▲ 윤관호 MSDE학과 교수

윤관호 MSDE학과 교수 메타물질 설계 프로그램 개발 및 무료배포

  올해 3월 우리대학 MSDE학과에 교수로 부임한 윤관호 MSDE학과 교수(이하 윤 교수)와 포항공대 연구팀이 메타물질 설계 소프트웨어를 개발해 무료로 배포했다. 메타물질이란 넓은 범위에서 자연에 존재하지 않는 인공물질을 말하며 좁은 의미로는 물질의 광학적 특성을 자유자재로 조절할 수 있는 물질을 말한다. 실제로 메타물질을 통해 ▲매우 높은 굴절률을 가지는 초고굴절 물질 ▲머리카락보다 100배 얇은 초박막 평면 렌즈 ▲투명망토 ▲가상현실 디바이스 등 다양한 기능이 실험을 통해 검증됐다.

  물론 이러한 기술들이 실험실 수준을 넘어 실제 상용화되기까지는 오랜 시간이 필요할 것이다. 하지만 메타물질을 통해 기존의 광학 기술의 한계를 극복하고 새로운 응용 및 산업 분야를 개척할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

  이러한 메타물질을 설계하기 위해 다양한 상용 프로그램들이 개발돼 사용되고 있지만, 상용 프로그램의 경우 다양한 분야에 활용할 수 있는 범용성을 중시해 메타물질 설계와 같은 특정한 분야에서는 불편한 점이 많았다. 예를 들어 너무 많은 시간이 걸린다거나 계산 결과의 정확성이 떨어지는 등의 문제가 있다.

  윤 교수는 “이번에 개발한 프로그램은 메타물질 설계에 최적화돼 상용 프로그램과 비슷한 수준의 정확도를 가지면서도 계산속도가 빠르다”라며 “상용 프로그램의 라이센스 비용이 한 해에 적게는 수백만원에서 많게는 수천만원을 넘어가지만 이번에 개발된 프로그램은 무료로 배포되기 때문에 메타물질 연구 발전에 조금이나마 기여할 수 있을 것이다”라고 배포한 프로그램의 특징과 장점을 밝혔다.

  윤 교수는 기계공학을 연구하는데 소프트웨어를 개발한다는 것이 다소 생소하게 느낄 수 있다. 하지만 기계공학은 다른 학문과 산업의 기반이 되는 기술을 연구하는 학문이다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션이 보편화되면서 모든 산업분야에는 그에 맞는 시뮬레이션 프로그램이 사용되고 있는데, 이 또한 일종의 도구(소부장)이며 부가가치가 매우 높은 첨단 산업이지만 국산 소프트웨어의 비중은 매우 적은 편이다.

  이러한 소프트웨어는 컴퓨터공학적인 지식뿐만 아니라 해당 학문에 대한 깊은 이해가 요구되기 때문에 결국 해당 학문을 전공한 사람만이 컴퓨터공학과 접목해 그에 맞는 소프트웨어를 개발할 수 있다. 쉽게 말하면 그 자체가 목적이라기보다는 소부장(소재, 부품, 장비)처럼 상위의 무언가를 이뤄내기 위한 일종의 도구를 연구하는 학문이다. 윤 교수는 “다른 학문과 산업의 기반을 연구하는 학문이라는 기계공학의 정체성은 하드웨어와 소프트웨어를 가리지 않기 때문에 4차 산업혁명이라는 시대적인 흐름에 따라 전통적인 하드웨어를 넘어 소프트웨어까지 영역을 넓혀가고 있다”라며 “이러한 맥락에서 이번 연구 결과를 통해 기계공학을 공부하는 학생들에게 기계공학이란 무엇인가에 대해 다시 한번 생각해보고 자신이 나아갈 방향에 대해 더 넓은 시각에서 고민해볼 수 있는 계기가 됐으면 좋겠다”라며 기계공학이라는 학문 정의에 대한 소신을 밝혔다.