복잡한 현대사회의 중추 기능을 담당하는 다양한 건설·도시 인프라 시스템과 이를 둘러싼 외부 환경에는 본질적으로 다양한 형태의 불확실성이 존재합니다. 이러한 불확실성을 확률적으로 모델링하고, 이를 바탕으로 시스템의 성능과 신뢰성을 정량적으로 평가·예측하는 것은 사회기반시설의 계획, 설계, 시공, 운영, 유지관리 및 재난 대응에 관한 합리적 의사결정을 위해 매우 중요합니다.

이를 위해 서울대학교 구조신뢰성연구실에서는 (1) 복잡한 건설환경 시스템의 효율적이고 정확한 신뢰성 해석을 위한 첨단 방법론 개발 및 적용, (2) 유한요소해석 등 고성능 컴퓨터 시뮬레이션과 신뢰성 해석의 결합을 통한 구조물의 최적설계 및 성능기반 설계 기법 개발, (3) 가스, 수도, 전력, 교통 등 복잡한 사회기반 인프라 네트워크의 재해 대응 성능과 시스템 신뢰성을 효과적으로 평가하여 실시간 해석 및 운영 의사결정에 적용하기 위한 방법론 개발, (4) 지진하중 및 환경하중의 불확실성을 고려한 구조물의 추계학적 진동해석(Random Vibration Analysis)과 내진·방재 설계에의 적용, 그리고 (5) 불확실성을 내포한 도시 인프라 시스템을 대상으로 한 통계학습·기계학습·딥러닝 기반 데이터 분석 및 예측 모델 개발 등에 관한 연구를 활발히 진행하고 있습니다.

멀티스케일구조재료연구실은 차세대 구조재료를 개발하고 적용하는 것을 목표로 하고 있습니다. 차세대 구조재료는 전통적인 구조재료로서의 역할 뿐 아니라, 친환경, 초경량, 자기치유 또는 자기센싱 기능을 탑재한 다양한 성능을 발휘할 수 있도록 설계된 재료를 말합니다.

최근 광물탄산화 기술을 이용한 CCUS 연구를 활발히 수행하고 있으며, 이를 통해 탄소중립2050에 기여하고 더욱더 지속가능하고 안전한 사회기반시설 및 스마트 도시를 구축하고자 노력하고 있습니다.

콘크리트는 교량, 터널, 댐, 지하구조, 발전소 등 사회기반 인프라 구축을 위해 가장 널리 사용되는 필수적인 구조재료입니다. 따라서 콘크리트 구조물의 계획 및 설계, 시공의 등 구축과 유지ž보수는 언제나 중요한 사회적 이슈입니다.

또한 콘크리트 구조물에 대한 관심은 고층 빌딩과 초장대 교량 등의 대형 사회기반시설과 테러사건·사고, 선박 충돌 등의 극한상황 하 구조물의 거동 등 폭넓은 영역으로 발전하고 있습니다. 이를 위해 세계 최고수준의 실험장비 및 시설을 통해 다양한 환경에 노출되어 있는 콘크리트 구조물의 거동을 예측하고 분석할 수 있는 실험 및 해석 연구가 필수적이며 콘크리트구조연구실에서는 콘크리트구조설계기준과 관련된 다음과 같은 주제를 중심으로 다양한 연구를 수행하고 있습니다.

응용구조동역학연구실에서는 지진, 바람과 같은 동적 하중으로부터 교량, 플랜트, 건물 등 사회 인프라 구조물이 어떻게 거동을 하는지에 대해 진보된 해석 및 동적 실험을 수행해 분석을 합니다.

본 연구실의 주요 연구 주제로는 구조물 진동제어(structural vibration control), 내진성능평가(seismic performance evaluation), 비선형 동적 해석(nonlinear dynamic analysis), 실시간 하이브리드 실험(real-time hybrid simulation, RTHS) 등이 있습니다.

