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
2
대심도 철도시설 고위험 재난 인지·예측·대응 기술 개발
3
유역 특성을 반영한 홍수 대응 최적화 기술 및 효과분석 기술 개발