Steel Structural Engineering Lab
플랜트시스템전공 이수헌
Steel Structural Engineering Lab은 철골구조와 콘크리트 구조를 중심으로 한 건축구조공학 분야의 첨단 연구를 수행하는 연구실입니다. 본 연구실은 철골구조의 설계, 해석, 시공, 그리고 유지관리까지 전 주기에 걸친 연구를 통해 고층화, 대형화, 장스팬화 등 현대 건축물의 다양한 요구에 부응하고 있습니다. 강재의 특성과 접합기술, 구조물의 안정성 및 경제성, 시공성, 예술성까지 고려한 통합적 연구를 진행하며, 실제 건설 현장에 적용 가능한 실용적 기술 개발에 중점을 두고 있습니다.
또한, 철근콘크리트 구조물의 보수 및 보강, 특히 외적 포스트텐셔닝 강봉을 활용한 보강 기법, 손상입은 구조물의 성능 회복, 고온 및 화재 손상에 대한 내구성 평가 등 다양한 실험적·수치해석적 연구를 수행하고 있습니다. ABAQUS 등 첨단 유한요소해석 기법을 활용하여 구조물의 비선형 거동, 접합부의 회전강성, 내진성능 등을 정밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 새로운 설계 기준과 보수·보강 기술을 제시하고 있습니다.
연구실은 정부 및 산업계와의 다양한 연구과제 수행을 통해 사회적 요구에 부응하는 구조공학 기술의 발전에 기여하고 있습니다. 영상 및 레이더 스캔을 이용한 터널 균열 및 사면 변형 측정 기술, 고온에 노출된 구조물의 거동 분석, 가새로 보강한 골조시스템의 반복가력 실험 등 다양한 프로젝트를 수행하며, 실제 현장 적용성을 높이고 있습니다.
이외에도, 연구실은 특허 출원, 국내외 학술지 논문 발표, 학술대회 수상 등 다양한 연구성과를 창출하고 있습니다. 연구실 구성원들은 구조공학 분야의 최신 이론과 실무를 접목하여, 미래 스마트 건설 및 플랜트 산업을 선도할 수 있는 전문 인재 양성에도 힘쓰고 있습니다.
Steel Structural Engineering Lab은 앞으로도 건축구조공학 분야의 핵심 연구와 혁신적 기술 개발을 통해, 안전하고 지속가능한 건축환경 조성에 기여할 것입니다.
Post-Tensioned Concrete Beams
Shear Strength
Structural Mechanics
철골구조 및 콘크리트 구조의 설계와 해석
본 연구실은 철골구조와 콘크리트 구조의 설계 및 해석에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 철골구조는 공장에서 제련 및 성형된 철골부재를 볼트나 용접 등의 방법으로 접합하여 하중을 지지하는 구조체로, 강재의 우수한 강도와 인성 덕분에 고층 건물이나 대형 교량 등 다양한 건설 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 연구실에서는 철골구조의 안정성, 경제성, 시공성, 기능성, 사용성, 그리고 예술성까지 고려한 설계 방법론을 개발하고 있으며, 실제 구조물에 적용 가능한 다양한 접합기술에 대한 연구도 병행하고 있습니다.
콘크리트 구조 분야에서는 철근콘크리트 보의 거동, 내진성능, 장기 내구성 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 특히, 외부 프리스트레싱 강봉을 이용한 보강 기법, 손상입은 구조물의 보수 및 보강, 그리고 고온에 노출된 콘크리트 구조물의 성능 평가 등 실질적인 구조물의 안전성과 수명을 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 실험적 연구와 수치해석을 병행하여 구조물의 실제 거동을 정밀하게 예측하고, 이를 바탕으로 새로운 설계 기준과 보수·보강 기술을 제시하고 있습니다.
이러한 연구는 국내외 학술지 논문, 특허, 학술대회 발표 등 다양한 성과로 이어지고 있으며, 실제 건설 현장에 적용 가능한 실용적인 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 또한, 산업계와의 협력 및 정부 연구과제 수행을 통해 사회적 요구에 부응하는 구조공학 기술의 발전에 기여하고 있습니다.
건축구조물의 보수·보강 및 유한요소해석
연구실은 손상입은 건축구조물의 보수 및 보강 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 외적 포스트텐셔닝 강봉을 활용한 철근콘크리트 보의 전단 및 휨 보강, 데비에이터 위치에 따른 보강 효과, 화재나 지진 등 외부 충격에 의한 구조물 손상 시 성능 회복 방안 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 실험적 연구와 더불어 ABAQUS와 같은 첨단 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA) 프로그램을 활용하여 구조물의 비선형 거동, 접합부의 회전강성, 내진성능 등을 정밀하게 분석하고 있습니다.
이러한 연구는 실제 구조물의 내구성 및 안전성 향상에 직접적으로 기여하며, 기존 구조물의 수명 연장과 유지관리 비용 절감에 중요한 역할을 합니다. 또한, 구조물의 손상 진단 및 보수·보강 설계에 필요한 이론적 근거와 실무 적용 방안을 제시함으로써, 건설 현장에서의 실질적인 문제 해결에 도움을 주고 있습니다. 다양한 실험 및 해석 결과는 국내외 학술지, 특허, 학술대회 등을 통해 활발히 발표되고 있으며, 관련 분야의 기술 발전을 선도하고 있습니다.
유한요소해석을 통한 구조물의 거동 예측 및 최적화 설계는 미래 스마트 건설 및 플랜트 산업에서 필수적인 기술로 자리잡고 있습니다. 연구실은 이러한 첨단 해석기법을 바탕으로, 구조물의 복잡한 거동을 정밀하게 예측하고, 신뢰성 높은 보수·보강 솔루션을 제공하는 데 앞장서고 있습니다.
1
Shear strength evaluation of steel beams with partially corrugated web
Lee, H.-D., Lee, S.-H., Shin, K.-J., Lee, J.-S.
Journal of Constructional Steel Research, 2023.12
2
Experiments and design of an anti-disaster support system for apple orchards
Lee, H.-D., Lee, S.-H., Shin, K.-J., Lee, J.-S.
Applied Sciences, 2023.09
3
Strength evaluation of end-plate connections using stifness reduction factor
Lee, J.-S., Lee, H.-D., Lee, S.-H., Woo, J.-H., Shin, K.-J.
International Journal of Steel Structures, 2023.06
1
고온에 노출된 포스트텐셔닝 철근콘크리트 보의 거동
2
가새로 보강한 골조시스템의 반복가력을 통한 골조의 거동과 보강효과 검증
3
외적 비부착 부재로 보강한 강재(합성)보의 거동