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[GSEP Newsletter] 공전원 교과목 소개

2020-09-09l 조회수 1543


공학자를 위한 인공지능 시스템 설계

  • 교과목번호 : M2866.002900
  • 담당교수 : 서승우 교수
  • 교과목 소개
인공지능 기술은 최근 10년 사이에 급격한 발전을 하여 거의 모든 학문 분야에 적용되고 있고 우리 생활 속에서도 널리 활용되고 있습니다. 인공지능은 학습 방식에 따라 크게 지도학습, 비지도학습, 그리고 강화학습으로 나뉘며, 이 세 가지 분야 중 강화학습이 최근 들어 다양한 응용 분야에 대한 성공적 적용 사례들이 늘어나면서 많은 사람들의 관심을 받고 있습니다. 강화학습은 지도학습, 비지도학습과 달리 보상이라는 개념을 기반으로 작동합니다. 직접적으로 정답을 알려주는 것이 아니고 어떤 상태에서 취한 행동이 잘된 행동이면 보상을 주고 잘못된 행동이면 벌칙을 줍니다. 학습 대상은 시행착오를 통해 스스로 보상을 최대화 하는 방향으로 행동을 학습합니다. 학습 대상이 이용할 수 있는 정보는 보상뿐이기 때문에 학습 목적에 맞는 보상값을 잘 설정하는 것이 중요합니다. 강화학습은 최근 들어 로봇, 자율주행과 같은 제어 시스템 분야뿐만 아니라 게임, 의료, 금융, 컴퓨터 비젼, 웹 광고 등에 이르기까지 광범위한 분야에서 적용이 시도되고 있습니다.

본 과목에서는 강화학습의 기초에 대해 학습하고 다양한 공학적 문제 해결에 응용하는 과정을 실습합니다. 또한 딥러닝 기술과의 결합을 통해 응용 분야를 넓혀 가고 있는 심층강화학습 분야의 발전 동향에 대해서도 학습합니다. 학기 중 수강생들은 과제와 시험을 통해 강의 내용을 숙지하고, 2~3명으로 팀을 구성하여 스스로 선정한 문제를 해결할 수 있는 인공지능 시스템을 설계하는 기말 프로젝트를 공동으로 수행합니다. 특히 본 과목은 다양한 학문적 배경과 실무경험을 가진 공학전문대학원 학생들에게 자신의 직무 분야에 맞는 강화학습 기반 인공지능 시스템을 직접 설계해 볼 수 있는 기회를 제공합니다. 이론뿐만 아니라 응용 능력도 함께 배양하여 향후 자신의 담당 업무 분야에 활용할 수 있는 기회도 함께 제공합니다. 주차별 강의 주제는 다음과 같으며, 코로나 사태를 감안하여 대면과 비대면 수업을 적절하게 혼용하여 진행할 예정입니다.

응용공학특론(공업화학개론)

  • 교과목번호 : M2866.001300
  • 담당교수 : 정광섭 교수 외
  • 교과목 소개
화학공학 분야의 공정 개발에 대한 근본적인 변화가 일어나고 있습니다. 기초설계를 일괄구매해서 상세설계를 통해 화학공장을 건설하는 소위 EPC 시대가 종언을 고하고 있기 때문입니다. 자본만 확보되면 EPC를 통해 연관 일괄공장을 건설하는 것은 이제 중국, 베트남, 인도네시아, 말레이시아, 인도, 중동 등에서 아주 흔한 일이 되어가고 있고 이로 인해 우리나라의 석유화학사업은 경쟁력을 상실하게 되는 위기가 눈 앞에 도래하고 있습니다.

상아탑에서 전통화공을 제대로 교육을 시키지 못하는 처지는 이미 오래 전에 발생을 했고 산업계에서 제대로 균형 잡힌 인재를 구한다는 것은 매우 지난 일이 되었습니다. 이런 상황에서 서울대에 공학전문대학원이 탄생되어 이 위기를 헤어나올 수 있는 인재를 양성하는 기관으로 자리를 잡아가고 있다는 것은 진실로 산업계에는 신선한 사이다 같은 사건입니다.

