우리 대학 기계공학과 81학번 동문인 김동현 한국철도기술연구원 수석연구원이 ‘이달의 과학기술인상’ 9월 수상자로 선정됐다. 

이달의 과학기술인상은 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 상이다. 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원을 수여한다.

우리 대학 기계공학과에서 학·석사 학위를 취득한 김동현 동문은 고속철도 터널에서 발생하는 터닐 소닉붐을 80% 이상 줄인 세계 최고 성능의 ‘터널 소닉붐 저감후드(이하 저감후드)’를 개발한 공로를 높이 평가받아 ‘9월의 과학기술인’에 이름을 올리게 됐다. 

터널 소닉붐은 고속열차가 터널에 진입할 때 터널 내부에 생성된 압력파 가운데 일부가 충격성 소음·진동 형태로 터널 출구를 통해 빠져나가면서 생기는 현상이다. 이때 발생하는 폭발음이 제트기가 음속을 돌파할 때 발생하는 소닉붐(sonic boom)과 비슷해 터널 소닉붐이라 불린다. 

터널 소닉붐은 터널 출구 주변 민가와 축사 등에 피해를 준다. 때문에 ‘소음 저감용 후드’ 등을 터널 입구에 설치해 소음을 줄이고자 하지만, 효과는 50% 내외에 불과해 한계가 뚜렷하다. 

김동현 동문은 상어의 호흡방식을 묘사해 저감후드를 만들었다. 고속유영 시 입으로 들어오는 바닷물의 압력을 줄이기 위해 양쪽 아가미를 벌리는 상어의 행동에 착안했다. 압력변화가 최소화되는 지점을 규명하고 이를 응용해 새로운 저감후드를 개발하는 데 성공했다. 

김동현 동문이 만든 저감후드는 터널 폭발음 저감 성능이 기존 장치들에 비해 30% 이상 우수하다. 후드 제작비도 40% 가량 절감된다. 

관련 연구성과는 미국·일본·독일·중국 등에 국제특허로 등록됐다. 이천-문경 신규철도의 신풍터널 등 다양한 현장에서 사용되며 운행속도 향상과 터널 건설비 절감에 기여하는 중이다.

김동현 동문은 “세계 최고성능의 터널 소닉붐 저감장치 개발은 고속철도 터널 건설의 경제성을 높이고 국민들의 삶의 질 개선에 기여했다는 점에 의의가 있다”며 “앞으로 국내외 고속철도에 저감후드 기술을 널리 보급하기 위해 노력하겠다”고 했다. 

또한, 미래 공학자를 꿈꾸는 학생들에게 “상어 생체 구조가 이번 연구의 핵심적인 단초가 됐듯 본인의 핵심 연구 분야 너머의 다양한 소양을 겸비하는 것이 중요하다. 공학에 창의성을 더해주는 예술, 인문학, 생물학 등에 관심을 기울이면 의미 있는 연구를 도출하는 데 큰 도움이 될 것”이란 조언도 남겼다.