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박인환 연구실

서울과학기술대학교 건설시스템공학과

박인환 교수

Hydraulic Modeling

Water Resource Management

Pollutant Transport

박인환 연구실

건설시스템공학과 박인환

박인환 연구실은 건설시스템공학과를 기반으로 하여 수리학, 수력학, 수자원공학 분야의 첨단 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 하천 및 도시 유역에서의 오염물질 거동 해석, 미세플라스틱 등 신종 오염원의 확산 특성 규명, 그리고 수질 개선을 위한 다양한 수치모형 및 실험적 기법을 개발하고 있습니다. 이를 통해 실제 환경에서 발생하는 오염사고에 대한 신속한 예측과 대응 방안을 제시하고 있습니다. 또한, 연구실은 도시화와 기후변화로 인한 홍수 및 침수 재난에 대응하기 위한 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 도시 및 지하철 역사 내 침수 흐름 해석, 침수 위험도 평가, 보행자 안전성 분석 등 다양한 연구를 통해 도시 인프라의 안전성 향상에 기여하고 있습니다. 방수문, 저류조, 투수성 포장 등 침수 저감 시설의 성능 평가와 최적 설치 방안 제안 등 실용적인 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실은 수치해석, 실험, 현장조사, 머신러닝 등 다양한 방법론을 융합하여 복잡한 수리·수문 현상을 정밀하게 분석하고 있습니다. 특히, 2차원 및 3차원 입자분산모형, GPS 부자를 이용한 라그랑지안 입자추적 실험, 오버샘플링 기법을 활용한 데이터 분석 등 첨단 연구기법을 적극적으로 도입하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 학술지 논문, 특허, 학술대회 발표 등으로 활발히 공유되고 있으며, 한국연구재단, 국토교통과학기술진흥원, 한국환경산업기술원 등 다양한 기관과의 산학협력을 통해 실질적인 사회적 가치를 창출하고 있습니다. 또한, 미래 인재 양성을 위한 교육 및 연구 프로젝트도 적극적으로 추진하고 있습니다. 박인환 연구실은 앞으로도 수리학 및 수자원공학 분야의 선도적 연구를 통해, 깨끗하고 안전한 물 환경 조성, 도시 및 인프라의 재난 대응력 강화, 그리고 지속가능한 사회 실현에 기여할 것입니다.

Hydraulic Modeling
Water Resource Management
Pollutant Transport
수리학 및 수자원공학 기반의 오염물질 거동 및 확산 해석
본 연구실은 하천 및 인공 수로 내에서 오염물질의 거동과 확산 메커니즘을 심층적으로 연구합니다. 특히, 2차원 및 3차원 입자분산모형, 라그랑지안 입자추적 실험, 그리고 GPS 부자를 활용한 실험적·수치적 분석을 통해 미세플라스틱, 부유물질, 유류 등 다양한 오염원의 이동 및 혼합 특성을 규명하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 하천 환경에서 발생하는 오염사고의 신속한 대응과 예측을 위한 과학적 근거를 마련하는 데 중점을 두고 있습니다. 연구실에서는 오염물질의 초기 혼합구간과 테일러 구간 등 다양한 유동 조건에서의 확산 특성을 분석하기 위해, 연산자 분리기법을 적용한 2차원 입자분산모형을 개발하였으며, 이를 통해 기존 모델이 가지는 한계를 극복하고 보다 신뢰성 높은 결과를 도출하고 있습니다. 또한, 하천 내 식생의 형태 변화가 오염물질의 저장대 형성 및 축적에 미치는 영향, 합류부에서의 흐름 변화에 따른 오염물질의 분산 특성 등 실제 환경에 근접한 다양한 변수들을 고려한 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 하천 수질 관리, 오염사고 대응, 도시 및 농촌 유역의 환경정책 수립에 중요한 기초자료로 활용되고 있습니다. 더불어, 미세플라스틱 등 신종 오염원에 대한 거동 해석을 통해 미래 환경문제에 선제적으로 대응할 수 있는 기술적 기반을 마련하고 있습니다.
홍수 및 침수 위험 예측과 도시 인프라 안전성 향상 기술
본 연구실은 도시 및 지하 인프라의 침수 위험 예측과 안전성 향상을 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 최근 기후변화로 인한 집중호우, 도시화에 따른 불투수면적 증가 등으로 인해 도시 홍수 및 지하철 역사 침수와 같은 재난이 빈번하게 발생하고 있습니다. 이에 따라, 연구실은 홍수 대응 최적화 기술, 침수 흐름 해석, 지하철 역사 내 침수 위험도 평가, 보행자 안전성 분석 등 실질적인 재난 대응 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 수치모형과 실험적 분석을 결합하여 지하철 역사, 도시 유역 등 다양한 환경에서의 침수 흐름 특성과 위험도를 정량적으로 평가하고, 이를 바탕으로 방수문, 저류조, 투수성 포장 등 침수 저감 시설의 성능을 분석하고 있습니다. 또한, 부력을 이용한 자동 방수문, 침수 시 대피 가능성 평가 등 실용적이고 혁신적인 방재 기술을 개발하여 특허로도 출원하였습니다. 이러한 연구는 도시 인프라의 재난 대응 역량을 강화하고, 시민의 생명과 재산을 보호하는 데 기여하고 있습니다. 더불어, 정책 수립 및 시설 설계 시 과학적 근거를 제공함으로써, 안전하고 지속가능한 도시 환경 조성에 중요한 역할을 하고 있습니다.
1
Analysis of microplastic behaviors in river-type lakes using a quasi-three-dimensional microplastic transport model
박인환, 서일원, 조시경, 김동수, 박선구, 권시윤
Science of the Total Environment, 202412
2
Analysis of Inundation Flow Characteristics and Risk Assessment in a Subway Model Using Flow Simulations
Shin, Jaehyun, Rhee, Dong Sop, Park, Inhwan
APPLIED SCIENCES-BASEL, 202409
3
Application of Oversampling Techniques for Enhanced Transverse Dispersion Coefficient Estimation Performance Using Machine Learning Regression
박인환, 이선미
WATER, 202405
1
건설융합기술 기반 방호·안전 분야 미래인재 양성 교육팀
한국연구재단
2024년 03월 ~ 2024년 12월
2
대심도 철도시설 고위험 재난 인지·예측·대응 기술 개발
국토교통과학기술진흥원
2024년 ~ 2024년 12월
3
유역 특성을 반영한 홍수 대응 최적화 기술 및 효과분석 기술 개발
한국환경산업기술원
2024년 ~ 2024년 12월