코센

나의 연구 분야와 해양수산과학과의 연계 아이디어

벨&독

양한나(ofo1na)
포함 8명 독일, 아헨, 아헨
안녕하세요! 저희팀 이름은 '벨&독' 말그대로 벨기에와 독일에 있는 과학자들이 모였다는 뜻입니다. 
9월 28일 독일 아헨에서 재료과학(금속재료, 배터리), 전파통신, 순수물리를 하는 8명의 연구자가 만나 친목을 다지고 학술내용을 토론하는 시간을 보냈습니다. 이번 모임을 가능하게 해주신 해양수산과학기술진흥원(KIMST)와 KOSEN관계자여러분들께 감사를 전하고 싶습니다. 아무래도 다양한 분야의 연구자가 있다보니 다양한 분야의 연구가 해양수산과학속 어떻게 녹아져있는지 들을 수 있어서 뜻깊은 시간이었습니다. 아래에 저희가 나눈 내용을 간단히 정리하였습니다.

금속재료와 해양수산과학
 해양수산과학분야에서는 선박의 외부구조나 어망, 해양 연구 장비 등에 금속 재료가 많은 부분을 차지합니다. 해양 환경은 염분과 다양한 생물학적 활동으로 인해 금속이 쉽게 부식이 될 수 있기 때문에, 재료의 선택 과 보호는 매우 중요합니다. 현재는 스테인레스강, 알루미늄, 구리, 티타늄 합금 등이 사용되며, 코팅은 주로 아연도금이 사용됩니다. 그럼에도 불구하고 재료의 수명을 늘리기 위한 연구가 계속 되고 있습니다. 여기서 새로은 기술로 떠오르고 있는 것이 스마트 금속 재료입니다. 스마트 금속재료는 외부 환경의 변화에 반응하여 스스로 작동하거나 진단 및 보수 기능을 가진 소재를 의미합니다. 재료를 교체할 필요 없이 구조물의 표면손상이 생겼을때 내부의 치유 성분이 방출되어 손상을 메우는 자가 치유 금속재료나 튼정 온도나 자극을 받으면 원래의 형태로 돌아가는 형상 기억 합금등이 있습니다.
 
배터리와 해양수산과학
배터리는 어선, 해양 탐사장비, 에너지 저장시스템등 다양한 해양 관련 분야에 중요한 역할을 하고 있습니다. 특히 해양에서 발생하는 온실가스 배출을 줄이기 위해 리튬이온배터리를 사용한 전기 추진시스템이 도입되고 있습니다. 이 시스템은 디젤 구동 방식에 비해 오염물질 배출을 크게 줄일 수 있으며 경제적 측면에서도 장기적으로 더 큰 이점을 제공합니다. 또한 해양환경을 모티터링하는 장비와 자율 무인 수중탐사기는 배터리로 작용되며 이러한 장비들은 장기간 수중환경에서 안정적으로 전력을 공급받기 위해 고밀도 에너지 저장장치의 연구가 필수적입니다. 이러한 연구는 장비의 안정성과 지속성, 더나아가 해양 환경 내의 극한 조건에서도 에너지 공급이 원할하는 것을 목표로 하고 있습니다.

전파통신공학과 해양수산과학
전파통신공학은 해양 환경에서의 데이터 수집과 통신을 위한 기술이 핵심으로 작용합니다. 앞서 언급한 원격 탐사장비나 자율무인 수중 탐사기와같은 해양 장비들은 배터리뿐 아니라 전파통신을 통해 데이터를 전송하고 제어할 수 있어야 합니다. 해양에서의 탐사는 GPS 신호를 사용하여 위치를 추적하거나 위성통신을 통해 수집된 데이터를 실시간으로 연구소로 전송하는 방식으로 이루어집니다. 그러나 해양에서의 통신은 전파가 해수에 의해 흡수 되는 문제를 해결해야 하는데 특히 사람이 직접 접근하기 어려운 심해에서는 이러한 통신 문제가 더 심각하여 많은 연구가 필요합니다. 또한, 해양 연구뿐만 아니라 해양 안전 및 구조 활동에서 신속한 통신 체계는 필수적입니다. 선박 간 또는 선박과 육상 기지 간의 통신은 해양 사고 발생 시 중요한 역할을 하며, 이러한 상황에서의 효율적인 대응을 위해 전파통신공학의 추가적인 연구와 발전이 필요합니다.

물리학과 해양수산과학
물리학은 순수학문으로 앞서 설명한 공학 분야들과 달리 해양 내에서 발생하는 물리적 과정들이 생태계에 미치는 영향을 연구합니다. 해류, 파도, 조류, 바람과 같은 물리적 힘들이 해양환경과 생물에 어떻게 영향을 미치는지 분석하는 것이 핵심입니다. 이러한 물리적 요인들은 해양 생태계의 구조와 기능을 결정하는 중요한 역할을 하며 다른 연구들과 연계되어 도움이 됩니다.

