<파워인터뷰>공학자, 30년 내다봐야… 차원 다른 셰일가스 연구 계획“

클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 셰일가스 생산 기술의 혁신 공로 등으로 전 세계 화공학자 중에서 최초로 미국 ‘과학·공학 명예의 전당(ESHF)’에 입회한 이성규 오하이오대 루스칼리지 생명화학공학과 석좌교수가 지난 11월 21일 오하이오주 애선스의 연구실에서 인류의 미래 에너지 자원을 설명하고 있다. 애선스 = 이제교 특파원 jklee@munhwa.com

그는 스스로를 ‘미국의 시골학교 선생님’이라고 말했다. 1977년 여름 화공학 서적을 가방에 가득 담아 미국에 온 지 37년째, 스물 다섯의 청년은 어느덧 머리가 희끗해지고 예순 하나의 노년을 바라보게 됐다. 청력을 잃어 소리가 들리지 않아도 절망하지 않았다. 보청기에 의지하고, 입 모양으로 소리를 분간해야 하지만 연구를 쉬지 않았다.

이성규 오하이오대 루스칼리지 생명화학공학과 석좌교수, 2013년 미국 ‘과학·공학 명예의 전당(ESHF)’ 입회자다. 미국은 물론 전 세계 화공학자 중에서도 최초다.

현재 미국에서 불고 있는 셰일가스 혁명도 사실상 그의 연구에서 비롯됐다. 이 교수는 “그저 택한 진로를 어디 다른 곳으로 돌아다니지 않고 한 길로 가다 보니 여기까지 왔다”면서 “어제도 그랬고, 오늘도 그렇고, 내일도 실험실에서 하루를 보낼 것”이라고 말했다. 양쪽 귀의 청력을 잃고 학생들의 부축을 받아 강단에 섰던 얘기를 할 때는 두 눈의 눈시울이 잠시 붉어지기도 했다. ESHF 입회식이 열리고 일주일 뒤인 지난 11월 21일 초겨울 바람이 부는 오하이오주 애선스의 실험실에서 문화일보와 인터뷰를 가졌다.


―먼저 과학·공학 명예의 전당 입회를 축하드린다.

“뭘, 나는 그저 조용히 집과 강의실, 실험실만 왔다 갔다 하는 사람이다. 사실 황당하게도, 과학·공학 명예의 전당 입회를 신청했는지도 몰랐다. 한국에 7월에 들어갔다가 왔는데 학장이 ‘굿뉴스’라고 이메일을 보냈다. 지난해 학교에서 지원신청을 하고 올해 2월에 마지막 서류를 제출했는데, 입회 결정이 났다는 연락이 왔다는 내용이었다. 그저 그런가 보다 했는데, 홈페이지에 들어가서 보니 에디슨, 라이트 형제, 소크처럼 책에서 봤던 사람들이 입회자로 올라 있었다. 학장에게 ‘뭔가 잘못된 것 같다. 내가 들어갈 자리가 아닌 것 같다’는 이메일을 다시 보내기까지 했다.”

―교수님 연구로 인해 셰일가스 생산 효율성이 60% 증가했다는 말을 들었다.

“원래 박사 학위 논문 주제가 ‘석탄 기체화 연구’였다. 1980년 오하이오주 클리블랜드의 케이스웨스턴리저브대에서 박사 학위를 받았다. 그런데 조교수 생활을 리서치가 크게 활발하지 않은 곳에서 시작했다. 실험실에 있는 장비를 가만히 보니 셰일가스가 가능할 것 같았고, 그래서 연구가 시작됐다. 노스캐롤라이나주, 테네시주에 있는 친구들이 실험 재료를 채취해 가져다 줬다. 셰일가스 생산 효율을 올리는 기술을 개발했더니, 학교에서 특허를 내자고 했다. 연구 결과를 ‘오일 셰일 테크놀로지’라는 책으로 냈는데 지금은 셰일가스 생산의 바이블이 됐다. 당시는 원유가격이 배럴당 10달러 정도여서 셰일가스는 채산성이 없었다. 그런데 원유 가격이 지금 100달러 안팎으로 오르고, 굴착 기술이 향상되면서 셰일가스 채굴이 본격화됐다.”


―어려운 화학 얘기지만 조금 자세히 말씀을 해주시면, 초임계 유체 기술이라고 하던데.

