스마트 구조물은 외부 환경 변화에 능동적으로 대응할 수 있는 첨단 구조체로, 센서와 구동기, 신호처리 시스템이 유기적으로 결합되어 있습니다. 본 연구실은 스마트 구조물의 핵심 기술인 구조 건전성 모니터링(Structural Health Monitoring, SHM)에 대한 연구를 선도하고 있습니다. 구조 건전성 모니터링은 구조물의 손상이나 결함을 실시간으로 감지하고, 이를 통해 구조물의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 연구실에서는 광섬유 센서, 압전 세라믹 트랜스듀서, 반도체 센서 등 다양한 첨단 센서 기술을 활용하여 구조물 내부 및 외부의 변형, 진동, 온도, 압력 등의 물리적 변수를 정밀하게 측정합니다. 특히, 광섬유 브래그 격자(FBG) 센서와 같은 고감도 센서를 이용해 대형 구조물의 미세한 손상까지도 빠르고 정확하게 감지할 수 있는 시스템을 개발하고 있습니다. 또한, 신호처리 알고리즘(FFT, STFT, Wavelet 등)을 적용하여 손상 신호를 효과적으로 분석하고, 인공지능 기반의 데이터 해석 기법도 도입하고 있습니다. 이러한 연구는 교량, 철도, 원자력 발전소, 항공기 등 다양한 산업 분야에서 구조물의 안전성 평가와 유지보수 비용 절감에 크게 기여하고 있습니다. 미래에는 IoT 및 인공지능 기술과의 융합을 통해 더욱 지능적이고 자율적인 구조 건전성 모니터링 시스템을 구현하는 것이 목표입니다.

본 연구실은 광섬유 센서를 기반으로 한 첨단 비파괴 검사(NDT/NDE) 기술 개발에 집중하고 있습니다. 비파괴 검사는 구조물의 손상이나 결함을 파괴하지 않고 진단할 수 있는 기술로, 산업 현장에서 안전성과 효율성을 동시에 확보할 수 있는 핵심 기술입니다. 특히, 광섬유 센서는 전자기파 간섭에 강하고, 다중화가 용이하며, 장거리 신호 전송이 가능하다는 장점이 있어 다양한 환경에서 활용도가 높습니다. 연구실에서는 광섬유 브래그 격자(FBG), EFPI(Extrinsic Fabry-Perot Interferometer), 플라스틱 광섬유(POF) 등 다양한 광섬유 센서의 설계, 제작, 신호처리 및 응용 기술을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 원자력 발전소의 배관과 같은 접근이 어려운 구조물의 상태를 실시간으로 감시하기 위해 모바일 로봇과 초음파 NDE 시스템을 결합한 통합 솔루션도 연구하고 있습니다. 또한, 극한 온도 환경이나 고진동 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있는 센서 패키징 및 신호 안정화 기술도 함께 개발 중입니다. 이러한 비파괴 검사 기술은 산업 플랜트, 철도, 항공우주, 에너지, 건설 등 다양한 분야에서 구조물의 수명 연장과 사고 예방에 중요한 역할을 하고 있습니다. 앞으로는 인공지능 및 IoT 기술과의 융합을 통해 더욱 자동화되고 지능화된 비파괴 검사 시스템을 구현할 계획입니다.