세종대학교 첨단구조공학연구실,
‘프리폼 건축 기술’ 연구로 ‘건축 산업’ 발전에 일조!
‘건설용 3D 프린터’ 보유, 다양한 연구 펼쳐
‘국토해양부’ 등의 ‘다수 기관’과 ‘국가과제’를 수행해와!
세종대학교 첨단구조공학연구실 ‘이재홍 교수’
최근 건축물에 대한 트렌드의 변화가 일고 있다. 소비자들의 다양한 니즈를 충족한 ‘고성능’, ‘고효율’의 안전하고 경제적인 건축물을 만들기 위한 연구가 본격적으로 시작된 것이다. 이런 흐름 속에 ‘IT기반’의 ‘프리폼(Free Form) 건축 기초연구실(BRL) 사업’을 통해, 프리폼 건축분야의 핵심 기술을 확보해가고 있는 기관이 있어 화제를 모으고 있다. 바로 세종대학교 첨단구조공학연구실(Advanced Structural Engineering Laboratory, 이재홍 교수)이 그 주인공이다.
세종대학교 첨단구조공학연구실(이하 ‘첨단구조공학연구실’)은 ‘첨단 구조공학의 이해’와 ‘수학적 모델링’, ‘구조실험 및 전산역학’을 통한 건설 산업의 생산성 증대와 경쟁력 강화를 목표로 지난 2000년 3월에 설립되었다. 그동안 총 4명의 박사와 36명의 석사를 배출하였으며, 4명의 포스트닥터가 연구실을 거쳐 갔다. 이재홍 교수는 “현재 4명의 박사과정과 7명의 석사과정, 그리고 5명의 학부연구생으로 구성되어 있다”며, “3D 프린터(3D printer)와 MTS 액추에이터(MTS actuator), 데이터 로거(data logger), 무선센서(wireless sensor) 등의 장비를 보유함으로써, 다양한 연구를 진행해오고 있다”고 설명했다.
첨단구조공학연구실은 ‘차세대 건설용 복합재료’의 기술개발과 ‘초고층 건물의 해석 및 설계’, ‘FREE FORM(프리폼) 건축 기술’, ‘건축물 모니터링’, ‘대공간 구조의 비선형 거동’에 대한 세계적 수준의 연구를 수행해오고 있다. 최근에는 이러한 기술을 바탕으로 한국연구재단이 지원하는 ‘도약연구지원사업’에 선정되기도 하였다. “이 연구는 ‘NURBS유한요소법’을 해석엔진으로 이용하여, 확장유전알고리즘에 기반한 위상최적화 기술을 개발하는 것”이라며, “기존의 유전알고리즘 위상최적화의 문제점이었던 ‘물질영역연속성’, ‘각종 노이즈’, ‘긴 최적화시간’ 등을 해결하고, 최적화 시간을 크게 단축할 수 있는 위상최적화모델을 개발하는 것을 목적으로 하고 있다”고 밝혔다. 이번 연구는 오는 2018년까지 진행될 예정이다.
그러면서 지난 2013년에는 교육부 주관으로 창조경제를 실현할 석박사급 ‘창의인재’를 양성하는 프로그램인 ‘BK21 플러스 사업’에도 선정되었다. 이 사업은 우리나라 최고의 경쟁력을 갖춘 공인된 프로그램으로 ‘인간중심의 행복공간을 구현’하기 위한 최고의 ‘건축기술 인재 양성’을 목표로 약 7년간 진행될 예정이다. 또한 첨단구조공학연구실에서는 지난 2014년 국토해양부가 주관하는 국토교통기술촉진연구사업에 선정되면서, 건축물 신속조형을 위한 ‘3D 프린터 개발’에도 몰두해오고 있다. 이는 3D프린터를 사용하여 건축구조물을 직접 프린팅 하는 것으로써, 국내에서는 처음 시도되는 사업이라 할 수 있다. 1차 년도에는 ‘3D 프린터’ 시제품을 완성하여, 건축재료를 직접 분사하는 실험을 진행한 바 있다.
현재 첨단구조공학연구실은 ‘국토해양부’와 ‘지식경제부’, ‘교육과학기술부’, ‘서울특별시’ 등이 발주한 다수의 국가과제와 ‘현대산업개발’, ‘한화건설’, ‘삼성중공업’, ‘삼우설계’ 등의 여러 산업체들과 협력하여 다양한 과제를 수행해오고 있다. 이재홍 교수는 “향후에는 현재 보유 중인 대공간구조기술 및 복합재료 건설부재응용기술을 계속 발전시켜나갈 계획”이라며, “더 나아가 ‘전산역학’과 ‘캐드’를 통합하는 기술을 통해 ‘FREE FORM(프리폼) 건축 분야’에 대한 핵심기술을 개발하고, ‘건축기술’과 ‘IT기술’을 접목하여 우리나라 건축 산업의 발전과 국가경쟁력 제고에 일조할 것”이라고 포부를 전했다.
한편 이재홍 교수는 지난 2006년에 2단계 BK21 핵심사업팀장으로 활약한 바 있으며, 2007년에는 서울특별시 산학연과제의 사업팀장을, 2010년에는 연구재단 기초연구실 사업팀장을 역임한 바 있다. 또한 2015년 1월에는 한국과학기술한림원 정회원으로 선정(건축분야 3인)되면서, 학계의 주목을 받았다.
