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- 미국기계학회(ASME) 2015년 적응구조물 및 재료 시스템분야 최우수 연구자상 수상
- 최승복 교수(인하대학교 기계공학과)
- ̸ :seungbok
inha.ac.kr - : 서면 인터뷰
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안녕하세요. 메이트릭 회원 여러분!
오늘 인터뷰를 해주신 최승복 교수님(인하대, 기계공학과)은 2004년 영국기계학회 최우수 논문상 수상으로 서면 취재를 한 바가 있는데요. 당시 부동 피스톤을 이용하여 상하운동에 따라 오리피스의 크기를 조절할 수 있는 새로운 메카니즘을 제안하는 내용이었습니다. 교수님은 스마트재료 시스템제어 분야에서 400여 편이 넘는 SCI 국제논문을 게재하시고, 18권의 관련서적을 영문으로 저술하는 등 활발히 연구를 하시고 계시면서스마트 재료 및 지능시스템 연구 분야의 탁월한 학문 업적을 인정받아 미국기계학회(ASME : American Society of Mechanical Engineers)에서 수여하는 ‘2015년 적응구조물 및 재료 시스템분야 최우수 연구자상’을 수상하였습니다. 이 상은 스마트재료와 지능시스템 분야의 연구업적과 저술, 국제학술대회 활동 등을 종합적으로 평가해 매년 한명을 시상한다고 하는데요. 올해 모두 12명의 후보가 추천됐으며, 아시아권에서 수상자를 배출한 것은 이번이 처음이라고 합니다. 교수님의 연구 주제와 이번 수상에 대한 자세한 이야기 나눠보도록 하겠습니다.
1. 교수님 다시 인터뷰하게 되어 영광입니다. 지금 교수님께서 하시고 계시는 연구에 대한 소개 부탁드립니다.
저 또한 오래전에 인터뷰를 한 후 다시 인터뷰하게 되어 영광입니다. 현재 우리 연구실에서는 여러 가지 연구토픽을 수행하고 있는데 그 중에 하나가 수술용 로봇에서 가장 중요한 햅틱마스터를 개발하고 있습니다. 이를 개발하기 위해 기존 다른 연구자들과는 다르게 우리 연구실에서는 스마트 유체인 MRF(Magneto-Rheological Fluid)를 사용하고 있습니다. 로봇수술에서 의사가 햅틱마스터의 조작을 하면서 수술 중 발생하는 힘 혹은 토크를 느낄 수 있게 하는 장치로써 기존의 서보모터에서 발생하는 불안정 문제를 해결해 주며 또한 아주 미세한 인체조직의 힘을 구현할 수 있어 로봇수술을 위한 의사의 훈련기간을 기존 6개월에서 1-2개월로 단축시키는 장점이 있습니다. 또한 우리연구실에서는 압전작동기를 이용한 고온에서의 유량제어밸브개발, MRF를 이용한 어린아이의 카시트의 충격완화장치 개발, 건설기계장비의 충격완화용 MR댐퍼개발등 다양한 연구 토픽을 수행하고 있습니다.
2. 미국 기계학회(ASME) 스마트 재료 및 지능시스템 연구 분야에서 2015년 최우수연구자상으로 선정되셨습니다. 소감을 부탁드립니다.
우선 무엇보다도 지난 30여년간 스마트구조물 및 제어시스템에 대하여 한 우물을 깊게 판 덕분에 이 상을 받게 된 것 같아 연구자로써 매우 기쁘고 생각하고 영광스럽게 생각합니다. 이 상의 수상으로 인하여 지금까지 이 분야에서 400여편의 SCI논문을 발표하고 각종 국제학술회의 조직위원활동 그리고 국제저널의 편집위원활동을 통하여 세계적 학자로 인정받은 기회가 된 것 같아 더욱 보람찬 제 인생을 사는 것 같습니다. 물론 이 상은 저 개인이 받은 것이 아니라 그 동안 우리 “Smart Structures and Systems Laboratory”를 졸업한 석사 130여명, 박사 35명이 함께 받은 것이라 생각합니다. 그들의 연구에 대한 열정과 피나는 노력이 없었다면 이상을 받지 못하였을 것입니다. 본 인터뷰를 통하여 우리연구실을 졸업한 모든 제자들에게 깊은 감사를 드리고 그들에게 오늘의 이 수상을 돌립니다.
