구조물의 보수·보강은 보강재의 성능뿐만 아니라 경계조건과 세부 Detailing에 대한 보강여부에 따라 성공여부가 판별된다. 또한 보수·보강 후에도 외부 노출로 인해 내구성 문제들이 발생하고 유지관리에 따라 보강 수명이 단축되거나 연장될 수 있다. 연세대학교 콘크리트구조공학연구실(CONSEL/김장호 교수)은 ‘일반 콘크리트 구조물 및 충격폭발하중을 받는 구조물의 보수·보강을 위한 고인성고연성 폴리우레아의 개발’성과로 교육과학기술부 선정 2011년 우수성과에 선정되었다. 이는 도시 건축물의 안정성을 향상시키는 주요과제로서, 연구에 활용한 폴리우레아 보강재는 기존 FRP(섬유플라스틱 재료)에 복합 적용할 경우 위에서 언급한 문제들을 획기적으로 개선할 수 있다는 평가를 받고있다.

“콘크리트 분야 발전과 미래 인재양성의 두 마리 토끼 잡는다”

연세대학교 콘크리트구조공학연구실(이하 연구실)은 세 가지 테마를 가지고 연구를 수행하고 있다. 첫째는 콘크리트 장대교량 건설기술 개발, 둘째는 친환경 또는 극한환경에 적합한 콘크리트 재료 및 구조기술 개발, 마지막으로 성능중심 설계방법 또는 구조물의 목적위주를 만족시키기 위한 구조기술 개발이다. 김 교수는 “이러한 첨단 연구테마들을 연구한 결과 40여 편의 국제 SCI 논문과 40편의 국내 학술진흥재단이 인증한 논문을 게재하였고, 또한 약 10건의 기술특허를 등록하였다”며 “본 연구 성과는 이러한 노력의 일환으로서, 참여하는 학생들에게 보다 좋은 교육과 경험을 제공할 수 있었던 연구과제였다”고 전했다.

지금까지의 콘크리트 구조물 보수·보강 방법은 대부분 외부부착방법과 단면교체방법을 활용하고 있지만 실질적인 보강효과는 매우 낮은 것으로 판단되어, 연구실에서는 보강효과를 향상시키기 위한 해결책으로 하이브리드 방법을 제안하게 된 것이다. 김 교수는 “본 연구과제에서 개발된 폴리우레아와 FRP를 복합하여 외부부착을 한 보강방법은 강성뿐만 아니라 연성을 향상시키고 또한 외부환경에 노출되어 있는 보강부재들에 대한 내구성을 증진시킬 수 있는 방법”이라며 “개발된 공법과 재료는 현장의 실무자들이 구조물 보수·보강에 손쉽게 적용할 수 있고, 보수·보강 목적에 적합한 재료”라고 밝혔다. 이를 통해 사회의 기반시설이나 건축 구조물의 사용수명을 획기적으로 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 하이브리드 폴리우레아 보강방법이 일반 하중상태 뿐만 아니라 충돌이나 폭발 같은 극한 하중상태를 견뎌낼 수 있어 폭발 테러나 충돌 사고와 같은 극한상황에 대처할 수 있는 보강공법으로 판단되어 관련 학계와 산업계의 뜨거운 관심을 받고 있다.

어느 기관, 조직이든 목적이 중요하고 그 목적 달성을 위해서는 노력을해야만 한다. 대학이 존재하는 이유는 학생들을 발전시키고 교육시켜 사회에 공헌할 수 있는 전문가를 만들기 위한 것이다. 김 교수는 “우리 연구실은 학생들 육성에 최선을 다할 것이며 모든 핵심적인 내용은 학생들의 발전을 위한 것”이라며 “연구실의 모토도 ‘학생을 위한 연구실’이다”고 밝혔다. 실제로 연구실에서는 대부분의 연구를 학생과 같이 하고 있다. 김 교수는 이에 대해 “세계적인 학자들과 공동 연구를 하면 좋은 연구 성과를 좀 더 쉽게 얻을 수 있겠지만, 학생들에게 비전과 희망을 제시하고 성장의 발판을 마련하기 위해서는 학생들과 연구를 수행하는 것이 필수적이다”고 피력했다. 또한 “이번 연구도 대부분 학생들이 실무를 수행했고, 이러한 연구실의 방향과 취지에 공감하는 최고의 연구원들이 도움을 주었다”며 국방과학연구소 김윤겸 박사, 현대건설 기술연구소 조윤구 박사, 하주형 선임연구원에게 감사를 전하기도 했다.

최선을 다해 콘크리트 분야 발전을 위한 연구를 열심히 수행하여 연구에서 얻은 지식과 노하우를 학생들에게 교육시킴으로서 좋은 인재를 양성하는 것이 최종 목표라는 김장호 교수는 이러한 비전을 지속적으로 제시하여 사회와 학생의 발전을 위해 노력할 것을 약속했다. 김 교수와 연구실의 모습을 통해 우리나라 미래 과학기술의 밝은 미래를 엿볼 수 있었다.