그렇다고 전통화공 교육을 경시하는 것은 언어도단이고 더욱 강화하여 풍전등화 처지의 석유화학 산업을 일신해야 합니다. 위에서 언급한 EPC시대에서 기초설계를 스스로 해야 하는 시대에 진입하고 있습니다. 즉 신제품을 개발하고 이를 제조하기 위한 기초설계를 엔지니어가 해 내고 이를 바탕으로 해외에서 도입한 라이센싱 기술이 아니라 우리가 스스로 개발한 기초설계로부터 국내 건설회사가 상세설계를 하여 공장을 건설해야 살아 남을 수 있는 시대에 들어서고 있습니다.

이러한 환경변화를 고려하여 공학전문대학원 화공트랙의 과목을 공업화학 개론 그리고 화학공학 개론으로 개편하게 되었습니다. 이를 통해 화공트랙을 이수한 학생들에게 신제품 개발에서부터 상세설계까지 할 수 있는 인재로 거듭날 수 있는 기반을 갖출 수 있도록 교과 내용을 강화하였습니다.

이번 학기에 개설되는 공업화학 개론에서는 정밀화학, 고분자 합성, 촉매화학, 전기화학등을 포함시켰고 다음 학기에 개설되는 화학공학 개론에서는 공정 스케일업 기법, 에너지, 열, 그리고 물질전달 장치 설계 기법, 증류장치 설계, 마지막으로 반응기 설계를 다루는 내용으로 편성되었습니다. 이번 교과목 개편을 통해 공학전문대학원 과정을 이수하게 되면 신화학공학 시대가 필요로 하는 화학과 공학이 잘 균형 잡힌 회사의 인재가 될 수 있도록 하였습니다.

전력기술의 원리

  • 교과목번호 : M2866.003100
  • 담당교수 : 김국헌 교수 외
  • 교과목 소개
본 강좌는 기존에 진행하던 전력기술의 원리 강의를 세부내용을 트렌드에 맞춰 개편하는 강좌입니다.

트렌드에 맞추기 위한 분야로는 전력전자공학 및 HVDC와 고압/대전류 현상에 대한 이해가 포함되었으며, 전력기술 전반의 해법을 구하기 위한 기본 이론으로서 제어공학의 필수 이론들을 강의합니다. 그리고 기존에 한학기 강좌였던 발전공학을 2주 강좌로 압축하여, 동기발전기, 터빈과 원자력 발전 등에 대한 강의를 진행합니다.

에디슨과 테슬러의 직류와 교류의 전쟁은 잘 알려진 이야기입니다. 결국 변압기에의해 교류의 시대(1890년대 이후)가 되었고, 교류-직류-교류 변환이 가능한 전력전자기술의 발전(1960년 말) 에 의해 다시 직류의 도전이 시작되었고, 현재는 HVDC(High Voltage DC) 등의 직류 송배전 기술이 “비싸지만 꼭 필요한 곳에는 써야 한다.”의 상황입니다. 국내에서는 특히 신재생에너지의 배전계통 및 송전선 연계를 위해서는 꼭 필요한 것으로, 그 수요가 급속히 늘어날 것으로 예상됩니다.

이는 교류가 만드는 전압, 주파수, 위상의 세가지 요소로 발생하는 복잡한 현상들이 직류에서는 전압 차이에 의해서만 전류가 흐르는 간단한 문제로 바뀌며, 교류계통에서 할 수 없었던 “생산자의 전기를 수요자에게 직 배송하는 것”이 가능해집니다. 이는 특히 신재생 에너지원의 배전계통연계에 매우 효과적인 것으로 이해되고 있습니다. 이를 위한 고압직류송전(HVDC), 중저압직류송전(MVDC 및 LVDC)등이 국가적 이슈로 되고 있습니다.

이번 전력기술의 원리는 이러한 직류송전기술과, 이의 근간을 이루는 전력전자공학에 관한 강의를 6주에 걸쳐 진행하며, 자동제어의 기본 원리와 중요 에너지원인 화력/원자력발전 원리를 2주 동안에 압축하여 강의합니다. 또한 전력기술에서의 영원한 문제인 고전압/대전력 현상에 관한 이론 강의를 3주로 압축하여 진행합니다. 이를 통해 전력산업의 다양한 분야에 종사하는 수강자들이 이론적 배경과 신기술 트렌드, 그리고 전력분야의 영원한 문제인 고전압/대전류 현상에 대한 이해를 돕고자 합니다.
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