프리스트레스트 콘크리트(PSC) 구조물의 안정성과 내구성 확보는 현대 토목공학에서 매우 중요한 연구 주제입니다. 본 연구실은 PSC 구조물 내부의 긴장력 변화와 응력 분포를 실시간으로 모니터링할 수 있는 첨단 센서 기술 개발에 집중하고 있습니다. 특히 헤테로코어 광섬유 센서, FBG 광섬유 센서, EM 센서 등 다양한 계측 기술을 활용하여 구조물 내부의 미세한 응력 변화까지 정밀하게 측정할 수 있는 시스템을 구축하고 있습니다. 이러한 센서 기반 모니터링 시스템은 교량과 같은 대형 인프라 구조물의 생애주기 동안 발생할 수 있는 다양한 외력과 환경 변화에 대응하여 구조물의 안전성을 지속적으로 평가할 수 있게 해줍니다. 연구실에서는 실제 교량에 센서를 매립하거나 부착하여 장기적인 데이터 수집과 분석을 수행하고, 이를 바탕으로 구조물의 이상 징후를 조기에 탐지할 수 있는 알고리즘도 개발하고 있습니다. 또한, 온도 보정 등 외부 환경 요인을 고려한 데이터 해석 기법도 함께 연구하여 측정의 신뢰성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 구조물의 유지관리 비용을 절감하고, 예기치 못한 붕괴나 사고를 예방하는 데 크게 기여할 수 있습니다. 앞으로는 인공지능 기반 데이터 분석과 융합하여 더욱 정교한 상태 진단 및 예측 시스템을 구축하는 것이 목표입니다. 이를 통해 사회기반시설의 안전과 국민의 생명 보호에 이바지하고자 합니다.

PSC(프리스트레스트 콘크리트) 및 강구조 교량의 구조해석과 최적설계는 본 연구실의 또 다른 핵심 연구 분야입니다. 다양한 교량 형식에 대한 수치해석 모델을 개발하고, 실제 시공 및 사용 환경에서 발생하는 하중, 온도, 재료 특성 변화 등을 반영하여 구조물의 거동을 정밀하게 예측합니다. 이를 위해 유한요소해석, 민감도 해석, 매개변수 분석 등 첨단 해석 기법을 적극적으로 활용하고 있습니다. 특히, 무조인트 교량, ILM(Incremental Launching Method) 교량, PSC 거더교 등 다양한 교량 구조에 대한 최적설계 조건을 도출하는 연구를 수행하고 있습니다. 구조물의 효율성과 경제성을 극대화하기 위해 설계 변수의 민감도 분석을 실시하고, 실제 교량의 시공 사례와 비교하여 해석 모델의 신뢰성을 검증합니다. 또한, 블록아웃 공법 등 긴장력 손실을 최소화할 수 있는 새로운 시공 방법도 제안하고, 실험 및 현장 적용을 통해 그 효과를 입증하고 있습니다. 이러한 연구는 교량의 안전성 향상과 더불어, 시공 및 유지관리 비용 절감, 구조물의 수명 연장에 직접적으로 기여합니다. 앞으로는 디지털 트윈, BIM(Building Information Modeling) 등 최신 정보기술과의 융합을 통해 더욱 스마트한 구조설계 및 관리 시스템을 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다.