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WCSMO-15 참관기

참여자: 윤길호 교수, 김준환 박사과정, 최영훈 박사과정, 한솔지 박사과정, 하탐이 석사과정 (한양대학교 융합기계공학과)

(ghy@hanyang.ac.kr, junhwan128@gmail.com, yhchoi7768@gmail.com, solzee95@gmail.com, tamyee0918@gmail.com)

지도교수: 윤길호 (한양대학교 기계공학과, ghy@hanyang.ac.kr)

□ 학술대회명: WCSMO-15(The 15th World Congress of STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMISATION)

□ 개최 일자: 2023.06.05 - 2023.06.09

□ 개최 장소: University College Cork, Ireland

□ 참관기 

1. 학회 소개

 2023년 6월 5일~9일 아일랜드 코크에서 개최된 WCSMO-15는 ISSMO (International Society for Structural and Multidisciplinary Optimization)에서 개최하는 최적설계 관련 세계적인 학술대회이다. 본 학회를 개최한 ISSMO는 다분야 최적설계 학회지인 SMO (Structural and Multidisciplinary Optimization)를 정기적으로 출판하고 있으며, 1991년 창립 이후 현재 61개국의 약 1700명의 회원이 활동하고 있다. 또한 ISSMO에서는 ICTAM, AIAA, WCCM, WCSMO, ACSMO등 다양한 분야의 학회를 매년 또는 2년마다 개최하고 후원하고 있다. WCSMO는 구조 및 시스템 최적화를 포괄하는 여러 하위 분야를 포함하고 있으며, 고체, 유체, 열, 사운드, 동역학과 같은 분야에 대해 multi-scale, multi-material, manufacturing, inverse design 등 다양한 기법에 대한 연구내용을 발표하고 교류하는 학회이다.

이번 학회의 개최지인 University College Cork는 아일랜드 수도인 Dublin에서 열차로 약 3시간 떨어진 Cork 도시에서 1845년에 Queen's College로 세워진 대학교이다. 논리대수인 Boole 대수를 창안하여 기호논리학 분야에 큰 업적을 남긴 조지 불 (George Boole)이 1849년에 수학과의 초대 교수로 초대되었다. 약 180년의 역사를 가진 대학교이므로 교내 곳곳에 역사를 알아볼 수 있는 자료실이 배치되어 있으며, 과거 건축양식을 곳곳에서 발견할 수 있다. 학회가 개최된 도시인 Cork는 6세기 무렵부터 수산물, 육류, 버터 등의 거래의 중심지이였다. 최근에도 농업 중심이지만, 제철소, 자동차 조립 및 Jameson 양조장 등이 있으며, 시내의 성 핀바르 성당과 근교의 블라니 성이 유명한 도시이다.

이번 WCSMO-15 학회는 코로나 락다운 기간으로 인해 온라인으로 개최된 WCSMO-14 (2021년, 미국 콜로라도)에 이어 완전한 오프라인 학회로 열리게 되어 더 뜻깊은 학회이다. 아일랜드 코크의 UCC (University College Cork)에서 개최되는 만큼 UCC의 Denis Kelliher 교수가 Chair를 맡았고, UCC의 많은 교수, 학생, 직원들이 학회 프로그램 진행 및 편성을 담당하였다.

2. 아름다운 도시, 코크

이번 학회가 열리는 코크는 아일랜드의 남부지방의 해안가에 인접한 도시로, 한국에서 직항으로 가는 항공편이 없어 아부다비를 경유해서 수도인 더블린으로 도착하고, 3시간 가량 열차를 타고 도착하였다. 아일랜드는 국토면적은 우리나라와 비슷하나, 인구가 약 1/10으로 500만명 정도이다. 인구대비 국토가 넓고 높은 산이 없이 대부분이 평지 지형이라 농업, 축산업 등이 발전되어 있다. 또한 세계적으로 유명한 흑맥주인 기내스 맥주도 아일랜드 수도인 더블린에서 생산하고 있으며, Jameson 위스키는 코크 도시에서 생산한다.

아일랜드는 유럽 중 위도가 높고 4면이 바다인 섬이므로 우리나라에 비해 기후가 매우 안정적이다. 학회가 열린 6월경 낮의 최고온도는 약 20도 가량이며, 새벽의 최저온도는 약 8도정도로 일교차가 크지 않다. 다만 해안지방의 특성상 날씨가 급격하게 변하고, 구름이 잦은 기후이지만, WCSMO-15 학회기간동안 날씨가 매우 맑았다. 산이 매우 적고 초원과 언덕이 가득한 풍경을 바라보기만 해도 유럽에 도착한 느낌이 많이 들고 풍경의 아름다움에 스트레스가 많이 해소되었다. 또한 Cork 도시는 아일랜드의 관광객들이 많이 찾는 Dublin 도시에서 거리가 멀기 때문에 관광객들이 적은 편이라 다른 유럽의 도시들과 다른 느낌을 받을 수 있었다.

학회기간 중 총 3번의 소셜 네트워킹 이벤트가 개최되었다. 월요일 저녁에 Devere Hall에서 Welcome Reception 행사를 통해 간단한 식사와 자유로운 토론을 통해 서로 교류하는 시간이 있었다. 학회 두번째 날인 화요일 오후에는 Aula Maxima에서 Broadening Participation and Networking Event에서 ISSMO 임원들과 함께 교류를 하는 자리가 마련되었다. 목요일 저녁에는 "WCSMO Networking Dinner"가 Páirc Uí Chaoimh에서 개최되었다. 해당 교류활동은 학회 개최지인 아일랜드의 전통을 알리기 위해 아일랜드의 전통 스포츠인 Hurling경기와 아일랜드 전통 음악가인 Liam O'Connor의 공연이 만찬과 함께 제공되었다. 모든 참석자들은 맥주를 마시며 즐거운 분위기에서 공연을 함께 관람하며 전세계의 학자들과 교류하였다.

