현대 기술 발달은 눈에 띄게 빨라지고 있고 그 덕분에 새로운 기술들은 계속해서 생겨나고 있다. 최근, 심각해지는 환경오염 문제로, 에너지 절약, 온실가스 감축과 같은 기존 기술적 요구에 더해 정부의 스마트 건설기술의 보급 확대, ICT 기술의 접목을 통해 삶의 질을 향상하는 다양한 융합기술이 설비 공학에 요구되고 있다. 여기서 우리 생활과 아주 밀접한 관련이 있는 기술이 HVAC이다. HVAC는 공기조화기술이라고도 불리는데, 난방, 환기, 냉방 즉 이들을 통합하여 실내 및 자동차 환경의 안락을 위해 쓰이는 기술이며 주요 기계공학의 한 분야로 시스템 체계가 구성되어 있다. 대한설비공학회는 미래의 안전하고 쾌적한 주거환경을 실현할 설비공학도를 이끌고자 ‘HVAC 경진대회’를 개최하여 기술 발전을 선도하고 있다.

올해로 11회째를 맞이하는 ‘HVAC 경진대회’에서 건축공학과 ‘스꾸VAC’팀은 당당히 대상을 차지했다. 미래 융복합 설비 기술을 주제로 스꾸VAC팀은 ‘Digtal Twin 기반 HVAC의 이상감지 및 진단 기술’을 중심으로 HVAC 이상거동 진단 기술과 데이터마이닝 기법을 활용한 앱 개발 역량까지 보여주었다. 관련분야 최고 권위의 대학생 및 대학원생 대상의 경진대회에서 1위를 수상한 스꾸 VAC 팀의 건축공학과 황재민, 서은서, 이상욱 학우를 만나보자.

Q. 2023 대한설비공학회 제11회 HVAC 경진대회 대상 수상을 축하드립니다. 소감을 듣고 싶어요.

황재민 | 안녕하세요. 건축공학과 19학번 황재민입니다. 축하 감사드립니다. 저희 스꾸VAC 팀원들이 오랫동안 고생했는데, 기대보다 좋은 결과를 얻게 된 것 같아서 기뻐요. 저번에도 태양 에너지 학회에서 주최한 ‘에너지 최적화 디자인 공모전’에서 최우수상을 받았는데, 연달아서 대상을 받을 줄 몰랐습니다. 사실 제가 이런 큰 대회를 나간 것이 올해가 처음인데, 나간 대회마다 상을 받아서 감사하고 조금 얼떨떨하기도 합니다.

서은서 | 안녕하세요. 건축공학과 20학번 서은서입니다. 감사합니다. 대상까지 탈 수 있을 거라고는 생각 못 했는데, 막상 소식을 들으니 굉장히 기뻤어요. 심사 당일 날 미흡한 부분을 발견해서 조마조마하기도 했던 것도 기억나는데, 수상 소식을 듣고 안심했기도 했습니다. (웃음)

이상욱 | 안녕하세요. 건축공학과 20학번 이상욱입니다. 저희가 이번에 대상을 받았다는 게 아직도 실감도 안 되긴 해요. 주변에서 이렇게 축하해 주실 때면 조금 부끄럽기도 합니다. 저희가 열심히 한 덕도 있겠지만, 그보다 교수님께서 잘 지도해 주셔서 받은 상 같아서 교수님께 감사할 따름입니다.

Q. ‘대한설비공학회 HVAC 경진대회’에 참가하시게 된 계기가 무엇인가요?

황재민 | 제 지도 교수이신 윤성민 교수님께서 학부 연구생 생활하면서 진행한 연구로 공모전에서 결과물을 내보는 게 어떠냐고 제안해 주셨어요. 좋은 경험이 될 것 같아 참가하게 습니다. 기왕 전국 단위 대회에 참가한 만큼, 팀원들도 전국대회에서 좋은 성과를 내기 위해서 보다 더 노력했던 것 같아요.

이상욱 | 저희 팀은 윤성민 교수님 연구실에서 여름학기 URP를 진행했던 팀입니다. 학부 연구를 진행하면서 저희가 만든 결과물이 유의미하고 학문적으로 가치가 있다고 생각했어요. 하지만 당시에는 결과물에 대해서 누군가에게 보여줄 기회가 없어서 저희 선에서 만족하는 데 그쳐서 아쉬움이 많이 남았습니다. 그런데 ‘대한설비공학회 HVAC 경진대회’라는 좋은 기회가 생겨서 결과물을 조금 더 보완하여 참가하게 되었습니다.

Q. 이번 대회의 주제인 ‘Digtal Twin 기반 HVAC의 이상감지 및 진단기술’에 대해서, HVAC 이상거동 진단 기술을 개발하여 'SKKUVAC 웹서비스 플랫폼'을 개발하셨다고 하셨는데, 내용에 대해서 간단히 설명 부탁드려요.

