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Nikkei X-TECH_2023.11.16

마이크로 세계를 통해 인프라의 손상 메커니즘을 해명
교토대학과 이화학연구소가 연구기구 설립

교토대학 경영관리대학원과 이화학연구소는 공동으로 마이크로 세계를 통해 인프라 구조물의 손상 메커니즘을 규명하는 ‘인프라 물성 연구기구’를 설립. 슈퍼컴퓨터 ‘후가쿠(富岳)’와 대형 방사광 시설 ‘Spring-8’(효고 현)을 구사해 학제적인 인프라 매니지먼트를 목표로 운용할 방침이다. 이번 연구기구 설립을 기념해 10월 26일, 토목과 재료, 통신 등 폭넓은 분야의 전문가들을 초빙한 심포지엄이 개최되었다.

교각 등의 구조물을 실물이나 모형 사이즈로 보는 기존 연구와는 달리, 인프라 물성 연구기구가 보급을 목표로 하는 ‘인프라 물성 공학’에서는 마이크로미터(μm)보다 작은 ‘서브마이크론’의 세계를 통해 데이터 사이언스 등을 구사해 연구한다. 예를 들어, 화학반응이 구조물에 어떤 손상을 초래할 것인가 등의 고찰이다.

산∙관∙학으로부터 참가를 모집해 정보의 공유 및 교류 장소로도 이번 연구기구를 활용할 방침이다. 교토대학 경영관리 대학원의 고바야시(小林) 특임 교수는 “산∙관∙학에 의한 이노베이션의 비즈니스 모델을 만들고 싶다”라고 기대감을 나타낸다.

-- 열쇠는 두 가지 기술 --
인프라 물성 공학을 뒷받침하는 기술은 크게 2가지이다. 하나는 이화학연구소의 Spring-8. 태양광의 100억 배 밝기를 가진 방사광이 대상물을 비추면 원자 수준까지 가시화할 수 있다. 생물학과 환경과학, 고고학 등 폭넓은 분야에서 실적이 있다.

두 번째는 후가쿠이다. 서브마이크론의 세계를 대상으로 한 데이터를 통해 인프라 구조물 사이즈에 미치는 영향을 계산하는 것은 일반 컴퓨터로는 처리할 수 없었다.

구조물의 물성이 규명되면 손상으로 이어지는 물리량을 특정할 수 있다. 이화학연구소 방사광과학연구센터의 이시카와(石川) 센터장은 "다수 샘플에서 취득한 빅데이터를 해석해 노후화를 예측할 수 있다"라고 한다.

또한, 연구에서 얻은 지적 재산 관리에 대한 지원도 일부 담당한다. 연구개발부터 사회 구현에 이르기까지 다양한 관계자들이 개입되기 때문에 연구 초기부터 지적 재산 관리에 대한 이해가 필요하기 때문이다. 교토대학 산관학 제휴 본부의 후쿠다(福田) 교수는 “지적 재산 관리의 어려움이 증가하는 가운데, 데이터를 제대로 관리하지 않으면 사회 구현으로 연결되지 않는다”라고 말한다.

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