공주대 서현규 교수 - 바이오디젤 연구로 청정 연소 연구분야 발전 책임진다
공주대 서현규 교수 - 바이오디젤 연구로 청정 연소 연구분야 발전 책임진다
  • 김윤혜
  • 승인 2015.06.09 18:11
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올해 하반기부터 시행 예정인 신재생에너지 연료혼합 의무제도에 따라 경유에 섞여 있는 바이오디젤의 혼합비율은 2.0%에서 2.5%로 높이고, 2018년에는 3.0%로 상향조정 될 것으로 예상된다. 바이오디젤 연료는 환경개선, 국산에너지 확보와 탄소저감, 수출 등의 경제적 효과가 기대되는 대체 에너지로 각광받고 있다. 갈수록 필요성이 더해지는 디젤연료 분야의 선도적인 도전을 펼치는 신진연구자가 있다. 
l 공주대 서현규 교수
 
연소단계에서부터 Soot생성 억제 방법 연구분석
디젤엔진은 가솔린엔진 대비 이산화탄소 배출량이 30% 가량 적어 환경 친화적인 요소에 대한 요구가 증가하는 최근 주목을 받고 있다. 디젤엔진의 연소과정에서는 공기 중의 질소가 고온에서 산화해 발생하는 질소화합물과, 탄화수소 계열의 연료가 불완전 연소를 할 때 생성되는 미세탄소입자인 Soot가 배출된다. 이에 공주대학교 기계자동차학부의 서현규 교수는 디젤엔진 에서 발생하는 Soot가 연소기관의 효율을 감소시키고 인체와 환경에 악영향을 미치는 특성에 주목했다. Soot 저감 연구의 필요성을 인식한 그는 정확한 Soot 생성경로와 필터를 사용하지 않고 연료 연소 시부터 생성을 줄일 수 있는 조건을 연구했다. 바이오디젤 연료의 Soot 발생 특성을 실험적으로 규명하고, 그 연구 결과를 바탕으로 오차율 3% 이내의 해석모델을 개발하는 연구로써 서 교수는 단일액적연소이론을 적용해 고려 조건을 단순화했다. 그의 연구 내용은 연소에 직접적으로 영향을 미치는 초기 액적의 직경과 분위기 압력, 산소 농도 등을 변경해 연구를 수행했고, 실험 결과들로부터 새로운 입력인자를 생성해 최적화된 알고리즘 데이터로 활용하는 것이다. 필터로 걸러낼 수 있는 Soot 크기는 한계가 있어 그보다 작은 Soot 입자들은 그대로 인체와 환경에 흡수된다. 서 교수는 기존 연구와는 달리 연소 과정에서 Soot 생성을 억제하는 최적의 조건과 방안을 데이터베이스화 했고, 이를 통해 경제적 비용과 환경적인 측면에서 긍정적인 효과가 기대된다며 그간의 연구 성과를 설명했다. 이어 국내 최초로 단일액적연소이론을 적용한 바이오디젤의 연소 특성 연구인 점과 세계 최초로 실시간 Soot 및 Flame 생성발달의 상호영향성을 동시에 고려한 연구에 도전한 점도 의미가 깊다. 
 
서 교수는 그동안 압축착화기관에 대체연료를 적용해 특성을 토대로 성능을 개선하는 연구를 중점적으로 수행해왔다. 그는 함산소연료 압축착화엔진의 분무 미립화 및 연소배출물 특성과 바이오디젤 및 DME를 적용한 압축착화엔진의 최적화 기술 기초자료를 제공하였고, 한국연구재단의 학문후속세대양성사업의 박사 후 국외연수도 수행했다. NASA FLEX(Flame Extinction) 프로젝트로 미국에서 연구원으로 있을 당시 단일액적연소이론을 적용한 Soot 분석 및 저감기술개발을 수행했다. 연구원 시절의 뛰어난 성과가 인연으로 이어져 지금까지도 NASA 과제들에 참여하고 있으며, 현재 진행 중인 연구 결과를 바탕으로 실제 동력기관에 적용하고자 하는 계획을 전했다. 서 교수는 “현재 진행하고 있는 연구를 스케일업해 압축착화엔진의 청정연소기술 개발을 중점적으로 연구할 예정입니다. 묵묵히 연구를 지속하다보면 관련 분야에서 해당 연구가 선도적인 역할을 할 수 있을 것입니다”라며 확신에 찬 포부를 밝혔다. 
 
학생들 앞에서 부끄럽지 않은 스승이자 멘토
매일 이어지는 연구과제와 학교업무에 지칠 법도 하지만 서현규 교수는 학생들을 만나는 수업준비만큼은 소홀히 하는 법이 없다. 학생들과 수업을 하는 시간이 에너지의 근원이라고 말하는 서 교수는 ‘언제 어디서나 부끄럽지 말자’는 마음가짐으로 학생들을 대한다고 말했다. “제가 편하면 학생들은 어려워집니다. 한번 잘못 전달한 지식으로 학생들은 평생 옳지 않은 지식 속에 살아가는 것입니다”라며 교육자로서의 철저함과 책임감을 강조했다. 이어 그는 대학 교수의 역할은 단순히 지식전달자로 그쳐서는 안 될 것이라는 점도 당부했다. 특히 급변하는 시대에 수많은 고민을 가진 학생들에게 같은 길을 먼저 겪어온 선배로서, 고민에 대한 진지한 접근과 해결책을 제시할 줄 알아야 한다고 말하는 그의 모습에서 진심으로 학생들을 이해하고 생각하는 스승의 모습을 볼 수 있었다.
 
서 교수는 원하는 연구를 자신을 따르는 학생들과 함께 할 수 있는 것만으로도 행복하다고 말했다. 앞으로 대체연료를 적용한 압축착화기관의 청정연소 기술개발을 지속적으로 해 나갈 것이며, 이를 통해 분야를 선도하고자 하는 연구자로서의 꿈을 전하기도 했다. 서 교수는 분야의 발전을 이끈 선배 교수, 박사들에 대한 감사와 함께 관계부처에 당부의 말을 잊지 않았다. 모든 연구의 초석이 되는 이론적인 연구를 등한시하지 말고 국가의 기간을 책임지는 기계자동차공학 분야에 대한 관심과 지원을 강조했다. 
 
마지막까지 기계공학의 매력을 알리고자하는 서현규 교수는 유망한 연구자임과 동시에 누구보다 전공 분야를 사랑하는 공학전문가 그 자체였다. 앞으로 청정연료 분야의 발전을 이끌 그의 연구 활동을 기대해본다. 
 

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