황재민 | HVAC은 저희가 사는 모든 건물에 존재하는 공조시스템이에요. 그런데 우리는 지금 공조시스템에 문제가 생겼는지, 에너지가 비효율적으로 사용되고 있는지 알지 못해요. 저희는 실제 건물의 3개월 치 HVAC 데이터를 기반으로 이러한 문제를 해결하고자 했어요. 먼저, 냉동기나 냉각탑 같은 장치가 운영되고 있는지 확인하고, 운영되고 있다면 문제가 언제 어디서 얼마나 발생했는지 파이썬 코드를 통해 찾아냈어요. 이후에 이상 현상의 원인을 Clustering 코드를 작성해서 찾아내고 저희가 얻어낸 정보를 사용자가 쉽게 파악할 수 있도록 홈페이지를 개설했어요. 아직은 과거 데이터를 분석하는 정도에 불과하지만, 이후에는 AI 기반으로 진단을 자동화하고 실시간으로 문제를 파악하여 사용자에게 전달할 수 있을 거예요.

서은서 | 디지털 트윈이란, 가상 세계에 현재 저희가 살고 있는 세계의 건물을 똑같이 구현하되, 실시간으로 데이터와 정보를 주고받을 수 있도록 하는 모델이에요. HVAC 시스템은 난방, 환기, 공기조화를 일컫는 공기조화설비로 건물 내 쾌적한 환경을 조성해 주는 시스템입니다. 쉽게 말해서 냉난방 시스템이라고 생각하셔도 돼요. 저희가 개발한 기술은 우리가 쾌적한 환경을 누릴 수 있도록 조절하는 HVAC 시스템을 자동 제어하면서 발생하는 이상들을 감지하고 원인이 무엇인지 진단하고 분석하는 기술입니다. 진단 및 분석이 모두 대량의 데이터 기반으로 이루어져서 디지털 트윈을 이용하는 것이라 할 수 있고요. 이러한 이상 거동들을 시각적으로 사용자가 볼 수 있도록 해주는 웹 서비스가 저희가 개발한 SKKUVAC 웹 서비스 플랫폼입니다.

Q. 대회를 준비하면서 대학교에서의 경험이 도움이 된 부분이 있나요?

황재민 | 저는 학부 연구생 경험이 큰 도움이 된 것 같아요. 처음에는 연구실에서 연구하는 분야에 흥미를 느껴 경험 차 학부 연구생 생활을 시작했는데, 연구생 생활을 하다 보니 수업에서 배우는 내용의 심화 과정을 배울 수 있는 게 많았어요. 교수님이 여러 강연이나 미팅에 데려가 주셔서 많은 강연에서 들은 내용이 연구 방향성을 정하는 데 도움이 된 것 같아요.

서은서 | 직전 학기에 들었던 ‘건축 설비시스템’이 대회를 위한 지식의 기본 틀이 되었다면, 저는 ‘코딩’을 배운게 많은 도움을 줬다고 생각해요. 파이썬을 배웠던 공학 컴퓨터 프로그래밍 강의도 도움이 됐 것 같습니다.

이상욱 | URP를 진행하기 직전 학기에 들었던 ‘건축 설비시스템’ 수업이 도움이 된 거 같아요. 건축공학과에 처음 진학했을 당시에 저에게 건축은 그저 집 짓는 것에만 머물러있었는데, 이 수업을 통해서 건물 데이터로 건물의 운영 상태를 파악할 수 있다는 사실이 흥미롭게 느껴져서 지금의 결과를 얻은 거 같아요.

[사진 설명 : 왼쪽부터 이상욱, 서은서, 황재민]

Q. 대회 준비 기간 중 힘들거나 기억에 남았던 순간들이 있나요?

황재민 | 프로그래밍을 1학년 이후로 제대로 해본 적이 없어서, 파이썬 코딩이 가장 어려웠어요. 혼자 공부도 해보고, 팀원들 도움도 받았어요. 과정은 어려웠지만, 전공 수업에서 배운 지식과 프로그래밍이 결합하여 그럴듯한 결과물을 처음 도출했을 때가 기억에 남아요. 이후에 대폭 수정이 필요했지만, 처음 제 손으로 얻어낸 결과물을 팀원들과 교수님에게 보였을 때 굉장히 뿌듯했어요. (웃음)

서은서 | 저는 팀 프로젝트다 보니까 소통의 문제가 제일 힘들었어요. 각자 맡은 부분에 대한 코딩을 진행한 다음, 합쳐야 했어요. 그런데 각자 짠 코드가 다르다 보니 합칠 때 수정에 문제가 있었습니다. 다들 코드를 짜서 합치는 작업을 처음 해보다 보니 어떻게 소통해야 하는지, 어떤 게 효율적인지 잘 몰라서 어려움을 겪었던 것 같아요. 그래도 서로 맞춰가면서 작업을 잘 마무리했습니다.

Q. 전국 대회에서 최고의 성적을 거두셨는데, 비결이나 주목한 점이 있으신가요?

황재민 | 소통과 내용 최적화, 그리고 시각화예요. 연구의 방향성을 설정하기 위해 팀원들과 꾸준히 만나 회의를 했어요. 교수님의 지도 방향에 맞추어서 어떻게 발전시켜 나갈지 치열하게 고민했던 것 같아요. 그렇게 방대한 연구 내용이 생겼습니다. 포스터에는 꼭 필요한 내용은 무엇인지 내용을 최적화하고, 저희 포스터를 보는 사람들이 충분히 공감할 수 있도록 가독성 좋게 적절한 시각화 자료를 만들었어요.

