스마트구조시스템 연구실

인하대학교 본교(제1캠퍼스)
이종한 교수 사회인프라공학과

Civil and Environmental Engineering

건설환경

연구실 소개

스마트구조시스템 연구실은 사회인프라공학과에 소속된 연구실로, 교량 및 구조물의 균열 분석, 지진 취약성 평가, 형상기억합금 및 섬유 보강 콘크리트와 같은 첨단 소재를 활용한 연구를 주로 수행하고 있습니다. 최근 3년간 교량 바닥판의 균열 BIM 생성 및 BIM-FEM 상호 연계 알고리즘 개발, T형 교각의 겹침이음을 고려한 콘크리트 교량의 지진취약도 분석, 고정하중에 의한 교량 받침부의 콘크리트 브레이크아웃강도 평가와 같은 다양한 프로젝트를 통해 우수한 연구 성과를 거두었습니다. 또한, 스마트 플라스틱 힌지와 형상기억합금 바를 사용한 RC 기둥의 자가 중심화 능력 연구, 이중 아치형 섬유의 인발 저항성 평가 등 다양한 논문을 발표하며 학문적 기여를 하고 있습니다. 연구실은 또한 가설 구조물의 안전성 평가 및 손상 탐지 시스템, 변색 시멘트 복합재료 제조 방법 등의 특허를 보유하고 있습니다.

교량 균열 분석

지진 취약성

형상기억합금

섬유보강 콘크리트

섬유 보강 콘크리트

연구 분야

니켈-티타늄 형상기억합금(NiTi SMA)을 활용한 지진 저항 구조물 연구

형상기억합금(NiTi SMA)을 사용해 지진 저항 구조물의 성능을 향상시키는 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 형상기억합금의 자가 중심화(self-centering) 능력을 활용하여 지진 발생 시 구조물의 변형을 최소화하고, 지진 후에도 원상태로 복구되는 구조 시스템을 개발하는 데 주력하고 있습니다. 실험 및 시뮬레이션을 통해 형상기억합금이 포함된 철근콘크리트 기둥의 스마트 플라스틱 힌지의 성능을 검증하고, 다양한 열 자극을 통해 SMA 모르타르 빔의 프리스트레싱 효율성을 분석하고 있습니다.

스마트 센서를 이용한 구조물 안전성 평가 및 손상 탐지 시스템 개발

가속도 및 경사 계측 센서가 통합된 시스템을 개발하여 구조물의 실시간 안전성 평가 및 손상 탐지를 가능하게 합니다. 이러한 시스템은 가설 구조물 및 시공 구조물의 안전성 평가에 유용하며, 실시간 모니터링을 통해 구조물의 상태를 지속적으로 점검하고 이상 여부를 조기에 감지하여 적절한 유지보수 조치를 취할 수 있도록 지원합니다. 본 연구는 다양한 센서와 데이터 분석 기술을 활용하여 구조물의 신뢰성을 극대화하고, 구조물의 장기적인 안전성을 보장하는 것을 목표로 합니다.