이 연구 주제는 철근콘크리트 구조물의 기본 성능을 지배하는 전단강도, 접합부 거동, 변형능력, 파괴 메커니즘을 체계적으로 규명하는 데 초점을 둔다. 연구실은 철근콘크리트 보, 기둥, 벽체, 슬래브-기둥 접합부와 같은 주요 구조 부재를 대상으로 반복하중 및 극한하중 조건에서의 거동을 분석하고, 실제 구조물 설계에 직접 반영 가능한 강도 평가식과 상세 기준을 제시해 왔다. 특히 뚫림전단, 전단마찰, 부재 경계요소의 연성, 고강도 철근 적용 시의 구조 성능 변화 등은 연구실의 대표적인 축적 분야로 볼 수 있다. 방법론적으로는 실험 연구와 해석 연구를 긴밀하게 결합하는 접근이 두드러진다. 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단강도, 강섬유 보강 콘크리트의 전단 성능, 벽체의 비선형 하중-변형 모델, 기둥 및 경계요소의 인장-압축 반복 거동 등은 정적 반복가력실험과 재료·단면 수준 해석, 유한요소해석, 스트럿-타이 모델링을 통해 다각도로 검증된다. 이러한 연구는 단순한 실험 결과 축적을 넘어서, 구조 부재가 실제 지진이나 극한하중 하에서 어떻게 손상되고 어느 시점에서 안전여유가 감소하는지를 정량화하는 데 기여한다. 이 분야의 성과는 국내 건축구조설계기준과 콘크리트 구조설계기준의 개선, 성능기반 설계의 정교화, 그리고 기존 상세의 한계 보완으로 이어질 가능성이 크다. 특히 취성적 전단파괴를 방지하고, 접합부의 에너지 소산 능력과 연성을 안정적으로 확보하는 것은 인명 안전과 직결되는 핵심 과제다. 연구실의 축적된 결과는 고층 건물, 공동주택, 특수 구조물 등 다양한 건축물의 구조 신뢰성을 높이는 데 활용될 수 있으며, 향후 고강도 재료와 프리캐스트 시스템이 확산되는 환경에서도 중요한 설계 기반을 제공한다.

연구실의 핵심 정체성 중 하나는 건축구조의 내진성능을 향상시키기 위한 설계·평가 기술 개발이다. 국내외 논문, 학술발표, 설계기준 참여 이력, 그리고 최근 수행 중인 과제들을 종합하면, 이 연구실은 철근콘크리트 건물과 구조벽체, 기둥, 보-기둥 접합부, 필로티 구조, 민간건축물 등을 대상으로 지진 시 손상 메커니즘과 붕괴방지 성능을 집중적으로 연구하고 있다. 단순히 법규 만족 여부를 판단하는 수준을 넘어, 실제 지진 시나리오에서 구조물이 얼마나 안전하게 거동하는지를 예측하는 성능기반 접근이 중요한 축을 이룬다. 세부적으로는 반복횡가력 실험, 비선형 시간이력해석, 취약도 평가, 변형능력 산정, 에너지 소산 모델링, 할선강성 기반 직접비탄성설계 등 다양한 방법이 활용된다. 최근에는 내진 취약 RC 건물의 기둥 붕괴 방지 상세 및 설계법, 세장한 RC 벽체의 비선형 모델, AI 기반 내진성능 예측·제품검증 기술, 지진 후 건물 피해 분석 및 교훈 도출과 같은 연구가 이어지고 있다. 이는 구조 부재 단위의 세부 거동 분석에서 출발하여, 건물 전체 시스템의 붕괴 위험과 복원력 평가로 확장되는 형태를 보인다. 이 연구는 사회적 파급력이 매우 크다. 우리나라와 같이 중저강도 지진 위험 지역에서는 구조물이 지진에 대해 과소평가되거나 반대로 비효율적으로 과대설계되는 문제가 함께 존재할 수 있는데, 연구실의 성과는 이러한 불확실성을 줄여 합리적이고 신뢰성 높은 내진설계를 가능하게 한다. 또한 기존 건축물의 내진보강, 민간건축물의 내진율 향상, 제품 검증 체계 정립, 교육 및 훈련 프로그램 개발까지 연결되므로, 연구 결과는 학술적 가치뿐 아니라 정책·실무적 가치도 매우 높다.