3. 선정된 논문의 내용을 요약하신다면 어떤 내용인가요?
이 상은 특정한 논문에 대한 상이 아니고 Smart/Adaptive Structure분야에서 가장 탁월한 업적을 이룩한 사람에게 미국기계학회(ASME)에서 매년 1명씩 선정하여 주는 상입니다. 따라서, 상의 이름이 “ASME 2015 Adaptive Structures and Material Systems Award”입니다. 2015년의 경우에는 12명이 추천되어 서류평가와 비밀투표를 통해서 제가 선정이 된 것으로 알고 있습니다. 그리고 이상의 수상자는 매년 개최되는 “ASME SMASIS (Smart Materials, Adaptive Structuresand Intelligent Systems) 국제학술대회에서 기조연설을 하게 되어 있는데 저의 경우 ”Magneto-Rheological Fluid Technology in Korea: Material Characterizations and Applications“ 이라는 제목으로 지난 9월23일 미국 콜로라도 스프링스에서 열린 SMASIS 학회에서 기조연설을 하였습니다.
4. 연구 진행 중 어려운 점이 있었다면 어떤 점이었으며 어떻게 해결해 오셨는지 알려주세요.
저는 “당신의 취미가 무엇이냐”라고 물으면 언제나 “저의 취미는 연구하는 것입니다“라고 답변해 오고 있습니다. 연구진행중 어려운 점을 만났을때가 가장 기쁘며 이를 해결하였을 때 두 번째로 기쁨을 느끼고 있습니다. 연구하는 동안 어려운 점을 만나는 것은 행운입니다. 어려운 점의 해결방법은 크게 두 가지로 접근하고 있습니다. 하나는 학생들과 Brain Storming을 통하여 해결하고 있으며, 다른 방법은 저 혼자 약 1주일간 수많은 해결책에 대한 상상(?)을 하여 해결하고 있습니다. 여기서 상상이라고 표현한 이유는 제가 해결하고자 하는 방법이 현실적인 것도 있고 비현실적인 것도 있기 때문입니다. 현실적인 해결책 중에서 가장 효과적인 방법을 채택하고 나머지와 비현실적인 방법은 미래연구를 위하여 연구노트에 기록을 해 둡니다. 특히 현재 기준으로 현실적이지 못한 해결책이나 아이디어들이 5년후 혹은 10년후에는 실용가능성이 매우 높기 때문에 잘 간직하고 있는 것이 매우 중요합니다.
5. 2012년 발표한 논문 ‘최대 토크 및 구속공간을 갖는 MR브레이크의 선정’은 2012년에 최다 인용논문 50선에 선정되기도 했는데요. 이 논문에 대한 소개와 독자들에게 인기 있는 비결은 무엇인지 궁금합니다.
본 논문은 IF=2.5인 SCI 저널 Smart Materials and Structures에 발표된 것으로 각종 수송시스템의 브레이크를 MRF를 사용하여 설계할 때 기존 브레이크와 호완이 될 수 있도록 토크 및 장착공간을 구속조건으로 하여 최대한 가장 작게 (compact) 설계하게 하는 연구입니다. 특히 본 연구에서 구속조건으로 잡은 장착공간을 유지하면서 각 브레이크에서 요구되는 최대토크를 발생시킬 수 있는 최적설계 연구방법이 비교적 간단하고 실용성이 높아 이 분야를 연구하는 연구자나 관련 산업분야 종사자들에게 매우 유익한 정보를 제공하는 것 같습니다.
6. 교수님 발표되는 논문마다 국내외 하이라이트 논문으로 각광받으시고 계시는데요. 올해 1월 ‘스마트 재료와 구조’저널에서 발표한 ‘2014년 하이라이트 논문 23선’에 ‘정밀 제조장비의 진동제어를 위한 세 개의 새로운 작동기 실험’이 선정된 것으로 알고 있습니다. 그 논문에 대한 소개 부탁드립니다. 기존 논문과 어떤 점이 추가되었는지도 궁금합니다.
