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R&D 석·박사 신입 및 산학장학생 모집 합격자소서
2023.12.28
19:43
dkju***
조회수 223
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지원스펙
학력 전공 학점 나이
석사 재학   화학/화공
총 평점 3.87 / 4.3
전공 평점 3.98
26세
어학점수 인턴 및 연구생 경험 실습 및 기타 교육 경험 자격증
오픽 IM2
1회 2회
없음
합격 자소서
자소서 항목 본인의 연구분야를 명시하고, 보유한 기술 및 해당 분야 수행 경험 및 역량 수준을 기술하여 주시기 바랍니다.
작성 내용 [방사광 가속기연구소 파견 실험 1000시간을 통해 기른 X-선 분석 역량]

저는 석사 연구 기간 포항 가속기연구소의 4세대 방사광 가속기인 PAL-XFEL에서 11회 (792시간), 3세대 방사광 가속기인 PLS-II에서 3회 (120시간), 스위스 PSI 기관의 Swissfel 방사광 가속기연구소에서 1회 (72시간)의 가속기 기반 X-선 분석 연구 경험을 쌓으며 전문성을 길렀습니다.

가속기 시설을 통해 주로 시간 분해 X-선 흡수 분광법이라는 분석 기법을 사용하여 다양한 광촉매 나노 입자, 전이 금속 착화합물 및 생체 유기 분자 시스템의 광반응 동역학을 분석하였습니다. 또한 반응 동역학 분석을 위해 Pump-Probe 기법을 활용하여 들뜬 상태의 시스템이 펨토초 규모의 시간대에서 어떻게 달라지는지에 대해 연구하였습니다.

다수의 가속기 실험으로 경엑스선과 연엑스선 영역을 합쳐 C, N, O, S, Ti, Fe, Co K-edge 및 Ni, Fe, Cu, Ru L3-edge 영역의 X-선을 사용하여 XAFS를 측정하였습니다. 분석 대상과 목적에 따라서 X-선의 영역을 선택하고 에너지에 따라 매질에서 X-선이 흡수되는 정도가 다르므로 챔버 안을 He 가스로 채우거나 차동 펌핑을 통한 초고진공으로 유지할 필요가 있었습니다. 이는 분석 시료의 상에도 영향을 미치므로 용매에 용해 또는 분산시킨 액체 젯의 형태로만들거나, 연엑스선의 경우 X-선이 매질에서 흡수되는 경향이 매우 심하기 때문에 박막 형태의 시료를 기판에 코팅하여 샘플링하는 등 다양한 요소와 변수들을 고려하였습니다.

상기 경험을 통해 다양한 X-선 영역의 XAFS를 측정 후 시료의 전자 구조 분석하였고 Athena 툴을 통한 EXAFS 피팅으로 시료의 구조 정보, kinetic 모델피팅을 통한 동역학 분석 능력을 길렀습니다. 그리고 분석 대상과 목적에 따라 분석 방법을 설계하고 실행하는 역량을 기를 수 있었습니다. SK이노베이션 분석솔루션센터에 입사하여 제가 갖춘 상기 역량을 가지고 X-선 분석에 있어 전문성을 발휘하고 프로젝트의 목적과 방향성을 고려한 적절하고 효과적인 분석솔루션 개발에 함께하고 싶습니다.

[팀 내 협력 및 역할 분담을 통한 새로운 분석법 개발 도전 경험]

연구실에 학부 인턴으로 들어오고부터 1년 10개월 동안 작동 중 환경의 광전기화학 셀 시스템에서 반응 활성 물질 표면의 동역학을 X-선 흡광 분석을 통해 관찰하고자 Opeando X-선 분광법이라는 하나의 분석솔루션을 개발하기 위한 장기 프로젝트 경험을 쌓았습니다.

인턴 처음에는 친환경 수소 생산을 위해 빛을 통해 물을 전기분해하는 광전기화학 셀 시스템과 X-선 흡수 분광법에 대한 공부를 병행하며, 해당 프로젝트에서 X-선 분석을 위한 셀 설계 및 제작과 분석 시료 합성을 담당하였습니다. X-선이 전해질과 고체 매질을 잘 통과하지 못하고 레이저 펄스에 의한 열 효과를 방지해야 하므로, 전해질 층이 매우 얇아야 하며 흐를 수 있는 시스템을 구축해야 되었습니다. 또한 누수 방지를 위해 X-선 입사 방향에서 1 마이크로 이하 수준의 얇은 Si3N4 윈도우가 필요하였습니다.

