최근 슈퍼컴퓨터의 성능 향상으로 인간 오감의 한계를 뛰어넘는 영역에 대한 접근이 가능해지면서 새로운 기초과학인 ‘계산과학’이 국가 과학기술경쟁력의 새로운 지표로 부상하고 있다. 특히 계산과학공학은 알고리듬, 소프트웨어, 애플리케이션, 인프라 등 다양한 요소를 아우르는 학문으로, 전통적인 학문의 경계를 가로지르며 새로운 지식 창출의 기회를 제공해 활용도가 매우 높은 학문이다. 때문에 차세대 국가성장의 초석으로도 각광받고 있다.
이러한 가운데 올해 9월에 새롭게 신설된 연세대학교 계산과학공학과(Department of Computational Science and Engineering)가 계산과학을 통하여 급변하는 과학기술환경에서 정량적이고 시각적인 정보를 제공할 것은 물론, 전문가 집단의 공유된 문화를 새롭게 조성하여 산학협력을 기술 중심적으로 선도해 나가겠다는 당찬 포부를 밝혀 귀추가 주목되고 있다.

계산과학공학으로 국가 과학기술경쟁력 강화
올해 새롭게 신설된 연세대학교 계산과학공학과(서진근 교수)가 해외학자 유치를 통해 대학의 교육 연구력을 강화시키기 위해 정부가 추진한 ‘세계수준의 연구중심 대학’(World Class University,이하 WCU) Project에 선정되며 과학계산을 보다 통합적이고 체계적으로 수행할 수 있는 고급인력 육성에 박차를 가하고 있다. 연세대 계산과학공학과는 CES프로그램을 통해 공학, 의료영상, 자연과학 및 산업분야에서 제기되는 문제를 ‘수리모델링-컴퓨터시뮬레이션-시각화’ 과정을 거쳐 예측 및 분석하고 있다. 또한 사용자에게 효율적인 프로그램을 개발하고 더 나아가 그 프로그램이 산업화에 이르기까지 다단계 연구를 종합적으로 수행하고 있다.

특히 전체 교육과정을 기초과목군, 전문심화과목군, 특성화과목군으로 구성하여 학생들로 하여금 전문지식을 효과적으로 교육할 수 있도록 해 전문교육기관으로서 모범이 되고 있다. 기초과목군은 전문심화과목군의 계산과학관련 교육에 기본적으로 요구되는 교과목을 제공하여 기초 지식 함양에 일조하고 있으며, 전문심화 과목군은 학생들의 세부전공에 맞추어 학생 개개인의 적성과 능력에 따라 이수하는 과목을 포함시켰다. 마지막으로 특성화 과목군은 학생들의 세부전공에 맞추어 개인프로젝트를 부여해 맞춤형 연구 지도를 실시하고 있다. 이 세 가지 교육 과정이 삼위일체 돼 학생들의 학력 향상에 이바지 하고 있는 것이다.
또한 이론을 토대로 모델을 수립하고 이를 해결하는 알고리즘을 개발하며 컴퓨터 모의실험 및 시각화를 수행하는 ‘모델링-시뮬레이션-시각화’ 과정의 통합 실험교육을 강화시켜 학습 이론의 깊이를 더하게 하고, 이를 통해 좀 더 현실감 있는 계산과학 전문가로 거듭날 수 있도록 물심양면으로 지원을 아끼지 않고 있다. 아울러 산학간·학제간 협동 과정 운영에 있어서도 적극적으로 참여하고 있어 새로운 산학협력 프로그램으로 자리매김하고 있다. 그 일환으로 산업계 연구원과 공동으로 논문을 지도하고 있으며, 이를 통해 급변하는 산업계 흐름과 기술발전을 체계적으로 반영할 수 있게 됐다. 이 밖에도 높은 수준의 계산과학 능력을 요구하는 산업계 현장 실증 문제를 해결하기 위해 산학협동 과제를 수행하고 있다. 학생들은 이러한 교육 과정을 통해 대학과 산업계와의 문제 인식의 차이점과 이론과 현실문제의 차이를 이해할 수 있으며 산업계가 요구하는 현실적 제한 조건하에서 문제를 해결할 수 있는 능력을 배양하고 있다. 이렇듯 연세대 계산과학공학과는 다양하고 혁신적인 교육 프로그램을 지속적으로 선보이며, 신설 학과임에도 불구하고 벌써부터 과학기술 분야의 새로운 인재 양성의 메카로 각광받고 있다.

우수한 교수진 확보 통해 경쟁력 제고

연세대 계산과학공학과는 무엇보다 타 학교에 비해 우수한 교수진들로 구성돼 있다는 점에서 그 가치가 더욱 빛을 발하고 있다. 현재 이곳에서는 정부의 WCU 프로젝트의 목표에 부합하는 세계적 수준의 다학제 융합연구를 종합적으로 수행할 수 있도록 2명의 해외 초빙 석좌교수를 포함해 총 11명의 전임교수들과 7명의 겸직교수들이 21세기 첨단 분야의 인재 육성을 위해 열과 성을 다하고 있다. 특히 이곳의 사업단장이면서 수장 역할을 일임하고 있는 서진근 교수는 지난 10년 간 학제간 및 산학협력연구에 남다른 노력을 해온 학자이다. 지난 2002년에는 경희대 우응제 교수와 건국대 권오인 교수와 함께 무회전 MREIT의 모델을 개발하여 세계최초로 물체를 MRI 장치 내에서 회전하지 않고, 물체내의 저항률분포 및 전류밀도 영상을 동시에 얻어내는 원천기술을 개발하여 국제 특허에 등록하는 등 과학기술산업을 선도하는 대표적인 인재이다.
또한 석좌 교수인 Max Gunzburger 교수와 Carsten Carstensen 교수의 이력도 눈여겨 볼만큼 화려하다. 먼저 미국 산업응용수학회 회장을 역임했던 Max Gunzburger 교수는 이미 계산과학분야에서는 세계적인 권위자로 매우 유명할 만큼 그 명성이 자자하다. Max Gunzburger 교수는 현재 Florida State University의 Department of Scientific Computing의 학과장으로서 계산과학공학 프로그램을 주도적으로 이끌어 나가고 있다. 아울러 Carsten Carstensen 석좌 교수도 Humboldt University of Berlin의 Numerical Analysis Group을 이끌어 나가며 특히 adaptive finite element method에 있어 세계적인 권위자이다. 이 밖에도 Stochastic method와 수치 시뮬레이션의 전문가로 잘 알려진 Dongbin Xiu 교수도 연세대 계산과학공학에 해외교수로 참여하고 있다.
이처럼 탄탄한 교수진과 우수한 교육 시스템을 자랑하는 연세대 계산과학공학부는 수리모델링, 컴퓨터 시뮬레이션, 분석, 시각화 등을 포함하는 과학계산을 통합적이고 체계적으로 수행할 수 있는 고급인력 양성에 매진할 예정이다. 또한 이들이 첨단 분야를 비롯한 각종 국가 출연 연구소와 기업 연구소, 금융 산업분야 등에서 중추적인 역할을 수행하며 학교의 위상을 높여 줄 것이라고 기대하고 있다.