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- 영국기계학회 최우수 논문상 수상
- 최승복 교수(인하대학교 기계공학과)
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inha.ac.kr - : 서면 인터뷰
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안녕하십니까?
저희 기계공학연구정보센터에서는 국내 기계공학 연구 분야에 있어서 앞장서 나가시는 교수님들을 방문하여 연구 내용을 취재하거나, 문서로 질문 드리고 있습니다. 교수님과 실험실을 취재하고 싶지만 현재 미국에 계신 관계로 서면 질의만 드리겠습니다. 취재 결과 내용은 웹을 통해 관련 연구자들에게 제공되고 있습니다.
인터뷰에 응해주셔서 다시 한 번 감사드립니다.
A : 제가 연구하고 있는 분야는 스마트 재료(Smart Material)를 이용한 각종 기계적 메카니즘이나 시스템의 설계 및 제어에 관한 것입니다. 잘 알려진 바와 같이 스마트재료로 구성된 시스템은 센서역할을 하는 신경계, 마이크로프로세서 역할을 하는 두뇌계, 그리고 작동기 역할을 하는 근육계로 형성되어 있기 때문에 그 기능면서 우리 인간과 비교되고 있습니다. 따라서 우리 인간과 같이 외부의 환경변화에 유호 적절히 대처 할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문에 차세대 기술로서 미국을 비롯한 여러 선진국에서 활발히 연구하고 있는 분야입니다.
저희 실험실에서는 지금까지 나와있는 스마트재료중 실용적 응용성이 뛰어난 ER(Electro-Rheological)유체, MR(Magneto-Rheological)유체, 압전재료, 형상기억합금을 사용하여 각종 장치를 개발하고 있으며, 이중에서 “ER유체를 이용한 자동차 부품개발”이란 주제아래 2001년 과학기술부 국가지정연구실(NRL)로 선정되었습니다. 현재 저희 실험실에서 수행하고 있는 주요 연구과제로서는 ER 및 MR 유체를 이용한 자동차용 쇽업소버와 ABS개발, ER 및 MR유체를 이용한 의료장치개발, 압전재료를 이용한 CD-ROM 및 HDD의 진동제어, 형상기억합금을 이용한 초소형 로봇제어 등이 있습니다. 저희 연구실에서 수행하고 있는 스마트재료기술은 기계공학 분야 중에서 여러 학문간의 융합이 가장 필요한 분야라고 생각합니다. 기계공학의 기본 지식은 물론, 재료공학, 제어공학, 정보공학, 나노공학등 다양한 학문지식이 필요하기 때문에 여러학문간의 체계적이고 합리적인 협조가 이루어 질때 성공적인 결과가 나오게 됩니다. 미국에서는 7년 전부터 계속하여 국가주도(NSF 및 군관련 연구소)로 여러 학문분야의 연구자들이 참여하는 체계적이고 종합적인 스마트재료기술 프로그램을 운영해오고 있으며, 영국에서도 학교와 중소기업을 중심으로 한 산학 협동 스마트재료 기술 프로그램이 진행되고 있습니다. 스마트 재료 기술은 자동차를 비롯, 항공기, 로봇, 의료기기, 건축 및 토목 분야등 여러 분야에 유용하게 응용될 수 있기 때문에 시장 규모가 매우 크다고 할 수 있으며, 따라서 기술선점을 위한 국제 경쟁력도 그 만큼 치열하다고 할 수 있습니다. 반도체의 출현이 인류발전에 크나큰 변화를 가져 왔듯이, 21세기 인류문명의 또 하나의 전환점을 가져올 수 있는 분야가 ‘스마트재료기술’이 될 것으로 기대합니다.
A : 이곳 미국대학의 한 연구실에서 이 소식을 접했을 때 가장먼저 제 머릿속을 스치는 것은 그동안 저희 실험실(Smart Structures and Systems Laboratory)을 거쳐나간 100여명의 졸업생 모습 하나 하나였습니다. 논문상 수상의 영광을 저희 실험실 졸업생과 재학생 모두에게 돌리고자 합니다. 그들의 열정과 땀이 없었다면 오늘의 이 기쁨은 오지 않았을 것입니다.
