정우창 연구실은 도시 지역에서 발생하는 홍수와 댐 붕괴파의 전파 특성을 정밀하게 수치적으로 모의하고 분석하는 연구를 선도하고 있습니다. 연구실에서는 2차원 및 3차원 유한체적모형, well-balanced HLLC 기법 등 첨단 수치해석 기법을 활용하여 실제 도시 환경에서의 홍수흐름, 댐 붕괴파의 전파, 그리고 이로 인한 피해 예측을 수행합니다. 이러한 연구는 태풍, 집중호우, 댐 붕괴 등 다양한 재난 상황에서 도시의 안전을 확보하고, 효과적인 방재 대책을 마련하는 데 중요한 역할을 합니다. 특히, 연구실은 경상남도 거제시 고현천, 창원시 마산 합포구 등 실제 피해 사례를 바탕으로 수치모형을 검증하고, 향후 발생 가능한 극한 기상 상황에 대한 시나리오 분석을 통해 도시 내 홍수흐름의 변화를 예측합니다. 또한, 도시 내 도로 및 교차점에서의 홍수흐름 특성, 건물 집단이 홍수파 전파에 미치는 영향, 수로 합류부에서의 유동 특성 등 다양한 도시 수리 현상을 다각적으로 연구하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 도시홍수지도 구축, 방재 정책 수립, 도시계획 및 인프라 설계에 직접적으로 활용되고 있습니다. 정우창 연구실의 연구는 도시의 재난 대응 역량을 강화하고, 시민의 생명과 재산을 보호하는 데 기여하고 있습니다.

연구실은 지하수 유동 및 균열 매질 내 유체 흐름의 특성을 규명하는 데에도 중점을 두고 있습니다. 3차원 이산 균열망 수치모형, ANSYS CFX 등 다양한 수치해석 도구를 활용하여 균열 요소의 길이분포, 공간적 상관길이, 역학적 효과 등이 유체 흐름과 용질 이동에 미치는 영향을 정량적으로 분석합니다. 이를 통해 지하수의 유동 경로, 투수성 변화, 오염물질의 이동 특성 등을 예측할 수 있습니다. 특히, 연구실은 지하수 유동 측정 및 정량적 평가를 위한 특허 기술을 개발하였으며, 실제 염하구 지역 등 다양한 현장에 적용하여 지하수 관리와 수자원 보전에 기여하고 있습니다. 또한, 단일 균열 및 다공성 매질 내에서의 비선형 유동 거동, 유체의 동점성 계수와 투수능 변화에 따른 유동 특성 등 미시적 유동 현상에 대한 심층 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 지하수 자원의 효율적 이용, 오염 방지, 대규모 청정 지하저수지 개발 등 다양한 환경 및 수자원 공학 분야에 실질적인 기여를 하고 있습니다. 정우창 연구실의 지하수 및 균열 매질 연구는 지속가능한 수자원 관리와 환경 보호에 중요한 기반을 제공합니다.

정우창 연구실은 수처리 공정의 효율화와 수리구조물의 최적 설계에도 활발히 연구를 진행하고 있습니다. 실험 및 수치해석을 통해 정수처리 시스템의 수리학적 안정성, 분산형 정수처리시스템의 유동량 산정, 그리고 다양한 수처리 기술의 성능 개선 방안을 제시하고 있습니다. 예를 들어, Tankless 정수처리 시스템의 안정성 평가, 세슘 등 오염물질 제거를 위한 수처리 기술 동향 분석, 재생 활성탄의 물리적 특성 및 흡착능 평가 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 또한, 다중 펌프 흡수정에서 발생하는 보텍스 방지 대책, 분배수로 내 유출 유량의 균등성 평가, 해수 여과를 위한 최적 역세척 방법 등 수리구조물의 효율적 운영과 유지관리에 관한 연구도 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 상하수도 시스템의 신뢰성 향상과 운영비 절감, 수질 개선에 직접적으로 기여합니다. 정우창 연구실의 수처리 및 수리구조물 연구는 실험적 접근과 수치해석적 접근을 융합하여, 현장 적용성이 높은 실질적 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 깨끗하고 안전한 물 공급, 환경 친화적 인프라 구축에 이바지하고 있습니다.