“사실 아무것도 아닌데, 쉽게 말하면 석탄이나 바이오매스에서 합성 가솔린, 합성 디젤을 만들어 내는 기술이다. 물질을 온도와 압력을 올려 임계점보다 높은 상태로 가지고 가면 전혀 다른 물질로 바뀐다. 물을 임계점보다 높이면 소금 같은 성분들이 녹는데 초임계 상태에서 반대로 침전이 되는 현상이 일어난다. 물성이 달라지는 현상을 이용하면 많은 일들을 할 수 있다. 사실 초임계 기술로 셰일가스가 증가됐다는 말은 부분만 맞는 얘기다. 온도가 올라가면 바위에 있는 탄산염이 탄산가스를 내놓아 바위의 성분이 흐느적거린다. 더 쉽게 얘기하면 옛날에는 바위에 유기물질이 붙어 있는 것을 제대로 분리해 내지 못했는데, 지금은 분리가 가능해졌다고 보면 된다. 역시 문제는 들어가는 비용인데 기술의 개발자는 이런저런 생각을 할 수 있으니 훨씬 생산성이 좋게 됐다.”


―미국 특허 34건, 국제 특허 87건을 갖고 계신 것으로 알고 있다. 외람되지만, 특허 수입도 상당할 것 같다.

“허허허. 잘 몰라서 하는 소리다. 내가 좀 인기종목을 싫어하는 괴상한 버릇이 있다. 지금은 모두 셰일가스 한다고 하던데, 나는 옛날에 졸업했다고 말한다. 특허 유효기간이 그때는 17년, 지금은 20년이니 특허료 받을 일은 없다. 어차피 특허라는 것이 이런 기술이 있다고, 세상에 알리는 것이 아닌가. 서울대 화공과 이재성 교수님이 스승이다. 한국 근대공업교육의 아버지시고, 선구자다. 항상 30년, 40년을 앞서서 보시는 분이다. 선생님에게 많은 배움을 얻었다. 겸손하라고 가르치셨고, 명예가 사람을 따라다녀야지, 사람이 명예를 좇아다니면 추하다고 그러셨다. 나는 그저 미국의 시골학교 선생님이다. 업적하고 명예를 동등하게 보는 경우가 많은데 다르다고 생각한다. 운동을 열심히 해서 금메달을 따면 그것이 아름다운 성취다. 그리고 그 사람이 나머지 인생을 잘 살았을 때 명예가 따른다. 금메달 자체는 명예가 아니다. 그런데 이 교수님이 요즘 눈이 잘 안 보이신다. 얼마 전 한국에 들어가 뵙는데, 선생님은 눈이 안 보이고, 나는 귀가 들리지 않고, ‘참 세상 일이란 것이 이렇구나’ 싶었다.”


―말이 나왔으니 청력은 지금 어떤가. 듣고 말하는 데 커다란 지장은 없는 것 같다.

“사실 완전히 들리지 않는다. 내 목소리를 내가 듣지 못한다. 완전히 귀가 먹었다. 2005년 어느날 갑자기 일어나 보니 한쪽 귀가 들리지 않았다. 2007년에는 다른 쪽 귀마저 청력을 잃었다. 어지럼증이 생겼고, 호되게 앓았다. 누워 있어도 천장이 빙빙 돌았다. 그때 미주리대 교수로 있었는데, 학교에 비상이 걸렸다. 처음에는 약물로 청력을 회복시키려고 시도했는데 실패했고, 그래서 인공와우 수술을 받았다. 처음에는 너무 힘들었다. 왜 내게 이런 일이 일어났는지, 원망도 들고 한탄도 했다. 하지만 그대로 주저앉을 수는 없었다. 5월에 귀가 완전히 먹었는데, 8월에 강의할 수 있도록 수술을 빨리 받겠다고 했다. 수술을 받고 8월에 바로 강의를 했다. 학생들이 부축해 줘서 강단에 올랐다. 학생들에게 강의하고 나니 몸이 점점 좋아지더라. 여성들의 높은 음색은 아직도 못 알아듣는다. 입 모양과 주변 상황, 대화 주제를 보면서 무슨 내용인지 짐작해 알아내야 한다.”


―화학을 전공한 계기가 궁금하다. 화학은 어떤 학문인가.

“원래 중·고등학교 때부터 화학을 좋아했다. A와 B를 합하면 C가 나오는데, 완전히 다른 물질이 만들어지는 데서 매력을 느꼈다. 그다음에는 뭐, 택한 진로이니까 열심히 한다는 생각뿐이다. 한국에서는 암기식 교육이 문제점이 많다는 얘기도 하는데, 나는 암기식 교육의 수혜자다. 로그도 표 없이 계산을 다 한다. 매일 하는 것인데, 외우고 있어야 편하지 않나. 외우고 쓰고 하는 생활에서 배운 것이 많다. 사실 매번 생각해서 하면 번거로운 경우가 많다. 교차로 건널 때 파란불 나오면 그대로 건너야지 생각할 필요가 없다. 단순하게 하루를 살고, 왜 그런가 생각하면서 지낸다. 하루 일과는 오전 5시 30분에 일어나 아내와 아침을 먹고, 7시 25분에 학교 가고, 강의가 있는 요일에는 30분 일찍 강의실에 도착한다. 실험실에서는 데이터도 학생들이 스스로 점검하게 한다. 나는 물어보면 가르쳐 주고, 평소에는 주로 책을 쓴다. 사실 그 외에는 특별한 일이 없다.”


