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유한규 연구실

한양대학교 건설환경공학과

유한규 교수

Numerical Analysis for Tunnel Support

Concrete Lining Design

Cold Region Resource Transportation Network

유한규 연구실

건설환경공학과 유한규

유한규 연구실은 한양대학교 ERICA캠퍼스 건설환경공학과에 소속된 국내 대표적인 지반공학 및 터널공학 연구실입니다. 본 연구실은 지반의 물리적·역학적 특성 분석을 기반으로, 터널, 지하공간, 매설관, 사방댐 등 다양한 토목 구조물의 안정성 평가와 최적 설계 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 도시화와 인구 밀집에 따른 지하공간 개발의 활성화에 발맞춰, 터널 시공에 따른 지반침하, 상부 구조물 피해, 시공 위험요소 예측 및 관리 등 실질적이고 시의성 있는 연구를 수행하고 있습니다. 최근에는 GIS 기반 3차원 수치해석, 실내모형시험, 현장 계측 데이터 분석 등 첨단 연구기법을 활용하여, 실제 지형 및 건물 정보를 반영한 정밀한 지반거동 예측과 구조물 피해 평가를 진행하고 있습니다. 쉴드 TBM, Pre-cutting 등 다양한 터널 시공 공법의 특성과 시공 데이터, 계측 데이터를 종합적으로 분석하여, 시공 중 발생할 수 있는 위험요소를 사전에 예측하고, 안전한 시공 및 유지관리를 위한 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 토목합성재료(지오그리드, 지오텍스타일, 강관말뚝 등)의 역학적 특성 평가와 현장 적용성 검증, 토석류 방호시설 및 사방댐 등 재난 방지 시설의 설계 및 성능 평가에도 중점을 두고 있습니다. 실내·현장 실험과 수치해석을 병행하여, 재료의 내구성, 인장강도, 크리프, 화학적 저항성 등 다양한 성능을 정량적으로 분석하고, 최적의 설계 및 시공 기준을 제시하고 있습니다. 지반-구조물 상호작용 해석, 극한지 동토지반 및 복합 지반조건에서의 구조물 안정성 평가, 스마트 시공 및 IoT 기반 위험관리 시스템 개발 등 미래 지향적 연구도 활발히 진행 중입니다. 국내외 대형 인프라 프로젝트와 연계된 실질적 연구성과를 바탕으로, 학문적·실무적 발전을 동시에 추구하고 있습니다. 이러한 연구실의 활동은 국내외 표준화 및 설계기준 개발, 학회 활동, 특허 및 기술이전 등 다양한 분야로 확장되고 있으며, 지반공학 및 터널공학 분야에서 선도적 역할을 수행하고 있습니다. 앞으로도 첨단 연구기법과 융합적 접근을 통해, 안전하고 지속가능한 사회기반시설 구축에 기여할 것입니다.