필요한 조건에 맞는 셀을 설계하고 제조 플랫폼을 통해 여러 가공 업체와 연결되어 조건에 해당하는 부품을 설계할 수 있는 업체를 선택하였습니다. 모델링 파일과 도면을 베이스로 줌 미팅을 하며 제작 사항과 일정 논의 후 셀을 제작하였습니다. 또한 얇은 두께의 Si3N4 윈도우 광학 부품 조달을 위해 캐나다 광학 장비 제작 업체와 미팅하며 두께, 재질, 전해질 내화학성을 만족하는 부품을 제작하였습니다. 이외에도 많은 사항을 팀원과 논의하며 맡은 역할을 통해 프로젝트를 수행하였습니다.

과제를 하나하나 해결해 가며 올해 6월 시범 실험을 진행하였고 추가적인 개선점과 목표를 확인하였습니다. 이러한 경험은 조직에 속해 함께 과제를 같이 수행하여 이루기 위해 필요한 역량을 기르고, 하나의 분석법 개발을 위해 분석 목적을 위한 시스템에 대해 고민해보고 설계해본 귀중한 경험이 되었습니다. 이를 통해 입사 후 유관 부서 및 팀원과 협력하며 어려운 과제를 극복하며 나아가는 과정에 함께하고 싶습니다.

[Ab-initio 양자화학 계산 능력 함양]

학부 마지막 학기 양자화학 수업 실습 과정을 통해 직접 파이썬 코딩을 통해 양자화학 계산 기법인 UHF, RHF 계산 구현에 성공하며, LiH 분자의 퍼텐셜에너지 곡선을 구하였습니다. 또한 DFT에 대한 이론을 배우며 처음 양자화학 계산에 대해 흥미를 키우고 이해도를 증진하였습니다.

이후 석사 과정을 진행하며 DFT 및 TD-DFT 방법을 통해 간단한 유기 단분자 및 전이 금속 착화합물의 구조 최적화와 에너지 계산, 진동 계산 및 수직 전이 에너지 계산을 진행하였습니다. 분자의 양자화학적 계산을 통해 IR 및 Raman 스펙트럼 시뮬레이션 및 UV-vis 영역의 흡광 스펙트럼 시뮬레이션 등 필요한 정보를 구하는 연습을 하였습니다.

추가로 학위 논문 주제인 생체 핵염기 유기분자 동역학 계산을 위해 원추 교차점 계산이 필요한 MC-SCF 방식인 CASSCF을 시도하였습니다. 이 방식으로 바닥 상태 및 들뜬 상태의 구조를 구하였으며 RAS 계산을 통해 중심 레벨 영역의 전이에 해당하는 X-선 흡광에 대한 시뮬레이션을 시도하였습니다.

상기 경험을 통해 SK이노베이션 분석솔루션 센터에 입사 후 소재 분석에 필요한 여러 정보들에 대한 사전 평가 검증에 활용하여 프로젝트 진행의 효율을 높이고 분석 결과의 이론적 근거를 뒷받침하는 연구원이 되겠습니다.

[다양한 기기 오퍼레이팅 분석 능력 함양]

연구 목적을 위한 다양한 분석 대상 샘플을 합성하고 분석하는 과정에서 다양한 분석 방법을 사용하여 시료의 characterization과 물성 분석을 진행하였습니다.

기기 분석 경험으로는 SEM을 사용하여 시료의 이미지 형상 분석, NMR을 통한 생성물의 구조 및 정량 분석, XRD를 통한 결정 구조 분석, Potensiostat을 활용한 전기화학적 분석과 IR, UV-vis 영역의 다양한 분광법을 통한 에너지 구조 및 결합 구조 분석을 진행하였습니다.

이와 같은 역량을 바탕으로 입사 후 분석 목적과 대상 시료의 특성에 따라 여러 분석법을 적절하게 선택하여 활용하고 분석 솔루션 개발에 있어 담당 분석법에 대한 전문성을 높여 프로젝트에 기여하도록 하겠습니다.
자소서 항목 자발적으로 최고 수준의 목표를 세우고 끈질기게 성취한 경험에 대해 서술해 주십시오.
작성 내용 [수학 동아리 축제 속 열정적인 원주율 1000자리 암기 레이스]

고등학교 2학년 시절 수학 동아리가 주관하는 축제에서 원주율 암기 레이스를 통해 수학 선생님과 치열한 경쟁을 펼치며 암기력의 한계에 도전했고, 1등을 쟁취하여 얻은 경품을 기숙사 친구들과 같이 나누어 먹으며 즐거움과 성취감을 얻었습니다.

