KOSEN 한인과학기술자네트워크

알버타 대학교(University of Alberta)는 캐나다 에드먼튼에 위치하고 있으며, 한인 대학원 학생회(KGSA)는 공학, 생명과학, 자연과학, 경영학, 운동학 등 다양한 분야에서 학업과 연구에 매진하는 대학원생, 졸업생, 박사 후 연구원들로 구성되어 있습니다. 지난 10월 11일에는 ‘나의 연구 분야와 해양수산과학의 연계 아이디어’를 주제로 코센데이(KOSEN Day) 행사를 개최하였습니다. 이번 행사는 각 분야의 구성원들이 모여 연구와 해양수산과학의 접점을 탐구하고, 발전 방향과 구체적인 방안을 함께 논의하는 뜻깊은 시간이었습니다. 다음은 그 날의 주요 논의 내용입니다.

이름: 김예지(M.Sc. student in Computing Science)

분야: AI Natural Language Processing

의견: AI 자연어 처리 (NLP) 시스템으로 재난을 선제적으로 대응하는 K-Ocean

제가 제안하는 아이디어는 저의 연구분야인 자연어 처리 기술을 활용하여 해양 재난을 보다 선제적으로 대응할 수 있는 AI 기반 재난 대응 시스템입니다. 해양 재난은 자연 재해와 인재 모두 포함될 수 있으며, 그 대응은 신속하고 정확한 대응이 요구됩니다. 특히, 과거의 해양 재난 데이터를 활용하여 패턴을 분석하고, 향후 유사한 상황에서 재난을 예측하는 것은 재난 예방과 관리에 있어서 중요한 요소입니다. 

자연어 처리 기술을 이용해, 과거 해양사고나 자연 재해와 관련된 보고서, 뉴스, 기술 문서 등을 학습한 후 이를 바탕으로 향후 재난을 예측하고 대응 방안을 자동으로 제안하는 AI 재난 선제 대응 시스템을 구축할 수 있습니다. 해당 시스템은 과거 재난 발생 전후의 패턴을 분석하여, 유사한 사건이 발생할 가능성을 미리 경고하고, 적절한 대응책을 제공할 수 있습니다. 또한, 이 시스템은 자동화된 데이터 분석을 통해 다양한 위험 요소를 빠르게 감지하고, 의사 결정 과정을 효율적으로 지원하여 해양 재난 예방과 대응에 있어 보다 체계적이고 신속한 의사결정을 가능하게 할 것입니다.

이름:김정아 (Ph.D. student  in Chemistry)

분야: miRNA gene regulation mechanism for glycosylation related genes

의견:  해양 조류 기반 렉틴의 지속 가능한 생산과 활용 방안

miRNA를 통한 당화 관련 유전자 조절 기작은 해양 생물의 면역력 강화와 병원체 인식에 중요한 렉틴 발현과 긴밀히 연결된다. 해양 조류는 다양한 구조와 당 인식 특성을 가진 렉틴의 중요한 공급원으로, 항바이러스, 항암, 항균 특성을 지닌 물질을 생산한다. 예를 들어, Griffithsin은 적조류 Griffithsia에서 유래한 렉틴으로, HIV와 SARS-CoV-2 같은 바이러스 감염을 억제하는 강력한 항바이러스 활성을 보인다. 그러나 기존의 렉틴 추출 방식은 대량의 바이오매스가 필요하고 폐기물 발생이 많아 대규모 생산에 비효율적이다.

이 문제를 해결하기 위해 비파괴적 추출법을 통해 조류 배양액에서 렉틴을 지속적으로 수집하는 방식을 제안할 수 있다. 이 방법은 조류의 생장을 유지하면서도 렉틴을 안정적으로 공급할 수 있으며, 기존 양식장과 결합해 환경 친화적인 운영을 가능하게 한다. 예를 들어, 양식장에서 조류를 재배하며 배양액에서 렉틴을 정기적으로 추출해 영양 보충제나 항균 소재로 활용할 수 있다. 이러한 방법은 블루 푸드 테크의 지속 가능성 강화와 생산성 향상이라는 목표와 부합한다.

비파괴적 추출법은 아직 실험적 단계에 머물고 있어, 상용화되기 위해서는 추출 효율과 비용 문제를 해결해야 한다. 이러한 한계가 개선된다면, Griffithsin과 같은 고부가가치 단백질의 안정적 생산이 가능해지고, 단순한 연료나 식품 소재를 넘어 바이오 의약품 산업으로 발전할 수 있다. 기존 양식 인프라를 활용한 대규모 배양 시스템은 생산 비용 절감과 환경 부담 완화라는 이점을 제공하며, 해양 자원을 활용한 기능성 제품 개발과 지속 가능한 수산업 모델을 실현하는 데 기여할 수 있다. 나아가 바이러스 감염 억제와 같은 고부가가치 바이오 솔루션을 통해 해양 바이오산업의 경쟁력을 강화하고, 공중보건 문제에 대응하는 데도 중요한 역할을 할 수 있다.

이름: 류강희 (Ph.D. candidate in Public Health)

분야: Comparative genomic analysis of pathogenic bacteria

의견: 수산물 안전을 위한 생물정보학 기술 활용

수산물은 전 세계적으로 중요한 단백질 공급원이자 영양소의 원천이며, 그 소비량은 지속적으로 증가하고 있다. 해양수산부 수산물수출정보포털에 따르면, 2020년 전세계 수산물 소비량은 1억 8천만톤에 이르렀고 국내 연간 1인당 수산물 소비량은 89kg에 달한다. 안전한 수산물 소비를 위해 해양수산부와 식품의약안전처에서는 수산물 안전 점검을 꾸준히 실시 해오고 있지만, 수산물에 의한 식중독이 간헐적으로 보고되고 있으며 이는 공중보건에 위협이 되고있다. 따라서 수산물에서 발생하는 식중독 문제를 사전에 예방하고 신속하게 진단하기 위한 체계적인 접근이 요구된다. 이를 위해 현대 생물정보학 기술의 활용은 미생물의 유전자 정보 분석과 예측 모델 개발에 있어 중요한 역할을 하고 있다.

생물정보학은 유전체 데이터를 분석하여 병원성 미생물의 특성을 파악하고, 이들이 수산물에서 발생하는 식중독을 유발하는 메커니즘을 이해하는 데 필수적인 도구로 활용될 수 있다. 예를 들어, 메타게놈 분석을 통해 수산물에서 검출되는 다양한 미생물의 종류와 분포를 파악하고, 병원성 유전자나 내성 유전자를 발견함으로써 신속하게 탐지할 수 있는 기술을 개발 할 수 있다. 또한, 특정 병원균의 유전체를 비교 분석하여 종간 또는 종내 변이를 식별함으로써, 특정 환경 조건에서의 적응 특성과 독성 인자 발현 메커니즘을 이해할 수 있다. 머신러닝과 딥러닝 기법을 활용한 예측 모델링은 미생물의 식중독 유발 가능성을 조기에 예측하는 데 큰 도움이 될 수 있다. 이러한 모델은 수산물 유통 과정에서의 온도 변화나 저장 조건에 따른 병원성 미생물의 증식 예측에 사용되며, 이를 통해 보다 효과적인 관리와 예방이 가능 하도록 돕는다. 특히, 공중보건 차원에서의 식중독 위험성 예측과 모니터링 시스템을 구축하는 데 유용한 정보를 제공 할 수 있다.

생물정보학의 발전은 수산물 식중독 예방 및 관리에 있어 여러 가지 장점을 제공하고, 생물정보학 기술을 활용한 데이터 기반 접근은 수산물의 생산 및 유통 과정에서 안전성을 유지 할 수 있게 한다. 결과적으로, 소비자에게 보다 안전한 식품을 제공할 수 있는 과학적 근거를 제시하며, 생물정보학은 수산물 식중독 문제 해결을 위한 필수적인 도구로 활용 가능 하다. 이것은 미래 식품 안전 연구와 정책 수립에도 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

이름: 박소현 (M.Sc in Computer Science)

분야: Educational Artificial Intelligence

의견: 해양수산과학기술과 교육용 AI의 융합을 통한 미래 교육 혁신 전략

현대 사회는 기후 변화, 해양 오염, 수산 자원 고갈 등 다양한 해양 문제에 직면하고 있습니다. 이러한 문제를 해결하고 지속 가능한 발전을 이루기 위해서는 해양수산과학기술 분야의 전문 인재 양성이 필수적입니다. 동시에, 4차 산업혁명의 핵심 기술인 AI는 교육 분야에서 개인화된 학습과 효율성 향상을 이끌며 새로운 가능성을 열어가고 있습니다. 해양수산과학기술진흥원과 교육용 AI의 접목은 미래 세대를 위한 혁신적인 교육 전략을 제시할 수 있습니다.

