연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야
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극한 하중 하 구조물 성능 평가 및 내진설계
본 연구실은 지진, 풍하중 등 극한 하중에 노출된 구조물의 성능을 정밀하게 평가하는 연구에 집중하고 있습니다. 이를 위해 실험적 방법과 수치해석을 병행하여 구조물의 거동을 체계적으로 분석하며, 다양한 구조 시스템(철근콘크리트, 강구조, 복합구조 등)에 대한 내진성능 평가를 수행합니다. 특히, 실제 지진 피해 사례와 실험 데이터를 바탕으로 구조물의 취약점과 붕괴 메커니즘을 규명하고, 이를 토대로 내진보강 및 설계 기준의 개선 방안을 제시하고 있습니다. 내진설계 분야에서는 성능기반 내진설계(Performance-Based Seismic Design) 절차를 개발하고, 기존 설계기준의 한계를 극복하기 위한 새로운 해석 및 설계 방법론을 제안합니다. 예를 들어, 비선형 해석기법, 붕괴확률 평가, 취약도 함수 개발 등 첨단 내진공학 기법을 적극적으로 도입하여 구조물의 안전성과 경제성을 동시에 확보하는 연구를 진행합니다. 또한, 고성능 강재 및 신소재를 활용한 내진접합부 개발, 내진보강 시스템(마찰댐퍼, 에너지소산장치 등)의 실용화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 내진설계 기준(KDS, ASCE, AISC 등)과의 연계성을 강화하고, 실제 건축물 및 인프라 구조물의 내진성능 향상에 직접적으로 기여하고 있습니다. 연구 결과는 학술논문, 기술지침, 특허, 실무용 소프트웨어 등 다양한 형태로 확산되어, 국가적 재난 대응력 및 사회적 안전망 구축에 중요한 역할을 하고 있습니다.
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비선형 해석 및 신뢰성 기반 구조성능 평가
연구실은 구조물의 내진성능을 정밀하게 예측하기 위해 비선형 해석기법과 신뢰성 기반 평가 방법을 적극적으로 개발 및 적용하고 있습니다. 비선형 정적해석(Pushover), 증분동적해석(IDA), 유한요소해석(FEA) 등 다양한 해석기법을 활용하여, 구조물의 실제 거동과 손상 누적, 붕괴 위험도를 정량적으로 평가합니다. 특히, 고강도강재, HPFRCC 등 신소재를 적용한 구조부재의 저주기 피로, 반복하중 거동, 국부좌굴 및 파괴 메커니즘을 실험과 해석을 통해 규명하고 있습니다. 신뢰성 기반 구조성능 평가는 구조물의 불확실성(재료, 하중, 해석모델 등)을 체계적으로 반영하여, 붕괴확률, 기대손실, 생애주기 위험도 등을 산출합니다. 이를 위해 확률론적 해석, 취약도 함수 개발, 붕괴취약도 곡선 작성 등 첨단 통계적 기법을 도입하고, 실제 지진 기록 및 시나리오 지진을 활용한 지역별 재해도 분석도 수행합니다. 또한, 내진보강 효과와 보강량 산정, 기존 건물의 내진적정성 평가 등 실무에 적용 가능한 신뢰성 기반 내진설계 및 평가 소프트웨어도 자체 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 기존 구조물의 내진보강, 신축 건물의 내진설계, 국가 내진정책 수립 등 다양한 분야에 실질적으로 활용되고 있습니다. 연구실의 신뢰성 기반 평가 방법론은 국내외 학계와 산업계에서 높은 평가를 받고 있으며, 구조공학 분야의 선진화와 사회적 안전성 향상에 크게 기여하고 있습니다.