[연구실탐방] 건설환경플랜트공학과 합성구조연구실
토목과 인공지능 사이의 다리를 놓다
지난해 9월 12일, 경상북도 경주시 남남서쪽 8km에서 규모 5.8의 지진이 발생했다. 많은 피해가 발생했고 한국의 내진 설비가 취약하다는 언론의 우려와 함께, 재난과 안전에 대한 국민적 관심이 높아지고 있다. 본교에도 건축물의 내진설비와 안전관리 등을 연구하는 이들이 있다. 토목, 특히 조립식 교량분야에서 세계적 흐름을 선도하는 합성구조연구실을 찾았다.
■ 연구실 소개를 부탁한다
심창수 교수님과 박사과정 4명, 석사과정 3명으로 구성되어 있다. 연구실이 합성구조를 연구하면서 시작돼서 ‘합성구조연구실’이라고 이름 지었다. 요즘은 합성구조 외에도 여러 연구를 한다. 철근콘크리트와 철 구조물의 결합이 어떻게 거동하는지, 교량을 집중적으로 연구한다고 보면 된다.
근래에 토목 쪽에서 주목받는 개념으로 ‘Building Information Modeling’의 약자다. 기존에는 도면을 캐드(CAD, 컴퓨터를 이용한 도면 설계 프로그램)로 그려서 현장에 보내 설계대로 짓다보면, 쓸 수 없는 재료가 있다든지 현장의 여건이 안 되는 등 많은 문제가 생긴다. 이를 사전에 방지하기 위해 삼차원으로 그려보는 것을 BIM이라고 한다. 말하자면 가상으로 먼저 지어보는 것이다.
■ 현재 중점을 두고 있는 연구는 무엇인가
예전에 내부간선도로가 한 달 동안 막힌 적이 있다. 교량 주요 요소 중 하나가 끊어졌기 때문이었다. 도로 유지관리 측면에서의 제한점은 어느 하나가 끊어지기 전까지는 모른다는 것이다. 우리는 유지관리 상에서 사전에 위험성을 탐지할 수 있는 방법에 대해 연구하고 있다. 유지관리 분야에서 교량의 성능을 예측하는 것과 같은 연구는 미국에서도 최근에 시작했다. 또한 Civil BIM도 유럽 쪽에서는 연구가 되고 있는데 다른 곳에선 아직 미비한 상황이라 우리가 중점적으로 연구하고 있다.
■ 인공지능과 연계한 연구 동향도 있다고 들었다
일종의 인공지능망인 ‘artificial neural network’의 활용방안을 모색하고 있다. 알파고가 이를 발전시켜 적용 한 사례다. 이 기술은 컴퓨터공학 분야에서 많이 연구되어 왔는데, 컴퓨터공학 분야의 개념이다 보니 토목공학에 접목시킬 때 제한점이 많다. 컴퓨터공학에서 연구할 때 제약사항으로 꼽힌 것들을 토목 쪽에서는 다 고려해야 하는 것이기 때문이다. 그래도 이를 발전시켜 연구를 계속하고자 한다.
■ 앞으로 어떤 연구 계획이나 목표가 있는지
유지관리에 있어서 취약점을 미리 발견하고자 한다고 말했지만, 이는 상당히 어렵다. 교량 하나에도 영향을 주는 요소가 너무 많기 때문이다. 자동차도 지나가고 비가 오기도 하고, 비 오면 갈라지고, 그 균열 사이에 물이 침투하기도 한다. 겨울에 눈이 오면 눈을 녹이기 위해 염화칼슘을 뿌리기도 하지 않나. 그런 모든 요소를 고려하는 것이 어려운 점이다. 이를 보완하기 위해 학계에서 ‘artificial neural network’을 도입하자는 이야기가 나오고 있는 것이다. 통계학·컴퓨터 공학·토목학을 접목해야 해서 공부할 양은 많지만 꼭 필요한 연구다.
정리 정윤환 편집위원｜bestss2002@gmail.com