Numerical Analysis for Tunnel Support
Concrete Lining Design
Cold Region Resource Transportation Network
지반공학 및 터널공학
지반공학은 토양과 암반의 물리적, 역학적 특성을 연구하여 다양한 토목 구조물의 안정성과 시공성을 확보하는 학문입니다. 본 연구실은 특히 터널공학 분야에서 국내외 다양한 프로젝트를 수행하며, 터널 굴착 시 발생하는 지반거동, 침하, 응력전이, 그리고 기존 구조물에 미치는 영향을 심도 있게 분석하고 있습니다. 이를 위해 3차원 수치해석, 실내모형시험, 현장 계측 등 다양한 실험 및 해석 기법을 활용하여 실제 현장 조건을 최대한 반영한 연구를 진행하고 있습니다. 최근에는 도시화와 인구 밀집에 따라 지하공간 개발이 활발해지면서, 터널 시공에 따른 지반침하 및 상부 구조물의 안정성 평가가 중요한 이슈로 대두되고 있습니다. 본 연구실은 GIS 기반의 지형 정보와 건물 데이터를 통합하여, 터널 굴착에 따른 지반침하와 구조물 피해를 예측하고, 위험지도를 시각화하는 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 쉴드 TBM, Pre-cutting 등 다양한 터널 시공 공법의 특성과 시공 데이터, 계측 데이터를 분석하여, 시공 중 발생할 수 있는 위험요소를 사전에 예측하고 관리하는 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 터널 및 지하공간 개발의 안전성과 경제성을 동시에 확보하는 데 큰 기여를 하고 있습니다. 실제로 국내외 대형 터널 프로젝트에서 본 연구실의 해석 및 설계 기법이 적용되고 있으며, 지속적으로 새로운 공법과 해석 기법을 개발하여 터널공학 분야의 학문적·실무적 발전을 선도하고 있습니다.
토목합성재료 및 지반보강 기술
토목합성재료는 지반의 안정성 향상과 구조물의 내구성 증진을 위해 사용되는 다양한 인공재료를 의미합니다. 본 연구실은 지오그리드, 지오텍스타일, 고강도 강관말뚝 등 다양한 토목합성재료의 역학적 특성과 현장 적용성을 평가하는 연구를 수행하고 있습니다. 실내 및 현장 실험을 통해 재료의 인장강도, 크리프, 내구성, 화학적 저항성 등을 분석하고, 실제 구조물에 적용될 때의 거동을 정량적으로 평가합니다. 특히, 연약지반 개량, 사면 안정, 매설관의 변형거동, 폐기물 매립지의 필터링 등 다양한 토목공학 분야에서 토목합성재료의 적용성을 검증하고, 최적의 설계 및 시공 기준을 제시하고 있습니다. 또한, 토석류 방호시설, 사방댐 등 재난 방지 시설의 설계와 성능 평가에도 토목합성재료의 활용을 확대하고 있습니다. 실대형 실험과 수치해석을 병행하여, 실제 현장 조건에서의 재료 성능과 시스템 전체의 안전성을 종합적으로 분석합니다. 이러한 연구는 토목합성재료의 신뢰성 있는 설계와 시공을 가능하게 하며, 지반공학 및 토목구조물의 장기적 안정성 확보에 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, 국내외 표준화 및 설계기준 개발에도 적극적으로 참여하여, 토목합성재료 분야의 기술 발전을 견인하고 있습니다.
지반-구조물 상호작용 및 수치해석 기법 개발
지반과 구조물의 상호작용은 토목공학에서 매우 중요한 연구 주제 중 하나입니다. 본 연구실은 터널, 지하 공동구, 매설관, 파이프라인 등 다양한 지하 구조물과 지반 사이의 상호작용을 정밀하게 분석하기 위해, FLAC 2D/3D, ABAQUS 등 첨단 수치해석 소프트웨어를 활용한 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 굴착, 하중, 진동, 침하 등 다양한 외부 요인에 따른 구조물의 거동과 지반의 반응을 예측하고, 실제 시공 현장에 적용 가능한 해석 모델을 개발하고 있습니다. 특히, 극한지 동토지반, 도시 내 복잡한 지반조건, 고심도 복층터널 등 특수한 환경에서의 구조물 안정성 평가와 최적 설계 방안 제시에 중점을 두고 있습니다. 실험적 데이터와 현장 계측 결과를 바탕으로 수치해석 모델을 검증하고, 다양한 변수(지반등급, 하중 조건, 구조물 형상 등)에 따른 민감도 분석을 수행하여, 보다 신뢰성 높은 설계 기준을 마련하고 있습니다. 이러한 연구는 지하 구조물의 안전한 시공과 장기적 유지관리에 필수적인 기술로, 국내외 대형 인프라 프로젝트에서 실질적으로 활용되고 있습니다. 또한, 지반-구조물 상호작용 해석 기법의 고도화를 통해, 미래의 복합 지하공간 개발 및 스마트 시공 기술 발전에 기여하고 있습니다.
1
Laboratory-Scale Limestone Rock Linear Cutting Tests with a Conical Pick: Predicting Optimal Cutting Conditions from Tool Forces
유한규
BUILDINGS, 2024
2
Three-Dimensional Modeling and Analysis of Ground Settlement Due to Twin Tunneling Using GIS
유한규
SUSTAINABILITY, 2024
3
Analysis of Mechanical Excavation Characteristics by Pre-Cutting Machine Based on Linear Cutting Tests
유한규
APPLIED SCIENCES-BASEL, 2023
1
지하 교통 인프라 건설로 인한 도심 안전 영향 평가 기술 고도화
국토교통부
2023년 ~ 2024년 06월
2
기존터널 확대를 위한 최적 Pre-cutting 기술개발 및 IoT 기반 시공 위험관리 시스템 개발
과학기술정보통신부(2017Y)
2022년 03월 ~ 2023년 02월
3
대심도 복층터널 설계 및 시공 기술개발
국토교통부
2019년 02월 ~ 2019년 12월