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네이버 modoo

강원대학교 토목공학전공

김장환 교수

Concrete Durability

Residual Stress Analysis

Seismic Response

네이버 modoo

토목공학전공 김장환

네이버 modoo 연구실은 건설융합학부 소속으로, 구조해석 및 이론을 기반으로 한 첨단 구조공학 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 교량, 건축물, 플랜트 등 다양한 인프라 구조물의 안전성과 내구성 확보를 위한 구조해석, 극한재하능력 평가, 진동 특성 분석 등 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 유한요소해석(FEA)과 같은 첨단 해석 기법을 활용하여 실제 구조물의 거동을 정밀하게 예측하고, 이를 바탕으로 구조물의 설계 최적화 및 유지관리 방안을 제시하고 있습니다. 최근에는 합성교량, 박스 거더, 트러스 구조물 등 복잡한 시스템의 구조적 특성 및 손상 메커니즘에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 또한, 본 연구실은 인공지능(AI) 및 비지도 학습 기반의 스마트 인프라 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 센서 데이터를 활용한 구조물 손상 감지, 변위 기반 차량하중 추정, 실시간 하중 모니터링 시스템 등 다양한 융합 연구를 통해 구조물의 안전성 진단과 예측 기술을 고도화하고 있습니다. 이러한 연구는 사회적 재난 예방과 인프라 유지관리 비용 절감에 크게 기여하고 있습니다. 특허 및 산학협력 프로젝트를 통해 실제 현장 적용이 가능한 기술 개발에도 힘쓰고 있으며, 교량 구조물의 변위 계측 및 하중 모니터링 시스템, 풍력 발전기 보강 구조물 등 다양한 실용적 성과를 도출하고 있습니다. 또한, 국내외 학술지 및 학회에서 활발한 논문 발표와 기술 교류를 통해 연구의 깊이와 폭을 지속적으로 확장하고 있습니다. 미래에는 인공지능, IoT, 빅데이터 등 첨단 정보통신기술과의 융합을 통해 더욱 지능적이고 자율적인 구조물 관리 시스템을 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 통해 안전하고 지속가능한 사회 인프라 구축에 기여하고자 합니다.

Concrete Durability
Residual Stress Analysis
Seismic Response
교량 및 구조물의 구조해석과 안전성 평가
본 연구실은 교량 및 다양한 구조물의 구조해석과 안전성 평가를 중점적으로 연구하고 있습니다. 구조해석은 구조물이 외부 하중이나 환경 변화에 어떻게 반응하는지 예측하고, 그에 따른 변형, 응력, 파괴 가능성을 분석하는 핵심 기술입니다. 이를 통해 교량, 건축물, 플랜트 등 다양한 인프라 구조물의 설계와 유지관리에 필수적인 정보를 제공합니다. 특히, 본 연구실은 유한요소해석(Finite Element Analysis)과 같은 첨단 해석 기법을 활용하여 실제 구조물의 거동을 정밀하게 모사하고 있습니다. 최근에는 합성교량, 트러스 구조물, 박스 거더 등 복잡한 구조 시스템의 극한재하능력, 잔류응력, 진동 특성 등 다양한 구조적 현상에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 교량의 변위 계측 및 하중 모니터링 시스템 개발을 통해 실시간 구조 건강 모니터링(SHM) 기술도 함께 발전시키고 있습니다. 이러한 연구는 구조물의 장기적 안전성 확보와 유지관리 비용 절감, 그리고 사회적 재난 예방에 크게 기여하고 있습니다. 미래에는 인공지능 및 빅데이터 기반의 예측 모델과 결합하여 더욱 효율적이고 신뢰성 높은 구조물 관리 체계를 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다.
스마트 인프라 및 인공지능 기반 구조물 손상 감지
최근 본 연구실은 인공지능(AI) 및 비지도 학습 기반의 첨단 기술을 활용한 구조물 손상 감지 및 예측 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 기존의 구조물 진단 방식은 주로 전문가의 경험과 육안 점검에 의존했으나, 본 연구실은 센서 데이터와 AI 알고리즘을 결합하여 자동화된 손상 감지 및 이상 신호 분석 시스템을 구축하고 있습니다. 특히, 붕괴유발부재의 손상 감시 시스템 개발 프로젝트를 통해, 다양한 센서로부터 수집된 변위, 진동, 온도 등 데이터를 실시간으로 분석하고, 비지도 학습을 통해 정상 상태와 이상 상태를 자동으로 분류하는 기술을 연구하고 있습니다. 이를 통해 구조물의 미세한 손상이나 초기 결함을 조기에 탐지할 수 있으며, 유지관리의 효율성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이러한 스마트 인프라 기술은 미래 도시와 사회의 안전을 보장하는 핵심 요소로, 교량, 터널, 고층 건물 등 다양한 인프라 시설에 적용될 수 있습니다. 앞으로는 IoT, 클라우드, 빅데이터 등과의 융합을 통해 더욱 지능적이고 자율적인 구조물 관리 시스템을 실현할 계획입니다.
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The Optimization of Phosphomolybdic Acid Redox-Flow Battery via Using Organic Additives
Chemical Engineering Journal, 202506
2
Bond Properties of Glass-Fiber-Reinforced Polymer Hybrid Rebar in Reinforced Concrete with Respect to Bond Length
박철우, 김장환, 김승원
APPLIED SCIENCES-BASEL, 202406
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Effects of External Cross-Frames on the Ultimate Behavior of a Twin Steel Trapezoidal Box-Girder Bridge
김장환, 김승원, 권병완
APPLIED SCIENCES-BASEL, 202308
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비지도 학습 기반 인공지능을 이용한 붕괴유발부재 손상 감시 시스템
한국연구재단
2024년 03월 ~ 2025년 02월
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변위 기반 차량하중 추정 기술 개발
한국연구재단(LINC 3.0)
2023년 07월 ~ 2024년