‘바퀴’ 달린 모든 모빌리티 제어를 꿈꾼다
모빌리티 대전환 시대 핵심기술 개발
네 바퀴가 자유롭게 움직이는 자동차, 상상이 현실로
바퀴의 발명은 바퀴 문명이란 말이 생겨날 정도로 인류에게 큰 혁신을 가져왔다. 불, 문자와 더불어 인류의 3대 발명품 중 하나로 꼽히는 바퀴는 장거리 이동과 대규모 물자수송을 가능케 함으로써 인류 문명의 급속한 발전을 이끌었다. 그리고 오늘날의 자동차 문명을 탄생시켰다. 현 인류의 가장 보편적인 이동수단인 자동차. 이제까지 접했던 자동차의 움직임을 넘어선 움직임을 위해 ‘차별화된 제어’를 연구하는 남강현 교수는 바퀴 달린 모든 모빌리티의 제어를 꿈꾸고 있다.
안전하고 효율적인 주행을 위한 ‘제어’ 연구
이젠 자동차라는 말보다 모빌리티라는 말에 더 익숙해져야 할 터다. 모빌리티는 사람이나 사물의 이동성을 제공하는 이동수단, 또는 그러한 수단을 제공하는 서비스를 총칭한다. 렌터카, 택시, 자전거, 전동 킥보드, 드론, 철도 등이 그 예다. 바퀴 달린 지상의 이동수단을 넘어 도심항공모빌리티의 상용화가 거론되는 지금, 우리는 모빌리티 영역의 끝을 모르는 모빌리티 대전환의 시대를 맞고 있다. 남강현 교수는 대전환의 시대로 가기 전 과도기를 책임질 ‘바퀴연구’에 초점을 두고, 제어기술을 개발하고 있다. “학부와 석사 때 기계공학을 하면서 자동차 제어를 공부했고, 박사과정 때 전기전자공학을 전공하며 자연스럽게 전기자동차 제어 쪽으로 전문성을 갖게 됐습니다. 대기업에서 연구원으로 활동했었는데, 좋은 기회로 2015년 영남대에 부임할 수 있었고, 전기자동차를 포함해 미래 모빌리티 제어 연구와 교육을 진행하고 있습니다” 이에 그는 모빌리티제어 연구실을 만들고, 자동차를 넘어 산업로봇 등 인간에게 필요한 모빌리티의 안전하고 효율적인 주행을 위한 제어방법 연구, 더 나아가 새로운 모빌리티 개발을 연구주제로 잡았다.
‘하드웨어’와 ‘소프트웨어’ 모두 다룰 줄 아는 인재 양성
현재 남 교수가 집중하고 있는 분야는 전기자동차 제어 연구다. 자동차 조향 시스템이라고 하면 이해가 빠를 텐데, 자동차의 진행 방향을 운전자의 핸들링으로 조절하는 거다. 전륜이냐, 후륜이냐, 4륜이냐에 따라 자동차의 조향 시스템이 달라진다. 전기에너지를 얼마나 효율적으로 사용할 수 있느냐가 관건이다. 연구그룹은 기계 냄새가 나는 하드웨어적인 조향 시스템과 이를 효율적으로 제어하는 소프트웨어 연구를 동시에 진행한다. 관련해서 ‘멀티 조향/구동 전기자동차의 주행에너지효율 극대화를 위한 최적 경로 생성 및 모션제어에 관한 연구’ 과제로 한국연구재단 과제에 선정돼, 산업화 적용 가능성을 염두에 두고 도쿄대 연구진과 공동연구를 진행하고 있다. “네 바퀴가 각각 움직이는 모빌리티를 꿈꾸고 있습니다. 그러기 위해선 에너지 효율이 핵심인데, 에너지 효율을 극대화하기 위한 다양한 모션을 관장하는 제어기법을 연구하고 있습니다”라며 남 교수는 연구그룹의 특징으로 하드웨어와 소프트웨어를 모두 다룰 줄 아는 인재 양성이라고 덧붙였다. “지역대학이 경쟁력을 갖추기 위해선 우리만의 무언가가 필요하다고 생각했고, 소프트웨어 개발뿐만 아니라 이를 적용할 수 있는 고전적인 기계제작까지 학생들과 같이하고 있습니다” 그래서 그는 현장 실무에 바로 투입될 수 있는 인력양성에 방점을 두고, 현대자동차 등과 같은 모빌리티 기업과 산학공동연구 과제도 많이 진행하고 있다. “공학의 끝은 산업화이기에, 현장의 목소리에 귀 기울이며 더 필요한 연구가 무엇인지를 그때그때 파악해서 연구에 적용하고 있습니다”라며 남강현 교수는 “우리나라 자동차 연구는 산업계가 기술적으로 리드하고 있는데요, 대학교 연구그룹은 실제 자동차 세팅 등 산업체만큼 연구인프라를 갖출 수 없어, 연구결과에 대한 신뢰도가 떨어진다는 한계가 있는 게 사실입니다. 이에 연구인프라를 갖춘 해외 선진 연구그룹들과 공동연구하며, 한계를 극복하고 더 나아가 산업체가 도전하기 힘든 창의적이고 실험적인 연구주제를 잡아 우리가 산업계에 기술을 제공해줄 수 있는 연구성과를 내고자 노력하고 있습니다”라고 밝혔다.
“대학원 활성화가 전문인력 양성의 핵심”
남강현 교수는 구인과 구직이 매치가 되지 않는 가장 큰 이유로 서로가 바라보는 눈높이가 다르기 때문이라고 했다. 회사는 바로 실무에 투입될 수 있는 인재를 원하지만, 대학교 교육시스템이 아직 그런 요구를 충분히 반영하지 못하고 있다는 설명이다. 이에 그는 대학원의 활성화가 좋은 수단이 될 것이라 말했다. “4단계 BK21 사업인 ‘영남 미래자동차 혁신인재양성 사업단’을 통해 대학원생들이 많이 늘고, 많은 지원을 해주는 건 상당히 고무적인 일입니다. 대구경북지역이 자동차 특화지역이라 우리 대학에서 배출해낸 인재가 지역발전을 위해 활약할 수 있는 좋은 연결고리가 됩니다”
바퀴가 90도로 꺾여 게처럼 옆으로 가는 자동차, 바퀴가 360도 회전해서 제자리에서 바로 방향을 바꿀 수 있는 자동차. 모두 조향기술로 해낼 수 있는 움직임이다. 남 교수는 이런 재미있는 모빌리티를 학생들과 같이 고민하고 제작해보고 싶다며, 향후 바퀴가 달린 산업용 로봇에도 도전해보고 싶다는 바람을 전했다. 그는 미국전기전자학회(IEEE) 자동차 전문 저널 부편집장으로도 활약하며 최신 동향 파악은 물론 세계적인 네트워크 구축에도 큰 장점을 얻고 있다. “연구실 분위기를 잘 만들어 주는 학생들에게 고맙습니다. 해외 네트워크를 활용해 학생들이 해외 방문 연수 등 다양한 경험을 쌓게 해주려고 노력하고 있습니다. 견문을 넓혀, 연구에 잘 활용했으면 합니다”
[이슈메이커=임성희 기자]