본 연구는 한국생산기술연구소와 공동으로 수행한 정부과제로 기존의 반도체장비 및 노광장비 등에서 발생하는 미세진동을 줄이기 위해 MR댐퍼와 공기댐퍼를 함께 사용한 연구내용으로 구성되어 있습니다. 매우 우수한 정밀도가 요구되는 대형 반도체장비에서 모터의 작동이나 작업자의 걸음걸이로 인하여 발생하는 아주 미세한 과도진동을 제어하는데 중점을 두고 MR댐퍼를 설계한 후 실험을 통하여 진동제어효과를 입증한 논문입니다. 공기댐퍼만을 이용한 기존 시스템에 비하여 본 연구에서 제안한 진동제어 방법으로 약 30%의 진동감소 향상을 가져온 것으로 평가되었습니다. 이를 검증하기 위하여 본 연구에서는 진동의 크기를 시간영역과 주파수 영역에 나타내어 진동크기를 직접 비교하였습니다. 실제 반도체장비에 MR댐퍼를 적용하여 진동을 효과적으로 줄인 실용적 논문이기 때문에 2014년 하이라이트 논문으로 선정되었다고 생각하며 또한 관련 산업체에서 연구하는 많은 사람들에게 큰 도움을 줄 수 있는 내용이기 때문에 다운로드 수 가 매우 많다고 판단합니다.
7. 이 외 영국기계학회 학회지인 ‘기계공학과학학술지’에 게재한 ‘세탁기용 MR댐퍼의 최적설계’는 2014년 12월에 발표된 ‘가장 많이 읽힌 논문’ 50선에 뽑혔습니다. 정말 대단하신 것 같습니다. 교수님. 이 논문에 대해서도 궁금합니다. 간략한 소개 부탁드립니다.
본 논문에서는 드럼용 세탁기의 진동저감을 위하여 MR댐퍼를 설계한 후 수학적 모델링을 수행하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 진동제어 성능이 우수함을 입증한 결과를 제시하였습니다. 특히 MR댐퍼 설계 시 기존의 세탁기 댐퍼의 크기와 가격 등을 고려하여 최소한의 MR유체가 들어가도록 하고 기존댐퍼 사이즈보다 10%의 볼륨증가라는 설계구속조건을 가지고 최적설계기법을 통하여 MR댐퍼의 전극, 유로길이 등을 결정한 내용이 많은 연구자나 산업체 관계자들에게 호감을 주는 것이 아닌가 생각합니다. 특히 현장에서 세탁기 댐퍼를 개발하는 연구자들에게는 빨래모드와 탈수모드에서 간단한 제어로직으로 진동 및 소음을 저감하려는 노력을 많이 하고 있으며 세탁기 댐퍼의 제작단가에 매우 민감하게 생각하기 때문에 본 연구의 내용이 그들에게 많은 도움을 줄 것이라 생각합니다.
8. 교수님께서는 논문을 집필하실 때 가장 중점적으로 생각하시는 부분은 어떤 것인가요? 가령 사실(fact)위주의 논문, 미래지향적 논문, 결과 데이터를 중시하는 논문 등 어디에 중점을 두시나요?
