경상국립대학교(GNU·총장 권순기)는 한국과학기술단체총연합회(한국과총)가 한 해 동안 발표된 논문 가운데 가장 우수한 논문을 선정·시상하는 ‘2023년 제33회 과학기술우수논문상’에 교수 8명이 선정됐다고 밝혔다. 시상식은 7월 6일 한국과총 회관에서 열린 ‘2023 대한민국 과학기술연차대회’에서 마련됐다.

‘과학기술우수논문상’은 창의적인 연구활동을 통해 우수논문을 발표한 과학기술자들을 선정·시상함으로써 과학기술자의 연구의욕과 사기를 진작시키고, 우리나라 과학기술의 수준 향상과 선진화에 기여하기 위해 한국과총에서 1991년부터 운영 중이다. 

경상국립대 수상 교수는 ▲공학 분야 김해지(미래자동차공학과), 명노신(항공우주및소프트웨어공학부), 오홍섭(건설시스템공학과), 한승훈(기계시스템공학과) ▲농수산학 분야 노윤호(수의학과), 백근욱(양식생명과학과), 서동철(환경생명화학과) ▲종합 분야 박정준(식물의학과) 교수 등 8명이다. 

김해지 교수는 ‘DMLS 적층제조의 치수 특성에 관한 연구’라는 논문으로 한국기계가공학회로부터 추천받았다. 현재 자동차, 항공우주 및 기계분야의 부품 제조에 3D 스캔, 역설계, 3D 프린팅, 3D 치수검증 등 다양한 4차 산업혁명 기술들이 활용되고 있다. 논문에서는 DMLS 방식의 금속 적층제조 공정에서 발생하는 변형을 최소화하기 위해 전산해석을 통한 변형보상설계를 적용하여 치수 특성을 개선하도록 했으며, 3D 스캔과 3D 검사 소프트웨어를 사용하여 치수 정밀도의 개선 여부를 검증했다.

명노신 교수는 ‘고체/액체 혼합 입자 분사에 의한 항공기 노즐의 다상 유동에 관한 전산 해석’이라는 논문으로 한국전산유체공학회의 추천을 받았다. 명노신 교수는 논문에서, 분사 입자에 의해 형성된 항공기 노즐의 다상 유동에 관한 전산 해석기법을 정립한 후, 노즐 배기가스를 둘러싸는 입자층의 거동을 분석했다. 그리고 입자층에 의한 항공기 배기가스의 냉각과 차폐를 통해 적외선 신호를 대폭 저감할 수 있음을 보여주었다.

오홍섭 교수는 ‘비구속 파형강판 합성 단면의 압축 및 휨 소성해석방법에 관한 분석’이라는 논문으로 한국구조물진단유지관리공학회의 추천을 받았다. 오홍섭 교수는 지중구조물에 사용되는 파형강판 콘크리트 합성 단면의 최적 설계를 위하여 국내에서 사용되는 하중저항계수설계법과 유럽의 한계상태설계법을 활용하여 휨과 압축에 대한 소성해석을 수행했다. 해석 결과 압축강도는 하중저항계수설계법이 보다 안전측으로 해석되었으며, 휨강도는 한계상태설계법이 실험 결과와 잘 일치하는 것으로 분석됐다. 

한승훈 교수는 ‘바이오 디젤을 이용한 해상용 디젤엔진의 부하별 배기가스 특성 분석’이라는 논문으로 한국동력기계공학회의 추천을 받았다. 이 논문은 실제 운항 중인 선박에서 사용 중인 해상용 디젤기관에 마린 경유와 바이오 연료를 이용하여 연료 유종 및 부하에 따라 운전 중 배출하는 배기가스의 오염물질을 실시간으로 측정하여 최적의 엔진 부하 및 연료유 혼합비에 따른 엔진을 효율적이고 친환경적으로 운영하고자 하는 목적을 다룬 논문이다. 바이오 연료를 이용한 자동차 엔진 및 육상에서의 연구는 진행된 적이 있지만, 기존의 해상용 디젤기관의 개조나 수정 과정 없이 실제 운항 중인 선박을 대상으로 한 연구는 거의 최초이다.

