컴퓨터로 그리는 에너지 최적화 모델
컴퓨터로 그리는 에너지 최적화 모델
  • 임성희 기자
  • 승인 2022.08.03 10:36
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

컴퓨터로 그리는 에너지 최적화 모델

 

“인공지능을 활용하여 신재생에너지의 시간별 수요, 공급량을 예측하고자 합니다” (사진=임성희 기자)
“인공지능을 활용하여 신재생에너지의 시간별 수요, 공급량을 예측하고자 합니다” (사진=임성희 기자)

 

탄소 중립으로 갈 수 있는 에너지 전 과정 설계
젊지만 임팩트 있는 연구로 주목

학생인 듯 아닌 듯 앳된 외모의 박진우 교수를 ‘젊다’라는 말로만 수식할 수 없다. 세상의 핫한 연구 아이템을 모아 놓은 박진우 교수의 연구 임팩트가 있기에 그의 젊음이 더 빛나는 것이다. 

만 28세에 교수 임용, 막내 교수는 24시간이 모자라다.
2021년 9월, 만 28세의 나이로 공주대 화학공학부 조교수로 임용된 박진우 교수는 지난 1년이 어떻게 지나갔는지 모르겠다며 웃음을 보였다. “수업 준비, 과제 채점, 논문 작성, 프로젝트 수행, 외부 세미나 및 평가, 교내 시스템 및 학과 적응 등 정신없이 지나갔습니다. 학생 때보다 더 바빠졌지만, 굉장히 즐겁게 일하고 있습니다” 연구실 배정받고 제일 처음으로 게임 키보드를 샀다는 그는 여느 청년들처럼 컴퓨터 게임을 즐기는 MZ세대다. 색색의 조명이 예쁜 키보드를 두드리며 그가 한 말이 더 인상 깊다. “예전엔 게임을 많이 했는데, 학교에 온 뒤로는 시간도 없고, 그리고 게임보다는 현실이 더 재미있는 것 같아요” 그가 짧은 연구경력에도 불구하고 교수로 임용될 수 있었던 원동력은 차세대 에너지 저장 시스템 관련 그의 연구성과 덕분이다. 그는 화학공학을 전공했지만, 실험이 아닌 컴퓨터 시뮬레이션을 응용한다. 예를 들자면, 화학 공장을 지으려면 몇천억이 드는데, 먼저 시뮬레이션으로 테스트해서 공장모델을 최적화하는 것이다. 요즘 많이 사용되는 디지털 트윈이다. “임용 전 기존 LNG 관련 에너지 연구를 진행하며, 동료 및 후배들과 토의하다 보니 미래에 장기적으로 필요한 ‘에너지 저장’과 ‘그린 수소’ 테마에 주목해 제 연구컨셉으로 제시하게 되었습니다”라며 덧붙여 “화학공학에서 인공지능 및 시뮬레이션을 주로 활용하는 저희 분야에는 쟁쟁한 연구자분들이 많아서, 이제 막 교수가 된 제가 명함을 내밀지 못하는데, 우수신진과제가 선정돼서 좋습니다. 제가 제안한 연구가 여태까지 쌓아온 이력과 맞물려서 현 사회에 필요한 부분을 잘 건드렸던 것 같습니다”라고 말했다. 박진우 교수는 ‘신재생에너지 기반 그린 수소/암모니아 생산 및 에너지 공급망 통합 최적화’ 과제 선정과 동시에 최초혁신실험실에도 선정되며 컴퓨터 시뮬레이션 작업에 필요한 슈퍼컴퓨터를 마련할 기회를 얻었다.