사실 논문작성은 그리 크게 문제가 되지 않습니다. 가장 중요한 것은 연구토픽을 결정하는 단계입니다. 저의 연구토픽 결정에는 저만의 철학이 있습니다. 제가 가장 중요하게 생각하는 철학은 지금 내가 하려고 하는 연구내용이 전 세계 75억 인구 중에서 처음 시도하는 것인지, 즉 연구내용의 독창성을 가장 중요한 요소로 생각합니다. 두 번째 철학은 현재 하려고 하는 연구내용이 기존 연구방법에 비하여 어떠한 장단점이 있는지 철저한 분석을 한 후 연구를 시작합니다. 세 번째는 우리가 하려고 하는 연구내용이 미래지향적이며 실현가능한 것인지 철저히 검토한 후 연구를 시작 합니다. 이러한 세 가지 철학을 가지고 연구를 수행한 후 그 결과를 바탕으로 논문을 작성하면 연구의 독창성, 연구내용의 미래지향성, 그리고 연구결과의 타당성 등이 매우 뛰어나 논문의 채택 가능성이 매우 높습니다. 다만 가끔씩 연구내용이 너무 철학적이라 적당한 심사자가 없어 논문이 되돌아오는 경우는 있습니다. (^^)
9. 그동안 스마트재료에 관한 ‘압전 전동기를 이용한 제어시스템’ 등 3권의 영문판 전문서적과 7개 영문판 전문서적의 챕터저자(Chapter Contributor)로 참여하셨는데요. 미국의 출판사는 2번에 걸친 엄격한 심사를 거친 후 출간되는 것으로 알고 있습니다. 때문에 대학원생을 위한 교재나 관련분야를 연구하는 전문가의 참고문헌으로 유용하게 활용될 것으로 예상되는 데요. 특히 한국과 비교하여 영문으로 책을 편찬하실 때 힘든 점 어려운 점이 있었다면 무엇일까요? 또한 총 18권을 집필하신 것으로 알고 있는데요. 그 중 가장 애착이 가는 책은 어떤 것인가요? 책에 대한 간략한 소개 부탁드립니다.
예, 맞습니다. 전문서적을 외국출판사에서 출간하려고 하면 첫째 저술하고자 하는 책의 간단한 요약서와 목차를 보내면 출판사 자체에서 독자들의 흥미도등을 검토한 후 가부를 결정하게 됩니다. 이를 통과하면 저술하고자 하는 책의 제목, 목차, 샘플 챕터, 그리고 이와 관련된 분야의 서적들과의 비교검토, 그리고 저술하고자 하는 책의 마켓팅 범위까지 들어가는 자세한 Book Proposal을 제출하게 됩니다. 그러면 출판사는 이 프로포잘을 관련분야의 전문가 5명에게 보내어 심사를 하고 그 심사평에 따라 책의 출간 여부를 결정하게 됩니다. 만일 5명중에 2명이상이 좋지 않은 심사평을 제출하면 일반적으로 책의 출간을 하지 않는 것으로 알고 있습니다. 다행히 저의 경우는 모든 심사자의 심사평이 좋아 책을 출간하는데 그리 오래 걸리지 않았습니다. 제가 저술한 책 중에서 대표적인 책은 아래와 같습니다.
1. Piezoelectric Actuators : Control Applications of Smart Materials (ISBN : 978-1-4398-1808-4), April 2010, Taylor & Francis Group CRC Press, Boca Raton, FL, USA
2. Magnetorheological Fluid Technology : Applications in Vehicle Systems (ISBN : 978-1-4398-5673-4), November 2012, Taylor & Francis Group CRC Press, Boca Raton, FL, USA
첫 번째 책에서는 압전작동기 (Piezoelectric Actuator)를 이용한 각종 응용시스템이 모델링방법에서부터 실험제어까지 자세히 나와 있습니다. 특히 압전작동기를 이용한 선박용 능동마운트에 대한 연구내용, 유연한 압전작동기를 이용한 잠수함구조물과 같은 Shell 구조물의 공기중 그리고 수중에서의 진동 및 소음제어결과는 이 분야를 연구하는 사람들에게 많은 도움을 주고 있습니다. 두 번째 책은 MRF를 이용한 자동차 분야 응용시스템 책 중에서 바이블이라고 불리정도로 매우 다양한 시스템과 다양한 제어기법들이 포함되어 있습니다. 자동차의 쇽업서버에서부터 연료절감을 위한 햅틱장치에 이르기까지 새로운 개념의 자동차 부품 및 시스템이 소개되어 동적모델링, 제어기법, 실험적증명등이 제시되어 실무에서 연구하는 관련분야 사람들에게 매우 유익한 참고문헌이 되고 있습니다. 두 책 모두 대학원 교재로 사용할 수 있으며 관련분야 연구자들에게 참고문헌으로 사용 될 수 있습니다. 영어로 책을 저술하는 것과 한글로 하는 것의 차이점은 없는 것 같습니다. 일단 책의 목차가 정해지면 내용을 준비하고 그 내용에 따라 논리적으로 책을 써 내려가면 되기 때문에 특별히 어려운 점은 없습니다. 다만 다 작성 후 출판사로부터 교정이 올 때 문법을 비롯한 표현 방법에 있어 비교적 많은 부분의 수정이 온다는 것이 조금 부담이 된다고 할 수 있습니다. (^^)
10. 향 후 추진하시고자 하는 계획이나 연구진행 방향 대해서 궁금합니다.
