<사진. 미국은 후로댐으로부터 7%의 전력을 가져온다. 그러나 이동하는 물은 우리가 필요한 전력을 훨씬 더 많이 제공할 수 있다.
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>
해양 에너지의 활용
NASA가 미국 에너지부의 해양 에너지 정책을 돕고 있다. 해파(Ocean waves)는 엄청난 양의 에너지를 품고 있으며, 우리는 지속적인 에너지 요구 성장과 그것이 가진 깨끗한 전력 자원에도 불구하고, 활용을 잘 못하고 있다. 우리가 이러한 잠재적 에너지 자원에 쉽게 접근하지 못하는 이유 중 일부는 그러한 기술을 개발하는 데 너무나 많은 돈이 들기 때문이다. 따라서 많은 사람들과 기관들은 이러한 문제를 풀기 위한 노력을 하고 있다. “무언가를 구축하고, 그것을 물에 적용하여, 시험하는 데에는 많은 돈이 든다. 수치 도구를 사용하여, 전체적인 투입의 범위를 연구할 수 있다면, 과정은 훨씬 더 쉬울 것이다. 만약 장비를 두 배 더 크게 만든다면 어떻게 될까? 만약 파의 파장이 약간 다르다면? 만약 좀 더 깊은 바다로 들어간다면 어떨까?”라고 미국 에너지부 산하 풍력 및 해양 에너지 관리 본부의 Noel Bakhtian은 말했다.
미국 에너지부는 해파로부터 에너지를 수집하는 잠재적으로 좋은 아이디어를 얻기 위하여, 모든이에게 모델 소프트웨어를 제공할 수 있기를 원했다. 그리고 그들은 이를 위한 크라우드소싱(crowdsourcing)에 많은 기대를 하고 있다. 국립 재생 에너지 연구소(NREL)와 샌디아 국립 연구소에서 시행한 연구를 통해, DOE는 WEC-Sim(Wave Energy Converter Simulator)이라는 모델 도구를 개발했다. WEC-Sim을 이용하여, 기술자들은 그들의 설계가 해파로부터 어떻게 전력을 수집할 수 있는지를 다양한 조건을 통해 연구할 수 있었다.
WEC-Sim을 구성하는 가장 중요한 소프트웨어 모듈 중 하나를 위해, DOE 연구진은 NASA 토너먼트 연구소(NTL), 그리고 하버드 경영 대학과 함께, “OpenWARP 챌린지( Open-Source Wave Analysis and Response Program)"라는 대회를 시작했다. NTL은 NASA의 우수 공동 혁신(CoECI)을 위한 연구소 중 하나이다. OpenWARP는 궁극적인 WEC-Sim 도구를 유용하게 만드는 많은 모듈 중 하나이다. “이것은 마치 레고(Legos)나 집을 짓는 것과 같다. 한 번에 하나의 집을 짓고, 배관에서 전력 시스템을 분리하는 것”이라고 CoECL의 Michael Ching이 말했다. 그는 OpenWARP의 프로젝트 코디네이터로 일하고 있다. 모듈로서 소프트웨어를 구축하는 것은 개발을 쉽게 만든다. 왜냐하면, 한 사람이 전체, 또는 매우 복잡한 작업의 내부를 통달할 필요가 없기 때문이다. 또한, 유연성을 주어, 사용자들이 그들이 원하는대로 모듈을 대체할 수 있도록 하였다.
또는, 그들이 원하는 경우, 사용자는 OpenWARP를 교환하는 대신, 그들에 맞게 바꾸어 사용할 수 있다. “이것은 오픈 소스가 될 것이며, 이는 굉장한 일”이라고 Bakhtian이 말했다. 이는 소프트웨어 사용을 지불할 필요가 없음을 의미하지만, 개발자는 지속해서 그것을 향상시키고, 그들의 목적에 맞도록 조정할 수 있을 것이다. "우리는 대학이나 개인 발명가들이 이를 사용하길 원한다. 우리는 이 오픈 소스를 통해서, 연구진이 원래의 소프트웨어 개발자가 생각하지 못했던 새롭고 기괴한 도구로 재탄생시키기를 원한다"고 NREL의 Mike Lawson이 말했다. 이 접근 방법은 이미 우리가 예상치 못했던 이익을 산출하고 있다. Ecole Centrale de Nantes (ECN)라는 프랑스 공학 연구소는 DOE에게 OpenWARP 대회가 개발하기를 원하는 것과 비슷한 것을 연구하고 있다는 반가운 소식을 전했다. “우리는 그들과 밀접하게 관계를 맺기 시작했다. 그들은 오픈 소스와 그들이 가진 코드를 접목하여, 작업을 할 것이라고 밝혔다. 그리고 현재, 우리는 그들과 함께 연구하며, 이를 구축하고 있다. 이는 모두에게 있어 큰 승리가 아닐 수 없다. ECN은 이 오픈 소스 프로젝트가 그들의 오픈 소스 루트를 결정하는 데 있어 중요한 작용을 했다고 말했다”고 Bakhtian이 말했다.
CoECL의 Steve Rader에 따르면, NASA는 2005년 크라우드소싱 대회의 사용을 시작으로 개척자적인 역할을 했으며, 연구나 개발 분야의 예산 삭감은 문제 해결에 있어서 전통적인 접근 방법의 필요성을 바꾸는 계기가 되었다. 2011년까지, 이 파일럿 프로젝트는 굉장이 성공적이어서, 백악관 과학 기술 정책 사무소는 NASA에게 크라우드소싱 프로그램을 통해, 다른 연방 정부 기관을 지원할 수 있는 방법을 구상하도록 요구했다. 하버드와의 계약을 통해, CoECL은 DOE의 OpenWARP 대회와 다른 소프트웨어 대회를 운영하기 위하여, “탑코더, Topcoder”라고 불리는 조직을 사용한다. 탑코더는 문제를 작은 부분으로 분해하고, 그 문제 해결을 위하여 세계적으로 65만 명의 지역 사회 조직원들에게 도전을 제의한다. “그들은 대학생일수도, 연구원일 수도 있다. 그리고 그들은 풍부한 알고리즘 도구를 혼합한다. 우리는 시아노박테리아 블름(cyanobacteria blooms)을 예측하는 EPA 프로젝트를 시작했고, 이에 접근하는 다섯 개의 다른 접근 방법을 얻을 수 있었다. 그리고 각각은 정말 훌륭하다. 당신은 이 문제를 여러 각도에서 볼 수 있게 되었다. 가장 혁신적인 아이디어를 가진 훌륭한 연구들이 나왔으며, 이들 중 일부는 과학 분야의 범위 밖에서 온 것이다. 만약 그것이 화학적 문제라면, 그는 사실 이 문제를 해결할 기계 공학자가 아닌 다른 분야에서 온 것”이라고 Rader가 말했다.
예기치 않은 곳에서 온 도전자가 잠재적인 청정 해양 에너지의 문제를 해결할 수 있을까? 만약 그렇다면, 우리가 이긴 것이다. OpenWARP 도전은 2014년 말에 끝날 예정이다.
■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr