한국CDE학회가 8월 18~19일 ‘2020 하계학술대회’를 진행했다. 코로나19의 확산에 따라 오프라인과 온라인으로 동시에 진행된 이번 학술대회에서는 전세계적으로 급변하는 환경 변화에 대응하고 사회적 가치를 높일 수 있는 제품 설계 및 제조 기술뿐 아니라 변화를 바라보는 근본적인 시각까지 폭넓은 시야를 얻을 수 있는 기회가 마련되었다. ■ 정수진 편집장

▲ 한국CDE학회의 이번 학술대회는 오프라인과 온라인으로 동시에 진행되었다.

한국CDE학회장인 경희대학교 김인한 교수는 “코로나19의 여파에 따라 이번 학술대회는 처음으로 온.오프라인에서 동시에 진행하게 되었다. 어려운 상황이지만 긍정적인 변화를 시도한다는 측면에서 의미 있는 자리라고 생각하며, 앞으로도 닥쳐 올 변화에 학회가 잘 대비할 수 있도록 노력할 것”이라고 전했다.

이번 하계학술대회에서는 2편의 기조연설을 포함해 10개 세션에서 54편의 논문이 발표된 기획 세션과 43편의 포스터 논문이 발표된 포스터 세션이 진행되었다. 또한, 6개의 튜토리얼 세션 및 가헌학술상 논문 발표와 시상, 연구윤리 워크숍 등 다양한 내용이 선보였다.

▲ 한국CDE학회 김인한 회장은 “이번 학술대회는 코로나19에 대응하기 위한 긍정적인 변화를 추구했다”고 소개했다.

기조연설에서는 서울대학교 기계공학부의 안성훈 교수와 경희대학교 후마니타스칼리지 전중환 교수가 과학기술의 혜택을 더 많은 사람이 누릴 수 있는 방법과 글로벌 팬데믹 이후의 변화에 대해 짚어보는 기회가 마련되었다.

적정기술, 지속 가능한 제품 개발과 제조의 기반

서울대학교 안성훈 교수는 ‘적정기술을 고려한 설계: 공학에 적용한 예’라는 주제로 기조연설을 진행했다. 적정기술(appropriate technology)은 일반적으로 개발도상국에서 쓰이는 상대적으로 낮은 수준의 기술을 가리킨다. 규모가 작고 비용이 적게 들거나 노동집약적 또는 친환경성을 가진 것이 특징이고, 구매 가능성과 지속 가능성도 중요하다. 고비용의 첨단기술과 달리 하루 소득이 1달러 이하인 저소득 인구가 사용할 수 있도록 하며 물, 에너지, 위생, 환경, 주거, 교육 등 다양한 문제를 해결하는데 초점을 맞추고 있다.

안성훈 교수는 “서울대학교에서는 2011년부터 사회 봉사와 제품 개발 교육의 용도로 적정기술을 탐구하기 시작했다. 이외에도 학생들이 제품 개발에 관한 아이디어를 내고 교수가 코칭하는 적정기술 관련 DFM(Design for Manufacturing) 교육을 여러 대학에서 진행하고 있다”고 소개했다.

안성훈 교수는 적정기술과 관련된 다양한 개발 사례를 소개했다. 여기에는 소수력/태양광/풍력 발전기와 LED 조명 및 전력 저장을 위한 배터리 등으로 이뤄진 네팔 고산지대의 오프 그리드 발전 시스템, 오토바이의 발전기로 작동하는 냉장고와 2G 네트워크를 활용한 백신 전달 모니터링 시스템, 전기 없이 트램펄린으로 작동하는 치과용 드릴 등이 있다. 

특히 안성훈 교수가 소개한 ‘아두이노 기반의 스마트 공장’은 인공지능이나 로봇 등 고사양의 기술이나 비싼 장비가 아니어도 제조산업을 개선할 수 있는 적정기술 사례로 눈여겨볼 만하다. 아두이노는 오픈소스 기반의 마이크로 컨트롤러 보드로, 시중에서 구입할 수 있는 보드의 가격이 대부분 100달러를 넘지 않는다. 

4000~5000명 규모의 인도네시아의 봉제 공장에서 일어나는 진행상황을 한국에서 파악하기 위해 전기콘센트에 이 아두이노 보드를 결합하고 통신 기능을 넣었는데, 이를 통해 재봉틀을 사용할 때 일어나는 전기 신호의 패턴을 분석하면 옷을 몇 벌 만드는지를 통계적으로 파악할 수 있다. 전력 사용 데이터를 인터넷을 통해 한국으로 전송하면 현지 공장의 제조 상황이나 생산량을 파악하는데 걸리는 지연 시간이 5분에 불과하다. 그리고 이 데이터는 생산 라인을 최적화하는 데에도 쓰일 수 있다. 

▲ 서울대학교 안성훈 교수는 지속 가능성에 초점을 맞춘 적정기술의 가치와 사례를 소개했다.