금속재료의 발명 외에도 해양생태를 위협하는 지구온나화 등을 예방하기 위해 제철소에서 발생하는 이산화탄소 감소 연구, 또는 해양생태계로부터 석탄을 대체하는 재료를 이용한 제철공정 등의 연계도 중요할거 같습니다!

독일에 있는 한인 과학자들과 함께 할 수 있어 뜻 깊은 시간이었습니다. 다양한 분야의 사람들이 모여 해양수산과학과 본인의 연구 분야가 어떻게 연관될 수 있는지 의논해보았습니다. 물리학도인 저에겐 이 주제가 처음에는 생소하게 느껴졌지만, 사람들과 의견을 주고 받으며 물리적 요인들이 해양 생태계 구조에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 생각해보는 재미있는 시간이었습니다. 좋은 기회를 마련해주신 분들께 감사 인사를 전합니다.

KIMST와 KOSEN의 지원으로 아헨에서 다양한 분야에 있는 연구원분들의 다양한 시각으로 해양수산과학이라는 다소 생소할 수 있는 분야에 대해 생각해볼 수 있어서 좋았습니다. 철강산업에서 요즘 가장 중요하게 생각하는 그린스틸을 통해 탄소 제로를 이루는 것이 해양 생태계에 직간접적으로 어느정도의 영향을 미치고 도움이 되는지 알 수 있으면 좋겠다고 생각했습니다. 또한 좀 더 철강산업의 관점에서 생각해본다면, 패각을 활용하여 제강 시 필수 원료인 석회석을 대체하거나 바이오 매스를 활용한 에너지를 친환경 에너지로 사용하는 등의 연구들이 철강산업과 해양수산과학의 접점이 될 수 있다고 생각하게 되었습니다. 평소에는 생각해보지 않았던 전혀 다르다고 생각되는 분야에 대해 생각해볼 수 있어서 유익했고, 이런 기회를 주신 KIMST와 KOSEN에 감사 드립니다.

해양수산과학이라는 주제로 각 분야에 종사하시는 분들과 이야기를 해보니 지금 공부하고 알고있는 분야와 직장을 넘어 더 넓은 시각으로 바라볼 수 있게 되어 좋았습니다. 제가 공부하고 있는 분야와 해양수산과학을 접목시킬 수 있다는 점도 놀랍고 재밌는 시간이 되었습니다.

다양한 전공의 한인 연구자들과 함께 할 수 있어 의미 있는 시간이었습니다. 각기 다른 전공자들이 모여 해양수산과학분야와 연관된 각 분야별 연구 토론을 진행하면서 많이 배울 수 있었습니다. 이러한 기회를 가질 수 있도록 도움주신 KIMST와 KOSEN에 감사 드립니다.

연구분야를 다른 산업에 어떻게 접목시킬 수 있을까 평소에 고민이었는데, 다양한 의견을 듣고 토론해보는 의미있는 시간이었습니다. 통신분야는 최근에 저궤도 통신, 센서융합 통신이 많은 주목을 받고 있는데, 해양산업 분야에도 도움이 될 것이라 생각합니다.
좋은 기회를 마련해 주신 KOSEN에 감사드립니다.

KOSEN과 KIMST의 지원이 없었다면, 벨기에와 독일의 연구원들이 한자리에 모여서 식사하는 자리를 갖기가 어려웠을 것 같습니다.
제가 연구하고 있는 배터리 분야는 최근 e-mobility로의 응용분야에 주로 관심이 쏠리고 있지만, 사실 항공우주나 해양 쪽으로도 적용되어 탄소중립에 기여할 수 있는 부분이 많습니다. 본문에 양한나 연구원이 언급한 것 처럼 해양 환경 관측을 위한 장비에 기존의 석유화학기반 엔진 대신에 사용될 수도 있지만 최근에는 나트륨이온 전지가 각광을 받으면서 해수 배터리 (sea water battery)도 많은 주목을 받고 있습니다. 해수를 전해액으로 사용하여 친환경적으로 배터리를 구동할 수 있으며, 해양 자원이 전기를 생산시키는 것뿐만이 아니라 (조력 발전), 생성된 전기를 저장하는 용도로도 사용될 수 있다는 것을 보여주는 좋은 사례입니다.
이와 같은 내용을 공유하는 것도 좋았지만, 어떻게 다른 분야들이 해양산업에 응용될 수 있는지 듣고 이해하는 것도 큰 즐거움이었습니다. 또한, 멀리 살고 있는 한인 연구원들과도 좋은 네트워크를 유지하게 된 것 같아 더욱 의미있는 시간이었습니다. 다시 한 번, 좋은 기회를 갖게 지원해 주신 KOSEN과 KIMST에 감사드립니다.