건축학부 김우석 교수, 방호터널 폭발 충격 안정성 높이는 연구결과 발표

방호터널 내 폭발 충격 안정성 및 저감 평가, 대규모 시설 건설비용 절감 기대

건설 공학 분야 국제 저명학술지 온라인판 5월호 게재 예정

국립금오공과대학교(총장 곽호상) 건축학부 김우석 교수 연구팀의 최근 연구 결과가 건설공학 분야의 저명 국제 학술지에 게재됐다.

논문명은 ‘Enhancing blast mitigation in tunnels with expansion chamber subjected to high explosives detonations for protecting underground facilities(지하시설의 방호를 위해 확장챔버를 이용한 터널 내 폭압저감 개선 연구)’로, 건설 공학 (ENGINEERING, CIVIL) 분야의 저명한 국제학술지인 ‘Tunnelling and Underground Space Technology(JCR 상위 6.1%, IF 6.9),’의 온라인판 5월호에 게재될 예정이다.

김우석 교수 연구팀은 행정안전부 국가정보자원관리원의 정부통합전산센터 지하 방호시설을 대상으로, 폭발 발생 시 확장챔버에 의한 터널 내 폭압과 충격량을 완화하기 위한 연구를 수행했다. 터널과 같이 폐쇄된 공간에서는 폭발에너지가 소산되기 어려워 그 여파는 개방된 공간에서보다 충격범위와 지속성이 상당하기 때문에 이를 고려한 폭압저감 대책이 필요하다. 연구팀은 이론적 모델 기반의 3차원 CFD 해석모델을 수립해 정부통합전산센터 터널 내 최적의 설계를 도출하여, 방호터널의 폭압 안정성 및 저감 대책을 수립했다. 이러한 연구는 군사 및 방호 시설 등 대규모 시설의 건설비용을 효과적으로 절감시킬 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 국립금오공과대학교 건축학부 김우석 교수(교신저자)와 가톨릭관동대학교 신진원 교수(제1저자)가 한 팀으로 구성된 ‘테러·지진·화재대응 스마트방산연구팀’의 성과다. 이들은 미국 뉴욕 주립대 버팔로 캠퍼스(State University of New York at Buffalo) 대학원에서 함께 수학하며, 면진 및 내진구조의 세계적인 권위자인 마이클 콘스탄티누(Michael C. Constantinou) 석좌교수와 내진·방폭 분야 전문가인 앤드류 휘태커(Andrew S. Whittaker) 석좌교수에게 사사했다.

김우석 교수는 “신진원 교수 연구팀과 함께 구성한 테러·지진·화재대응 스마트방산연구팀에서는 딥러닝을 기반으로 건설 구조물의 방호성능 예측모델과 충돌 및 폭발 하중에 대한 원전구조물의 안전성평가, 그리고 지진 및 기후변화에 대응하는 소규모 건축물의 구조안전성 등 국방 및 재난·재해 대응과 관련된 다양한 연구들을 수행해 왔다”며, “최근 구미시가 방산혁신클러스터사업에 선정되며 방위산업의 새로운 전기를 마련하고자 하는 만큼 연구팀에서 수행해 온 그동안의 연구를 바탕으로 지역사회 발전에 기여할 수 있도록 노력하겠다.”고 말했다.