3월 14일 Pi 데이 축제 시기에 수학동아리에서 원주율 1000자리 암기를 해서 가장 많이 성공한 사람에게 야식 상품을 준다는 말에, 암기력에 자신이 있었던 저는 주어진 2주의 시간 동안 원주율 암기에 도전하였습니다. 처음에는 자신만만하여 쉬는 시간 및 여유 시간 때 틈틈이 200~300자리 정도 외우면 충분하리라 생각하면서 연습하였습니다.

그러나 수학 선생님도 재미로 참여하신다는 말과 함께 이미 500자리 넘게 외웠다는 말에 위기감을 느낀 저는 전략을 세워 필사적으로 원주율을 암기하기로 마음을 먹었습니다. 효과적으로 외우기 위해 4x4 단위로 끊어 음정과 리듬을 부여해서 멜로디로 만들고 마지막 부분을 키워드화 하여 다음 부분을 연상하는 방식으로 외웠습니다.

저와 선생님은 정기적으로 만나 서로 얼마나 외웠는지 확인하였는데, 제 진행도가 더딜 때가 많아 공부 시간 외에는 밥을 먹거나 화장실에 가는 시간까지활용하며 열심히 외웠습니다. 축제 당일에는 결국 모두가 흥미진진하게 지켜보는 가운데 선생님께선 960자리를 외우셨고, 저는 1004자리를 외우는데 성공하며 1등을 쟁취하는 데 성공하였습니다.

현재는 외웠던 원주율을 많이 잊어버렸지만 앞부분 100자리 까지는 시간이 지나도 잊어지지 않고 기억에 깊게 남아있습니다. 당시의 도전 속에서 자는시간 외에 모든 것을 쏟아 열중했던 경험을 통해 높은 목표에 도전할 때 할 수 있다는 자신감을 가지게 해주었고, 지금까지도 무언가를 목표할 때 집중하고 몰두할 수 있게 하는 원동력이 되었습니다. 입사 후 난관에 봉착하여도 효과적으로 전략을 세우고 끈질기게 노력하여 극복해 나가는 모습을 보여드리겠습니다.
자소서 항목 새로운 것을 접목하거나 남다른 아이디어를 통해 문제를 개선했던 경험에 대해 서술해 주십시오.
작성 내용 [파이썬을 통한 실시간 신속 데이터 모니터링 도전기]

가속기 연구소 파견 초반의 데이터 모니터링 방식이 정립되지 않은 시기에, 측정한 데이터를 익숙하지 않은 파이썬으로 정규화 처리 및 병합하는 방식을도입하였습니다. 이 과정을 통해 매 측정 시 얻은 데이터를 빠르고 효율적으로 확인하여 진행 중인 실험의 플랜과 방향성을 원활하게 결정할 수 있게 기여하였습니다.

석사 입학 후 X-선 팀의 박사 과정 선배가 졸업하여 가속기 연구소 실험에 대해 제대로 인수인계받지 못한 채, 같이 입학하여 팀에 들어온 동료 3명과 함께 첫 가속기 연구소 파견을 갔습니다. 연구소의 컨트롤룸에서 측정한 데이터를 분석하기 위해서는, 데이터를 구글 드라이브에 올려서 각자의 노트북으로 내려받고 분석해야 했습니다. 이는 매 측정마다 번거로운 과정을 동반하였고 한정된 가속기 운용 시간 중 데이터를 바로 모니터링하여 다음 스캔을 계획하는 데 애로사항이 되었습니다.

저는 이러한 불편함을 해결하고자 학부 수업에서 잠깐 사용해 본 파이썬을 활용하고자 했습니다. 익숙하지 않은 작업이므로 많은 시간이 예상되어 팀원과 상의하였고, 작업을 진행하여 얻게 될 효율 향상이 작업에 대한 시간적 비용보다 훨씬 클 것으로 결론이 나서 저는 양해를 구하고 빠르게 작업을 마치고자 노력하였습니다.

리눅스 기반의 메인 패널에서 터미널의 vi 에디터를 통해 스크립트를 작성하였으며, numpy와 pyplot 패키지의 각 기능을 구글링 하며 사용법을 익혔습니다. 시행착오를 거듭해 데이터의 정규화, 규합 및 데이터 처리 과정을 구현해 내었고, 추가로 argparse 모듈의 명령행 옵션을 사용하여 스크립트 작동을 부드럽게 하였습니다.

이 과정으로 데이터 측정마다 발생될 불필요한 프로세스를 줄이고 효율적인 실험 진행에 기여하였습니다. 낯설고 어려운 실험 환경에서 문제 개선을 위한 활로를 찾고 노력했던 경험을 살려서 SK이노베이션에 입사 후 새롭고 낯선 문제에 대해 아이디어를 내고 직접 시행착오를 거치며 개선해 나가겠습니다.
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