지반-구조물 상호작용 연구는 지반공학 분야에서 매우 중요한 위치를 차지합니다. 본 연구실은 말뚝기초, 전면기초, 매입말뚝, 파일벤트 등 다양한 기초구조물의 거동을 정밀하게 해석하고, 실제 구조물과 지반 사이의 상호작용을 수치해석 및 실험을 통해 규명합니다. 특히, 3차원 유한요소해석, 하중전이법, 동적 해석 등 첨단 해석기법을 활용하여 구조물의 안정성과 내진성능을 평가하고, 실제 현장 계측과 연계하여 해석의 신뢰성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 초고층 건물, 교량, 철도, 해상구조물 등 다양한 사회기반시설의 안전한 설계와 시공에 직접적으로 기여합니다. 예를 들어, 대구경 항타말뚝의 폐색효과, 매입말뚝의 주면마찰력, 파일-캡-지반의 상호작용, 군말뚝의 집단효과 등 실제 현장에서 발생하는 다양한 문제를 해결하기 위한 실험 및 해석적 접근을 병행합니다. 또한, 기초구조물의 내진설계, 시공 중 모니터링, 기존 말뚝의 열화 및 보강 등 실무적 이슈에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 최근에는 인공지능 기반의 흙막이 벽체 변위 예측, 대형 연성기초의 성능향상, 내진성능 평가 등 첨단 기술을 접목한 연구도 진행 중입니다. 이러한 연구는 국내외 대형 프로젝트와 연계되어 실질적인 기술이전 및 산업적 파급효과를 창출하고 있으며, 다양한 특허와 표준설계기준 개발로 이어지고 있습니다.

본 연구실은 산사태 및 토석류와 같은 자연재해의 예측과 모니터링 기술 개발에 선도적인 역할을 하고 있습니다. 강우-침투-지하수 흐름을 연계한 GIS 기반 산사태 취약성 평가, 무선 센서 네트워크(WSN)를 활용한 실시간 산사태 모니터링, 현장 함수비 및 습윤-건조 함수특성곡선(SWCC) 기반의 위험도 분석 등 다양한 첨단 기법을 개발하여 현장에 적용하고 있습니다. 특히, 강우에 의한 산사태 및 토석류 발생 메커니즘을 규명하기 위해 수치해석, 실내·실외 실험, 현장 계측을 통합적으로 활용합니다. Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) 대변형 해석, 2상 유한체적모델, 비정형 강우 기준(ID curve) 산정, 습윤대 깊이 예측 등 다양한 해석기법을 통해 산사태와 토석류의 발생, 이동, 피해 범위를 정밀하게 예측합니다. 또한, 기후변화에 따른 극한강우, 선행강우, 지반 특성 변화 등 복합적인 요인을 고려한 통합 예측모델을 구축하고 있습니다. 이러한 연구는 서울시 등 지자체와의 협력, 국가연구재단, 국토교통부 등 다양한 국가 프로젝트와 연계되어 실제 산사태 예경보 시스템, 토석류 위험지도, 재해 저감형 인프라 설계 등에 적용되고 있습니다. 관련 특허와 기술이전, 표준화 작업을 통해 사회적 안전망 강화에 기여하고 있으며, 국내외 학술대회 및 저명 학술지에 다수의 연구성과를 발표하고 있습니다.