저는 사실 연구보다는 티칭(teaching)을 좋아합니다. 학생들에게 강의를 하면서 학생들이 내가 설명하는 이해하고 이해한 것을 응용하여 자기만의 문제를 만들어가고 하는 것이 논문 작성하는 것 보다는 훨씬 재미가 있습니다. 자랑은 아니지만 저는 인하대학교 제 1회 학생이 추천하는 명 강의상등 강의와 관련된 상을 많이 받았습니다. 그런데 제가 강의를 할 때 쓰는 교재는 모두 외국인이 저술한 책으로 제 나름대로의 철학을 담아 강의하는 것이 어려워 지난 10여년 동안 학부학생용 교재를 준비하기 위하여 교재용 자료를 차근차근 준비해 오고 있습니다. 따라서 저의 향후계획에서 가장 중요한 것은 학부용 “자동제어” 책과 “메카트로닉스” 책을 영어로 저술하는 것입니다. 한국 학생들의 정서에 맞게 그리고 학생들이 강의를 들으면서 독창성을 발휘 할 수 있도록 할 수 있는 교재가 되어야겠지요. 언제 완성이 될지 모르겠지만 저도 이 책의 완성을 상상하면 마음이 설렙니다.
11. 같은 분야를 공부하는 대학원생들에게 한 말씀 부탁드립니다.
어느 특정한분야를 처음 연구하는 대학원생들에게 있어 가장 중요한 것은 현재 내가하고 있는 연구분야가 진정으로 흥미있고 나의 미래에 영원한 친구가 될 수 있는 분야인지 분명히 판단을 한 후 연구진행을 해야 하는 것입니다. 단지 학위취득만을 위하여 별로 관심도 없는 분야에 수많은 시간을 투자하고 있다면 그야말로 바보라 아니 할 수 없으며 슬픈 일이죠. 자기가 연구하는 분야와 가장 가까운 친구가 되어 24시간 같이 한다면 풀리지 않을 문제가 어디 있으며 어려움과 지루함을 느낄 사이가 어디 있겠습니까. 그리고 한 가지 더 부탁드릴 것은 연구에 많은 시간을 투지하여 시간적 여유는 많지 않겠지만 틈틈이 교양서적 및 자기개발서적을 많이 읽었으면 합니다. 특히 공학을 연구하는 우리들에게는 앞으로 인문사회계의 지식이 절대적으로 필요하며 또한 그들 분야와의 융합이 반드시 필요할 것입니다. 보다 많은 독창적인 공학문제를 만들어 내고 이를 활용하여 경제적 이익을 얻고자 할 때 많은 양의 독서가 여러운의 희망찬 미래를 개척하는데 많은 도움을 줄 것으로 확신합니다. 마지막으로 대학원 학생들에게 당부하고 싶은 이야기는 연구를 비롯한 일상생활에서 늘 MVP정신을 가지고 최선을 다 하시면 아름다운 미래가 여러분을 기다리고 있을 것입니다. 부디 Mission, Vision, Passion의 정신을 가지고 순간순간 최선을 다 하시길 바랍니다. 감사합니다.인하대학교 지능구조물및 시스템 연구실: http://www.materic.or.kr/community/lab/content.asp?p_id=560&page=1&s_code=&s_kinds=s_author&s_word=최승복&s_name=&f_code=
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