기본 정보

ACML

연세대학교 건축공학과 류두열 교수

연세대학교 고성능건설재료연구실(ACML)은 초고성능 콘크리트(UHPC) 및 차세대 친환경 시멘트 복합체의 개발과 실용화에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 기존 콘크리트의 내구성 한계와 환경적 문제를 극복하기 위해, 고강도·고인성·저탄소 배출 콘크리트의 설계와 제조 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 특히, 산업 부산물(고로슬래그, 폐유리, 폐타이어 등)과 알칼리 활성화 재료를 활용한 무시멘트 콘크리트, 이산화탄소(CO₂) 저장 콘크리트, 그리고 나노소재를 적용한 차세대 시멘트 복합체 개발에 집중하고 있습니다. 연구실은 다양한 형태의 강섬유(직선, 후크, 트위스트, 곡선형 등) 및 폴리머 섬유를 혼입하여 인장성능과 에너지 흡수능을 극대화하고, 나노실리카, 탄소나노튜브, 그래핀 등 나노소재를 도입하여 미세구조를 개선하고 기능성을 부여하는 연구를 수행합니다. 또한, 자기치유 및 자기센싱 기능을 갖춘 콘크리트, 전도성 콘크리트, 열전 콘크리트 등 미래형 스마트 건설재료 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 구조물의 수명 연장, 유지관리 비용 절감, 탄소중립 실현 등 사회적·환경적 가치를 창출하는 데 기여하고 있습니다. 섬유보강 시멘트 복합체의 미세역학적 해석과 인장·내충격 성능 향상에 관한 심층 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 미세역학 기반 해석(섬유 인발 실험, FEM, 이미지 분석 등)을 통해 섬유-매트릭스 계면의 결합력, 인발 에너지, 균열 제어 메커니즘을 정량적으로 규명하며, 다양한 하중 조건(정적, 동적, 충격, 극저온 등)에서의 인장·내충격 거동, 크리프 및 수축 특성, 자기치유 및 내식성 향상 효과를 실험적으로 검증합니다. 이러한 연구는 고층 건축물, 장대교량, 방호구조물, LNG 저장탱크 등 극한 환경 및 고성능이 요구되는 인프라에 적용될 수 있는 신뢰성 높은 설계기술로 이어집니다. 스마트·지능형 콘크리트 분야에서는 탄소나노튜브, 그래핀, 은/그래파이트 나노입자, 전도성 폴리머 등 다양한 전도성 소재를 시멘트 복합체에 도입하여, 구조물의 실시간 변형·손상 감지, 전기적 난방, 열에너지 하베스팅, 전자파 차폐 등 다기능성을 구현하고 있습니다. 자기센싱 콘크리트, 전도성 콘크리트, 열전 콘크리트 등은 스마트 인프라, IoT, 에너지 절감, 유지관리 자동화 등 다양한 미래 건설산업에 적용되고 있습니다. 이 밖에도, 광촉매 기능(이산화티타늄 등)을 활용한 대기오염 저감, CO₂ 포집·저장 콘크리트, 폐자원 순환형 친환경 콘크리트 등 지속가능한 미래도시 구현을 위한 환경기능성 콘크리트 개발도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실은 실험실 규모의 소재 개발에서부터 대형 구조물 적용, 현장 실증, 표준화 및 설계지침 제안까지 전주기적 연구를 수행하며, 국내외 학계 및 산업계와의 협력을 통해 초고성능·친환경 건설재료 분야의 글로벌 리더십을 확보하고 있습니다.

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