이영학 연구실
건축공학과 이영학
이영학 연구실은 건축공학 분야에서 철근콘크리트 구조물의 내진 성능 향상, 프리캐스트 및 모듈러 구조 시스템 개발, 고성능 콘크리트 및 복합재료 활용 등 다양한 첨단 구조공학 연구를 선도하고 있습니다. 연구실은 실험적 연구와 해석적 연구를 병행하여, 실제 건설 현장에 적용 가능한 혁신적 구조 시스템과 보강 기술을 개발하는 데 주력하고 있습니다.
특히, 내진 보강 분야에서는 교체 가능한 강재 브레이스 시스템, 슬릿형 볼트 접합부, 강재 헌치 시스템 등 다양한 신기술을 개발하여, 기존 구조물의 내진 성능을 획기적으로 향상시키고 있습니다. 이러한 기술들은 지진 발생 시 구조물의 안전성을 확보하고, 손상 부재의 신속한 교체와 유지관리를 가능하게 하여, 도시 인프라의 지속가능성과 안전성에 크게 기여하고 있습니다.
또한, 프리캐스트 콘크리트 및 모듈러 구조 시스템 연구를 통해, 시공의 효율성과 품질을 동시에 확보할 수 있는 접합부 상세와 시공 방법을 개발하고 있습니다. 볼트 접합 플레이트, 전단 키, 모르타르 충진 등 다양한 접합 기술을 적용한 PC 모듈러 시스템은 구조적 일체성과 내진 성능을 동시에 만족시키며, 공기 단축과 경제성 측면에서도 우수한 평가를 받고 있습니다.
고성능 콘크리트와 복합재료를 활용한 구조 성능 개선 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. GFRP, CFRP, SHCC 등 첨단 복합재료를 적용한 보강 기술은 구조물의 강도, 연성, 내구성을 크게 향상시키며, 유지관리 비용 절감과 친환경 건설에도 기여하고 있습니다. 실험과 해석을 통해 검증된 이러한 기술들은 국내외 학술지와 특허로 다수 발표되어, 건설 산업의 혁신을 이끌고 있습니다.
이영학 연구실은 앞으로도 구조공학 분야의 첨단 기술 개발과 실용화에 앞장서며, 안전하고 지속가능한 건축 환경 조성에 기여할 것입니다. 다양한 산학협력, 정부과제, 특허 및 논문 발표를 통해 연구 성과를 확산시키고, 미래 건설 산업의 패러다임 전환을 선도할 계획입니다.
Seismic Reinforcement
Modular Concrete Structures
Seismic Retrofitting
철근콘크리트 구조물의 내진 성능 향상 및 보강 기술
이영학 연구실은 철근콘크리트(RC) 구조물의 내진 성능 향상과 보강 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 최근 빈번해지는 지진과 노후 건축물의 증가로 인해 기존 RC 구조물의 내진 보강은 매우 중요한 연구 주제가 되었습니다. 연구실에서는 교체 가능한 강재 브레이스 시스템, 슬릿형 볼트 접합부, 강재 헌치 시스템 등 다양한 혁신적 보강 기법을 개발하여 구조물의 내진 성능을 실험적으로 검증하고 있습니다.
특히, 슬라이딩 슬롯이 적용된 교체형 브레이스 시스템과 강재 링크 시스템은 지진 발생 시 구조물의 에너지 소산 능력을 극대화하고, 손상된 부재의 신속한 교체를 가능하게 하여 유지관리의 효율성을 높입니다. 이러한 시스템은 실험을 통해 기존 보강법 대비 최대 하중, 연성, 에너지 소산 능력에서 월등한 성능을 보임이 입증되었습니다. 또한, 비틀림 하중, 편심 하중 등 실제 지진 하중 조건을 반영한 실험을 통해 다양한 변수에 따른 내진 보강 효과를 체계적으로 분석하고 있습니다.