그린 수소 생산에서 이동, 저장까지 모든 과정 설계, 경제적 최적화 작업 
박 교수가 이야기한 대로 현재 그의 연구 분야는 트렌디하고 팬시하기 때문에 보이지 않는 연구 경쟁이 있다. 그는 자신만의 연구경쟁력으로 ‘공기’를 꼽았다. 이산화탄소를 배출하지 않는 신재생에너지로 그린 수소를 생산하는 방식은 이미 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 단점은 태양력, 풍력과 같은 신재생에너지는 날씨 변화에 따라 공급이 불규칙하다는 것이다. 이에 박진우 교수는 이런 불확실성을 해소할 대안으로 ‘공기’를 제시했다. 에너지 공급량이 많을 경우 남는 에너지로 공기를 액화시켜 저장하고, 에너지가 부족할 때 이를 다시 기화시켜 사용하면 신재생에너지를 일정하게 공급할 수 있다. “친환경 매체인 공기를 사용하여 액체공기 에너지 저장 시스템을 도입하면 에너지 저장의 이점뿐만 아니라, 공기에서 분리할 수 있는 질소를 그린 수소와 결합하여 이동이 손쉬운 그린 암모니아의 형태로 변환할 수 있게 됩니다. 따라서, 신재생에너지에서 그린 수소 생산, 그리고 수소를 운송할 수 있는 암모니아의 형태까지 에너지 공급망을 통합하여 체계화하였으며, 이 시스템을 경제적으로 최적화하고자 합니다” 관련해서 이미 연구성과도 나왔다. 여러 편의 논문이 JCR 상위 5% 저널에 게재되었으며 앞으로 연구 활동이 더 기대된다. “추후에는 인공지능을 활용하여 신재생에너지의 시간별 수요, 공급량을 예측하고자 하며, 이를 통합 시스템에 적용하여 미래 에너지 수요와 맞물린 시스템 구현 및 최적화를 진행하고자 합니다” 박 교수는 이밖에도 ‘한국산업기술평가관리원’ 연구과제로 탄소 저감 공정설계 및 비용 모델을 개발하고 있다. 

“앞으로 재미있게 연구할게요”
정말 젊은 신진연구자에게 학계뿐만 아니라 학생들도 관심이 많다. 그가 받은 첫 질문이 ‘나이’였다고 한다. 우리가 아는 교수, 학생 간의 첫 질문으로는 부적절하지 않나 생각하지만, 교수, 학생 모두 MZ세대이기에 가능한 대화다. 그의 활동은 학생들에게 희망이자 롤모델이 된다. “학생 때 내 적성이 뭔지 모르는 경우가 많은데, 뭐라도 자신의 적성을 만들어 선택과 집중을 하는 것이 왕도까지는 아니지만, 자아실현을 할 수 있는 지름길이라고 생각합니다” 박진우 교수는 학창시절 화학공학에 관심이 많아 바로 화학공학도의 길을 선택했으며, 현재는 신진 화학공학자로 촉망받고 있다. 그는 연구비전도 뚜렷하게 밝혔다. “현재 화학 공장과 발전소에서 발생하는 이산화탄소 감축과 더불어 탄소세 등 기업들의 미래 환경 비용 절감에 이바지하고자 합니다. 또한, 인공지능 활용 측면도 넓혀, 데이터가 부족할 때 사용할 수 있는 GAN 기법을 화학공학에 활용하는 방안과 비전문가도 손쉽게 배울 수 있는 AutoML 관련 솔루션을 개발해보고자 합니다” 일찍 주어진 기회인 만큼 그에겐 많은 가능성이 열려있다. “현직으로 활동할 기간이 아직 35년 이상 남았다고 생각하니 굉장히 멀게 느껴지는데, 남은 시간을 알차게 계획하는 재미가 있을 것 같습니다” 박진우 교수는 인터뷰하면서 ‘재미’란 단어를 많이 사용했다. 학교 적응도 재미있었고, 연구자의 현실이 게임보다 재미있고, 앞으로 남은 기간 연구계획도 재미있을 것 같다는 그가 앞으로 어떤 재미있는 연구 결과물들을 보여줄지 기대된다.
 

[이슈메이커=임성희 기자] 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • 서울특별시 영등포구 국제금융로8길 11, 321호 (여의도동, 대영빌딩)
  • 대표전화 : 02-782-8848 / 02-2276-1141
  • 팩스 : 070-8787-8978
  • 청소년보호책임자 : 손보승
  • 법인명 : 빅텍미디어 주식회사
  • 제호 : 이슈메이커
  • 간별 : 주간
  • 등록번호 : 서울 다 10611
  • 등록일 : 2011-07-07
  • 발행일 : 2011-09-27
  • 발행인 : 이종철
  • 편집인 : 이종철
  • 인쇄인 : 정찬민
  • 이슈메이커 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2022 이슈메이커. All rights reserved. mail to press1@issuemaker.kr
ND소프트