[2022수시특집] ‘세계유일’ 에너지 특화 대학 한국에너지공대

[베리타스알파=권수진 기자] 올해 첫 2022학년 신입생을 모집하는 한국에너지공대(KENTECH)은 세계 유일의 에너지 특화 대학이다. 에너지 분야 핵심 신기술을 연구해 깨끗하고 안전한 에너지 사회로의 전환을 가속화한다는 포부로 첫 발걸음을 뗀 신생대학으로서, 한전/정부/지자체가 공동 지원하는 특수법인 대학이다. 대학을 중심으로 클러스터와 대형연구시설도 함께 조성된다. 에너지 산업과 사회의 문제해결을 위한 혁신적 융복합형 연구와 교육을 기반으로 산학협력 체계를 완성한다는 계획이다.

한국에너지공대가 자리한 광주/전남 공동혁신도시는 한전, 한전KPS, 한전KDN, 전력거래소를 비롯한 16개의 에너지 정보통신, 문화예술 공공기관이 이전한 미래 성장 거점도시다. 광주/전남 공동혁신도시와 인근지역에 한전과 지자체 협력, 정부 지원으로 에너지 산업 위주의 기업, 연구소 등을 유치해 산업생태계를 구축함으로써 국가 경제발전과 일자리 창출에 기여하는 ‘글로벌 스마트 에너지허브’인 에너지밸리가 형성된다.

<혁신적 교육 추구.. ‘미래 에너지 인재의 플레이 그라운드’>
한국에너지공대가 추구하는 교육은 ‘혁신’ 그 자체라고 불릴 만하다. 지식만 전달하는 강의형 수업은 찾아볼 수 없으며 혁신적인 교육으로 강의 리스트가 채워져 있다. ‘학생중심 교육’, ‘역량 내재화 교육’, ‘공동체 교육’에 더해 ‘자유롭게 디자인하는 교육과정’으로 미래 에너지 인재를 양성을 목표로 한다.

학생은 교수와 함께 교과목 설계에 참여하고, 전공 선택 없이 자유롭게 에너지 5개 분야의 수업을 들으며 전문지식을 습득한다. 학생들은 플립러닝(온라인 사전학습+토론수업)과 탐구형 수업 등을 통해 문제해결 역량을 키워 나간다. 현상 속에서 문제를 발견하고 미지의 세계를 탐구하는 학습법 IBL(Inquiry Based Learning)도 도입한다.

한국에너지공대는 지식 습득 중심의 교육에서 벗어나 학생이 개념과 의미를 이해하고 응용하는 교육을 지향한다. 3대 핵심역량(수학적 사고, 인문적 통찰, 협업적 소통)을 반영한 과목 설계와 다양한 교육을 체험하도록 국내·외 대학/연구소/기업 교류를 시행한다. 학생들은 3학년부터 그간 쌓아온 역량을 바탕으로 진로특화과정(Career Path)에 참여하며 본인의 진로를 결정하게 된다.

공동체 교육도 실시한다. 함께 배우는 기숙사(Residential College)를 통해 Student Initiatives, 사회공헌(Energy School), 에너지리더특강(E-Leader Forum) 등 활동을 하며 공동체에 대해 배우고, 스스로 공동체를 만들어 간다. 3중 지도교수 제도(전공, 대학생활, RC)를 통해 학생들은 일상 속 고민에서부터 진로고민까지 교수들과 자유롭게 소통하고, 수평적인 공동체에 대해 배워간다.

교육과정은 자유롭게 디자인할 수 있다. 전공 선택 없이 자유로운 수강과 진로특화과정으로 개인 맞춤형 커리큘럼을 제공한다. 1,2학년에 기초역량과정으로 기본 학습역량을 배양한 후 3,4학년부터 자유롭게 에너지역량과정, 진로특화과정을 학습한다. 학생들의 글로벌 소통역량 함양을 위해 일부를 제외하고 전 과정을 영어수업으로 진행할 예정이다.

