지반공학 및 터널공학은 지하공간의 안정적인 개발과 활용을 위한 핵심 분야로, 본 연구실은 다양한 지반 조건에서 터널 및 지하 구조물의 설계, 시공, 유지관리 기술을 심도 있게 연구하고 있습니다. 특히, 쉴드 TBM(터널 보링 머신) 공법을 이용한 터널 굴착 시 발생할 수 있는 세그먼트 이음부의 방수 성능, 시공오차, 과다변형 등 실무적 문제를 실험적·수치해석적으로 분석하여, 터널의 안전성과 내구성을 극대화하는 방안을 제시하고 있습니다. 또한, 지하굴착과 흙막이 벽체 간의 상호작용, 연약지반에서의 터널 거동, 기존 구조물과 신설 터널 간의 상호영향 등 실제 현장에서 빈번하게 발생하는 다양한 상황을 모형실험과 현장계측을 통해 체계적으로 연구하고 있습니다. 이를 통해 지반의 특성 변화, 토압 분포, 침하 거동 등 지반공학적 현상을 정량적으로 규명하고, 보다 합리적이고 안전한 설계 기준을 마련하고 있습니다. 이와 더불어, 지반공학 분야의 최신 이론과 첨단 해석기법을 적용하여, 터널 및 지하공간 개발에 있어 발생할 수 있는 다양한 위험요소를 사전에 예측하고, 최적의 시공 및 보강 방법을 제안함으로써, 국내외 지하 인프라 구축에 기여하고 있습니다.

본 연구실은 지반과 구조물의 상호작용에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 지반의 이질성, 입자 형상 및 파쇄, 연약대층의 존재 등 복잡한 지반 조건에서 구조물(터널, 흙막이벽, 파이프라인 등)의 거동을 실험적 및 수치해석적으로 분석하여, 실제 현장에 적용 가능한 설계 및 시공기법을 개발하고 있습니다. 이를 위해 개별요소법(DEM), 유한차분법(FDM) 등 첨단 수치해석 기법을 적극적으로 활용하고 있습니다. 지반-구조물 상호작용 연구에서는 기존 구조물과 신설 구조물 간의 간섭, 지하수위 변화에 따른 지반 반응, 편토압 및 측압이 구조물 안정성에 미치는 영향 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 또한, 실내 모형실험과 현장 계측을 병행하여 해석 결과의 신뢰성을 높이고, 실제 시공 현장에서 발생할 수 있는 다양한 변수들을 체계적으로 반영하고 있습니다. 이러한 연구를 통해 구조물의 안정성 평가, 최적화된 보강 및 보수 방안 제시, 신뢰성 높은 설계 기준 마련 등 실질적인 공학적 해법을 제공하고 있으며, 국내외 다양한 대형 인프라 프로젝트에서 그 성과가 활용되고 있습니다.