[Northwestern University] Ted Sargent Lab
2024-01-19
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정현승(enteii92)
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안녕하세요. 저는 성균관대에서 학사, 석사, 박사를 졸업하고 미국 Northwestern 대학교로 포닥으로 근무 중인 정현승입니다. 현재는 Ted Sargent 연구실에서 연구 중입니다. 
<그림 1> Northwestern 학교 전경
<그림 2> (A) Sargent 연구 그룹 촉매 팀 소개글 (https://light.northwestern.edu), (B) CO2 전환 반응 모식도 (ACS Energy Lett. 2021, 6, 79-84) 및 (C) 개발된 전기촉매 전극시스템 예시 (Adv. Mater. 2021, 2003855)
<그림 3> (A) 학교에서 제공되는 무료 커피 서비스, (B) 근처 한인 마트, (C) PPE가 무료로 제공되는 학교 내 안전 센터 및 (D) 학교 헬스장
<그림 4> Northwestern 화학과 사무실
Sargent 랩은 perovskite 물질 기반으로 연구를 진행하는 Opto 팀과, Carbon neutral에 중점을 두고 있는 촉매 팀으로 크게 나눠집니다. 그 외에는 DFT를 전담하는 연구원들이 있습니다. 저는 촉매팀에 속해 있으며, 주로 전기화학 촉매를 연구합니다. 저희 연구실은 미국에 있는 연구실이지만 중국인, 한국인, 미국인 등 다양한 인종이 섞여 있어 다양한 문화와 언어를 체험 할 수 있는 연구실입니다. 특히 Northwestern University가 있는 에반스턴, 일리노이는 다양성을 중요시하므로 다양한 경험을 할 수 있습니다. 또한, Northwestern은 미시간 호를 끼고 있는 대학교로 아름다운 호수가 눈에 띄는 곳입니다. 특히 저희 사무실에서는 호수가 보이기 때문에 기분 좋게 일 할 수 있습니다. 연구실은 Mudd library라는 도서관에 있어서 읭!? 할 수 있는데, 도서관 상층부는 실험실과 대학원생 오피스가 포진해 있습니다. 특히 4층 사무실에서는 아름다운 호수가 한 눈에 들어오기 때문에 지치지 않고 일 할 수 있습니다 ^^… 연구실 PI인 Ted는 어마어마한 연구 실적을 보이는데, 실적이 필요한 포닥을 많이 뽑아서 연구실을 공장처럼 운영하다 보니 실적이 많이, 그리고 빠르게 나오는 것 같습니다. 연구실은 2023년 기준으로 약 30명 정도의 포닥과 대학원생이 있는데 대부분이 포닥이고, 내년에는 규모를 점점 늘려서 한 60~70명까지 늘린다는 큰 그림이 있는 것 같습니다.
<그림 1> Northwestern 학교 전경Sargent 그룹은 Opto, 촉매, DFT로 크게 나눌 수 있습니다. 연구실 규모가 커서 다른 팀이 뭘 하는지 (심지어 같은 팀에서도 다른 사람들이 뭘 하는지) 정확히 파악하기는 어렵습니다. 일단 촉매 팀의 경우는, 전기화학 반응을 기반으로 다양한 반응을 진행합니다. 저 같은 경우는 전기화학적으로 CO2/CO를 전환하거나 포집하는 연구를 진행합니다. CO2는 대표적인 온실가스로 지구 온난화에 치명적인 물질로, 이를 줄이는 것이 세계적으로 중요한 이슈입니다. 이상적으로 CO2를 전환하면 좋지만, 포집하는 것도 중요하므로 저는 전기화학적 반응 시스템에 CO2를 흘려주고, 이를 포집할 수 있는 시스템을 연구하고 있습니다. 구체적으로는, 이런 전기화학적 포집 시스템에 전기를 걸어 실제로 CO2가 전환되는 부분인 ‘전극’을 개발하는 것으로, 특히 전극에 활용될 수 있는 금속산화물 물질을 개발합니다. 전극물질 개발 후에는, 전기화학적 시스템을 구성하는 여러 부분들을 최적화하여, 최적의 CO2 포집 혹은 전환 성능을 얻는 것을 목표로 합니다. 저 같은 경우는 박사과정 때부터 촉매 물질에 포커스를 두고 연구를 해 와서, 여기에서도 촉매 물질 기반의 연구를 시작으로 시스템 연구로 넘어가려고 합니다. 제가 하는 CO2 포집 외에도 CO/CO2 전환, 유기물이나 함산소화합물 전환 등 다양한 반응을 진행하고 최종 생산물도 매우 다양하며, 다양한 프로젝트가 많아 배울 점(과 할 일이) 매우 많습니다.
