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유전적 알고리즘 접근을 토대로 국내 총생산과 차량 보유대수를 이용한 석유 엑서지 생산 및 소비 예측(Estimating petroleum exergy production and consumption using vehicle ownership and GDP based on genetic algorithm approach)

전문가 제언: □ 우선 본문에서 정의하지 않은 엑서지(exergy)의 정의가 필요하다. 기술적으로 엑서지는 한 시스템이 주변과 열역학적 평형에 도달할 때까지 연속된 가역과정을 통하여 할 수 있는 최대의 일의 양으로 정의된다. 모든 변화는 변화의 주체인 에너지와 변화의 객체인 물체가 있어야 이루어진다. 에너지나 물체 단독으로는 아무 것도 변하지 않는 불변의 세계만 있을 뿐이다.

○ 그러나 이 에너지를 모두 인간이 사용할 수 있는 것은 아니다. 거기에는 열역학적 제약이 있는 외에 그 마저도 인간이 만든 기기의 효율은 낮다. 실제로 인간이 사용할 수 있는 에너지를 엑서지로 정의할 수 있으나 이 엑서지도 ‘평형에 이를 때까지’와 ‘가역적 과정’이라는 인간이 극복할 수 없는 조건이 포함되어 있다. 따라서 이 엑서지도 인간이 완전히 이용한다는 것은 불가능하다. 다만 기기가 전환한 에너지와 이 엑서지에 대한 비로 효율을 표시할 수 있을 뿐이다.

□ 터키의 2020년까지 에너지와 엑서지의 생산량과 소비량을 추정한 본문은 그 접근 방법이 독특하다. 즉 에너지와 엑서지의 생산과 소비량을 예상하는데 사용한 GAPEX 모델의 계수를 결정하는데 생물학적 진화와 유전 이론을 확률로 표현한 유전적 알고리즘을 사용한 것이다. 본문에서 나오는 “해답 집단”을 인구(또는 사람이 아닐 때는 개체수)로 바꾸면 “2장 유전적 알고리즘“은 완전히 진화론 이론이다.

○ 어미 세대는 교배를 통하여 그들이 가지고 있는 유전자를 혼합한 자손을 남긴다. 이들은 이 유전자를 통하여 어미 세대에게 받은 형질로 생존경쟁을 한다. 적자생존(Fitters survival)을 통하여 우수한 형질은 가진 개체는 생존하여 다시 자손을 남기나 열등한 형질을 가진 개체는 생존 경쟁에서 탈락하여 자손을 남길 기회를 잃는다. 따라서 자연 선택과정은 우수한 형질 쪽으로 진화하게 된다.

□ 본문의 불충분한 곳 두 점을 지적하고자 한다. 첫째 본문에 나오는 ‘염색체’는 ‘유전자(gene)'으로 대체되어야 정확하게 유전이론과 일치한다. 또 수송 외의 가정과 산업 부분의 에너지 소비를 국내 총생산으로 묶어 나타낸 것은 수송부분의 비중을 너무 크게 본 것이 아닌가 한다.

저자: Ozturk, HK; Ceylan, H; Hepbasli, A; Utlu, Z
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