‘Foundation is no better than its supporting soil, the structure no better than its foundation’

‘상부구조물의 모든 하중은 기초구조물을 통하여 하부 지반으로 전달된다’. 이 문구는 모든 건축물들은 기초지반과 기초구조물로 지지되기 때문에 지반과 기초구조물이 튼튼해야만 상부 구조물이 제 성능을 발휘한다는 뜻으로서 지반공학기술의 중요성을 일깨워준다. 지반공학은 흙의 공학적 특성을 규명하고 흙과 관련된 구조물을 설계하는 학문으로서 모든 플랜트구조물, 건축구조물 및 토목구조물(교량, 댐, 발전소, 도로 등)의 하부구조, 그리고 지반과 관련된 모든 공사들(도심지 굴착, 터널, 지반개량, 성토 및 절토, 해안매립 등)을 설계하기 때문에 그 적용분야는 매우 광범위하다. 또한 최근 해양플랜트 등 해양공간, 매립지반, 대심도 연약지반 등 과거 지반조건이 불량해 개발이 기피되어왔던 곳이 개발되면서 지반공학기술의 중요성은 더욱 부각되고 있다.

1. 해양 플랜트 기초구조물 설계 (Offshore Plant Foundation)

최근 신재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있으며, 그 중 해상 풍력발전기는 경제성이 우수한 것으로 알려져 있어 국내 서해안 지역에 풍력발전단지 건설을 위해 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 풍력발전기의 경우 거대한 구조와 날개에서 받는 하중을 안전하게 지지하는 기초구조물의 설계가 매우 중요하며 실제, 전체 공사비 중 기초공사비가 약 35~40%를 차지하고 있다. 본 연구실에서는 새로운 형식의 경제적인 해양 기초구조물 설계법을 개발하고 기초구조물에 장기간의 반복하중이 작용하는 경우의 지지력에 대한 안정성을 연구하고 있다.

2. 연약지반 기초구조물 설계 (Foundation Design)

부산 낙동강 하구지역의 지반에는 두터운 연약토층이 존재하기 때문에 일반적으로 깊은기초를 시공하여 약 60~80m 깊이에 위치한 자갈층에 구조물 하중을 지지시키게 된다. 연약지반에 설치되는 기초구조물은 장기간 침하, 부마찰력, 지지력 등에 대하여 안정하여야 한다. 본 연구실에서는 대심도 연약지반에 설치되는 기초구조물의 경제적인 설계를 위하여 말뚝 재하시험, 부마찰력 설계, 3차원 수치해석을 통한 지지거동 분석 등에 대하여 연구하고 있다.

3. 지반구조물 내진설계 (Seismic Design)

최근, 토목구조물에 대한 내진설계가 의무화되어 지진에 대비한 설계가 이루어지고 있다. 지반분야의 경우 액상화 평가, 지반응답해석, 지진수치해석 등을 수행하여 구조물의 내진안정성을 분석하게 된다. 본 연구실에서는 기초구조물 내진설계 시방기준 작성, 지진하중 모사 수치해석, 모형실험 등 지반구조물의 내진설계에 대한 연구를 수행하고 있다.

1. 실험실 구성원

- 박사후 연구원 1인, 박사과정 1인, 석사과정 2인, 학부 연구생 1인

2. 실험실원 혜택

- 등록금, 연구활동비, 학회참가비, 개인 컴퓨터 및 사무용품 등 지원

3. 수행중인 연구과제

1) 한국해양과학기술원 과제 (2010.6~2014.8)

2) 한국연구재단 과제 (2012.9~2015.8)

3) 한국건설기술연구원 과제 (2013.8~2014.11)