1. AI 기반 맞춤형 해양 교육 플랫폼 개발

개인별 학습 수준과 관심사를 고려한 맞춤형 교육은 학습 효과를 극대화합니다. 머신러닝 알고리즘을 활용한 교육 플랫폼은 학생들의 학습 패턴과 이해도를 분석하여 최적화된 교육 콘텐츠를 제공합니다. 예를 들어, 해양 생물학에 관심이 많은 학생에게는 심화된 생물학 자료를, 기초 개념이 부족한 학생에게는 보충 학습 자료를 제시함으로써 개별 학습자에게 최적화된 교육을 실현할 수 있습니다.

2. AI 채팅봇을 통한 해양 정보 제공 및 상담 서비스

자연어 처리(NLP) 기술을 적용한 AI 채팅봇은 학생들이 해양 과학에 대해 궁금한 점을 즉각적으로 해결해 줍니다. 이는 학습의 자율성을 높이고, 언제 어디서나 학습할 수 있는 환경을 제공합니다. 또한, 해양 관련 진로 상담 기능을 추가하여 학생들이 미래의 경력 경로를 탐색하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

3. AI 기반 가상현실(VR) 해양 탐험 프로그램

해양은 직접 경험하기 어려운 환경입니다. AI와 VR 기술의 결합은 학생들이 가상으로 해양을 탐험하고 체험할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 심해의 생태계를 관찰하거나 해저 지형을 탐사하는 경험을 제공함으로써 학습자의 흥미와 이해도를 높일 수 있습니다. AI는 사용자 반응에 따라 학습 내용을 조정하여 더욱 몰입감 있고 효과적인 교육을 가능하게 합니다.

4. 해양 데이터 분석 교육을 위한 AI 도구 제공

빅데이터 시대에 데이터 분석 능력은 필수적입니다. AI 기반 도구를 활용하여 학생들은 실제 해양 환경 데이터를 분석하고 해석하는 방법을 배울 수 있습니다. 이를 통해 기후 변화, 해양 오염 등 복잡한 해양 현상을 이해하고 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있습니다.

5. AI를 활용한 해양 시뮬레이션 교육 소프트웨어 개발

복잡한 해양 현상을 시각적으로 이해하기 위해 시뮬레이션은 효과적인 도구입니다. AI는 시뮬레이션의 정확도와 현실성을 높여줍니다. 예를 들어, 기후 변화 시나리오에 따른 해수면 상승이나 수온 변화가 해양 생태계에 미치는 영향을 시뮬레이션하여 학생들이 직관적으로 이해할 수 있게 합니다.

6. AI 기반 다국어 해양 학술 자료 번역 서비스

해양 과학은 글로벌한 학문 분야로, 다양한 언어로 된 연구 자료가 존재합니다. AI 번역 기술을 활용하여 최신 해외 연구 동향을 신속하게 파악할 수 있게 함으로써 국내 연구자들과 학생들의 학습과 연구에 큰 도움을 줄 수 있습니다.

7. 해양 교육용 로보틱스와 AI의 결합

해양 로봇 기술에 AI를 접목하여 교육 현장에서 활용하면, 학생들은 실제 로봇을 프로그래밍하고 조작하면서 공학적 지식과 문제 해결 능력을 습득할 수 있습니다. 예를 들어, 자율 주행 수중 로봇을 통해 해저 지형을 탐사하거나 수질을 모니터링하는 프로젝트를 수행할 수 있습니다.

8. AI를 활용한 해양 생태계 모니터링 교육 프로그램

이미지 인식 등 AI 기술을 활용하여 해양 생물의 종류와 개체 수를 식별하고 추적하는 방법을 교육합니다. 이는 학생들이 해양 생물 다양성의 중요성을 이해하고, 실제 환경 보호 활동에 참여하는 경험을 제공할 수 있습니다.

