금오공대, 폭압 안정성과 건설비용 낮추는 방호시설 최적 설계 기술 개발

국립금오공과대학교(총장 곽호상)는 김우석 건축학부 교수 연구팀이 지하 방호시설에 폭발 발생시 폭압과 충격을 완화할 수 있는 기술을 개발, 저명학술지에 연구결과를 발표했다고 14일 밝혔다.

이번 연구는 군사시설이나 정부통합전산센터 등 방호가 필요한 시설의 최적 설계로 안전성을 높이는 동시에 건설비용을 줄이는 효과도 기대할 수 있을 전망이다.

연구팀은 행정안전부 국가정보자원관리원의 정부통합전산센터 지하 방호시설을 대상으로 폭발 발생 시 확장챔버에 의한 터널 내 폭압과 충격량을 완화하기 위한 연구를 수행했다.

김우석 금오공대 교수
김우석 금오공대 교수

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 전산유체역학(CFD) 해석모델을 수립해 정부통합전산센터 터널 내 최적의 설계를 도출, 방호터널의 폭압 안전성 및 저감 대책을 수립했다. 이번 연구는 군사 및 방호 시설 등 대규모 시설의 건설비용을 효과적으로 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

방호터널 내 폭발 충격파의 반사, 회절 및 결합에 의한 전파거동 관련 이미지.
방호터널 내 폭발 충격파의 반사, 회절 및 결합에 의한 전파거동 관련 이미지.

이번 연구는 김우석 교수와 신진원 가톨릭관동대학교 교수(제1저자)가 팀을 이뤄 구성한 '테러·지진·화재대응 스마트방산연구팀'의 성과다. 이들은 미국 뉴욕 주립대 버팔로 캠퍼스 대학원에서 함께 수학하며, 면진·내진구조의 세계적인 권위자인 마이클 콘스탄티누 석좌교수와 내진·방폭 분야 전문가인 앤드류 휘태커 석좌교수에게서 사사했다.

김우석 교수는 “딥러닝을 기반으로 건설 구조물의 방호성능 예측모델과 충돌 및 폭발 하중에 대한 원전구조물의 안전성 평가, 지진 및 기후변화에 대응하는 소규모 건축물의 구조 안전성 등 국방 및 재난·재해 대응과 관련된 다양한 연구를 수행해 왔다”며 “최근 구미시가 방산혁신클러스터사업에 선정되며 방위산업의 새로운 전기를 마련하고자 하는 만큼 연구팀이 수행해 온 그동안의 연구를 바탕으로 지역사회 발전에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

구미=정재훈 기자 jhoon@etnews.com