서은서 | 주제 선정과 작업의 완성도가 중요했다고 생각해요. 저희는 URP에서 사용한 구체적인 실제 데이터가 있었고, 그 데이터를 분석하는 기술을 만들 수 있어서 좋은 결과의 초석을 다질 수 있었다고 생각합니다. 비슷한 주제들과 차별점을 두는 것도 굉장히 중요하다고 생각해요. 저희 팀은 기술을 이용한 플랫폼 개발까지 연구 내용을 연결했는데, 기술을 개발한 다음 어떻게 민간 또는 정부 차원에서 이를 이용할 수 있느냐까지 생각해 보고 직접 웹사이트를 제작한 것에서 차별점이 있었다고 생각합니다.

Q. 대회를 마치고 자신에게 남은 것이 있다면, 어떤 것이라고 느끼시나요?

황재민 | 자신감인 것 같아요. 대회를 처음 준비할 때만 해도 자신감이 부족했어요. 제가 교수님의 연구 내용을 보고 공감하듯이, 제 결과물을 다른 사람들이 납득하게 할 수 있을지 의문이 있었어요. 이번 대회 내 포스터 전시장에서 많은 사람들이 저희 팀이 만든 포스터 앞에서 흥미로운 표정을 짓고 있는 것을 봤어요. 그 모습에서 많은 자신감을 얻었어요. 지금은 기업과 산학프로젝트를 진행하고 있습니다. 대회 과정에서 얻은 자신감이 동력이 되는 것 같아요.

서은서 | 저는 연구 프로젝트에 대한 열망이 있었는데, URP와 공모전 활동을 통해 조금이나마 해소할 수 있어서 보람찼던 것 같아요. 내가 좋아했던 연구가 이런 느낌이었지, 하고 다시 깨닫는 순간들이기도 했고요. 특히 연구와 건축 사이에서 진로를 고민하고 있었는데, 연구를 한번 해봄으로써 고민 해결에 한 걸음 더 다가간 것 같아요. 막막해 보이던 것도 다 함께 노력하니 좋은 결과를 얻을 수 있다는 것을 알게 돼서 앞으로 일에 자신감을 가지고 임할 수 있을 것 같아요.

이상욱 | 저는 진로 고민에 대한 방향성이 조금 더 넓어진 것 같아요. 제가 그동안은 시공사에 대해서만 고민했는데, 이제는 설비 관련해서도 제 진로에 대해서 생각할 수 있다는 게 좋았어요.

Q. 마지막으로, HVAC에 관심이 있는, 가지게 될 성균관대학교 학우들에게 한 말씀 부탁드립니다.

황재민 | HVAC은 건축공학과에서 배우는 건축 설비의 일부예요. 건축 구조 엔지니어가 자신과 맞지 않는다고 판단되면, 설비 분야를 공부해 보는 것이 대안이 될 수 있을 것 같아요. 4차 산업혁명 시대에 발맞추어 건축공학 분야도 발전하고 있다는 것을 많이 배울 수 있어요. 꼭 건축 설비 분야가 아니더라도 본인이 관심 있는 분야가 있다면, 여러 대회에 참가해 보는 것을 권해요. 저는 대단한 사람이 아니지만, 올해 상을 두 번이나 받으면서 많은 것을 얻어서 다른 학우분들도 경험해 보셨으면 좋겠어요.

서은서 | 건축공학과 학생이라면 누구나 HVAC 시스템에 대해 배우게 될 텐데요, 저는 개인적으로 건축공학과에서 배우는 내용 중 가장 미래가 무궁무진한 분야라고 생각합니다. 지금까지의 건축공학 기술은 많은 발전을 이루어 왔지만, 디지털 트윈 기반 HVAC 시스템은 앞으로 디지털 맵핑과 데이터 기술과 함께 건물의 에너지 절감과 사용자 쾌적감 차원에서 우리 실생활의 가까운 곳에서 큰 발전을 이룰 거로 생각해요. 아직 다른 분야들보다 많은 개발이 이루어지지 않아서 HVAC 기술에 관심이 가는 후배들은 이쪽 분야로의 진로를 한 번 생각해 보는 것도 좋을 것 같아요. 저는 건물 에너지 절감에 큰 관심과 흥미를 느끼고 있는 사람으로서 이쪽 분야가 제일 재미있더라고요.

이상욱 | 건축공학과에 진학하면 크게 구조 및 설계, 시공, 환경 및 설비 이렇게 3가지 분야에 진출할 수 있다고 생각합니다. 대부분 학생이 시공사에 취직하거나 구조기술사를 준비하거나 복수전공을 해서 다른 분야로 가려고 하는 거 같아서 아쉬워요. 이런 것들이 나쁘다는 것은 아니지만, HVAC에 관심이 있는 친구들이라면 환경/설비 분야에 흥미를 느껴보는 것을 추천하고 싶어요.

[사진설명 : 윤성민 지도교수(왼쪽에서 세 번째)와 스꾸VAC팀]