국립금오공대 김준식 교수, 구조역학 새 이론 개발

[아이뉴스24 황금산 기자] 국내 공학계에서 보기 드문 구조역학 기초이론 연구 결과가 국제 학술지에 발표돼 학계의 관심을 모으고 있다.

14일 국립금오공과대학교에 따르면 기계공학부 김준식 교수가 우주 항공이나 미래 모빌리티 등 복잡한 고성능 구조 설계에서 정확도를 높이는 연구 결과를 응용역학 분야 권위지인 ‘IJES’에 게재됐다.

그동안 응용기술 개발 중심의 연구는 많았지만 구조역학 분야의 새로운 기초이론인 ‘변동섭동법’개발은 이례적인 일이다.

김준식 교수는 구조물의 움직임 표현을 위해 추적해야 하는 핵심 변수인 구조이론의 '자유도(Degree of Freedom)'가 어떻게 형성되는지 설명하는 새 이론 '변분섭동법'을 개발했다.

학계는 기존 접근에서 벗어나 자유도를 발견하는 새로운 관점을 제시했다는 데 의미가 있다고 평가했다.

김교수는 이번 연구 결과에 대해 “ 복잡한 문제를 한 번에 정확하게 풀기 어려울 때 일단 잘 알고 있는 기준 상태를 정해 '실제 상태가 기준 상태에서 얼마나 달라지는가'를 살펴보는 방식으로 문제를 단순화하는 양자역학의 섭동법에서 영감을 받아 새로운 구조 역학 이론을 개발했다”고 말했다.

이번 이론을 적용해 주기적 메타구조에서는 저차원 모델이 유효한 파장 영역을 약 25% 확장했다.

이같은 결과는 새로운 이론적 관점에 머무르지 않고 복합재와 메타구조 등 실제 공학 문제로 확장될 수 있음을 보여준 것으로 평가되고 있다.

김준식 교수가 단독 저자로 수행한 이번 연구 결과는 IJES 9월 온라인판으로 먼저 공개됐으며 내년 1월 제230권에 정식 게재될 예정이다.