지금까지 한국공학한림원 젊은 공학인상, 과학기술단체 총연합회 우수 논문상등 여러 논문상과 많은 연구비 Grant를 받아 왔지만 금번 수상하게되는 논문상이야 말로 저에게 특별한 의미를 갖게 합니다. 새로운 분야를 도전하는 연구자로서 가져야 할 기본인 창의적 정신과 인내심이 얼마나 중요한가를 다시 한번 깨닫는 계기가 된 것 같습니다. 이 논문에서 제안한 ER 쇽업소버의 새로운 아이디어를 내 놓고 실험이 되지 않아 설계 메카니즘와 제어로직을 수없이 변경해 가면서 밤낮으로 연구를 진행했던 기억이 생생하게 납니다.
수많은 시도와 실패 끝에 성공을 맞보는 희열, 그것이 있기 때문에 오늘밤도 수많은 연구실의 불빛이 환하게 타오르고 있는 것이 아닐까 생각해 봅니다. 앞으로도 계속해서 끊임없는 도전과 인내를 통해 훌륭한 제자들을 많이 키우고 조금이나마 국가 기술 발전에 공헌하고자 하는 것이 저의 수상 소감입니다.
A :지금까지 제안된 대부분의 승용차용 ER 혹은 MR 쇽업소버의 메카니즘은 작은 간극이 있는 원형 실린더형으로 구성되어 피스톤의 상하운동에 따라 알맞은 전기장을 공급하게 되면 원하는 댐핑력을 얻을 수 있습니다. 그러나 이러한
메카니즘을 적용할 경우 댐핑력의 크기는 ER 혹은 MR 유체가 갖고 있는 항복응력의 크기에 직접 비례하여 매우 우수한 성능의 유체를 사용해야 하며, 동일한 전기장을 공급하면 상하 방향으로 동일한 댐핑력이 발생되어 승차감 향상에 한계를 갖고 있습니다.
따라서 선정된 논문에서는 부동 피스톤을 이용하여 상하운동에 따라 오리피스의 크기를 조절할 수 있는 새로운 메카니즘을 제안 하였습니다. 이 경우 댐핑력의 크기를 전기장 세기와 오리피스 사이즈로 제어할 수 있기 때문에 유체가 갖고 있는 항복응력에 덜 민감하며, 상하운동에 따라 동일한 전기장을 공급한다 하더라도 오리피스 사이즈를 조절할 수 있기 때문에 비대칭의 댐핑력을 얻을 수 있습니다.
다시 말하면, 리바운드(rebound)시에는 큰 댐핑력을, 그리고 자운스(jounce)시에는 작은 댐핑력을 발생시켜 우수한 승차감을 얻을 수 있습니다. 나아가서 제어 기능의 마비시에도 기본적인 댐핑력이 발생 할 수 있도록 설계되어 안전한 운전이 가능하도록 하였습니다. 본 논문에서는 두가지 형태의 ER 쇽업소버를 제작하였으며, 현가장치 제어를 위한 최적 제어기를 설계한 후 실험적 구현을 통하여 이러한 장점들을 입증 하였습니다. 앞으로 실차시험을 통하여 성능 검증을 할 예정입니다.
A : 제가 미국에서 석.박사를 마치고 잠시 기계연구원에 있다가 이곳 기계과에 온 것이 91년3월 봄이었습니다. 누구나 다 마찬가지겠지만 대학교수가 된 기쁨을 만끽하면서 개나리와 목련이 아름답게 피어 있는 교정을 거닐면서 나름대로 교육과 연구에 대한 단기적, 장기적 계획을 세웠습니다. 텅 비어 있는 실험실 공간을 각종 연구기기로 가득 메우기 위해 동분서주 하였습니다. 그 당시만 해도 제가 연구한 분야가 국내에 잘 알려지지 않아 여러 곳을 다니면서 세미나를 실시하였고, 여러 학회지에 소개하는 글도 많이 썼습니다. 다행이 업체와 정부 기관으로부터 여러 프로젝트를 수주하여 연구를 수행하게 되었습니다. 연구 진행중 어려웠던 점은 여러 가지가 있었지만 그래도 가장 힘들었던 점은 학생들로 하여금 우리가 수행하고 있는 연구 과제가 얼마나 재미있고 도전적인가를 스스로 느끼게 하는 것이었습니다.
