한국해양대학교 해양공간건축학과는 1996년 설립된 이래 해양공간을 활용하는 건축교육 프로그램을 운영하는 국내 유일의 학부로, 국내 120개 건축 관련 학과와는 차별화된 교과과정을 자랑한다. 해양공간건축학과는 기존 건축학을 바탕으로 해양분야에 특성화된 교과과정과 연구를 통하여 해양건축분야 전문 인력 양성에 총력을 기울이고 있다. 특히, 1999년부터 매년 일본대학 해양건축공학과와 국제해양건축심포지엄을 개최하는 등 국제화에 힘을 기울이고 있으며, 2006년에는 대학특성화사업인 해양건축 전문인력양성사업을 수행하였고, 2009년부터는 해양플랜트산업의 글로벌 인재양성을 목표로 교과부에서 시행하는 ‘광역경제권 선도 산업 인재양성사업’에 선정되어 다양한 교육 사업을 수행하고 있다.

최근 부산, 인천과 같은 해양도시에서는 경관과 경제성을 고려하여 해안가 지역을 중심으로 초고층 건축물이 많이 건설되고 있다. 뿐만 아니라 대규모 아파트 단지에서 저층의 빌라에 이르기까지 다양한 형태의 건축물이 들어서고 있는 실정이다. 하지만 설계 및 시공 시 해안 지역이라는 특수한 환경 특성을 고려하지 않는다면 준공 후 건축물에 많은 하자가 조기에 발생하게 된다. 일반 내륙지역보다 다양한 환경변화 요소를 가진 해안지역에 건축을 시공할 때에는 지리적 특성 고려와 지속적인 유지관리가 무척이나 중요하다.

국내 유일 해양건축 연구와 교육 시행

국내에서 유일하게 해양건축을 교육/연구하는 한국해양대학교에서 박동천 교수는 박사 후 과정 전문 자문연구원 2명과 박사과정 1명, 석사과정 3명을 비롯한 총 11명의 연구팀을 구성하여 해양건설 구조물의 장수명화를 위한 비래염분 정량화 및 최적마감재료 선정 기법, 친환경 건설재료 개발에 몰두하고 있다. 
박동천 교수는 ‘해안지역 건축물의 조기열화 메커니즘에 관한 연구’를 진행하는 등 수해양 문화공간을 위한 다양한 건축구조 설계기술을 연구하여 왔다. 그는 “해안 공간 건축이란 바다공간을 중심으로 인간의 다양한 삶을 담아내기 위해 기술, 구조, 기능을 수단으로 건축조형을 구체화하는 공간예술이며, 미래의 건축을 위해 해상, 해중, 해저 공간에서 인간이 활동 수 있는 모든 환경공간에 대해 고민하고 있다”고 밝혔다.

박 교수의 연구실에서 이루어지는 연구는 전반적으로 크게 두 부분으로 나누어지며 국내는 물론, 국외 유수의 연구기관과 협력하여 진행하고 있다. ‘해양건설 구조물의 장수명화를 위한 비래염분 정량화 및 최적마감재료 선정 기법 개발’과 ‘마이크로 메타닉스에 기초한 폐콘크리트 재생기술 개발 연구’에 대한 활발한 연구가 이뤄지고 있고, 이러한 연구 내용은 일본 동경대학의 건축학전공의 Noguchi 연구실, 일본 건축연구소 재료연구그룹, 일본대학 해양건축학과와의 정기적 국제 세미나를 통하여 정보를 교류하고 있다.

‘해양건축 시공&재료 연구실’ 연구과제

‘해양건설 구조물의 장수명화를 위한 비래염분 정량화 및 최적마감재료 선정 기법 개발’연구는 포스코 건설 기술연구소와 공동으로, 바다에서 불어오는 염분의 발생과 이류/확산 시뮬레이션 모델을 구축하여 해양구조물 설계 시 주요 요소로 반영토록 하는 가이드라인을 구축하였으며, 각종 건설재료의 폭로실험으로 연구 성과의 신뢰도를 검증하고 있다. ‘마이크로 메카닉스에 기초한 폐콘크리트 재생기술 개발 연구’는 한국연구재단 중견연구자 지원사업의 일환으로 한국세라믹기술원과 공동으로 진행하고 있으며, 현재 2차년도 연구에 착수하고 있다. 작년까지 1단계의 폐시멘트 분말의 재생프로세스 및 메커니즘 분석을 완료하였고, 현재 2단계 실용화 요소기술개발을 개시하였다. 약 2년 후 종료되는 연구 성과는 국내외 전문 학술지는 물론 홈페이지 등을 통해 발표되어 건설 종사 관계자들에게 실질적으로 유익한 정보가 될 것으로 기대되고 있다. 박 교수는 이에 대해 “폐기물 처리 환경 문제는 모든 산업 분야에서 적절한 해답을 찾지 못한 채 심각한 사회적 문제로 대두되고 있으며, 특히 폐기물의 약 30%가 건설업에 관계되는 만큼 환경친화적 건축은 가장 시급히 해결해야 할 문제 중 하나”라고 말했다.