9. 챗GPT와 같은 대형 언어 모델을 활용한 해양 과학 글쓰기 교육

AI는 학생들의 글쓰기에 대한 실시간 피드백을 제공하여 문법적 오류를 교정하고, 논리적 흐름을 개선하며, 전문 용어의 정확한 사용을 돕습니다. 이는 학생들의 의사소통 능력과 학술적 글쓰기 역량을 향상시키는 데 큰 도움이 됩니다.

10. AI를 활용한 해양 환경 보호 캠페인 교육

AI 기술을 활용하여 개인의 행동이 해양 환경에 미치는 영향을 시각화하고, 환경 보호를 위한 맞춤형 실천 방안을 제시합니다. 예를 들어, 플라스틱 사용량을 줄였을 때 해양 오염이 어떻게 감소하는지를 시뮬레이션하여 학생들의 환경 의식을 고취시킬 수 있습니다.

결론

해양수산과학기술과 교육용 AI의 융합은 교육 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 수 있습니다. 이러한 접근은 단순한 지식 전달을 넘어, 학생들의 적극적인 참여와 실천을 이끌어내어 해양 과학에 대한 깊은 이해와 관심을 촉진합니다. 해양수산과학기술진흥원은 이러한 혁신적인 교육 전략을 통해 미래의 해양 인재를 양성하고, 지속 가능한 해양 환경을 조성하는 데 핵심적인 역할을 수행할 수 있을 것입니다. 정부, 교육 기관, 산업계의 협력을 통해 이러한 아이디어들을 현실화한다면, 해양 과학 기술의 발전과 환경 보전에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

이름: 박윤중 (Ph.D. student in Strategy, Entrepreneurship, and Management)

분야: Organizational Theory and Blockchain

의견: 블록체인을 이용한 해양수산 분야 성과 추적 시스템 구축

저는 블록체인 기술을 통해 해양수산 데이터 플랫폼을 구축하고, 이를 통해 데이터의 신뢰성과 투명성을 제고할 수 있다고 생각합니다. <해양수산과학기술 육성 기본계획>은 공공연구기관의 혁신과 R&D 성과 확산이 중요한 목표로 제시되고 있는데요, 이 과정에서 블록체인을 적용해 R&DD 성과 (특허, 연구성과, 기술이전 등) 의 관리 및 확산을 투명하게 기록하고 추적할 수 있습니다. 예를 들어, 블록체인 기반 R&D 성과 추적 시스템을 설계하여 각 연구 성과가 어느 단계에서 어떠한 기관 또는 기업으로 확산되었는지를 실시간으로 파악할 수 있도록 하고, 이 과정에서 발생하는 지적 재산권 문제를 해결하며, 생태계 구축을 가시화할 수 있습니다. 이러한 시스템은 특히 해양수산 분야의 혁신 기술(자율운항 선박, 스마트 항만 시스템 등)의 상용화와 성과 측정을 용이하게 할 수 있습니다. 투명성과 신뢰성을 담보할 수 있는 블록체인 아이디어를 더 응용하면, 블록체인에 기반한 탄소중립 블록체인 인증 시스템을 개발하여 각 해양 관련 기업이 자율적으로 탄소 배출을 관리하고, 이 데이터를 블록체인 네트워크에 기록함으로써 외부 검증 기관이 데이터를 신뢰할 수 있도록 할 수 있습니다. 이를 조직이론의 제도적 복합성과 연계해 분석하면, 각국의 규제와 기업의 이해관계가 블록체인 기반으로 어떻게 조화될 수 있는지 연구할 수 있습니다.