3. 학회 발표내용 및 연구동향

WCSMO-15는 SOTA (State Of The Art) session, Oral/Poster presentation, Welcome reception 등으로 구분되었다. SOTA session에서는 Xiaojia Shelly Zhang 교수의 위상최적설계 연구동향, Samy Missoum 교수의 uncertainty를 고려한 설계, Lise Noel 교수의 design representation, Xueguan Song 교수의 surrogate modelling 및 AI, digital twin 발표가 진행되었다. 또한 최적화 분야의 거장인 Ole. Sigmund 교수가 참석하여 구두발표를 진행하였다.

구두/포스터 발표로는 31개의 주제로 총 556건이 발표되었다. 추가로 3번의 소셜 네트워킹 이벤트로 구성원들 간의 활발한 지식, 정보의 교류가 발생하였다. 이중 위상최적설계를 이용한 최적설계는 총 273건이 발표되었으며 중복을 포함하면 Complexity in design space(80건), Complexity in system's responses(181건), Complexity in physical interactions(42건)으로 분류할 수 있다. 세부항목으로는 dynamics(50건), manufacturing(28건), multi-scale(27건), multi-material(25건), buckling(21건), nonlinear(20건), solid, fluid, thermal(각 18건), anisotropy(13건), fracture and fatigue(11건) 등 매우 다양한 분야에 대한 발표가 진행되었다. 특히 dynamics 분야를 multi-scale, multi-material 기법으로 해결한 발표가 주로 있었으며, 오픈소스 프로그램인 PETSc와 FEniCS가 많이 활용되었다. 다만, 전체 556건의 발표 중 실험과 시뮬레이션을 서로 검증한 발표는 11건에 불과해 최적설계와 실험에 대한 검증의 필요성이 대두되었다.

       표 1. 연구, 세션 분야와 발표 논문 수

학회 전반적으로 위상최적설계로 해결하기 어려웠던 fluid-particle, soft robot, non-euclidean 등 여러 문제를 해결하고자 하는 시도가 많아졌고, machine-learning 기법을 활용하여 해석시간을 1000~10000배 빠르게 가속하는 시도도 이루어졌다.

학회 첫날 학회등록과 함께 모바일 어플리케이션이 제공되어 agenda를 편리하게 확인할 수 있었으며, 교수, 학생, 산업체 구별하지 않고 매우 자유로운 분위기에서 발표 및 질문답변이 진행되었다. 구두발표 중 가장 인상깊었던 발표는 역시 Technical University of Denmark의 Ole Sigmund 교수의 "Microstructures with extremal stiffness, yield and buckling strength" 발표였다. 최적설계, 특히 위상최적설계 기법의 창시자 중 한명으로 관련분야 연구자면 모를 수 없는 교수로, stress, buckling 조건에서의 homogenization, de-homogenization 기법에 대해 발표하였다. 포스터 발표 중 4D printing을 위상최적설계 기법을 통해 원하는 방향으로 회전되고 변형되는 방법을 연구한 발표가 가장 인상깊게 다가왔다.

포스터 발표의 경우 포스터 세션이 따로 마련되어 있었지만, 포스터는 Devere Hall에 학회 첫날부터 마지막까지 계속 부착되어 Coffee break 시간에 자유로운 토론이 가능하였다. 기존의 포스터 발표에서 지향하는 공간적인 이점도 살리면서 발표자와 청중의 거리감을 줄일 수 있도록 배치되어 자유롭고 유연한 소통이 가능하도록 유도하려는 의도가 돋보였다. 이러한 교류는 WCSMO 학회의 개방성 및 유연성 취지에 부합하는 취지로 보여 매우 인상깊었다.

학회기간 중 본인의 연구발표에 대한 피드백과 더불어 여러 연구 아이디어를 얻을 수 있었으며, 유사 분야의 발표를 보며 기술발전의 동향과 향후 유망분야에 대해 탐구할 수 있는 귀중한 시간이었다. 연구 외적으로도 다양한 연구자와 소통하고 토론하는 분위기를 마련한 소셜 네트워킹 이벤트가 매우 인상깊었다. 향후 다양한 교류를 통한 행사가 많이 활성화되어 좋은 연구가 되었으면 좋겠다는 바람이다.

4. 맺음말

전 세계적인 코로나 팬데믹으로 인해 오프라인 학회참석이 어려웠던 시기를 지나 팬데믹의 종료와 함께 오프라인으로 개최되어 더욱 뜻깊은 학회가 되었다. 온라인으로 개최되던 학회에서 느끼지 못하던 자유로운 토론과 교류가 가능해서 비대면으로 진행되었던 학회에 비해 좋은 교류의 장이 되었다. 위상최적설계 분야에서 가장 유명한 학회로 많은 유명인사들이 참석하여 발표하고 토론하는 장면을 통해 좋은 연구를 진행할 수 있는 동력을 확보하였다. 또한 동일한 분야에 종사하고 있는 연구자들 앞에서 발표하고 질의응답을 통해 더 좋은 연구가 되었다. 타 연구자들과의 학술교류를 통해 자칫하면 놓칠 수 있었던 연구동향을 현장에서 느끼고 확인할 기회가 되었다. 게다가 한국에서 멀리 떨어져 있지만 자연풍경이 아름답고 사람들이 친절한 도시인 Cork에서 학회가 개최되어 연구에 지친 몸과 마음을 회복할 좋은 기회가 되었다. 이러한 국제학회의 참여 및 교류를 통해 다시 연구에 집중할 발판을 마련할 좋은 기회가 되었다.

연구원 사진