터리 지식

먼저 석사 과정에서는 나노 재료를 기반으로 한 에어 필터 연구를 진행했고, 이 경험을 기반으로 실리콘 음극 연구를 주도적으로 진행했습니다. 해당 연구는 전도성 고분자와 금속 나노와이어로 실리콘 음극 복합재를 구성하는 연구였습니다. 배터리 연구를 전문적으로 하지 않는 연구실이었기 때문에 스스로 인터넷과 논문 등을 통해 공부를 하면서 연구를 진행했고, 수많은 시행착오 끝에 원했던 결과를 만들어 낼 수 있었습니다.

이러한 연구 실적을 바탕으로 전고체 배터리의 공정개발 직무를 맡을 수 있었습니다. 더불어 어떤 일이든 의지만 있다면 해결이 가능하다는 믿음이 생긴 덕분에, 입사 후 맡은 업무에서도 소기의 성과를 낼 수 있었다고 생각합니다.

Q. 기계공학 전공자로서 연구개발 직무를 선택한 계기가 있나요?

# 입자의 기계적 상호작용이 중요한 전고체 배터리

석사 과정 초기에 Nature energy 저널에 발표된 한 논문을 읽은 적이 있습니다. 삼성SDI 전고체 배터리의 무음극 구조에 관한 것이었는데, 해당 논문을 통해 전고체 배터리를 처음 접했습니다. 이를 통해 전고체 배터리에서 고용량과 장수명을 달성하기 위해서는 입자의 기계-전기-화학적 상호작용에 대한 이해가 반드시 필요하다는 것을 배울 수 있었습니다. 이처럼 기계공학적 지식이 요구되는 부분이 많기 때문에, 저의 전공 지식을 활용한다면 해당 분야에서 충분히 역량을 발휘할 수 있을 것이라 판단하여 지금의 직무를 선택했습니다.

[전고체 배터리의 양산 공정을 연구하고 있는 김재원 프로]

Q. 입사 후 가장 보람을 느꼈을 때는 언제인가요?

# 담당 과제와 나의 동반 성장

처음 과제를 맡았을 때는 소규모의 인원으로 시작했는데, 시간이 지나며 해당 과제가 전고체 배터리 양산에서 매우 중요한 역할을 하는 과제로 성장하는 것을 직접 경험할 수 있었습니다. 이러한 과정에서 팀원의 한 명으로서 회사의 핵심 기술력 확보에 기여할 수 있었다는 것이 매우 뿌듯했습니다.

[전고체 배터리의 공정 실험을 진행하고 있는 김재원 프로]

Q. 입사 초반, 실무에 적응할 때 겪은 어려움이 있었나요? 그 어려움을 어떻게 극복하셨나요?

# 회사에서 진행하는 신입사원 교육과 멘토-멘티 제도 

스스로 배터리 관련 지식이 부족하다고 느꼈을 때가 가장 막막했습니다. 입사 후 약 4개월 정도 회사에서 신입사원을 대상으로 진행하는 교육을 받았는데, 해당 교육을 들으면서 제가 모르는 것이 많다는 것을 체감했습니다. 

이를 극복하는 데에는 신입사원을 대상으로 약 6개월간 운영되는 멘토-멘티 제도가 큰 도움을 주었습니다. 경험이 풍부하신 멘토님을 만나게 되어 꼼꼼한 설명과 지도를 받을 수 있었기 때문입니다. 개인적으로는 부서 내부의 수 년 전 자료부터 최근 자료까지 찾아가면서 개발 이력에 대해 꾸준히 공부를 했습니다. 덕분에 빠른 시간 내에 실무에 적응할 수 있었던 것 같습니다.

Q. 배터리 분야의 연구개발 직무를 꿈꾸는 후배 기계공학도에게 전하는 조언이나 팁이 있나요?

# 더 넓은 시야를 위한 공부

회사에는 다양한 배경을 가진 사람이 모여 함께 일하고 있습니다. 특히 배터리 분야를 희망하고 있다면, 화학공학과 재료공학 관점에서 소재와 극판, 셀에 대한 공부를 꾸준히 하는 것을 추천하고 싶습니다. 본인이 가지고 있는 기계공학적 장점에 화학과 재료에 대한 지식을 꾸준히 쌓는다면 더 넓은 시야에서 업무를 진행할 수 있고 업무의 완성도도 높아질 수 있을 것입니다.

[최고의 전고체 배터리 개발자를 꿈꾸는 김재원 프로]