<그림 2> (A) Sargent 연구 그룹 촉매 팀 소개글 (https://light.northwestern.edu), (B) CO2 전환 반응 모식도 (ACS Energy Lett. 2021, 6, 79-84) 및 (C) 개발된 전기촉매 전극시스템 예시 (Adv. Mater. 2021, 2003855)미국 연구실 생활은 너무나도 낯설었습니다. 저는 한국에서 학,석,박을 다 마치고 미국에 와서 그런지, 초기에는 알게 모르게 한국의 방식을 기준으로 생각하다 보니 답답함이 컸습니다. 먼저, 가장 큰 차이점은 ‘안전’에 관한 관점입니다. 물론 한국에서도 연구실 안전을 중요하게 생각하고 안전관리를 하지만 미국의 철저함은 차원이 달라서 당황했습니다. 모든 것이 전산화되어 체크되고, 시약통에 바코드를 붙이는 등, 아주 꼼꼼했습니다. 그리고 한국의 연구실에서는 안전관리를 대학원생들이 직접 했는데, 우리 연구실은 안전 관리하는 행정 조교님을 따로 두어서 관리를 해서 신기했습니다. 그러다 보니 위험한 물질을 주문하는 것도 훨씬 많이 신경 쓰고 수량 제한도 많이 받게 됩니다. 그리고 시약이나 실험실, 사무실에 필요한 물품을 주문할 때, 학교 시스템에 업로드하면 연구실 행정조교님이 확인하고 그 후에 학과로 넘어가서 학교에서 주문해주는 방식입니다. 처음에는 불편했는데, 적응되니 생각보다 편했고, 내가 어떤 물품을 언제 어디서 주문했는데 확인이 편해서 좋았습니다. 다만, 한국에서는 직접 구매처에 연락해서 주문하거나 하다 보니, 판매자와 빠르게 직접적인 소통이 가능해서 편했는데, 미국에서는 그러기 쉽지 않아서 좀 답답했습니다. 절차가 많다 보니 배송도 좀 느리고, 배송이 딜레이 되도 직접 확인하기 쉽지 않았습니다. 저는 성격이 급해서 이런 부분이 힘들었으나, 다시 생각해보니… 배송이 느리면 그 만큼 천천히 하면 되니까 여유를 갖게 되었습니다. 사실 빨리 배송오면 실험이나 빨리 해야 하니, 어차피 늦는 거 재촉할 수도 없고 그냥 여유를 즐기게 되었습니다.
또 한가지 신기한 것은, 대부분 포닥이고 박사 졸업해서 그런지 사람들이 좀 온화한 것 같다는 점입니다. 한국에서는 연구실마다 항상 특이한 (이상한) 사람이 있었는데 (없다 싶으면 본인일수도…) 여기 연구실은 대부분 좀 친절한 것 같았습니다. 물론 저는 1년차인 시점에서 해당 글을 쓰다 보니, 잘 모르는 것일 수도 있지만, 연구실 사람들 대부분 친절했습니다. 근데 저 또한 가까워지고자 관심이 별로 없어도 스몰토크도 많이 하려하고 노력을 꽤 하긴 했는데, 노력대비 돌아오지 않을 수도 있지만, 대부분 다가가는 만큼 피드백이 좋게 와서 다행이었습니다.
