재료·부재 다종손상 확산예측 LIVE 디지털트윈 기술 개발

노후화 시설물의 안전성 평가·예측을 위한 차세대 혁신기술 기대

▲(사진 왼쪽부터)이종한 사회인프라공학과 교수, 신도형 사회인프라공학과 교수, 한양대학교 김은주 교수, 인천대학교 장정국 교수

이종한 사회인프라공학과 교수 연구팀이 최근 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 ‘기초연구실(BRL, Basic Research Laboratory) 지원사업’에 최종 선정됐다.

기초연구실 지원사업은 특정 연구 주제를 중심으로 기초연구팀을 지원·육성해 국가의 기초 연구역량을 강화하기 위한 연구개발 사업이다.

2023년도 기초연구실 지원사업은 예년보다 많은 700개의 팀이 지원했으며, 창의적이고 도전적인 연구를 수행하는 개척형 분야에는 총 33개의 팀이 선정됐다. 이종한 교수 연구팀은 ‘재료·부재 다종손상 확산예측 LIVE(Life Identification & Virtual Expectation) 디지털트윈 기술 개발’ 주제로 건설·교통 분야 신규 기초연구실 사업에 선정됐다.

연구책임자인 이종한 교수는 본교 신도형 사회인프라공학과 교수, 한양대학교 김은주 교수, 인천대학교 장정국 교수와 공동연구를 수행한다. 향후 3년 동안 연간 5억원의 연구비를 지원받게 된다.

사회인프라 시설물은 다양한 지역 환경조건에 의해 재료의 열화가 발생하고, 이는 구조물의 뼈대를 이루는 중요한 재료인 부재의 손상으로 이어진다. 재료 열화와 연계된 부재 손상 예측은 노후화한 구조물을 유지·관리하는 데 그 필요성이 대두되고 있다. 전 세계적으로도 관심이 높아지고 있는 연구다.

이종한 교수 연구팀은 역학적 특성이 고려된 재료 열화와 부재 손상의 상호 영향을 파악한 뒤 다종 손상 발생과 확산 현상을 규명할 계획이다. 해석적 연구 한계를 극복하기 위해 빅데이터와 인공지능 기반의 손상 진전 모델도 제시한다.

또한 다종 손상 확산 미래 예측(VE) 기술을 통해 시설물의 상태·성능 평가와 예측 가능한 LIVE 디지털트윈 연구를 펼친다. 손상 상태와 성능 정보는 BIM(건물 정보 모델링) 기술로 시각화해 이력을 관리할 수 있도록 하는 등 효율적인 유지관리가 가능할 것으로 기대된다.

이종한 사회인프라공학과 교수는 “이번 기초연구실 선정을 통해 개발할 기술은 가속화하고 있는 노후화 시설물의 안전성 평가와 예측을 위한 차세대 혁신기술”이라며 “시설물의 전 생애에 걸친 유지관리 기술 발전뿐 아니라 효율적인 예산 집행을 위한 선도적인 기술로 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.