연구실은 구조 성능뿐 아니라 시공성, 경제성, 품질 균일성을 동시에 확보하기 위한 프리캐스트 및 합성구조 기술 개발에도 강점을 보인다. 관련 특허를 보면 철근 유닛·모듈, 중공 합성벽체용 선조립 모듈, 프리캐스트 매입형 합성기둥, 자동 거푸집 인양 장치, 회전 지그 기반 조립 공법 등 현장 적용을 전제로 한 기술이 다수 축적되어 있다. 이는 구조설계 연구실이 이론과 해석에 머무르지 않고, 공장 제작과 현장 조립이 결합된 산업화 건설기술로 연구를 확장하고 있음을 보여준다. 이 분야의 연구는 프리캐스트 콘크리트, 강재-콘크리트 합성부재, PC 벽 유닛, 볼트 접합형 선조립 기둥, RCS 및 PSRC 접합부, SC 구조 등 다양한 시스템을 포함한다. 실험적으로는 축력, 휨, 전단, 반복하중에 대한 구조 성능을 검증하고, 해석적으로는 접합부 강성, 부착 성능, 장기 거동, 균열 메커니즘 등을 평가한다. 또한 최근에는 AI 기반 원격 건축 안전 및 모니터링 기술 개발 기획 과제와 연계되어, 시공 단계와 유지관리 단계에서 데이터 기반 안전성 확인과 디지털 건설 모니터링으로 연구 범위가 확장되고 있다. 이러한 연구는 건설 생산성 향상과 숙련 인력 의존도 감소, 공기 단축, 품질 표준화, 현장 안전성 향상에 직접 기여한다. 특히 대형 건축물, 원전 관련 특수 구조물, 모듈러 또는 산업화 건설 환경에서는 구조 성능과 시공 효율을 동시에 만족하는 시스템이 필수적이다. 연구실의 성과는 향후 스마트 건설과 디지털 트윈 기반 유지관리, 엣지 AI를 활용한 구조 안전 모니터링과 결합되어, 설계-시공-운영 전 주기를 아우르는 건축구조 기술로 발전할 가능성이 크다.

연구실의 또 다른 중요한 축은 구조재료의 지속가능성을 높이기 위한 저탄소 결합재와 무시멘트 콘크리트 개발이다. 관련 논문에서는 CaO 활성화 플라이애시 바인더, 포메이트 염 첨가제, 경량 시멘트계 매트릭스, 마그네슘 계열 활성화제 등 비전통적 결합재 시스템의 미세구조와 강도 발현 메커니즘을 다루고 있으며, 최근 대형 과제로는 고강도 무시멘트 콘크리트 재료 및 설계·시공 기술 개발이 진행되고 있다. 이는 구조공학 연구와 재료공학 연구를 연결하는 융합적 성격을 가진다. 이 연구는 플라이애시 기반 지오폴리머 또는 알칼리 활성화 결합재에서 반응 생성물, 공극 구조, 미세조직, 압축강도, 경량화 가능성, 수결 및 시공성 확보 조건을 규명하는 데 중점을 둔다. 전통적 포틀랜드 시멘트 사용을 줄이면서도 실용 구조재로서 필요한 강도와 내구성을 확보하는 것이 핵심 과제이며, 재료 배합과 활성화 조건, 첨가제 종류에 따른 반응성 차이를 실험적으로 분석한다. 또한 단순한 재료 특성 평가에 그치지 않고, 실제 구조 설계와 시공 기술까지 연계하려는 점이 특징이다. 건설산업의 탄소배출 저감 요구가 급격히 커지는 상황에서 이 연구는 미래 가치가 매우 높다. 기존 콘크리트 대비 탄소배출량을 크게 줄이면서도 구조용 재료로서 충분한 성능을 확보할 수 있다면, 친환경 건축물과 인프라의 보급이 가속화될 수 있다. 더 나아가 고강도화, 프리캐스트 적용, 내구성 확보, 현장 시공성 개선까지 검증된다면, 저탄소 구조재는 건축구조 분야의 표준 재료 체계에 실질적인 변화를 가져올 수 있다.