코로나19 시대를 바라보는 진화론적 관점 제시

경희대학교 전중환 교수는 ‘코로나 19 팬데믹 시대와 인간 본성’이라는 주제의 기조연설에서 전세계를 뒤덮고 있는 코로나19 시대에 효과적으로 대처하기 위한 인류의 진화상을 짚었다.

세균이나 바이러스가 전염병의 원인이라는 과학적 지식을 알기 전에도 인류는 전염병을 막기 위한 노력을 본능에 가깝게 기울여 왔다. 전염병은 인류 역사에서 가장 심각한 사망 원인이었다. 14세기에 유행한 흑사병은 유럽 인구의 1/3을 죽였고, 최근의 코로나19를 보더라도 현대까지 전염병은 인류에게 큰 위협이 되고 있음을 알 수 있다. 전중환 교수는 “동물의 사체나 배설물, 부패한 음식 등을 멀리 하고 혐오를 느끼는 것은 병원체가 잠복한 대상을 피하게 만들고 전염병의 감염 가능성을 낮추기 위해 감정이 진화한 결과이며, 인간의 감정이 공학적으로 디자인되어 있다는 것을 보여준다”고 설명했다.

한편, 인류는 550만년 전 침팬지와 공통 조상에서 갈라져 나온 후에도 오랜 기간 소규모 집단에서 수렵 채집 생활을 지속했다. 인류 진화의 역사에 비춰보면 농업사회와 산업사회를 이룬 것은 극히 짧은 기간의 일이다. 전중환 교수는 “인류의 생존 본능과 지식 중에는 여전히 수렵 채집 생활에 기반한 것이 대부분이다. 생존과 번식에 영향을 끼치는 문제를 풀기 위한 인류의 심리적인 적응 도구는 먼 과거의 문제를 잘 풀게끔 만들어진 해결책”이라고 짚었다.

이러한 주장에 따르면, 인구가 밀집된 현대의 도시 환경은 진화론적으로 볼 때 인류에게 여전히 낮설다. 대면 접촉에서 비언어적인 커뮤니케이션 정보를 얻고 재난 환경에서 스트레스를 받을 때 사회적 접촉을 더 갈망하게끔 진화한 인류에게 사회적 거리두기 등 비대면을 강조하는 지금의 상황은 일시적인 대응이고, 인간의 본성이나 사회 구조의 근본적인 변화를 일으키기는 쉽지 않다는 뜻이 된다.

최근 ‘포스트 코로나’ 시대가 완전히 새로운 세상이 될 것이라는 전망도 나오고 있는데, 전중환 교수는 “재난의 한 가운데서 부정적 요인에 따른 효과를 과장해서 예측하는 경향은 위험을 회피하는데 유리하기 때문”이라면서, “선진국을 시작으로 감염병에 의한 전세계적 피해 규모는 계속 줄어들고 있다. 코로나19 역시 마찬가지이며, 백신이 보급되면 이전의 일상으로 돌아갈 수 있을 것”이라고 전망했다. 

▲ 경희대학교 전중환 교수는 인류의 진화 역사에서 전염병을 막기 위한 본능의 진화를 짚었다.

설계/제조 분야의 다양한 기술 연구 및 개발 내용 소개

이번 한국CDE학회 하계학술대회의 기획 세션에서는 다음과 같은 주제로 다양한 연구 논문이 발표되었다. 

• 개방형 개인화 제조서비스
• 개방형 BIM 기반의 건축설계 적법성 평가 자동화 기술 및 응용기술 개발
• 개방형 BIM 기반의 기존 건축물 유지관리 기반기술 개발
• 디지털 트윈 가시화와 5G 구현 방법론
• 디지털 트윈 가시화와 5G 구현 사례
• 이미지 도면 인식 기술
• 중소형 플랜트 형상관리 시스템 개발 사례
• 친환경, 스마트선박 R&D 전문인력 양성사업 산학협력
• IT 통합 건축설계 구현을 위한 개방형 BIM 표준 플랫폼 구축 및 응용 기술개발

또한, 튜토리얼 세션에서는 ‘3D 프린팅 산업과 신뢰성 공학’, ‘드론 매핑에 대한 이해’, ‘인공지능 Modern CNN 및 전이학습 소개’, ‘언택트 시대의 AR/VR 트렌드’, ‘이미지 생성 및 변환 기술’, ‘비정형 커튼월 구현을 위한 Digital Fabrication과 3D Printing의 활용 사례’ 등의 내용이 소개되었으며, 연구윤리 워크숍에서는 ‘연구자가 가장 궁금해 하는 연구윤리의 주요 이슈’를 논의했다.

한편, 이번 학술대회에서는 JCDE(Journal of Computational Design and Engineering)에 등재된 ‘On condition based maintenance policy(홍익대학교 전홍배 교수, 조선대학교 신종호 교수)’가 가헌학술상을 수상했다. 이 논문은 예지보전 기법 중 하나인 CBM(Condition Based Maintenance)의 개념과 절차, 국제 표준화 활동 등을 소개했다.

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