김수윤(자원환경공학 박사과정) 씨가 세계적으로 권위 있는 탐사 지리물리학자 협회 'Society of Exploration Geophysicists(이하 SEG)'에서 지난해 11월 장학금을 받았다. 물리 탐사학은 지반의 물리적 성질의 차이를 이용해 지하의 구조를 규명하는 학문으로 탄성파(진동이 시간적ㆍ공간적으로 퍼져 나가는 것)를 이용해 물리적 환경의 차이를 해석한다. 물리 탐사계의 샛별로 떠오른 김 씨를 만나 이야기를 나눴다.

SEG는 미국에 소재하는 물리학자 협회로 1년에 한 번씩 전세계적으로 장학금 신청을 받는다. 그러나 심사 과정이 모두 영어로 진행돼 비 영미권 국가에서 장학금을 받기가 비교적 어렵다. 그는 "학부생 때부터 대학원 과정까지 공부하고 연구한 과정을 자기소개서에 담으려고 노력했다"며 "약 넉 달간의 심사를 거쳐 장학금을 받았다"고 답했다.

장학금 수여 소감에 대해 김 씨는 "생각하지도 못했던 해외 장학금을 받게 돼 얼떨떨하다"며 "받기 어려운 장학금이지만 지도 교수와 선배들의 도움으로 받을 수 있었다"고 전했다.

김 씨는 현재 자원환경공학과의 토토사이트 토토나라 탐사 연구실에서 근무 중이다. 그는 머신러닝 기술을 탄소 중립 기술 개발에 접목하는 연구를 진행하고 있다.

대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이는 방법의 하나로 이산화탄소를 땅속에 저장하는 방법이 있다. 이 방법은 이산화탄소가 대기 중으로 유출되지 않는 것이 핵심이다. 김 씨는 땅속에 주입된 이산화탄소가 안전하게 보관됐는지 모니터링하는 기술을 개발 중이다.

그가 근무 중인 자원환경공학과 물리 탐사 연구실을 담당하는 변중무 자원환경공학과 교수는 물리 탐사 분야에 머신러닝 기술을 접목한 초기 학자다. 김 씨는 "변 교수의 물리 탐사 분야 수업을 듣고 관련 분야에 관심이 생겼다"며 "머신러닝을 접목한 점이 인상깊었다"고 말했다.

그는 주로 현장에 적용할 수 있는 공학적 기술을 연구한다. 김 씨는 "시뮬레이션 연구를 많이 진행함으로써 현장의 복잡한 상황에도 무리 없이 적용할 수 있는 기술을 개발하는 것이 목표다"고 답했다.

머신러닝을 활용한 연구는 물리적 이론의 한계를 넘어 새로운 해결책을 제시했다. 김 씨는 "지중에 감지되는 신호를 정보로 변환하는 기술을 개발하면서 머신러닝을 활용했다"며 "기존의 물리적 이론으로는 다루기 어려운 문제였으나 빅데이터를 통해 해결책을 제시했다"고 답했다. 이어 그는 "대학원 과정 동안 '탄성파'를 주제로 연구했다"며 "머신러닝을 통해 다양한 연구 접근법을 배웠다"고 밝혔다.

앞으로의 목표에 대해 그는 "대학원 졸업을 앞둔 만큼 새로운 일자리를 찾을 예정이다"며 "탄소 중립 분야 연구를 꿈꾸는 만큼 우리나라 탄소 중립에 기여할 수 있는 연구소에 취직하고 싶다"고 답했다.