[한국의 인물-융복합연구 부문] 연세대학교 토목환경공학과 윤태섭 교수
[한국의 인물-융복합연구 부문] 연세대학교 토목환경공학과 윤태섭 교수
  • 방성호 기자
  • 승인 2014.09.26 17:43
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[이슈메이커=방성호 기자]


창의적인 연구로 후속 세대 연구를 이끌어갈 공학인

융·복합적 접근으로 공학연구의 새 지평을 열다



흙과 암석을 포함하는 지반재료 거동에 대한 근본적인 이해와 공학적 응용은 토목구조물 뿐만 아니라 지반환경공학 및 에너지의 회수, 저장 분야에서 매우 중요하다. 연세대학교 토목환경공학과 윤태섭 교수는 지반환경과 에너지공학 관련 복잡한 지반재료의 거동을 새로운 시각으로 규명한 점을 인정받아 제17회 젊은과학자상(대통령상)을 수상하며 학문간 경계를 낮춘 융·복합 연구 분야를 선도적으로 개척하는데 크게 기여했다.




공학연구의 새로운 접근

  윤태섭 교수의 연구 분야는 흙과 암석을 포함하는 지반재료이다. 재료의 불균질함과 불규칙적인 특성으로 인해 역학적, 물리적 특성화는 다중 스케일에서의 다양한 접근과 이해를 필요로 하기 때문이다. 사실 시지각적으로 인지되는 현상은 아니지만 각종 구조물 및 사회기반 시설의 큰 축을 담당하고 있기 때문에 없어서는 안 될 중요한 연구이기도 하다.

  박사과정부터 시작한 윤 교수의 연구는 가스 하이드레이트(낮은 온도와 높은 압력에서 가스와 물이 결합되어 형성된 고체 에너지)가 함유된 해양퇴적물의 거동을 새롭게 규명한 것에서부터 출발한다. 당시 정상급 학술지에 다수의 우수논문을 발표한 것을 계기로 미국의 Lehigh University 교수생활 시절에는 형질변형이 가능한 신개념 지반재료의 개발, 무선신호를 이용한 자연재해 및 지반환경오염 평가 분야를 새롭게 개척했다. 현재 연세대학교 토목환경공학과 부교수로 부임하며 이산화탄소 지중저장 최적화, 3차원 X-ray 이미지를 이용한 지반재료의 영상처리 및 물리-역학적 거동 평가 연구를 지속적으로 수행하며 지반환경과 에너지공학을 넘나드는 전천후 학문을 섭렵하고 있다. 그는 “사실 융·복합적 접근은 결코 쉽지만은 않습니다. 연구에 필요한 각 분야에 대한 학문적 이해를 위해 새로운 학문을 동시에 섭렵해야 하는 노력이 필요하기 때문입니다”라며 새로운 시도를 위한 창의적인 발상이 이루어지려면 다학제적인 노력이 중요하다고 강조했다. 

  윤 교수는 연구에 있어 미세영역의 거동을 주목한다. 따라서 미시적인 변화에 의해 커다란 움직임이 나타나며 우리에게 인식된다고 주장한다. 마치 ‘나비효과’를 연상케 한다. 이를 위해 융·복합적이면서 다학제적인 접근을 시도하며 다중 스케일에서의 지반재료 특성화 및 개발, 미세역학을 이용한 매커니즘 규명에 충실했다. 이러한 다학제간 연구 성과는 토목공학(지반공학) 분야의 기초 전문성에 근간한 새로운 접근과 발상의 전환으로 세계적인 관심을 끌고 있다. 이로써 지반환경 및 에너지공학 분야와 관련된 복잡한 지반재료의 새로운 거동을 이해하는데 큰 공헌을 인정받아 미래창조과학부와 한국과학기술한림원으로부터 제17회 젊은과학자상을 수상하며 그가 수행한 공학연구의 창의성과 신선함을 보여줬다.  





실험과 해석의 시너지효과

  윤태섭 교수가 이끄는 연세대학교 지반환경공학연구실은 또 다른 이름을 가지고 있다. ‘Geo-Energy & Geo-Matrials lab.’으로 실질적인 연구는 비전통 에너지 관련 연구와 토목공학에서 쓰이는 지반재료에 대한 연구를 포괄적으로 다루고 있다. 이 두 가지는 항상 연결되어 있어 지반공학과 환경공학을 연구하는데 있어 불가분적인 대상이다. 

  연구실의 특징은 바로 실험과 해석을 1:1 비중으로 수행한다는 점이다. 보통 기타 연구실 및 국책연구소에서는 한 분야에 집중해 연구를 수행하지만 그의 연구실은 실험과 해석의 밸런스를 최대한 유지하고 있다. 그 이유는 실험으로 얻어질 수 없는 것은 시뮬레이션을 이용한 해석을 통해 각종 수치 및 입력값을 찾아가야 하기 때문이다. 따라서 실험위주, 또는 해석위주의 방식이 아닌 양방향 접근을 유도하게끔 설정했으며 거의 모든 실험이 자체적으로 가능하다는 것에 큰 장점이 있다.       

  연구원들의 포진도 1:1 밸런스를 유지하고 있다. 고학년 학부생부터 석·박사 통합과정 학생들로 구성된 연구원들은 각자의 특성에 맞게 배치되어 실험과 해석을 통해 상호보완적인 연구를 지향하고 있다. 궁극적으로 이러한 시스템은 서로 활발한 교류를 불러일으키며 연구 수행의 시너지 효과를 창출하기 위함이다. 윤 교수의 학문적 철학이 고스란히 녹아있는 대목이다.




공학자로서의 삶             

  좋은 공학자가 되려면 좋은 질문을 가지고 있어야 한다고 윤태섭 교수는 말한다. 공학적인 지식을 수용하는 입장에서 끊임없는 질문만이 창의적인 접근과 해답을 얻을 수 있는 가장 현실적인 방법일 것이다. 윤 교수가 주장하는 ‘공학’은 집요한 접근과 면밀한 탐색, 현상의 대한 규명을 넘어서는 것이라고 한다. 따라서 문제제기에 대한 다양한 대안과 해법을 제시하는 솔루션을 이끌어내는 것이야 말로 공학자로서의 진정한 사명이라 강조했다.

  이는 곧 후속 세대의 연구자들에게 전하는 메시지로도 볼 수 있다. 그는 미래에 대한 불확실성을 탓하지만 말고 현재 주어진 상황에서 목숨을 던질 정도의 열정으로 정진하다보면 길이 열릴 것이라고 언급하며 좋은 연구 성과는 그 과정에서 창출되는 부산물이라 칭했다.

  우리 사회를 지탱하는 든든한 기반을 구성하는 공학에 대한 확고한 철학을 가진 윤태섭 교수. 그의 순수한 학문적 열정과 다음 학문 세대의 세계적인 리더를 양성하려는 의지가 청마(靑馬)의 해를 맞이해 World Class로 힘차게 도약할 수 있길 희망한다.  




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