―실험실 장비가 상당하던데, 학교에서 연구를 위한 지원은 어떤가.

“교수 개인 실험실로는 이만한 실험실이 미국에서도 드물다. 금액으로 따지면 800만 달러 정도가 된다. 기업체로부터 기증받은 장비가 많다. 미국의 산학협력은 좀 독특한 부분이 있다. 어떤 분들은 기업 컨설턴트도 하는데, 나는 밖으로 다니는 것을 싫어해서 기업체에서 연구자들이 찾아온다. 미국 기업들은 어느 대학의 어느 교수가 무엇을 연구하는지 정확히 알고 있다. 그리고 교수들을 찾아와 기업에서 하는 일들을 자세하게 알려주고 ‘우리가 이런 부분에서 도움이 필요하다’고 말한다. 나는 회사에서 수년, 수십 년 연구하던 자료를 얻고, 도움을 준다. 회사에서는 학교에 기부금도 내고, 교수 개인에게도 기금을 지원해 준다. 지금 실험실 장비도 대부분 그런 방식으로 마련했다. 적은 일이라도 철저히 하고, 정보를 교환하면서 머리를 맞대니까 혁신적인 연구성과가 나올 수 있다. 학교에서 월급 주고 연구하라고 시간 주는 걸로도 충분한 지원이다. 대학에서 연간 2만5000달러까지 쓸 수 있는 신용카드를 줬는데 한 번도 써본 적이 없다. 점심, 저녁식사도 학교에서 발급한 카드로 지불한 적이 없다. 학생들하고 함께 살면서 연구하는데, 크게 돈을 쓸 일도 별로 없다.”


―한국에서는 이공계 기피현상이 있다. 많은 인재들이 이공계 학문보다는 공무원이 되기 위한 고시를 보기 위해 인문계로 진학한다.

“글쎄, 한국의 이공계 인력 배출 숫자는 인구비율을 따져보면 미국보다 많은 것 같다. 그런데 한국에서는 명함을 내밀기 좋은 큰 이름을 주로 좇아간다. 자신의 현재에 충실해야 한다는 직업정신이 중요하다. 미국의 공부 잘하는 이공계 학생들은 무척이나 대학원에 진학하고 싶어한다. 한국도 마찬가지지만 대학을 졸업하고 바로 생활전선으로 뛰어드는 경우가 많다. 진로를 이공계로 선택한 대학생들은 정말 열심히 공부한다. 우리 실험실에 대학원생 중 박사과정이 4명이다. 모두 3.9점 이상이고, 4.0만점 학생도 있다. 지금 학생들 중 네 명은 미주리대에서 함께 왔다. 미주리대에서 오하이오로 올 때 11명, 애크런대에서 미주리대로 갈 때도 15명이 함께 옮겼다. 가족들도 함께 오고, 여자친구도 같이 왔다. 외부 손님들이 오면 학생들과 함께 가서 식사를 하면서 모두 가족처럼 지낸다. 학생들 열심히 공부하는 모습을 보면 나도 정말 열심히 지도해야겠다는 생각이 든다. 대학원생 한 명을 학부에서 뽑으면 박사까지 7년을 봐줘야 하고, 자기가 원하는 직업을 얻을 수 있도록 도와줘야 하는데 한시라도 마음을 놓을 틈이 없다. 모두 가족처럼 지낸다.”


―1977년에 한국에서 미국으로 유학을 왔는데 계기가 무엇인가. 당시에는 외국 유학이 지금처럼 일상화되지 않았는데 어려움은 없었나.

“서울대 화공학과 대학원 석사가 끝나고 이재성 선생님이 친하게 지내는 미국 교수님에게 ‘내 제자 중에 이런 학생이 있는데 가서 박사 공부를 하면 좋겠다’고 소개를 해서 케이스웨스턴리저브대로 왔다. 지도교수님은 존 앵거스 선생님이라고, 인조 다이아몬드를 세계 최초로 개발하신 분이다. 격려를 많이 해주셔서, 많은 은혜를 받았다. 물론 화공학이 좋아서 유학을 왔는데, 박사 마치고 7년 6개월 만인 1988년 3월에 석좌교수가 됐다. 유학 시절에는 강의에서 한 번도 질문을 안 했다. 강의시간에 질문 10개가 나온다면, 8, 9개는 바로 다음 페이지와 슬라이드에 나오는 내용이다. 교수가 모든 것을 준비해 왔는데, 질문을 해서 시간을 낭비시키는 것이 안타까웠다. 정말로 궁금하면 강의 끝나고 복도에서 물어봤다. 한때는 질문 없는 학생이라는 수군거림도 들었다. 명강의에는 질문이 없다.”


