허광희 교수

지진·태풍 등 동적 하중으로부터 교량·건물 등 대형 구조물을 보호하기 위한 에너지 소산 기술의 필요성이 증대되는 가운데, 기존 수동형 제어 방식이 다양한 하중 조건에 대응하는 데 한계가 있어 실시간 제어가 가능한 준능동 시스템 개발을 핵심 연구 과제로 삼고 있습니다. 핵심 기술로는 MR(Magneto-Rheological) 댐퍼 및 전단형·폐쇄식 MRG 댐퍼, 준능동 제어 알고리즘, 전자기 마찰식 동조질량감쇠기(ETMD/FTMD), 하이브리드 진동제어 알고리즘, 가변형 변위 증폭기를 개발·적용하고 있습니다. 이들 기술은 사장교·연속교 등 교량 진동제어, 건축물 내진 보강, 물류센터 적재설비 내진 보호, 소방 가압 펌프 면진 등 다양한 대형 인프라 분야에 실용화되고 있습니다. 건설사·플랜트 엔지니어링 기업과의 기술이전 및 현장 적용이 가능하며, 내진 설계 의무화 확대에 따른 수요 증가가 예상되어 산업계와의 협업 가능성이 높습니다. 전단형 MRG 댐퍼, 폐쇄식 전단형 MRG 댐퍼, 가변형 변위 증폭기 등 총 50여 건의 특허를 보유하고 있으며, 2023년 세종시 한두리교 실증을 완료했습니다. 압착식 지능형 자기유변체 감쇠기 기술은 스마트제어계측에 이전(2013년)되었고, 2024년에는 벤처기업 창업을 통한 사업화(TRL 9)에 진입하여 연구 성과의 실용화를 이루었습니다.

노후 인프라 증가와 대형 재난 위험에 대응하기 위해 구조물의 실시간 상태 감지 및 이상 조기 탐지 기술이 필수적으로 요구되는 상황에서, 기존 유선 계측 시스템의 설치 비용·유지 한계를 극복하는 무선 통합 모니터링 기술 연구를 수행하고 있습니다. 달팽이관(Cochlear) 원리를 기반으로 한 생체모방 센서, IoT 기반 MIMO형 생체모방 센서노드, FPGA 기반 무선 통합 유지관리 시스템(WUMS), 스마트 GPR(지표투과레이더), EST 기반 최적 시스템 식별(SI), 통계적 패턴 인식 기반 실시간 모니터링 기술을 핵심 방법론으로 활용합니다. 이 기술들은 교량·사장교 케이블 손상 검출, 지하 구조물 매핑(지하 100m), 공동주택 화재대응 피난 시스템, 비상계단통로 방해물 검출 등 공공 안전 분야에 적용됩니다. 지자체·공공기관의 시설물 안전관리 수요와 연계가 가능하며, 우크라이나 국립과학아카데미 등과의 국제 공동연구 경험을 보유하고 있습니다. IoT 기반 MIMO형 생체모방 센서노드 특허(1018772650000), 생체모방 센싱 시스템 구조안전 진단 특허(1018111940000), 달팽이관 원리 기반 무선 계측 시스템 특허를 등록했으며, 우크라이나 국립과학아카데미와 지하 100m 투시 GPR 시스템을 공동 개발·검증했습니다. 달팽이관 원리 기반 무선 계측 시스템 기술은 (주)반석건설에 이전(2015년, 7건 포함)되었고, EST 기반 단일 계측 시스템은 (주)아와소프트에 3건 기술이전(2018년)되었으며, Google Scholar 기준 총 피인용수 약 1,630회를 기록하고 있습니다.

기존 콘크리트 구조물의 취성 파괴 문제를 해결하고 내진 성능을 향상시키기 위해 고성능 섬유보강 복합재료 개발을 핵심 연구 방향으로 설정하고 있으며, 탄소섬유 및 나노소재를 활용한 차세대 건설 재료 연구가 글로벌 트렌드로 부상하는 흐름에 발맞추어 연구를 진행하고 있습니다. 탄소섬유(Carbon Fiber) 및 강섬유 하이브리드 보강 모르타르, 실리카 나노입자 코팅 탄소섬유 시멘트 페이스트, MWCNT(탄소나노튜브) 코팅 자가발열 보강재를 개발하고, 진동대 실험(Shake Table Test) 기반 내진 성능 평가 방법론을 통해 재료 성능을 검증하고 있습니다. 개발된 기술은 고성능 구조용 모르타르·콘크리트, 물류센터 내진 적재설비, 교량 상부구조 보강, 소방설비 면진 보강 등 건설 실무 분야에 직접 적용됩니다. 건설재료 기업·물류센터 운영사와의 내진 보강 기술이전이 가능하며, 내진 설계 기준 강화에 따른 시장 수요 확대가 예상됩니다. 실리카 나노입자 코팅 탄소섬유 시멘트 페이스트 조성물 특허(1022924130000), 내진 적재설비 특허(1019777940000), 교량 보강장치 특허(1025305860000)를 보유하고 있으며, 규모 7.0 지진을 가정한 진동대 실험을 성공적으로 수행하여 기술의 신뢰성을 입증했습니다.