이러한 연구 결과는 국내외 학술지와 특허로 다수 발표되었으며, 실제 건축물의 내진 보강 설계 및 시공에 적용되고 있습니다. 연구실의 내진 보강 기술은 경제성, 시공성, 유지관리 측면에서 우수한 평가를 받고 있으며, 안전하고 지속가능한 도시 인프라 구축에 크게 기여하고 있습니다.
프리캐스트 콘크리트 및 모듈러 구조 시스템 개발
이영학 연구실은 프리캐스트 콘크리트(PC)와 모듈러 구조 시스템의 개발 및 접합부 성능 향상에 관한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 프리캐스트 및 모듈러 시스템은 공장 제작과 현장 조립을 통해 시공 기간을 단축하고 품질을 향상시킬 수 있어 최근 건설 산업에서 각광받고 있습니다. 연구실에서는 접합부의 구조적 일체성과 시공 정밀도를 높이기 위한 다양한 접합 기술을 개발하고, 실물 실험 및 해석을 통해 그 성능을 검증하고 있습니다.
특히, 볼트 접합 플레이트, 전단 키, 모르타르 충진 등 다양한 접합 상세를 적용한 PC 모듈러 보와 슬래브 시스템의 휨 및 전단 성능을 실험적으로 평가하였습니다. 연구 결과, 제안된 접합부는 기존 현장 타설 구조물 대비 85~90% 이상의 구조 성능을 확보하면서도, 시공의 간편성과 공기 단축, 경제성 측면에서 큰 장점을 보였습니다. 또한, 모듈러 시스템의 내진 성능 향상을 위한 보강 기술도 함께 개발되어, 지진에 대한 구조적 안전성을 확보할 수 있음을 입증하였습니다.
이러한 연구는 실제 건설 현장에 적용되어 시공 효율성과 구조 안전성 모두를 만족시키는 혁신적 건설 기술로 평가받고 있습니다. 연구실은 앞으로도 프리캐스트 및 모듈러 구조의 접합부 설계, 시공, 유지관리 기술을 지속적으로 발전시켜, 미래 건설 산업의 패러다임 전환을 선도할 계획입니다.
고성능 콘크리트 및 복합재료를 활용한 구조 성능 개선
이영학 연구실은 고성능 콘크리트와 다양한 복합재료(GFRP, CFRP, SHCC 등)를 활용하여 구조물의 강도, 연성, 내구성 향상에 관한 연구를 수행하고 있습니다. 고강도 콘크리트와 섬유보강 복합재료는 기존 철근콘크리트 구조물의 한계를 극복하고, 경량화 및 장수명화에 기여할 수 있는 핵심 소재로 주목받고 있습니다. 연구실에서는 이러한 재료의 특성을 구조 설계와 보강에 효과적으로 적용하는 방법을 개발하고 있습니다.
특히, GFRP 및 CFRP 보강근, 강판, 복합재료 시트 등을 활용한 보, 슬래브, 기둥의 전단 및 휨 성능 개선에 관한 실험적·해석적 연구를 다수 수행하였습니다. 실험 결과, 복합재료를 적용한 구조물은 기존 철근만을 사용한 구조물에 비해 내력, 연성, 에너지 소산 능력이 크게 향상됨을 확인하였으며, 내구성 및 유지관리 측면에서도 우수한 성능을 보였습니다. 또한, SHCC(스트레인 하드닝 시멘트 복합체)와 같은 신소재를 적용한 구조 벽체의 내진 성능 향상도 실험적으로 입증하였습니다.
이러한 연구는 구조물의 수명 연장, 유지관리 비용 절감, 친환경 건설 기술 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 앞으로도 고성능 콘크리트와 복합재료의 실용화 및 표준화 연구를 지속하여, 첨단 건설 소재 분야를 선도할 계획입니다.
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A data-driven approach for spectrum-matched earthquake ground motions with physics-informed neural networks
Kim, Ju-Hyung, 이영학, 백장운, 김대진
DEVELOPMENTS IN THE BUILT ENVIRONMENT, 202503
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