이름: 이상현 (B.Sc. in Mechanical Engineering)

분야: Mechanical Engineering

의견: 블루 이코노미를 위한 효율적 기술 개발

기계공학은 해양수산과학기술과 여러 측면에서 연계될 수 있으며, 특히 블루 이코노미 구축을 위한 해양 자원의 지속 가능성과 친환경 기술 개발에 중요한 부분이다. 기계공학적 접근은 해양 에너지 활용, 해양 구조물 설계, 자율 해양 로봇 및 시스템 개발, 해양 자원의 효율적 관리와 보호에 중요한 역할을 할 수 있다. 기계공학의 중요한 분야 중 하나는 에너지 변환과 전달 시스템의 설계 및 최적화이다. 해양

에너지원(파력, 조력, 해상풍력 등)을 활용한 발전 시스템은 해양 수자원 관리와 동시에 청정 에너지를 생산할 수 있는 기회를 제공한다. 기계공학적 설계를 통해 더 효율적이고 내구성 있는 발전 장치를 개발할 수 있으며, 극한 해양 환경에서의 안정적 운용을 위한 시스템 통합 및 유지 관리 기술이 필요하다고 생각한다. 이러한 기술이 발전함에 따라 탄소중립을 선도하는 해양에너지 대전환을 이루고 해양수산과학기술의 발전을 지원하며, 블루 이코노미의 핵심 요소인 지속 가능한 해양 자원의 활용과 친환경 에너지 개발에 기여할 수 있다 생각한다.

이름: 이승희 (B.Sc. in Computing Science)

분야: Data Analysis/Data Science

의견:  실시간 해양 관리와 지속 가능한 발전

이번 KOSEN DAY에서 논의된 주제는 "나의 연구분야와 해양수산과학과의 연계 아이디어"로, 매우 흥미로운 접근법들이 제시되었습니다. 특히, 저는 데이터 분석과 데이터 과학 분야에 종사하는 입장에서 이 분야가 해양수산과학과 어떻게 융합될 수 있는지를 탐구해 보았습니다.

해양수산과학은 전통적으로 해양 환경, 어업, 생태계 등의 연구에 중점을 두고 있으며, 이러한 분야에서 얻어지는 데이터는 방대하고 복잡한 경우가 많습니다. 해양의 물리적 특성, 해양 생물의 이동 패턴, 수질 변화, 기후와의 상호작용 등은 모두 실시간으로 변화하며, 이를 효과적으로 분석하고 활용하는 것이 쉽지 않습니다. 하지만 최근 기술의 발전으로 데이터 과학이 해양수산 연구에 강력한 도구로 자리 잡을 수 있음을 알 수 있었습니다.

데이터 분석과 머신러닝 기법을 활용하면 해양 데이터에서 중요한 패턴을 발견하고, 이를 바탕으로 더 나은 정책 결정을 도울 수 있습니다. 예를 들어, 어류의 이동 패턴과 수온 변화를 예측해 남획을 방지하고 어업 자원의 지속 가능한 관리에 기여할 수 있습니다. 또한, 인공지능 모델은 해양 오염의 원인과 그 영향을 신속하게 분석할 수 있어 해양 환경 보호에 중요한 역할을 할 수 있습니다.

나아가, 빅데이터 분석을 통해 해양 환경 변화와 그에 따른 생태계 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 이는 기후 변화에 따른 해양 생물의 서식지 변화, 해수면 상승에 따른 연안 지역의 환경 변화 등을 예측하여 미리 대비할 수 있도록 돕는 중요한 도구가 될 수 있습니다.

특히, 해양 수산과학에서 수집되는 대규모 데이터는 대부분 정형화되지 않은 비정형 데이터로, 이러한 데이터를 효과적으로 처리하고 분석하는 기술이 중요합니다. 데이터 분석 분야에서 발전한 최신 기법들, 예를 들어 자연어 처리(NLP) 기술이나 딥러닝 기반의 영상 분석 기술은 해양 생물의 행동을 분석하거나 해양 환경의 변화를 더 정밀하게 모니터링하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다.

이번 KOSEN DAY는 저에게 데이터 과학과 해양수산과학이 어떻게 상호작용하며 시너지를 낼 수 있는지에 대한 통찰을 제공해 주었으며, 두 분야의 융합을 통한 다양한 가능성을 탐구할 수 있는 기회를 마련해 주었습니다. 데이터 과학은 복잡하고 방대한 해양 데이터를 다루는 데 있어 필수적인 역할을 할 것이며, 이를 통해 보다 정확하고 신뢰성 있는 연구 결과를 도출하고, 해양 자원의 지속 가능한 관리를 실현할 수 있을 것이라 확신합니다.

