복합재료를 활용한 콘크리트 구조물 보강은 기존의 노후화된 인프라를 효과적으로 유지·보수하고, 구조적 성능을 향상시키는 핵심 기술입니다. 본 연구실에서는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP), 유리섬유강화플라스틱(GFRP) 등 첨단 복합재료를 콘크리트 구조물에 적용하여 내구성, 강도, 연성 등 구조적 특성을 개선하는 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 표면매립(NSM) 보강공법, 프리스트레스트 보강공법 등 다양한 시공기법을 실험 및 해석적으로 검증함으로써, 실제 현장 적용성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 실물 크기의 교량, 슬래브, 보 등 다양한 구조물에 대한 실험을 통해 복합재료의 부착성능, 피로거동, 내구성 평가 등 다각적인 분석이 이루어집니다. 또한, 염해 환경, 온도 변화, 반복 하중 등 실제 구조물이 직면하는 다양한 외부 조건을 모사하여 복합재료 보강의 효과를 정량적으로 평가하고 있습니다. 이를 통해 구조물의 수명을 연장하고, 유지관리 비용을 절감하는 방안을 제시하고 있습니다. 복합재료를 이용한 보강 기술은 기존의 전통적인 보수·보강 방법에 비해 경량성, 시공성, 내식성 등에서 큰 장점을 가지며, 미래 인프라 유지관리의 패러다임을 변화시키고 있습니다. 본 연구실은 국내외 다양한 연구 프로젝트와 실증 실험을 통해 복합재료 보강 기술의 표준화와 현장 적용 확대에 기여하고 있습니다.

나노소재를 활용한 시멘트 복합체의 다기능화 연구는 기존 콘크리트의 한계를 극복하고, 구조물에 새로운 기능을 부여하는 첨단 분야입니다. 본 연구실에서는 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT), 그래핀 옥사이드(GO) 등 다양한 나노소재를 시멘트에 첨가하여, 전기적·열적·기계적 성능이 향상된 다기능 콘크리트 개발에 주력하고 있습니다. 이를 통해 자가진단, 자가발열, 손상 감지 등 스마트 인프라 구현이 가능해집니다. 실험적으로는 나노소재의 분산 방법, 혼입 농도, 배합 조건 등에 따른 시멘트 복합체의 압축강도, 휨강도, 전기저항, 발열성능 등을 체계적으로 분석하고 있습니다. 또한, 전극 간격, 전원 공급 방식, 온도 변화 등 다양한 변수에 따른 콘크리트의 응답 특성을 정밀하게 측정하여, 최적의 다기능 콘크리트 설계 방안을 도출하고 있습니다. 최근에는 폐자원(굴 패각 등)을 활용한 친환경 나노 복합체 개발도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 도로 결빙 방지, 구조물 손상 모니터링, 에너지 효율화 등 다양한 사회적 요구에 부응하는 혁신적 솔루션을 제공합니다. 본 연구실은 나노소재 기반 시멘트 복합체의 실용화와 상용화를 목표로, 국내외 학술대회 및 국제 저널에 다수의 연구 성과를 발표하고 있으며, 스마트 건설 및 미래 인프라 기술 발전에 선도적 역할을 하고 있습니다.

신형식 교량구조의 실물실험 및 거동분석 연구는 교량의 안전성, 내구성, 경제성을 동시에 확보하기 위한 핵심 분야입니다. 본 연구실에서는 프리캐스트 콘크리트, 강합성 구조, 표면매립 보강 등 다양한 신형식 교량 구조 시스템을 개발하고, 실물 크기의 구조물에 대한 실험을 통해 구조적 거동을 정밀하게 분석하고 있습니다. 이를 통해 구조물의 설계 최적화와 시공성 향상에 기여하고 있습니다. 실험실 및 현장 실험을 통해 교량의 연결부, 이음부, 합성구조의 피로성능, 내진성능, 하중전달 효율 등을 평가하고, 비선형 해석 및 유한요소해석을 병행하여 실험 결과를 이론적으로 검증합니다. 또한, 다양한 하중 조건(정적, 동적, 반복하중 등)과 환경 조건(온도, 습도, 염해 등)을 고려한 실험을 통해 실제 교량이 직면할 수 있는 다양한 상황에 대한 대응 방안을 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 교량의 장기적 안전성 확보와 유지관리 효율성 증대에 중요한 역할을 하며, 국내외 교량 설계 기준의 발전에도 기여하고 있습니다. 본 연구실은 신형식 교량구조의 실용화와 현장 적용을 위한 기술 개발에 앞장서고 있으며, 다양한 산학협력 및 정부과제를 통해 연구 성과를 사회에 환원하고 있습니다.