석줄기 영남대 전기공학과 교수. 사진제공=영남대

석줄기(45) 영남대 전기공학과 교수가 국제전기전자공학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 이하 ‘IEEE’) 산하 산업응용부문회(Industry Application Society, 이하 ‘IAS’)가 수여하는 ‘2014년 학술지논문 2위상(Society Level Prize Paper : Transaction Second Place Prize Award)’을 수상한다.

IEEE IAS는 전기에너지 응용 시스템 및 장치 등의 설계·제어·설치·안전·신뢰성 등과 관련된 이론과 실제적 적용을 목표로 1965년 설립됐으며, 현재 4개 분과와 30개 소분과로 구성된 전기에너지 응용에 관한 세계 최대 규모의 학술 단체다.

이번에 석 교수가 수상한 상은 IAS가 다루는 학술분야를 총 망라한 전체 논문을 대상으로 심사해 수여하는 가장 권위 있는 상이다.

IAS는 각 분과별 학술회의에서 발표된 논문 가운데 심사를 통해 IEEE가 1년에 총 6회 발간하는 국제저명 학술지 <트랜잭션스 온 인더스트리 애플리케이션스(Transactions on Industry Applications), 저널인용보고서[Journal Citation Report(JCR)] 상위16%>에 게재한다. IAS는 매년 저널에 개재된 300여 편의 논문을 대상으로 우수 논문 3편을 선정해 시상하고 있다.

석 교수는 교신저자로 ‘전압 및 전류 제한 영역에서 동작하는 광대역 구동 매입형 영구자석 동기전동기의 토크 및 자속 제어’에 대한 연구 결과를 ‘트랜잭션스 온 인더스트리 애플리케이션스’ 2013년 1월호에 발표한 바 있다.

미국 위스콘신대 로버트 로렌즈(Robert D. Lorenz) 교수와 석 교수 연구실이 공동 연구로 수행한 이번 연구는 최근 친환경 전기자동차나 에어컨과 같은 가전제품을 비롯해 산업계에서 널리 활용되고 있는 ‘매입형 영구자석 동기전동기’의 효율적 활용을 위한 제어에 관한 연구다.

지금까지의 관련 연구에서는 내부 제어기 충돌 문제 등으로 인해 광대역 운전 구간에서 전동기 구동장치의 가용 최대전압 이용이 불가능했다.

석 교수는 이러한 문제점을 극복하기 위해 기존의 연구들이 연속시간 영역(continuous-time domain)에서 전동기가 모델링되고 제어기가 설계된 것에 착안해 이산시간 영역(discrete-time domain)에서 전동기 모델링 및 일체형 제어기를 설계해 제어기 내부 충돌 문제를 해결했다.

이를 통해 광대역 속도 구간에서 추가 부품 없이 소프트웨어 변경만으로도 최대전압 사용을 가능하도록 해 기존대비 약 11% 가량 이용율을 향상시킬 수 있음을 이번 연구로 확인했다.

석 교수는 “전기자동차의 경우, 제한된 용량의 배터리로 모터가 구동됨에 따라 배터리 전력을 최대 효율로 이용하는 것이 연비의 효율성과 주행거리 연장에 필수조건”이라며 “지난해 발표한 연구결과는 저손실 운전이 요구되는 전기자동차 뿐만 아니라 에어컨과 같은 가전제품, 초고속운전 응용 제품 분야에 직접 적용가능하고, 더구나 별도의 부품을 추가할 필요 없이 소프트웨어 변경만으로 고연비, 고효율의 제품을 제작할 수 있게 됐다”고 연구의 의미를 설명했다.

후속연구를 통해 현재 더욱 기술적 완성도가 높고 구현이 간단한 제어기법을 개발해 국내 특허 등록 및 국제 특허를 출원한 석 교수는 “더 진보된 연구 결과를 지난 9월 16일 미국 피츠버그에서 개최된 IEEE 에너지 변환분야 국제학술대회(Energy Conversion Congress and Expo)에서 발표했다”며 “이번에 발표한 연구결과는 지난해부터 국내 대기업과 함께 산업용 제품에 적용하는 단계에 있고, 효율이 중요한 초고속 운전 분야 및 고전력밀도 가전제품 등으로 적용을 확대할 것”이라고 앞으로의 연구계획을 밝혔다.

석 교수는 서울대에서 전기공학 학사·석사·박사 학위를 취득하고 2001년 3월부터 영남대 교수로 재직 중이다.

전력변환 및 전동기제어가 주 전공분야인 석 교수는 2012년 한국인 최초로 IEEE 산업전동력분과(Industrial Drive Committee) 저널 및 학회 논문상위원회 위원장에 선임돼 2년간 활동한 바 있으며, 2008년부터는 종신임기인 IEEE 시니어멤버(Senior Member)로 활동 중이다.

한편, 석 교수는 오는 10월 9일 캐나다 밴쿠버에서 개최 예정인 ‘제49회 IAS 정기총회(Annual Meeting)’에서 본 상을 수상할 예정이다.

김을규 기자  ek8386@naver,com

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