―앞으로 연구계획이 궁금하다.

“생각하는 연구가 많다. 전혀 다른 방법으로 셰일가스에 대한 연구를 하려고 계획하고 있다. 공학자는 항상 20, 30년 앞서서 세상을 내다봐야 한다. 학교에서는 내가 무슨 연구를 하는지 알고 있다. 환경부문에서 전혀 다른 차원으로 접근하는 방법이다. 그런데 사물을 들여다보는 방법이 한국인과 미국인들이 많이 다르다. 사람들이 나를 보고 전근대적인 동양 영감이라고 그럴지 모르겠는데 항상 ‘예로써 사람을 대하라’고 실험실에서 제자들을 가르친다. 리포트를 깔끔하게 쓰지 않는 학생이 있으면, 깨끗하게 써서 제출하라고 얘기하지도 않는다. 먼저 칠판에 깨끗이 정성을 들여 쓰면 학생들의 리포트가 달라진다. 위에서 먼저 실천을 해야 밑에서 따라간다. 내가 선생님들로부터 배우고 깨달은 것을, 학생들에게 가르치고, 다시 생각하는 과정에서 연구가 시작된다.”


―연구를 하고, 강의를 하는 데 불편함은 없나.

“어지럼증이 아직도 있지만, 밥 먹고 하는 일이 연구인데 커다란 지장은 없고, 모든 것을 극복해야겠다는 생각뿐이다. 앞에서 두 번째 줄까지는 학생들 말이 들린다. 뒤에 앉은 학생들은 앞에서 릴레이로 연결하면서 의사전달을 한다. 나는 절대로 강의를 빼먹지 않는 사람이다. 일주일에 두 과목, 월, 수, 금요일에 오전과 오후에 한 과목씩 강의한다. 올해는 한국에 연로하신 친지들이 편찮으셔서 요일당 미리 30분씩 강의를 늘려서 했다. 지금도 8시간 강의가 많이 진행된 상태다. 나는 학회도 1년에 한 번만 나간다. 자기 학생들 챙기고, 논문 봐줘야지 특별한 일이 아니면 선생이 밖으로 돌아다녀서는 안 된다고 생각한다.”


―한국에는 자주 들어가는가. 미국생활을 오래 해서 가끔은 외로울 때도 있을 텐데, 친한 친구분들이 누구인지도 궁금하다.

“이기준 전 서울대 총장이 많이 도와줬다. 공대 학장할 때도 직접 미국에 찾아와 서울대 발전을 위해서는 어떤 제도를 도입해야 하는지 토론을 많이 했다. 몇 년 전 어머님이 돌아가셨는데, 내가 청력을 잃자 상당히 서운해하셨다. 그런데 당시 한국과학기술단체총연합회 회장으로 있던 이 전 총장이 2009년에 기조연설 자리를 만들어 줬다. 어머님은 늘 마음속으로 ‘성규가 학교 선생님이나 제대로 하고 있는지 걱정이다’라고 생각했다. 그날 기조연설을 하는 것을 보고 어머님이 마음을 놓으셨다. 내게는 ‘어머님, 아직 제가 강의도 하고, 살아갈 능력이 있습니다’라고 보여드리는 자리였다. 친한 친구들이 많은데, 이승종 한국연구재단 이사장과는 국민학교, 중·고등학교, 대학교 동창이다. 초대 국가과학기술위원장을 지낸 김도연 교수도 친구다. 지금은 도쿄(東京)대 객원교수로 있는 것으로 안다. 지난 7월에는 한국에서 김능환 전 대법관을 만났다. 김 전 대법관은 1964년에 입학한 경기중학교 1학년 때 짝꿍이었다. 그런데 자세 한번 흐트러지는 모습을 본 적이 없다. 어렸을적에도 ‘참 곧은 친구다’라고 생각했다. 이번에 과학·공학 명예의 전당(ESHF) 입회식 할 때는 중고등학교 동창인 김연호 삼화제지 회장이 직접 한국에서 왔다. 로스엔젤레스에서 이성덕 사장, 볼티모어에서 이인선 사장도 오셨고 좋은 친구들이 많다.”


애선스는 작은 도시였다. 도로를 사이로 양편에 건물들이 있고, 바로 산과 들로 이어진다. 이곳에서 이 교수는 실험실에서 하루를 보내면서 그의 표현처럼 ‘단순하고 소박한’ 삶을 살고 있었다. 말소리가 들리지 않아도 그는 항상 실험실에서 미래와 소통하고 있었다. 그의 연구는 사회를 풍요롭게 만들고 있고, 세상을 바꿔 나가고 있다. 이 교수는 “언제든지 오하이오에 오면 실험실에 들러달라”면서 두 손을 흔들었다.

인터뷰=이제교 워싱턴 특파원 jklee@munhwa.com