이름: 이인호 (B.Comm in Business Management)

분야: Financial Advisory/Planning

의견:  지속 가능한 발전을 위한 재정 전략

이번 KOSEN DAY에서 논의된 주제는 "나의 연구분야와 해양수산과학과의 연계 아이디어"로, 여러 다양한 분야와 해양수산과학의 융합 가능성이 강조되었습니다. 저는 금융 자문 및 재정 계획을 전문으로 하고 있는 사람으로서, 해양수산 분야와 금융이 어떻게 연계될 수 있는지를 고민해 보았습니다.

해양수산업은 우리 경제의 중요한 부분을 차지하고 있으며, 이 분야의 지속 가능성을 확보하는 것이 매우 중요한 이슈로 다루어지고 있습니다. 해양 자원 관리는 장기적인 관점에서 접근해야 하는 복잡한 문제이며, 여기에는 재정적인 계획과 투자가 필요합니다. 예를 들어, 어업 자원의 남획을 막고 지속 가능한 어업을 위해서는 초기 투자와 장기적인 관리가 필수적입니다. 이 과정에서 금융 계획 및 자문은 효과적인 자금 조달 및 배분 전략을 제공함으로써 해양 관련 산업이 안정적으로 성장할 수 있도록 지원할 수 있습니다.

또한 해양 오염 방지나 해양 생태계 복원과 같은 환경 보호 프로젝트는 상당한 자금이 요구되며, 이러한 프로젝트에 대한 자금 조달 방식은 매우 중요합니다. 그린 금융이나 ESG(환경, 사회, 지배구조) 투자와 같은 개념을 해양수산 분야에 적용하여 지속 가능한 프로젝트에 대한 투자 유치를 할 수 있을 것입니다. 최근 ESG 투자 트렌드는 전 세계적으로 증가하고 있으며, 해양수산과 관련된 지속 가능한 프로젝트는 이러한 트렌드를 활용할 수 있는 좋은 기회가 될 수 있습니다.

더 나아가, 기후 변화로 인한 해양 생태계 변화는 예측 가능성이 떨어지기 때문에 해양 관련 비즈니스가 불확실성에 직면할 가능성이 큽니다. 이러한 불확실성에 대비하기 위해 금융 자문가로서의 역할은 리스크 관리를 위한 전략적 금융 계획을 세우는 데 초점을 맞출 수 있습니다. 기후 변화가 해양 자원에 미치는 영향에 대한 연구와 금융 시장에서의 리스크 평가를 결합해, 해양수산 관련 기업들이 재정적 안정성을 유지하면서도 장기적인 성장을 추구할 수 있는 방향을 제시할 수 있습니다.

결론적으로, 이번 KOSEN DAY는 해양수산과학과 금융의 융합 가능성을 확인할 수 있는 좋은 기회였으며, 지속 가능한 해양 자원 관리를 위한 재정 계획의 중요성을 다시 한번 깨닫게 되었습니다. 금융 자문 분야는 해양수산업의 지속 가능성과 경제적 안정성을 동시에 달성하는 데 중요한 역할을 할 수 있을 것이라고 생각합니다.

이름: 정빛찬(M.Sc. student in  Mechanical Engineering)

분야: Vision Based target pursuit by autonomous aerial drone using extended Kalman Filter 

의견:  컴퓨터 비전과 칼만 필터를 활용한 무인 수중 탐사 로봇의 실시간 탐사 기술

본 연구는 컴퓨터 비전을 활용한 드론의 Pose Estimation 및 칼만 필터 기반의 상태 추정 기술을 다루고 있으며, 이러한 기술이 해양수산과학 분야에서 무인 수중 탐사 로봇의 활용에 기여할 수 있는 가능성을 제시한다. 최근 해양 수산 분야에서 수중 탐사 로봇의 필요성은 점차 증가하고 있으며, 특히 무인 로봇의 역할은 깊은 해역이나 인간이 접근하기 어려운 위험한 환경에서의 정보 수집에 있어 중요한 역할을 담당하고 있다. 무인 탐사 로봇은 해양 자원 탐사, 수산 자원 보호, 그리고 해양 환경 모니터링 등 다양한 방면에서 사용될 수 있으며, 그 효율성과 활용 가능성은 꾸준히 확대되고 있다.