노윤호 교수는 ‘토이, 소형, 중형 견종에서 흉요추에 K-와이어 장착의 정확도: 3D-프린팅으로 제작된 환자별 맞춤 가이드를 사용한 초보 외과의와 프리핸드 방법을 사용한 숙련된 외과의 비교(Accuracy of Thoracolumbar Spine K-Wire Placement in Toy, Small and Medium Breed Dogs: Novice Surgeons with 3D Printed Patient-Specific Guide versus an Experienced Surgeon with Freehand Techniques’라는 논문으로 한국임상수의학회의 추천을 받았다. 수의 분야뿐만 아니라 인의 분야에서도 척추에 나사 등을 삽입하는 것은 매우 어려운 일이기 때문에 숙련된 의사의 경험을 필요로 한다. 특히 소형 혹은 중형견의 강아지에서 척추수술을 위한 나사삽입은 더욱 어렵기 때문에 숙련된 경험 및 고도로 발달된 기계가 필요하다고 알려져 왔다. 하지만 이번 연구를 통해 초보 외과의도 3D 프린팅 가이드를 이용한다면, 숙련된 외과의보다 더 정확하게 핀과 스크류를 척추에 장착할 수 있다. 또한, 환자별 맞춤 가이드를 이용한다면 개에서 흉요추에 핀이나 스크류를 더욱 쉽고 정확하고, 빠르게 적용할 수 있다.

백근욱 교수는 ‘한국 남해와 서해에서 출현하는 황아귀(Lophius litulon)의 위내용물 조성 비교’라는 논문으로 한국수산과학회의 추천을 받았다. 백근욱 교수는 우리나라 남해와 서해에서 출현하는 황아귀의 위내용물 분석을 통하여 △주 먹이생물을 파악하였고 △성장에 따른 먹이생물 조성 비교를 통해 황아귀의 전반적인 식성을 정립하였으며 △해역과 계절에 따른 위내용물 조성 차이를 비교하여 연구해역별 어종 간 섭식관계 및 먹이망 연구를 진행했다.

서동철 교수는 ‘고농도 인산염 용액에서 달걀껍질 및 소성된 달걀껍질을 이용한 인산 제거(Removal of phosphates using eggshells and calcined eggshells in high phosphate solutions)’라는 논문으로 한국응용생명화학회의 추천을 받았다. 이 논문은 고농도 인산염 용액에서 달걀 껍질(ES)과 소성된 달걀 껍질(C-ES)의 인산염 흡착 특성을 평가한 논문으로, ES의 탄산칼슘(CaCO3)이 소성온도 900°C에서 CaO로 대부분 전환되었고, 이 조건이 인산염 제거에 가장 효과적임을 규명하였다. 인산염의 흡착은 ES의 경우 이온교환 및 침전으로, C-ES(900°C)의 경우 침전이 지배적인 영향이었으며, 특히 C-ES는 pH, 염분 변화 등 광범위한 환경 조건에서 고농도 인산염 제거에 효과적임을 규명하여, 향후 달걀껍질과 굴패각 등의 폐자원의 재활용을 위한 핵심 원천기술을 확보하였다. 

박정준 교수는 ‘MaxEnt를 활용한 기후변화와 토지 피복 변화에 따른 멸강나방 및 혹명나방의 한국 내 분포 변화 분석과 예측’이라는 논문으로 한국환경생물학회의 추천을 받았다. 이 논문은 최근 가장 중요한 환경문제인 기후변화와 생물 분포 변화를 다루고 있다. 특히, 기후변화로 인한 해충의 발생 양상 변화를 분석하여, 이에 대한 대응 방안을 수립하는 데 중요한 정보를 제공하고 있다. 이를 위해 기후변화와 함께 토지 이용의 변화를 연계함으로써 보다 현실적인 미래 예측이 가능하도록 했다. 이는 국내 주요 비래해충의 미래 분포를 예측하기 위한 방법론을 정립했고, 다양한 해충의 위험성을 분석하기 위한 학술적 기반을 제공했으며, 미래 해충의 잠재적 위험성을 평가하기 위해서는 기후 시나리오뿐만 아니라 사회경제적 시나리오도 함께 고려되어야 함이 입증된 사례로 향후 필요한 실험 데이터와 연구 방향을 제시했다.