인하대학교 건축공학 김창혁 교수
본 연구실은 철근콘크리트 구조물의 보수 및 보강, 구조물 실시간 모니터링, 인공지능 기반 성능 예측, 고강도 신소재 활용 등 건축공학 분야의 첨단 연구를 선도하고 있습니다. 특히, 탄소섬유보강폴리머(CFRP)와 같은 첨단 복합재료를 활용한 구조물 보강 기술 개발에 중점을 두고 있으며, 실험적 연구와 수치해석을 통해 구조물의 내구성과 안전성을 향상시키는 다양한 방법론을 제시하고 있습니다. 연구실은 초음파 센서, 무선 센서 네트워크, 매트형 변형률 게이지 등 다양한 센서 시스템을 개발하여 구조물의 변형, 균열, 변위 등 상태 정보를 실시간으로 측정하고 시각화하는 기술을 연구하고 있습니다. 이러한 실시간 모니터링 시스템은 구조물의 이상 징후를 조기에 감지하고, 유지관리의 효율성을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 구조물의 생애주기 전반에 걸친 스마트 관리 체계 구축에도 기여하고 있습니다. 더불어, 인공신경망(ANN), 기계학습, 주성분분석(PCA) 등 다양한 인공지능 및 데이터 기반 예측 모델을 개발하여, 콘크리트 보의 전단 성능, 압축강도, 장기 변형 등을 예측하고 있습니다. 이러한 AI 기반 예측 기술은 기존의 경험적·이론적 방법의 한계를 극복하고, 보다 정확하고 신뢰성 있는 구조 성능 평가를 가능하게 하여, 구조물의 설계, 시공, 유지관리 전 과정에 걸쳐 활용되고 있습니다. 고강도 철근, 고성능 콘크리트, 첨단 복합재료 등 신소재를 활용한 구조 성능 향상 기술 개발에도 집중하고 있습니다. 대형 구조물 및 특수 구조물의 내력과 내진 성능을 극대화하기 위한 다양한 실험 및 해석 연구를 수행하며, 실무 적용성을 고려한 설계 기준 및 시공 가이드라인을 개발하고 있습니다. 이를 통해 건설 산업의 기술 혁신을 선도하고, 미래형 구조물의 설계 및 유지관리 패러다임을 변화시키고 있습니다. 이와 같은 연구 활동을 통해 본 연구실은 구조물의 안전성 확보, 유지관리 비용 절감, 사회기반시설의 장기적 유지관리 등 실질적인 사회적 가치를 창출하고 있습니다. 앞으로도 첨단 재료와 스마트 기술을 융합한 혁신적인 연구를 지속하여, 건축공학 분야의 발전과 사회적 요구에 부응하는 연구실로 자리매김할 것입니다.
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