무인 수중 탐사 로봇의 핵심 기술 중 하나는 로봇의 정확한 위치 추적과 안정적인 경로 계획이다. 수중 환경은 GPS 신호가 미치지 않으며, 다양한 외부 노이즈와 복잡한 물리적 환경으로 인해 정확한 위치 추정이 어려운 특성을 지닌다. 이와 같은 환경적 제약을 극복하기 위해 칼만 필터 기반의 상태 추정 기법은 매우 유용한 도구가 될 수 있다. 칼만 필터는 노이즈가 많은 상황에서도 로봇의 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있는 기술로, 이를 통해 수중 로봇의 탐사 경로를 정밀하게 설정하고 효율적인 탐사를 수행할 수 있다.

또한, 본 연구에서 다루고 있는 컴퓨터 비전 기술은 수중 탐사 로봇이 실시간으로 주변 환경을 인식하고 분석하는 데 중요한 역할을 한다. 이 기술은 로봇이 수집한 이미지 데이터를 분석하여 주변 환경의 변화를 감지하고, 이를 바탕으로 탐사 경로를 조정하거나 특정 대상의 위치를 추적할 수 있게 한다. 이를 통해 해양 자원의 실시간 탐사와 보호에 필요한 핵심 정보를 보다 효과적으로 수집할 수 있다. 이러한 기술적 발전은 해양수산과학의 여러 응용 분야에서 중요한 기여를 할 것이며, 무인 수중 탐사 로봇의 활용 가능성을 더욱 넓히는 데 기여할 것으로 기대된다.

이름: 최승준 (Ph.D. candidate in Chemical Engineering)

분야: Materials Science and Electrocatalysis

의견: 바닷물 전기분해 리액터 및 수전해 촉매 개발 

지구 온난화와 에너지 안보 문제를 근본적으로 극복하기 위해서는 탄소중립 에너지 소비 사회를 구축해야 하며, 이를 위해서는 재생에너지의 에너지 소비 의존도를 높일수있는 기술과 사회가 준비되어야 한다. 하지만 재생에너지의 간헐성은 변칙적인 에너지 출력을 야기하여 효율적인 에너지 활용을 어렵게 한다. 따라서 우리는 전기화학 기술을 이용하여 재생에너지의 간헐성에 적절하게 에너지를 저장하고 소비할수있는 형태의 에너지 저장 기술을 개발 해오고 있다. 전형적인 예로는 물 전기분해, 수소 연료전지, 리튬 이온 전지 등이 이에 해당한다. 다양한 친환경 전기화학 에너지 저장기술들중 물 전기분해 기술은 차세대 친환경 연료인 그린수소를 생산한다는 궁극적인 목표를 갖고 있으나, 현재의 기술로는 재생에너지의 간헐적인 변동성 출력을 유일하게 수용할수있는 Proton exchange membrane water electolysis (PEMWE)에 의존하고 있으나, 귀금속 촉매에 의존하고 강한 산성 전해질 환경에 의한 리액터의 안정성 문제 등으로 인해, 그린수소는 명성에 비해 실질적으로 글로벌 수소 생산 지분의 0.1% 보다 낮은 비중을 차지한다. 그 외로, 불순물이 없는 전해질만이 물 전기분해에 사용될수있다는 점, 혹은 불순물이 전극과 반응하여 원치 않는 생성물이 섞여 나오거나, 전극이 용해되는 다양한 기술적인 문제들이 존재하며, 마찬가지로 전기화학 수소 생산의 가격을 높이는 데에 기여 하고 있다. 이런 와중에 바닷물 전기 분해는 풍부한 자원을 제공한다는 점과, 해안지역의 풍력, 조력, 파력 발전 등의 지역 특성의 재생에너지 자원을 동시에 활용하여, 청정 수소 연료를 생산할수 있다는 점에서 매력을 띠고 있다. 그러나, 바닷물 전기분해에는 음극에서 염소 발생 반응이 일어나거나, 양극의 경우, 알칼리 금속 도금이 일어나는 부작용이 발생할수있다는 점에서 해결해야할 기술적인 숙제가 남아있다. 또한, 알칼리성을 띠는 바닷물의 pH특성은 산성환경에 비해 비교적 느린 반응역학을 제공하여 재생에너지의 간헐성을 포용하기에 불리함을 제공한다. 상기 기술적인 문제를 해결 하기 위해, 본인은 새로운 구조의 바닷물 전기분해 리액터 구조를 개발하고있다. 관련 분야의 전혁적인 접근으로는 양극을 Anion exchange membrane으로 보호하여 바닷물로의 노출을 방지함으로써 알칼리 금속의 도금문제를 예방하는 것이 있으며, 음극의 경우, 바닥상태의 triplet oxygen을 선택적으로 합성할수있는 도록 음극 촉매의 전자 스핀을 정렬하는 spin polarized oxygen electrocatalysis 환경을 조성하는 연구를 하고 있다. 위 연구 주제는 잠재적으로 바닷물 전기분해 기술 개발에 기여하여 신뢰할수있는 그린 수소 생산 기술 솔루션을 제공할 뿐만 아니라, 수전해 분야 외에도 산소 발생 및 환원 반응을 필요로하는 다양한 전기화학 관련 기술들 (예: 폐 배터리 리튬 전기화학 환원 기술, 바닷물 세슘 환원 기술, 차세대 금속-에어 배터리 등)의 개발에 기여를 하여 궁극적으로 탄소 중립을 선도하는 해양 에너지 사회로의 전환에 기여할수있으리라 생각한다.