처음에는 많은 학생들이 이것이 가능할까? 이러한 것을 기계과에서 왜하지? 이러한 것 하면 취직은 잘 될까? 등등 회의적인 태도를 보였습니다. 이러한 태도를 불식시키는 가장 빠른 길은 연구세미나를 실시하는 것이었습니다. 이를 통하여 우리뿐만 아니라 세계 여러 유명대학에서도 우리와 유사한 연구를 활발히 수행하고 있다는 사실을 학생들에게 인식 시킬 수 있었거든요. 매주 토요일 하루를 연구세미나 날짜로 잡아 나를 포함 모든 학생들이 발표를 시작 하였습니다. 물론 발표는 최소한 연구개요 설명까지는 영어로 하는 것이었습니다.
초기에는 아침 발표자에게 인사는 ‘good afternoon``으로 하지 말고 ‘good morning``으로 해야되 하고 주문 했지만 긴장한 나머지 ’good afternoon`` 이라고 하는 학생이 많이 있었지요. 난생 처음 남 앞에서 자기가 공부한 것을 영어로 발표하는 것이니까 충분히 이해가 가지요. 그 때 시작한 연구 세미나는 지금까지 계속되어 26권의 세미나 책자로 남아 있으며, 이제는 모두 프로가 되어 나보다 영어 발표를 잘하는 학생이 많이 있지요. 그동안 입소문도 나고 홈페이지 정보도 있고 하여 우리 실험실에 들어온 학생들은 더 이상 회의적인 태도를 보이지 않습니다. 각자 맡은 연구 과제 자체에 자부심과 흥미를 갖고 최선을 다하고 있는 모습들이 아름다우며 교수로서 행복함을 느끼고 있습니다.
A : 이곳에 머물고 있지만 저의 연구 활동은 국내 연구활동의 연장선이라고 보면 됩니다. 연구프로젝트도 그대로 수행하고 있으며, 학생들은 e-mail을 통해 지도하고 있지요. 다만 제가 이곳 미국에 1년간 온 가장 중요한 목적은 이곳 교수와 전문서적을 집필하는 것입니다. 지금까지 연구했던 내용을 바탕으로 스마트 유체의 모델링과 제어에 관해 책을 쓰고 있으며 계획대로 잘 나가고 있습니다. 매주 1회씩 미팅을 통하여 작성된 원고를 검토하고 서로의 지적을 보완하는 방법으로 진행하고 있습니다. 모두가 다 같지는 않겠지만 제가 경험한 이곳 교수와 대학원생들의 연구 활동을 간단히 설명 드리지요. 이곳 교수들의 강의 시간은 평균 주당 6시간(학부+대학원) 정도 되며, 나머지 시간은 대부분 연구에 투자를 하고 있습니다.
특히 저와 책을 같이 쓰고 있는 교수나 제가 만나본 몇 분의 명성이 있는 교수들은 1년 내내 proposal을 쓰고 있는 것 같아요. 1년에 약 10개 정도의 proposal을 내면 3개 정도 선정이 된 답니다. 그래야 대학원생 3-4명을 받을 수 있게 되지요. 그 외에 학생들과의 개인 미팅과 논문 작성등 매일 매일 일에 치어서 살아가고 있는 것 같아요. 어떻게 보면 한국 교수들의 생활보다 삭막하고 더욱더 치열한 경쟁 속에서 살아가고 있는 느낌 이예요. 이곳 대학원생들의 하루 생활은 한국과 매우 흡사하지요. 제 연구실 주위에 약 20명 정도의 기계과 및 항공과 대학원생들이 있는데 아침 9시 경에 나와 저녁 8시 경에 집에 갑니다. 오전에는 주로 강의를 듣거나 교수들과의 미팅을 하고 오후에는 실험을 많이 하고 있습니다. 다만 다른 점이 있다면 프로젝트 진행 방법이겠지요.