박 교수가 폐콘크리트의 재생기술 개발 연구에 박차를 가하는 것은 저탄소 녹색성장 대응형 지속가능 재생시멘트로 활용하기 위한 안정적인 기술력을 확보하기 위해서다. 그는 “소비의 부산물은 재활용을 통해 또 다른 생산을 위한 투입자원으로 인식하는 것이 절실히 필요하며, 단기적으로 생산단가를 상승시키고 이윤이 감소되는 것처럼 보이지만, 이것이 바로 지속가능한 개발을 위한 기본적인 접근이라 할 수 있다”며 “‘저탄소형 녹색시멘트’는 기존의 불활성 충전재로서의 재생재 활용에서 벗어나 폐기물의 화학적 특성을 기반으로 한 고부가가치형 개발로서 실용적 가치가 크고, 재생프로세스 및 수화반응기작(메커니즘)의 모델을 규명하는 측면에서 학술적 가치와 연구의 독창성이 매우 크다”고 전했다.

친환경 건축에 대한 사회적 인식 전환 및 공유 필요

‘지속가능한’ 개발은 자연 보전과 경제적 개발의 조화를 통해 환경 파괴 없이 경제성장을 달성한다는 개념이다. 콘크리트는 건설 폐기물의 약 40%를 차지하고 유해물질을 발산하며, 실내공기의 질을 악화시켜 아토피성 피부염, 두통 등의 문제를 유발한다. 그러나 콘크리트 구조물은 적절히 시공, 관리된다면 반영구적으로 사용할 수 있는 친환경적인 재료이다. 해안지역에 늘어선 초고층 콘크리트건축물은 항상 염분과 같은 가혹한 환경에 노출되어 있다. 이에 대한 대응책은 해양환경의 조건에 상응하는 충분한 저항력을 가진 구조물을 건설하고 지속적으로 관리하는 수밖에 없다. 덧붙여 해양건축의 콘크리트구조물이 친환경재료로서 거듭날 때까지 지속적인 관심과 연구가 필요하다.

친환경 건축의 시작은 새로운 설계기술 또는 재료개발이 아니라 기존 건축물을 가능한 오랫동안 유지 보수하여 사용하는 것이라는 사회적 인식 전환 및 공유가 필요한 때이다. 따라서 연구실에서 수행하는 건축물 장수명화 및 유지보수 공법 및 재료선정 최적화 기법, 폐자원의 재활용 관련 연구는 사회 니즈에 적극 부응하는 연구 분야이며 향후 그 중요도는 더욱 강조될 것으로 전망된다.
박동천 교수는 일본 동경 대학교에서 2006년 3월까지 건축공학, 특히 건축재료 전공으로 석박사 학위를 수여하였으며, 2년간 일본 건축연구소 재료연구 그룹에서 연구원으로 근무한 후, 2008년 3월에 한국해양대학교 해양공간건축학과에 부임하였다.

일본에서의 학위 중에는 노후화한 철근 콘크리트 구조물에 대한 최적 보수재료 적용 시스템 개발에 관한 연구를 실시하여 국외 전문학술지 Construction and Building Materials 등에 다수의 성과를 발표하였고, 한국해양대학교 부임 이후, 수해양 플로팅(부유식) 건축 연구단 멤버가 되어 플로팅 구조물 최적 유지관리 시스템, 특히 열화인자 확산과 구조물 노후화 과정 수치해석 시뮬레이션 구축 및 전기화학 기법에 기초한 리하빌리테이션 기술 개발에 기존 연구 성과를 접목하여 더욱 발전시키고자 매진하고 있다. 2011년도 대한건축학회 학술발표대회 우수발표 논문상, 2010/2011년 한국건축시공학회 우수학술상, 2010년 대한건축학회 대한건축학회상 논문상 등 다수의 수상 경력을 가지고 있다.