<5대 중점 연구분야.. ‘국가와 인류를 위한 미래 에너지’>
한국에너지공대 학부는 에너지공학 단일학부지만 중점 연구분야는 5개로 나뉜다. △에너지AI는 인지, 학습, 추론 등 인간의 고차원적인 정보처리 능력을 구현하는 AI기술을 에너지 산업 전반에 융합하고, 지금까지와는 전혀 다른 형태의 에너지 산업을 만들기 위한 기술에 대해 연구한다. Big data, Block-chain, IoT 분야와의 융합연구를 통해 전력망의 AI 제어, 차세대 Grid의 보안통제, 공장과 가정의 제로에너지 운영 등을 실현하기 위한 핵심기술을 연구한다.

김종권 에너지공학부 교수는 영화 ‘아이언맨’에서 토니 스타크가 만든 자비스를 예로 들어 설명했다. “사실 토니 스타크보다는 자비스가 아인언맨 수트 업그레이드, 수리, 시뮬레이션 등의 일들을 알아서 척척 수행해낸다. 이런 자비스 같은 AI를 구현하는 것이 목적이다. 이러한 인공 지능을 활용하여 새로운 에너지원 탐구, 수천 수만 시간이 걸리는 시뮬레이션 등을 수행하려고 한다. 그렇기 때문에 에너지AI는 AI 자체에 대한 연구도 있지만 나머지 4개의 연구분야들과 융합 연구를 수행하게 될 예정이다. 즉, 에너지AI 분야는 다양한 학문적 지식의 융합이 필수”라고 설명했다.

△에너지신소재는 현재 직면하고 있는 환경문제, 에너지 고갈문제 등 국가 및 인류적 난제를 해결하고, 환경 친화적인 에너지 생산기술, 안전한 에너지 저장기술, 효율적인 에너지 활용기술을 개발하기 위한 신소재 핵심기술을 연구한다. 미래 에너지 산업에서 요구되는 차세대 2차전지, 태양전지, 전력 반도체 등의 신소재 핵심기술을 개발하기 위해 시뮬레이션 및 데이터 기반의 계산과학을 활용해 소재의 구조-공정-성질 사이의 상관관계를 이해하는 융합적인 연구를 수행하게 된다. 강혜민 교수는 “에너지신소재의 경우, 태양광 발전을 예로 들 수 있다. 태양광 발전은 설치 단가가 매우 높음에도 태양 빛으로 발생시키는 전기의 양은 매우 적다. 태양광 발전의 가격을 낮추고, 효율을 개선시키려면 새로운 태양전지 재료가 개발되어야 한다. 에너지신소재 분야 역시 신소재 공학, 물리, 화학, 에너지AI 등의 학문 융합이 반드시 필요하다”고 말했다.

△차세대그리드는 미래에 구현될 전력망의 제어, 운영과 관련한 그리드 분야의 신기술 전반에 대해 연구한다. 고출력 무선 전력 전송(Wireless Power Transfer)과 슈퍼 그리드(Super Grid) 구현, 미래 전력망의 핵심 기술인 HVDC(High Voltage Direct Current), 미래 전력계통의 실시간 예측·감시·제어·운영을 위한 디지털 그리드(Digital Grid) 등을 연구한다. 김희태 교수는 “인류가 사용하는 사실상의 주 에너지는 전기이다. 이 전기를 발전소로부터 사용처까지 공급하기 위해 모든 국가에는 복잡한 전력망이 갖추어져 있다. 대한민국 역시 막대한 전력 사용국가 중의 하나다. 이 소비전력의 10%만이라도 우리가 줄일 수 있다면 원유 수입도 그 만큼 줄일 수 있게 된다. 경제적으로 엄청난 이득이다. 개개인이 전력 사용을 줄이는 것도 도움이 될 수 있겠지만, 전력망 즉 그리드를 효율적으로 잘 구성하면 시스템적으로도 전력 사용을 효과적으로 줄일 수 있다. 결국 발생한 전기를 중간에 낭비와 손실 없이 얼마나 효율적으로 사용할 수 있도록 전력망을 설계 및 구성하는가가 연구의 핵심이라고 볼 수 있다. 이 분야의 연구를 위해서는 물리, 전자공학, 기계공학, 인공지능 등의 다양한 학문이 역시 융합되어야 한다”고 설명했다.