특히 실시간 하이브리드 실험은 대형 구조물의 지진시 거동을 매우 효율적으로 분석할 수 있게 하는 차세대 실험 기법으로 3차원 동적 지진하중을 구조물에 실시간으로 재하할 수 있게 합니다. 비선형성이 심하거나 거동분석이 어려운 부분을 실험하고, 나머지 부분은 해석적으로 모델링하여 실험하기 때문에 대형 구조물의 내진성능평가를 경제적이고도 신뢰성 높게 수행할 수 있습니다. 이는 비단 지진하중뿐만 아니라, 풍하중, 파랑하중 등에 대해서도 적용할 수 있어 교량 공탄성 거동 및 해상 구조물의 바람-유체-구조물 상호작용 거동 분석에도 적용할 수 있습니다.

더 나아가 본 연구실이 보유하고 있는 실시간 변위/하중 제어 알고리즘을 휴머노이드 로봇의 고속 모션제어에 적용해 재난현장 및 고위험 건설현장등에 투입할 수 있는 로봇 개발에도 적극 참여할 예정입니다.

구조해석연구실은 사회의 다양한 문제에 대한 공학적 해법을 제시하는 동시에, 공학, 역학, 수학, 컴퓨팅 분야의 발전을 추구합니다.

탄성파, 음파, 또는 전자기파와 같은 파동은 매질을 통해 에너지를 전달하는 물리적 현상입니다. 파동 현상의 정해석은 자연적 또는 공학적 시스템이 파동에 어떻게 반응하는지를 예측할 수 있도록 합니다. 반면, 파동 기반의 역해석 문제는 데이터에서 정보를 추출하여 다양한 공학적 문제를 해결하는 강력한 도구로 활용됩니다.

본 연구실은 해석적 및 수치적 방법을 통해 파동 물리를 연구하며, 이를 바탕으로 구조물이나 시스템을 식별하고, 공학적 장치를 설계하여 파동 전파를 제어하고 활용하고자 합니다. 이러한 방법론을 기반으로 구조해석연구실은 파동 산란, 지반 탐사 및 에너지 전달, 지진파 제어, 비파괴 검사, 아날로그 컴퓨팅, 영상 처리 등 다양한 분야를 다루고 있습니다.

허태민 교수는 서울대학교 건설환경공학부에서 학사와 석사학위를 취득한 후, The University of Texas at Austin에서 전산과학·공학·수학 석사와 건설환경공학 박사학위를 받았다. 이후 The University of Texas at Austin, Oden Institute의 Computational Visualization Center와 MIT Energy Initiative에서 박사후연구원으로 재직하였으며, 홍익대학교 건설환경공학과 조교수를 거쳐 2026년 서울대학교 건설환경도시공학부와 첨단융합학부에 부임하였다.

에너지 인프라는 기후변화의 영향을 받는 동시에 그 원인을 제공하는 부문이다. 변화하는 기후는 에너지의 수요와 공급 양상을 바꾸고 극한 기상은 인프라의 안전성을 위협하는 한편, 에너지 인프라 자체가 매년 배출하는 수십억 톤의 온실가스는 획기적으로 줄여야 한다. 기후변화 적응과 저감이라는 두 과제를 2050년까지라는 제한된 시간과 예산 안에서 동시에 달성하기 위해서는 지금까지 에너지 인프라를 설계하고 운영해 온 방식을 근본적으로 혁신해야 하며, 이러한 전환 과정을 최적화할 수 있는 계산과학 알고리즘과 프레임워크를 개발하는 것을 연구 목표로 한다. 이를 위해 거시 에너지시스템 모델링(macro energy system modeling, MES), 설비용량 확장 계획(capacity expansion modeling, CEM), 전과정평가(life cycle assessment, LCA), 기술경제성분석(techno-economic analysis, TEA) 등을 바탕으로 비용 최소화와 경제성, 에너지 정책의 관점에서 해상풍력, 장주기 에너지저장, 원자력 기반 수소 생산 등 에너지 인프라의 설계와 운영을 최적화하며, 이 과정에서 과학적 기계학습(scientific machine learning)을 비롯한 인공지능 방법론을 적극적으로 활용한다. 현재 다수의 국제 학술지에서 심사위원으로 활동하고 있으며, 2026년 한국연구재단 우수신진연구자로 선정되었다.