기체·액체 등 딱딱하지 않고 흐름이 있는 것을 유체라고 한다. 가열 등으로 온도가 바뀌면 유체는 열적 변화 현상을 보인다. 열유체 현상을 예측하기 위해 직접 실험하거나 방정식 등 이론으로 풀어낼 수 있다. 그러나 실험은 비용이 많이 들고 실험장치가 없으면 재생이 불가능하다. 이를 해결하기 위한 것이 컴퓨터를 이용해 이론적 방정식을 풀어내는 전산열유체다.
전산열유체는 에디슨 프로젝트에서 가장 먼저 시작됐다. 3년차로 접어들면서 에디슨 프로젝트 참여 커뮤니티가 탄탄하다. 김종암 서울대 기계항공공학부 교수는 “시행착오도 많았지만 커뮤니티를 중심으로 성숙한 소프트웨어(SW) 개발에 나서고 있다”며 “상용 시뮬레이션 SW와 비교해도 상당한 신뢰도를 가진다”고 말했다.
에디슨 프로그램이 시뮬레이션 SW로 교육·연구분야에서 주목받지만 상용 SW와 같은 길을 갈 필요는 없다는 것이 김 교수 생각이다. 그는 “우리나라가 상용 프로그램 로열티로 수십억원을 내고 있지만 에디슨 프로젝트가 타깃으로 삼고 있는 것은 중소기업”이라며 “기술력이 뒷받침되지 않은 기업의 어려움을 해결해주는데 특화 시켜 나갈 수 있다”고 밝혔다.
전산열유체 분야가 일찍 에디슨 프로젝트에 참여하면서 교육 분야 성과도 뚜렷하다. 지난해 4월 각 분야 가운데 처음으로 개최한 에디슨 경진대회에서 열유체분야는 12개 대학 30개팀이 참여했다. 2회 전산열유체 분야 대상을 차지한 오광석 서울대 기계항공공학부 학생(4년)은 “연잎성게 주변 유동성을 시뮬레이션하면서 적조를 발생하는 조류를 분석할 수 있었다”며 “에디슨 프로그램을 생태나 환경에 접근하는 툴로 활용할 수 있었다”고 말했다.
안동대에서도 전산열유체 분야에서 에디슨 프로그램을 교과과정에 포함시켰다. 공기역학 기초이론인 양력과 항력을 이해하는데 풍동 실험을 한다. 그러나 학과에 풍동설비가 미비해 대안으로 시뮬레이션 SW가 필요했다. 에디슨 프로그램을 도입하기 전에는 상용 SW로 전산 교육을 실시했다. 상용 SW라이선스 비용이 많이 들어 도입이 어려웠지만 에디슨 프로젝트 참여 이후 추가 비용없이 효율적인 수업을 진행하고 있다. 이장창 안동대 교수는 “에디슨을 활용한 후 학생들이 흥미와 관심을 가지고 수업에 참여한다”며 “수업 만족도가 높아 강의평가가 좋게 나왔다”고 말했다.
서울대와 안동대 뿐 아니라 현재 16개 대학이 전산열유체 분야 에디슨 프로젝트에 참여하고 있다. 지난해 하반기 기준 35개 교과목이 운영 중이며 827명 교수와 학생이 에디슨 프로그램을 활용하고 있다. 시뮬레이션 수행한 것도 2만1487건에 이른다. 이장창 교수는 “기계기초 실험 교과목에서 에디슨을 활용한 공기 기초 이론 교육을 지속적으로 확대해 나갈 것”이라며 “외부 유동뿐 아니라 다양한 내부 유동을 해석할 수 있는 프로그램으로 만들기 위해 R&D 참여가 필요하다”고 밝혔다.
권동준기자 djkwon@etnews.com
