경상국립대, 우주 태양전지·디지털 트윈 연구 성과 '눈길'

에너지공학과 박종성 교수팀, 107억 규모 우주용 탠덤 모듈 국책과제 참여

해양토목공학과 이우동 교수팀, 연안 복합침수 3차원 가시화 연구로 논문상

사진 왼쪽 연구 책임자 에너지공학과 박종성 교수와 우주용 저가·고효율 탠덤 태양전지 모듈 개념도[사진=경상국립대]

경상국립대학교가 차세대 우주 태양전지 국산화 개발에 착수하고 태풍에 따른 연안 침수를 3차원으로 가시화하는 연구로 학술상을 받는 등 첨단 기술 분야에서 잇따라 성과를 내고 있다.

경상국립대 에너지공학과 박종성 교수 연구팀은 우주 태양전지 전문기업 플렉셀스페이스가 주관하는 '저가 고효율 우주용 탠덤 모듈 개발 및 검증' 과제에 산학연 공동연구기관으로 참여한다.

산업통상자원부 한국에너지기술평가원의 에너지기술개발사업으로 추진되는 이번 과제는 총 107억원 규모로 향후 3년간 진행된다. 플렉셀스페이스가 사업을 총괄하며, 경상국립대를 비롯해 한국에너지기술연구원(KIER), 한국전자기술연구원(KETI)이 컨소시엄을 구성해 차세대 우주용 태양전지 모듈 개발과 우주환경 실증을 추진한다.

저궤도(LEO) 위성군과 우주정거장 확대로 가볍고 효율이 높으면서 극한의 방사선·열·진공 환경을 견디는 태양전지 기술이 글로벌 우주산업의 핵심으로 꼽히는 상황이다.

페로브스카이트·탠덤 태양전지와 방사선 내성 소재를 연구해 온 박종성 교수 연구팀은 그동안 축적한 양성자 방사선 조사 평가와 우주환경 내구성 분석 역량을 바탕으로 우주용 모듈의 신뢰성 검증과 극한환경 내구성 평가를 전담한다.

과제 수행을 통해 우주환경에 적합한 고효율 탠덤 셀·모듈 설계, 저궤도 위성 적용 모듈 제작, 방사선·열·진공 환경 내구성 평가, 제조원가 분석과 경제성 검증 등이 폭넓게 진행될 예정이다.

특히 우주항공청(KASA)이 개청한 사천과 한국항공우주산업(KAI) 본사 등 우주항공 인프라가 집적된 경남을 거점으로 추진돼 지역 거점 역할도 기대된다.

해양토목공학과 이우동 교수팀, 디지털 트윈 기반 연안침수 구현으로 논문상 수상

사진 왼쪽부터 해양토목공학과 이우동 교수와 해양산업연구소 황태건 연구원[사진=경상국립대학교]

양토목공학과 이우동 교수 연구팀은 한국연안방재학회 제14회 연례학술대회에서 '디지털 트윈 플랫폼 기반 연안 도시 복합침수 3차원 가시화' 연구를 발표해 학술발표회 논문상을 수상했다.

이번 연구는 경상국립대 해양산업연구소 황태건 연구원이 발표하고 이우동 교수가 교신저자로 참여했으며 이주용 박사(이지스), 김현정·민병일 박사(한국원자력연구원)가 공동저자로 협력했다.

연구팀은 부산 광안리 일대를 대상으로 태풍 내습 시 발생하는 복합침수를 해석하고, 이를 실제 지형 기반의 3차원 디지털 어스 환경과 연계해 가시화했다. 2016년 태풍 차바 사례를 바탕으로 폭풍해일, 파랑, 강우, 우수관망 배수 및 역류를 동시에 고려해 기존 2차원 침수지도로 확인하기 어렵던 침수 확산 과정과 피해 양상을 직관적으로 구현했다.

분석 결과 태풍 내습 시 월파에 의한 침수가 민락수변로와 광안해변로를 따라 민락항 및 광안리 방향으로 확산되는 과정이 3차원으로 재현됐으며, 해안 유입 침수와 내륙 저지대의 내수침수가 중첩되는 복합침수 양상이 확인됐다.

이번 연구는 연안 도시 침수가 해수면 상승이나 월파뿐 아니라 강우, 배수능력, 지형, 도로망 등 다양한 요인이 복합 작용한 결과임을 밝히고, 디지털 트윈 기술을 지자체의 재난 대응 전략 수립에 활용할 수 있는 기반을 마련했다는 평가를 받았다.