창의 사업 연구단

 ■ 사업목적

미래의 독자적 과학기술과 신기술 개발을 위해 세계적 수준에 도달한 연구자의 심화연구 집중 지원을 통해 글로벌 연구리더로 육성

 ■ 지원내용 
  지원규모 : 과제당 연간 5~8억원
  지원기간 : 2011~ 현재

 ■ 연구단 연구목표

 유전체학(genomics) 관점에서 건축구조물의 설계에서 철거에 이르는 건축구조기술을 재해석하여 건축물을 무기물이 아닌 유기체로 생산하고, 구조건강상태를 실시간으로 모니터링하고, 치료나 관리가 필요한 적절한 시점과 위치에 보수보강 조치를 취할 수 있는 ?유전학적 건축구조 자가진단 및 노화방지 기술을 개발하고자 한다.

 ■ 연구내용

  본 연구에서 제안하는 유전학적 건축구조 자가진단 및 노화방지 기술에서는 구조물의 구성요소인 부재, 절점 및 접합, 그리고 지점의 재료적 물성과 구조적 특성을 유전자(gene)로 표현하고 이러한 구성요소인 유전자의 조합(부재-절점-지점)인 구조물을 유전체로 표현한다. 그러므로 설계된 특정 구조물은 다양한 유전자의 조합으로 구성된 1개의 유전체로 표현된다. 이러한 관점에서 건축구조물의 설계에서 철거에 이르는 전 과정

 1) 생산단계에서는 구조 기준을 만족하는 다수의 구조설계 대안들을 유전체의 집합으로 다목적 유전자 알고리즘을 이용하여 결정한 후 그 중 1개의 최적 설계안을 선택하고,

 2) 선택된 구조물의 하중에 의한 손상 및 경시변화에 따른 노후화 정도를 유전체를 구성하는 유전자의 손상 정도로 평가하고,

3) 평가된 유전자의 손상을 초기에 선택된 유전체의 유전자와 비교하여 적절한 치료 또는 철거를 결정하는 것으로 구성된다.   
 
 ■ 기대효과

 1) 과학기술적 활용가치와 기대효과

유전학적으로 접근한 건축물의 건강상태 평가 및 관리에 대한 과학기술적 모델을 개발, 분석 함으로써 외부 자극과 구조반응 관계, 노후화가 구조특성에 미치는 복잡한 역학적 매커니즘을 규명하고 구조설계기술의 향상에 기여 한다. 본 연구를 통한 IT, Genomics, 건축구조기술의 결합은 단순한 IT기술 융합을 넘어선 첨단 융합기술로서, 기존 건설산업의 패러다임을 변화시킬 수 있는 과학기술적 가치를 가진다.

 

 2) 경제사회적 활용가치와 기대효과

건물의 시공단계에 집중되었던 기존의 수익 구조에서 탈피하여, 건물의 설계에서 철거까지 전 단계에 대한 수익모델을 제시함으로써, 건물의 장수명화를 기대한다. 건물의 평균수명이 100년에서 120년으로 연장되면 연간 국내 건설비용(100.5조원) 및 CO2발생량에 따른 경제적 손실(2.9조원)이 20%감소하게 되어 약 21조의 연간 경제적 효과를 기대 할 수 있다. (에너지 기후변화 편람, 2009)

그림 3. 구조물의 Phenotype과 Genotype(genome) 개념도