▲ 좌측부터 물리학과 엄영호 교수, 정정훈 박사과정생
세계 최대 규모의 통계물리학 학술대회 ‘STATPHYS29’ 복잡계 부문 포스터 발표 1위
복잡계 물리학을 활용하여 도시 혼잡의 이력현상과 준안정성의 매커니즘 규명
이번 학회는 통계물리학과 복잡계 과학 분야에서 세계적인 권위를 인정받는 국제학술대회로, 3년마다 개최된다. 지난 7월 13일부터 18일까지 열린 이번 학회에는 전 세계 60여 개국에서 1,600여 명의 연구자들이 참석해 성황을 이루었다. 정정훈 박사과정생은 “Topic 8 – Interdisciplinary and Complex Systems” 분야에서 도시 내 혼잡의 확산 및 회복을 복잡계 네트워크 관점에서 분석한 연구를 발표하였다. 이 연구는 뛰어난 이론적 완성도와 학문적 기여도에서 높은 평가를 받아 해당 분야의 114개의 포스터 중 최우수상(1위)을 차지했다.
이 연구는 실제 도시 교통 데이터를 기반으로, 국지적 혼잡이 어떻게 전체 시스템으로 확산되고 회복되는지를 설명하는 새로운 모델을 제시하였다. 특히, 혼잡 원인이 사라져도 쉽게 원래 상태로 돌아가지 않는 ‘도시 혼잡의 이력 현상(Hysteresis)’과 불안정한 상태가 일정기간 유지되는 ‘준안정성 원리’를 이론적으로 규명했다. 이는 국소 상호작용에 기반한 회복의 방해 현상을 적용한 새로운 네트워크 전파 동역학 모델을 제시한 것으로, 도시 혼잡 예측 및 관리뿐 아니라 네트워크 과학 전반에 걸쳐 응용될 수 있는 가능성을 제시했다.
연구팀은 이번 성과를 바탕으로 복잡계 물리학을 통한 도시 문제 연구를 보다 깊이 진행하고, 특히 도시 혼잡의 회복력(Resilience)을 데이터 기반 모형으로 측정하고 분석하여 스마트시티 설계에 적용 가능한 물리학 기반의 실증 모델 개발로 발전시켜 나갈 예정이다. 이는 미래 도시의 교통 시스템을 더욱 효율적이고 안정적으로 만드는 데 핵심적인 기여를 할 것으로 기대된다.
정정훈 박사과정생은 “세계적인 연구자들과 학문적 교류를 통해 제 연구의 가치를 인정받고 새로운 추진력을 얻을 수 있었던 뜻깊은 자리였다”며 “복잡계 물리학을 통해 사회 문제 해결에 조금이나마 기여할 수 있어 감사하고 앞으로 더욱 정진하겠다”고 소감을 밝혔다.
서울시립대학교 물리학과는 통계물리, 복잡계, 네트워크 이론 등 기초과학 기반의 융합연구를 지속적으로 추진하고 있으며, 국제 공동연구 및 학술교류를 통해 글로벌 학문 생태계에서의 입지를 확대해 나가고 있다.
