한국에너지기술연구원은 3월 31일(수) 오후 1시 30분 대전 본원 복합기술실험동 세미나실에서 ‘계산과학’을 주제로 ‘제13차 KIER 지식공유워크숍’을 가졌다.

나노 스케일의 현상을 양자역학 법칙으로 예측하는 제1원리 계산*에서부터 공정 스케일의 거동을 예측하는 열유체역학 계산에 이르기까지, 다양한 방법의 계산과학 연구는 신재생에너지, 기후변화, 고효율에너지 기기 등 에너지기술 전 분야에 걸쳐 필수불가결한 요소이다.

* 제1원리 계산: 양자화학에 그 기본바탕을 둔 계산화학방법으로 계산에 다른 경험적 수량을 전혀 사용하지 않고 계산하는 것이 제1원리이다.

이와 같이 에너지 전 분야에서 계산과학의 중요성이 증대됨에 따라 원내 다양한 계산과학 전문가들의 연구분야 경험과 지식을 공유하고, 향후 원내 계산과학 역량을 제고해 더욱 활발한 연구 협업을 도모할 수 있는 방향을 도출하기 위한 자리로 이번 지식공유워크숍이 마련됐다. 행사에는 에너지연의 박종호 기후변화본부장, 양태현 수소에너지연구본부장 등이 참석한 가운데 주제별 전문가 발표와 종합 토론으로 진행됐다.

주제별 전문가 발표에서 김병현 박사는 수요맞춤형 협업연구를 통해 연구원 내 다양한 연구진들과 공동연구를 수행한 성과를 소개했다. 특히, 그 중에서도 계산과학과 실험의 긴밀한 협업을 바탕으로 한 '금속-금속산화물의 시너지효과를 이용한 고성능 수전해 촉매 개발'에 대한 연구성과를 중점적으로 발표했다.

강준희 박사는 ‘계산과학 기반 화학물질 흡착제 성능 예측 및 메커니즘 분석’을 주제로 한 발표에서 “흡착에너지 계산을 통해 다양한 촉매와 흡착제의 원자수준에서의 작동 원리를 파악했다”고 말했다. 또, “계산과학을 통해 촉매/흡착제 설계를 지원하고 있고, 축적된 데이터를 활용해 신규소재 발굴을 목표로 하고 있다”고 밝혔다.

이태경 박사는 ‘멀티스케일 시뮬레이션을 통한 고성능태양전지의 이론적 연구’에 관한 발표에서 계산과학을 활용해 태양전지를 연구한 사례들을 소개했다. “실험적으로 입증이 어렵거나 불가능한 부분들을 계산과학을 통해 규명할 수 있다”며, “다학제 간 융합연구가 중요해지고 있는 최근 연구동향에 따라 계산과학의 역할은 앞으로 더 중요해질 것”이라고 강조했다.

김남수 박사는 ‘초임계 이산화탄소 연소기 내부의 난류 혼합 및 연소’에 관한 발표에서 실험적 계측이 어려운 고압/고온의 물리계를 해석하기 위한 CFD 프로그램을 개발한 경험을 공유했다. 또, “CFD 프로그램을 활용한 설계품질의 향상이 과제목표를 달성하기 위해 요구되는 시간과 비용을 절감하는 하나의 방법으로써 활용될 수 있다”고 제시했다.

임강훈 박사는 에너지연의 계산과학 활성화를 위해 ‘원내 전산자원 집적화를 수행한 현황’과 ‘향후 지속적인 전산자원 확보 및 활용성 향상을 위한 방안’을 공유했다. 특히, 계산과학 자동화 플랫폼을 통해 대량고속선별연구를 성공적으로 수행한 성과 및 실험연구자도 쉽게 활용할 수 있는 원내 웹플랫폼 서비스도 소개했다.

마지막으로 종합토론에서는 ▲계산과학 분야 협업을 위한 제도 마련 ▲계산과학 관련 협의체 개설 ▲각 연구분야별 전문화된 계산과학 전문가 육성 ▲원내 계산과학 플랫폼A2P2(Automated Atomic-simulation Platform in Python) 홍보방안 등이 논의됐다.