이름: 황상현 (Post-doctoral fellowship in Kinesiology)

분야: Critical disability study and adapted physical activity

의견: 장애 정의와 해양레저스포츠

인간은 ‘낯섦’을 마주할 때 이전과 다른 자아를 경험한다. 때때로 낯섦은 섬뜩한 공포로 다가오기도 한다. 그럼에도 도심에 거주하는 현대인들에게 바다는 ‘나’ 바깥으로 나아가 일상 속에 매몰되는 것을 저지해주는 일탈의 공간이다.

바다에서 이루어지는 해양레저스포츠는 특히 장애인과 그들의 가족에게 색다른 경험을 제공한다. 대부분의 장애인은 접근성 문제로 인해 주로 집을 포함한 실내에서 여가 시간을 보내기 때문이다. 장애인의 해양레저스포츠 접근성을 확보하는 것은 그들의 구조화된 일상을 깨뜨리는 것이며, 동시에 사회 정의를 실현하는 행위이다.

이처럼 한 개인의 성찰을 불러일으키는 관광은 과도하게 상업화된 현대 관광 문화의 한계에 시사점을 제공한다. Hinch & Higham(2005)은 스포츠 관광에서 실존적 진정성 (existential authenticity)을 경험하는 것이 중요하다고 설명했다. 즉, 장애인의 욕구와 바람을 고려하여 기획된 스포츠 관광은 참여하는 모든 사람을 관광의 객체가 아닌 참여의 주체로 자리매김하게 하며, 그들의 주체의식을 고양할 수 있다.

따라서 실존성을 성찰할 수 있는 공간으로서의 장애인 해양레저스포츠 개발은 단순한 체험을 넘어 장애 정의에 기반한 권리 증진 운동이다. 이는 사회적 이익을 재생산함과 동시에, 관광으로 인해 발생할 수 있는 지역의 문화적 본질 붕괴에 대한 대안적 가치를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 KOSEN DAY 행사를 지원해 주신 해양수산과학기술진흥원에 깊이 감사드립니다. 저희 알버타 대학교 대학원생 모임은 매년 행사에 꾸준히 참여하며, 다양한 학문과 각자의 연구 분야를 융합해 볼 수 있는 뜻깊은 기회를 가졌습니다. 이번 행사에서도 여러 참가자들이 제시한 AI 기반 재난 대응, 데이터 과학 활용, 블록체인 기반 데이터 관리, 기계공학적 에너지 개발, 생물정보학적 수산물 안전 관리 등 다양한 아이디어가 해양수산과학의 발전 가능성을 더욱 확장하기를 기대합니다.

이러한 제안들이 앞으로의 해양수산 연구와 정책 수립에 유익한 아이디어로 활용되기를 바라며, 이처럼 의미 있는 자리를 마련해 주신 주최 측에 다시 한 번 진심으로 감사의 말씀을 드립니다.