하나 더 흥미로운 점은, 우리 연구실 뿐 아니라 Northwestern 대학에 한국인이나 중국인이 상당히 많다는 것입니다. 알고 보니 애초에 일리노이 주 시카고 자체가 한인이 많이 정착한 곳이기도 했고, 특히나 다양성(인종 뿐 아니라 성소수자 등도)에 관심이 많은 지역이라 다양한 인종이 살고 있습니다. 학교 근처에만 해도 한식당이 3~4군데나 되고, 특히 시카고/에반스턴 근처에 모튼그로브나 스코키에도 한국인들이 하는 미용실이나 식당, 가게가 많았습니다. 미국에 ‘H mart’라고 유명한 한국 마트가 있는데, 이쪽에 있는 H mart가 미국에서 가장 큰 곳 중이라고 합니다. 실제로 가보니 거의 롯데마트를 옮겨 놓은 것처럼, 한국에서도 안 먹어 본 즉석식품도 팔고, 마트 포장 회도 팔고 구워 먹을 수 있는 장어도 팔고… 회 같은 거야 비싸지만 즉석식품은 생각보다 저렴해서 한 끼 먹을만합니다. 다양한 인종이 살다 보니 식당도 다양해서 이탈리안 뿐 아니라 그리스, 남미, 중식당 등 아시안 식당도 다양하게 있습니다. 다만… 외식비는 비싸서 한국에서 먹듯이 한 끼 먹으면 가격은 2배로 나올 수 있어 제대로 된 식당에서 외식은 잘 안 하게 됩니다.
미국 도시 물가가 원래 비싸긴 하지만, Northwestern 대학이 있는 에반스턴은 특히나 비싸고 살기 좋은 동네라고 합니다. 또 최근엔 코로나 이후에 유학생들이 많이 들어오다 보니 집값도 미친듯이 올랐습니다. 그러다 보니 학교에서 행사로 먹을 걸 주거나 하면 악착같이 챙겨 먹게 됩니다. 안 그래도 공짜나 이벤트 좋아하는데, 여기서는 종종 여러 명목으로 간단한 먹거리를 나눠주거나 해서 산책삼아 꼭 가곤 합니다.
<그림 3> (A) 학교에서 제공되는 무료 커피 서비스, (B) 근처 한인 마트, (C) PPE가 무료로 제공되는 학교 내 안전 센터 및 (D) 학교 헬스장연구실 오는 길… 물리적인 방법인지 입학하는 방법인지 모르겠으나… 일단 구글에서 Northwestern 주소는 633 Clark St, Evanston, IL 60208로 오면 됩니다. 시카고 오헤어 공항에서 오려면, 짐이 많거나 초행길이면 그냥 우버나 리프트 택시 타는 게… 정신건강에 좋습니다. 학교 안에서 이공계는 주로 Ryan hall, Mudd library나 Tech 건물을 주로 씁니다. 구글이 잘 되어 있으니 구글로 위치 찍고 오면 됩니다. 학부나 대학원 입학은 잘 모르지만 여기 대학원생들 보니까 첫 1년은 연구실 선정 기간을 가지고, 그 후에 (자의든 타의든…) 연구실을 정해 대학원 생활을 하는 것 같습니다. 포닥은 교수님께 CV 등 메일을 보낸 후에, 괜찮다 싶으면 인터뷰를 하고 인터뷰 후에 최종 합격이 되면 행정처리를 진행합니다. PI인 Ted 뿐 아니라, Northwestern의 많은 연구실에서 한국인을 많이 선호하는 것 같으니 자신감을 갖고 지원하면 좋은 결과가 있을 수도 있습니다.
<그림 4> Northwestern 화학과 사무실