△수소에너지는 전 지구적 환경문제를 야기하는 탄소시대를 마감하고, 모든 인류에게 깨끗하고 안전한 수소에너지를 공급하기 위해 수소의 생산부터 저장, 운송 및 활용까지 ‘전 주기(Full-cycle) 수소’ 기술을 연구한다. 풍력, 태양광 등 신재생에너지를 통해 만든 전기를 깨끗한 수소에너지로 전환하는 기술을 개발하고, 안전하고 효율적인 저장과 운송을 위한 새로운 물질을 만드는 기술, 수소차, 수소발전 등의 기술을 연구하게 된다. 이영덕 교수는 “수소에너지는 모든 국가들이 미래 에너지원으로 반드시 사용될 수밖에 없는 핵심 에너지원이다. 현재까지는 커다란 원유 선박이 중동과 대한민국을 왕복하면서 원유를 수입해 왔다면, 미래는 선박이 호주를 왕복하면서 수소를 수입해 올 가능성이 높다. 지금까지는 화석 연료를 태워서 발생된 에너지로 기계들이 동작했다면, 미래는 수소를 태워서 발생된 에너지로 기계들이 작동할 것이다. 그리고 수소는 산소와 결합해 물을 만들어 내기 때문에 어떠한 탄소 배출도 없다. 물론 이러한 수소를 만들어 내기 위해서는 물을 전기 분해시켜서 수소를 분리해 내야 하며, 또 이 전기분해를 위한 전기를 얻기 위해서는 대규모의 풍력발전 터빈 등의 청정 에너지 설비가 필요하다”고 설명했다.

△환경·기후기술은 전 세계적 관심을 모으는 지구온난화 및 환경문제를 다룬다. 산업활동으로 발생한 CO2, 미세먼지로 인한 환경 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 방안 등 미래 세대에게 맑은 공기를 선물할 수 있는 기술을 연구한다. 산업활동으로 발생하는 CO2 포집 및 인공광합성을 통한 연료화 기술, 미세먼지 발생원 제거 및 집진 효율 향상 기술, 청정신발전기술 등 환경을 먼저 생각하는 혁신적인 기술을 중점 연구하게 된다. 오명환 교수는 “환경·기후기술은 인류와 지구를 온난화와 환경 오염으로부터 지켜내는 일을 수행하게 된다. 지구가 너무 뜨거워져서 인류의 생존 자체가 위협을 받는 지경에 이르렀고, 우리는 대기중의 이산화탄소량을 줄이지 않으면 안 된다. 나무를 가능한 많이 심는 것이 해결책이 될 수는 있겠지만, 인간의 이기심으로 인해 쉽지는 않아 보인다”며 “그래서 이러한 상상을 한 번 해 볼 수 있을 것 같다. 인간이 직접 나뭇잎을 만들어서, 인공 나뭇잎을 빌딩 전체 외벽에 도배를 하는 것이다. 나뭇잎은 햇빛을 받아 이산화탄소를 포도당으로 변환시키는 광합성이라는 화학 작용을 한다. 그러므로 효과적인 이산화탄소 포집 장치가 될 수 있다. 해당 분야의 연구도 생명과학, 생물학, 화학, 화학공학, 지구과학 등 다양한 지식이 융합 되어야만 한다”고 말했다.

<대학/기업/연구기관과 공동 연구>
융복합 연구프로그램은 에너지 기술 난제를 발굴하고 기업들과 함께 이를 해결해 나가는 ‘융복합 연구 수행’ 과정을 통해 학생들의 연구역량을 강화해 나간다. 칸막이가 없는 5대 에너지중점 연구소에서 학생들은 탐구하고 싶은 주제를 자유롭게 선정해 연구하거나 에너지밸리 기업 등과 공동 연구를 수행한다. 학부생의 대학원 연구실 참여로 관심분야 심화연구, 인적교류 등 연구실 문화도 사전 체험할 수 있다.

