대규모 시스템 제어 하는 새로운 수학적 접근법 개발

소셜네트워크서비스(SNS)나 전력망, 인적네트워크 등 일상에서 흔히 접하는 대규모 시스템 이른바 `복잡 동적 네트워크`를 이해하고 제어할 수 있는 새로운 수학적 접근법이 개발됐다.

복잡 동적 네트워크 동기화를 위한 동적제어기 연구논문으로 ICCAS에서 지식경제부 장관상을 수상한 박주현 교수(오른쪽)와 이태희 박사과정.
복잡 동적 네트워크 동기화를 위한 동적제어기 연구논문으로 ICCAS에서 지식경제부 장관상을 수상한 박주현 교수(오른쪽)와 이태희 박사과정.

박주현 영남대 교수(전기공학과)와 이태희 박사과정, 정호열 교수(정보통신공학과)는 최근 복잡 동적 네트워크의 수학적 제어이론으로 기존 정적제어기(Static Controller)가 아닌 동적제어기(Dynamic contoller)를 처음으로 도입한 연구결과를 발표했다.

이 같은 내용을 다룬 연구논문 `복잡 동적 네트워크의 동기화를 위한 분산 성능 보장 동적제어기`로 박 교수팀은 지난 17일부터 21일까지 제주국제컨벤션센터에서 열린 `제어·로봇·시스템학회(ICCAS)`에서 지식경제부장관상을 수상했다.

매년 열리는 ICCAS는 세계 29개국 600여명의 산·학·연 연구자들이 참가하는 국내 최대 규모 국제학술대회로, 올해는 총 466편의 연구논문이 발표됐다. 지경부 장관상은 박 교수팀 논문을 포함해 3편에만 주어졌다.

복잡 동적 네트워크는 자동차나 비행기는 물론, 뇌세포의 가장 작은 단위인 뉴런 등 독립적 시스템이 복잡하게 엉켜 하나의 대규모 네트워크 시스템을 이룬 것을 뜻한다. 이를 이해하고 제어하기 위해서는 복잡 동적 네트워크를 구성하는 하위시스템들의 상태를 일치시키는(동기화시키는) 방법이 필요하다.

동기화문제는 보안통신이나 비행기의 편대비행, 이동형 센서네트워크 등 다양한 분야에 적용 가능해 학계에서는 산업적으로 연구가치가 높은 것으로 인식되고 있다. 국내외 전문가들은 동기화문제를 해결하기 위해 수학적 이론을 바탕으로 다양한 제어이론을 제시해 왔다. 현재까지 제시된 제어이론중에는 설계가 쉽고 제어기 구조가 간단한 정적제어기 연구가 집중돼 왔다.

하지만 박 교수팀은 정적제어기에 비해 변수가 많고, 구조가 복잡한 동적제어기 방식에 주목했다. 동적제어기는 전체 네트워크 시스템의 안정성과 성능 개선, 에너지 효율이라는 측면에서는 훨씬 유리하기 때문이다.

박주현 교수는 “이번 연구는 대규모 시스템을 쉽게 제어할 수 있는 분산제어기 설계방식과 에너지 효율을 고려한 것으로 동기화 문제를 연구하는 새로운 접근법”이라고 말했다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com