2025~2021 건물과 사람 사이의 관계를 연구하다

작성일 2024-04-03

건축공학과 윤근영 교수가 경희Fellow(연구)로 선정됐다. 윤근영 교수는 도시 기후변화, 건물 에너지 효율 분야에서 세계적 수준의 연구 성과를 달성했다.

2023 경희Fellow(1) 연구 부문 수상자 건축공학과 윤근영 교수
도시 기후변화, 건물 에너지 효율 분야 세계적 수준의 연구 성과 달성

경희는 매년 교육과 연구 분야에서 탁월성을 보이는 교수를 경희Fellow(연구·교육)로 선정한다. 이 제도는 교육과 연구의 탁월성 제고와 학문적 성취를 존중하는 대학 문화 조성을 위해 설립한 제도다. 올해 초 발표된 경희Fellow(연구)에는 건축공학과 윤근영 교수, 글로벌커뮤니케이션학과 이상민 교수가 선정됐고, 경희Fellow(교육)에는 의상학과 송화경 교수와 Post Modern음학학과 한경훈 교수가 선정됐다. 윤근영 교수를 만나 이야기를 들었다. <편집자 주>

윤근영 교수가 도시 기후변화와 건물의 에너지 효율 분야에서 세계적 수준의 연구 성과를 달성한 공로를 인정받아 경희 Fellow(연구)에 선정됐다. 윤 교수는 “경희Fellow로 선정돼 너무나 큰 영광이다. 앞으로 더 열심히 하라는 의미라고 생각해 연구에 더욱 매진하겠다. 함께 연구하는 연구원과 대학원생에게도 감사하다”는 소감을 남겼다.

사람과 건축을 넘어 도시 차원의 연구로 확장
건물과 사람 사이의 관계가 윤근영 교수의 주된 연구 관심사다. 윤근영 교수는 건물 내에서 생활하는 사람의 인생에 초점을 맞춰 건물 사용자에게 어떻게 하면 쾌적하고 건강한 환경을 제공할지, 사람은 어떻게 건물을 사용하고, 건물의 환경은 사람에게 어떤 영향을 미치는지를 다방면으로 연구했다.

건물은 많은 에너지를 소비하며 지구온난화를 일으키는 주원인이다. 건물과 건물이 모여 이루어지는 건물군은 주위 환경과 도시 환경에도 영향을 미친다. 윤근영 교수는 “사람과 건축에서 시작해 도시 차원에서 발생하는 건물 에너지까지 연구를 확장하고 있다”고 설명했다. 지난 2017년에는 한국공학한림원이 선정한 2025년 대한민국을 이끌 100대 기술 주역으로 선정되며 연구의 결실도 이뤘다.

선정 기술은 도시열섬현상의 저감을 위한 딥러닝 기반 건물 최적화 운영 알고리즘이다. 도시는 도시를 둘러싼 건물과 사람들로 도심 외곽의 녹지보다 온도가 높다. 일례로 서울은 서울 외곽의 녹지보다 온도가 최대 5도 이상 높다. 윤근영 교수는 건물이 배출하는 열을 도시열섬현상의 주요인으로 상정하고, 이를 막기 위한 기술을 연구했다. 윤 교수는 “열에너지를 저장하는 상변화물질 기반 건축자재를 만들고, 딥러닝을 이용해 상변화물질의 열에너지 방출을 제어했다”고 설명했다.

건물 에너지 효율에 대한 전문성을 살린 산학협력도 진행됐다. 윤근영 교수는 삼성전자와 함께 국제캠퍼스 중앙도서관 냉동기, 보일러, 공기조화기에 건물에너지관리시스템을 설치해, 건물 에너지 효율을 높였다. 윤 교수는 “건물 조명, 냉난방 기기 등 건물에서 사용되는 에너지를 모니터링하고 에너지 사용 정보를 분석해 에너지 낭비 요소를 제거하는 건물에너지관리시스템을 개발했다. 에너지 효율성을 인정받아 한국에너지공단의 인증도 받았다”고 말했다.

윤근영 교수가 개발한 도시열섬현상 저감을 위한 딥러닝 기반 건물 최적화 운영 알고리즘은 한국공학한림원이 선정한 2025년 대한민국을 이끌 100대 기술로 선정됐다.

“인접 학문의 새로운 연구 방법을 적용”
윤 교수는 건물 에너지와 실내 환경 분야 최상위 저널의 편집자로 활동하며 학문 교류도 활발히 진행했다. 최근 건물 에너지 분야에서는 개별 건물의 에너지 효율에 집중하던 과거와 달리 도시 블록 단위의 연구가 주목받고 있다. 이와 함께 주목받는 또 하나의 키워드는 디지털 데이터다. 유럽과 미국에서는 건물에서 발생하는 온실가스를 감축하기 위해 전전화(All electrification) 기술 및 제도가 활발히 연구된다. 윤근영 교수는 “전전화는 건물에 수많은 데이터를 생산하고, 이 디지털 데이터를 인공지능 기술과 접목하면 건물의 에너지 소비 효율을 높일 수 있다”고 강조했다. 실내 환경 분야에서는 건물 내 전염병 전파 관련 연구가 한창이다. 코로나 팬데믹 이후 다양한 실험적 연구가 진행됐다.

새로움에 대한 호기심, 윤근영 교수가 오랜 기간 꾸준히 연구를 해올 수 있던 원동력이다. 윤 교수는 “학부 시절에는 자연채광에 매료돼 빛 환경을 분석했고, 대학원에 진학해서는 실내 공기가 어떻게 움직이는지 관심이 생겼다. 유학 기간에는 건물일체형태양광발전을 연구하는 등 당시 건축 환경 분야에서 시도되지 않았던 분야로 연구 범위가 확장됐다”며 “돌이켜보니 인접 학문 분야의 새로운 연구 방법을 찾아보고, 도전한 융복합적 태도가 지금껏 연구 여정의 뒷받침이 됐다”고 말했다.

윤근영 교수는 연구의 길을 꿈꾸는 학생에게 학부 과정의 중요성을 강조했다. 그는 “학부 과정은 학문 분야를 체계적이고 통합적으로 배울 수 있는 시기다. 학부 과정을 충실히 공부해 통합적 안목을 보유하는 것이 중요하다. 한편으로 본인이 원하고 재밌는 분야를 찾아야 한다. 재밌게 연구하다 보면 연구자로서의 성공은 자연히 따라오게 될 것”이라고 조언했다.

최신 연구 동향을 접목한 강의 자료를 만드는 것이 윤근영 교수의 목표다. 그는 “전통적 이론 수업과 더불어 인공지능, 코딩 등이 접목된 융합 수업을 진행하고 있다. 건축환경과 에너지 이론을 망라하는 영어 교재를 집필할 계획”이라고 밝혔다.