이곳 학생들은 철저히 개인중심의 연구프로젝트를 수행하고 있으며 서로간의 도움을 요청하지 않습니다. 같은 실험실의 다른 학생과 중복되는 일이 있다 해도 처음부터 끝까지 본인이 책임지고 모두 다 수행하는 것이 특징입니다. 일의 시간적 능률면에서는 학생들간 서로 협동하는 방법보다 떨어지겠지만 학생입장에서 보면 문제 해결능력, 자신감 등 여러 가지 장점이 있을 수 있습니다. 프로젝트 성격에 따라 두 가지 방법을 적절히 잘 이용하면 교수와 학생 모두에게 많은 이익을 가져다 줄 수 있을 것이라 생각합니다.
A : 요즘 여러 매체를 통하여 이공계 기피현상에 대한 우려의 목소리를 자주 들을 수 있습니다. 이에 대한 여러 가지 대책이 쏟아져 나오고 있지만 저는 다른 관점에서 보고 싶습니다. 장학금 지급, 해외유학, 병역특레혜택등 현실적인 대책도 조금은 도움이 되겠지만 현재 우리나라 곳곳에 그리고 많은 사람들 머리 속에 만연되어 있는 ‘대박’의 꿈이 사라지지 않는한 우수한 인재들의 이공계 기피 현상은 계속 될 것입니다. 공학은 도박이 아니며 거짓된 공학은 파멸을 가져옵니다. 공학은 단기간에 인생역전을 가져다주지 않습니다. 인내와 도전적 정신을 갖고 공학을 하는 사람들이 다른 분야에 종사하는 사람들과 비교하여 공정한 경쟁을 하고 있다고 느낄때 그리고 공정한 대우를 받고 있다고 느낄때 이공계 기피 현상은 자연적으로 해소 될 것이라 생각합니다.
이렇게 사회적 분위기가 변화된다면 돈이 아니라 공학이 좋아서 공학에 매력을 느껴서 찾아오는 인재들이 많이 있을 것입니다. 현재 공학을 전공하는 후학들에게 특별히 당부하고 싶은 말은 자기가 하고 있는 일에 너무 조급한 승부를 걸지 말라는 것입니다.
조급히 얻은 승리는 2등이 될 수 있습니다. 왜냐하면 공학은 하나의 정답이 아니라 여러개의 정답이 존재하는 학문이기 때문입니다. 그리고 문제가 잘 풀리지 않을때 ‘sleep on it`` 과 ’keep on it``을 병행해 간다면 언제나 좋은 결과가 있을 것입니다. 왜냐하면 공학은 진실한 답만을 허용하는 학문이기 때문입니다.
A : 어려운 질문입니다. 지금까지 지내오면서 그렇게 심각하게 생각하지도 않았고 또 저에게는 소중하게 여기는 것이 많기 때문입니다. 학교에서는 제자들, 집안에서는 가족들, 나에게는 모든 일들이 하나하나 다 소중한 것이라 생각합니다. 단지 제가 평소 삶의 철학으로 갖고 있는 좌우명이 있다면 Benjamin Franklin 이 말한 “An investment in knowledge always pays the best interest" 라는 구절입니다. 언제나 최선의 노력을 통해 새로운 지식세계에 도전하고 이로부터 얻는 기쁨이야 말로 제가 가장 소중히 여기는 재산이라 생각합니다.
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* 인하대 최승복 교수, 영국기계학회 최우수 논문상 수상
[전자신문 2004-03-24 08:40]
최승복 인하대 기계공학과 교수가 영국기계학회 자동차분과에서 수여하는 2003년 최우수 논문상을 수상했다. 최 교수는 승용차의 진동을 제어하기 위한 새로운 형태의 ‘쇽 옵소버(shock absorber)’를 제안해 수상의 영예를 안았다. 이 장치는 전기유동유체를 이용한 가변식 완충기로서 차량의 진동을 유발하는 노면의 조건에 따라 알맞은 전기장을 공급해 최적의 승차감을 얻게 해준다.
이 상은 영국기계학회 자동차부문 국제과학기술색인학술지(SCI)인 ‘자동차 엔지니어링 저널(Journal of Automobile Engineering)’에 게재된 논문 중 최우수 논문 1편에 주어진다. 시상식은 5월 6일 영국 런던에 있는 영국기계학회 본부에서 열린다.
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