탄탄한 연구 인프라도 자랑이다. 대학의 최신 연구시설뿐만 아니라 전력연구원, 에너지신기술연구소 등 한전 최첨단 연구 인프라를 활용할 수 있다. ‘방사광가속기’, ‘초강력 레이저센터’ 등을 대학 인근에 유치해 세계적인 석학들을 모으고 연구/협력할 계획도 있다.

<‘학사제도부터 기술 사업화까지’.. 전방위 창업 지원>
창업을 꿈꾸는 학생들에 대한 지원도 활발하게 이뤄질 예정이다. 학생들이 손쉽게 창업에 접근할 수 있도록 창업공간, 프로그램, 교육 등 One-Stop 서비스를 제공한다. 창업공간으로는 아이디어카페, 공동작업 랩 등 창업스튜디오를 설치한다. 창업 멘토링, 학생 창업 기업 원스톱 서비스 등의 창업 프로그램을 마련하고 정규 강좌 및 창업 프로그램 간 연계를 강화한다. 에너지 Makerspaces 설치, 빅데이터 공유 등 개발지원 서비스도 마련한다.

아이디어를 기반으로 사업화까지 지원한다. 창업엑셀러레이션센터, 법정책경영연구센터 등의 창업전문 조직을 통해 펀딩, 판로를 모색한다. 펀딩을 위해 에너지 창업펀드를 운영하고, 창업자-투자자 매칭을 지원하며, 마케팅, 디자인, 지식재산권, 법률 등 창업 판로를 지원한다.

<경제적 부담 없는 장학제도>
경제적 부담 없이 학업을 이어나갈 수 있도록 다양한 장학제도도 운영한다. 재학생 전원에 전액 장학금을 지원하며, 기숙사비와 생활 경비도 지원할 방침이다.

우수 신입생 장학금으로는 총장장학금 Ⅰ Ⅱ가 있다. 총장장학금Ⅰ은 최우수 입학자를 대상으로 연구 장려비, 해외연수 프로그램 참여, 교환학생 장학금을 지원한다. 총장장학금Ⅱ는 입학성적 우수자를 대상으로 연구 장려비, 해외연수 프로그램 참여를 지원한다.

재학생 장학금으로는 학생들의 연구활동을 장려하기 위해 일정 금액의 장학금을 지원하는 ‘연구지원 장학금’, 학생들의 창업활동을 장려하기 위해 일정 금액의 장학금을 지원하는 ‘창업지원 장학금’, 해외연수 장학금과 해외연수 프로그램 참여 경비를 지원하는 ‘해외연수 장학금’, Residential College 멘토 학생에 장학금을 지원하는 ‘RC Mentor 장학금’, 학습 튜터 학생에 장학금을 지원하는 ‘Study Tutor 장학금’ 등이 있다. 대통령 과학 장학금, 국가 우수장학금(이공계), 국가장학금(1유형) 등의 교외 장학금도 눈 여겨 봐야 한다.

<2022년 2월 개교핵심시설 구축 완료 예정.. ‘옥스퍼드/캠브리지 방식 RC기숙사’>
한국에너지공대는 2022년 2월까지 개교핵심시설을 구축하고 나머지 시설은 단계별로 건설해 나갈 예정이다. 중정형 커뮤니티 및 연구/교육 중심 배치로 소통/교류를 강화한다는 목적을 기본으로 한다. 옥스퍼드/케임브리지 방식 RC기숙사로 다양한 학습기회를 제공한다. 언제 어디서든 학습 가능한 ICT교육 인프라를 구축해 온라인 학습에도 최적화된 캠퍼스를 구축한다. Story, Harmony, Practicality의 공원 속 캠퍼스를 조성하고, 쾌적하고 안전한 환경을 위해 내부 교통체계를 보행 전용화 한다. 지역과의 융합을 고려해 혁신도시 인접 지원시설도 배치할 계획이다.