화학공학소재연구정보센터
신진연구자인터뷰는 화공및 소재분야의 세계적인 과학 학술지에 논문을 게재한 한국인 연구자들의 연구성과와 연구자 정보를 여러 연구자와 기관 등에 소개하고자 기획되었습니다. 대상은 주로 대학원 석사이상의 최근 5년이내 관련분야의 대표 학술지나 학술대회에 논문을 투고한 사람입니다.
rotating packed bed에 대한 이론적 모델링
김도연(Kim, Do Yeon)(Imperial College London)
이메일:d.kim@imperial.ac.uk
1. 현재 수행 중이거나 최근에 수행한 본인의 연구에 대해 소개를 부탁드립니다.

현재 수행중인 연구는 rotating packed bed (RPB) 라는 일종의 액상과 기상에 대한 분리공정에 대한 수학적, 이론적 모델의 개발입니다. 좀 더 상세한 응용 공정은 RPB를 이용한 amine solution 기반의 CO2 capture 공정입니다. RPB안에서 일어나는 여러 현상 중 관심있는 현상 또는 관심있는 실질적, 개념적 변수에 대한 값들을 예측하기 위해 이와 관련된 이론을 응용하고 조합하여 새로운 모델을 개발하는 것입니다. 자세히는 RPB공정의 mass transfer coefficients, contact area, pressure drop, flooding points 등의 필요로 하는 정보를 예측하기 위해 이와 관련된 다른 중간 변수들로 구분하고 (예를 들어 내부의 liquid droplet의 크기 및 분포, 속도 등), 이 중간 변수들과 관련된 이론 및 지식 (several forces, mass/energy balance, droplet collision) 들을 이용하여 이론 기반의 예측 모델을 개발하는 것입니다.

2. 연구를 수행할 때 가장 어려웠던 점은 무엇이었는지, 그리고 이를 어떻게 해결하셨는지 말씀해 주세요.

연구란 어려운 점을 해결하는 과정이라 생각합니다. 어려운 점은 언제나 찾아오고 해결할 때까지 끊임 없이 생각하고 시도하고 찾아보면 됩니다. 그래도 해결되지 않는다면 미련을 버리고 포기하는 것이 현명한 방법일 것입니다. 제가 생각하는 가장 어려웠던 점은 포기하는 것입니다. 그 동안 공들인 시간과 노력이 아까워서 또는 더 잘 하고 싶다는 욕심에 포기해야하는 순간을 놓치고 나중에 더 큰 후회를 하게 됩니다. 이를 해결하는 방법은 아직도 고민중이라 답변을 할수가 없네요.

3. 연구를 수행하면서 느끼신 점이나 보람이 있었다면?

연구자란 인류의 발전과 지식 향상에 기여한다는 사명감을 가져야하는 직업이라 생각합니다. 아직 언급할 만한 큰 기여를 했다고 생각하진 않습니다. 연구를 하면서 언제나 느끼는 것은 내가 제대로 하고 있는 것일까? 입니다.
다시 말하면, 나의 연구가 잘못된 방향이여서 다른 연구에 방해가 되진 않을까? 입니다. 이것이 연구자로써 꼭 가져야 하는 마음가짐이라 생각하지만 현실에선 개인적인 성과면에서 방해를 하는 것은 분명합니다. 어느 정도 절충하는 것이 필요할 것입니다.
보람을 느꼈던 적은 내 일로 내 자신을 포함한 누군가가 즐거웠던 순간입니다. 끊임없이 찾아오는 고민의 순간들을 해결했거나 누군가의 문제를 해결해 주었던 일상적인 시간들입니다.

4. 연구를 수행했던 소속기관과 지도교수에 대해 소개를 부탁드립니다.

박사과정은 고려대학교에서 양대륙 교수님 지도하에 마쳤습니다. 양대륙 교수님은 process system engineering (PSE) 분야의 전문가 이시며 대부분의 연구를 위해 필요한 사고의 흐름, 논리등은 교수님을 통해 배울 수 있었습니다. 현재는 박사후 과정으로 영국의 임페리얼 컬리지에서 일하고 있습니다. 박사후 과정은 지도 교수의 의미는 안맞지만, Nilay Shah, Clare Adjiman 교수님들과 함께 일합니다. 한분은 process 스케일에서 supply chain과 같은 좀더 큰 스케일의 모델링 및 최적화에 대해 다른 한분은 열역학과 분자 모델링, 최적화알고리즘에 대해 전문성을 가지십니다. 임페리얼 컬리지에서 제가 소속되어있는 공정시스템 센터 (Centre for Process Systems Engineering, CPSE)는 분자레벨에서 부터 시스템 단위의 모델링 및 최척화, 수학적 알고리즘 개발를 포함한 화학/환경공정 전반에 걸친 문제를 PSE 테크닉을 통해 해결하는 연구를 하고있습니다. 그렇기 때문에 화학공학자 뿐 아니라 수학자, 화학자, 환경공학자 등 다양한 분야를 전문으로 하는 연구자들로 구성되어있습니다.

5. 이 분야로 진학하려거나 유학을 준비 중인 후배들에게 도움이 될 만한 말씀을 해 주신다면?

유학의 가장 큰 이유는 그 분야에서 전문성을 높게 가지는 사람이 해외에 존재하기 때문입니다. 하지만 이 분야는 고가의 장비를 필요로 하지 않으며 국내에도 몇 분의 전문가가 계시기 때문에 유학 없이도 충분히 이 분야의 전문적 지식을 습득할 수 있습니다.
다만 임페리얼 컬리지의 경우 공정시스템 센터를 통해 다수의 관련 전문가들이 함께 일하기 때문에 좀 더 다양한 경험과 지식을 쌓을 수 있습니다. 이것 이외의 유학이 가지는 장점은 국내 연구환경의 단점들로 인한 것들입니다.
이 분야로의 진학을 생각하는 분이시라면, 이 분야의 현실적인 장점은, 국내에서 이 분야의 연구자들이 생각보다 많지 않기 때문에 경쟁에서 좀 한가해질수 있다가 될 것 같습니다. 하지만 그전에 자신의 적성을 깊게 고려하시길 바랍니다.

6. 연구 활동과 관련하여 앞으로의 계획이 있다면 소개해 주세요.

모델링 관련 연구를 계속 할 계획입니다. 자세히는 실험 데이타에 의존하지 않는 모델의 개발입니다.

7. 본인의 주요논문을 소개해 주세요.

몇 편의 논문을 작성하긴 했지만, 무엇이 주요 논문인지 모르겠습니다. 여기서의 연구는 아직 진행중이며 논문으로 제출 전입니다. 참고로 모델링 관련 정보라면, 대상 공정에 따라, 모델의 목적에 따라 필요로 하는 지식이 다르게 됩니다. 기본적인 모델링의 지식이 있는 분이시라면 수학, 물리, 화학의 모든 텍스트북과 구글이 가장 좋은 친구가 될것 같습니다.