▲ 충북대 토목공학부 양범주 교수

충북대학교(총장 고창섭) 토목공학부 양범주 교수가 2025년 2월 '이달의 연구자'로 선정됐다.

양범주 교수는 복합재료의 구조 및 기능적 응용을 다루는 국제 학술지로 피인용 지수(Impact Factor) 12.7, 학문 분야별 IF값 상위 0.3%의 국제 저명 학술지인 「Composites Part B: Engineering」에 ‘Novel approach for crack detections and rapid repairment methods in cement-based self-heating composites for smart infrastructures(스마트 인프라를 위한 시멘트 기반 자가발열 복합재료의 균열감지 및 신속 수리방법)’이라는 제목의 논문을 발표했다.

이 연구로 연구진은 전기를 이용해 스스로 열을 내는 시멘트 기반 소재에서 발생하는 균열을 효과적으로 감지하고, 이를 빠르고 안정적으로 보수하는 방법 규명했다. 발열기능을 갖춘 소재는 겨울철 도로나 공항 활주로에서 눈과 얼음을 효율적으로 녹이는 데 활용될 수 있지만, 시간이 지나면서 차량하중이나 기온변화로 인해 균열이 발생해 소재 내부의 전기 전도성이 저하되어 발열성능이 감소하고, 제때 보수하지 않으면 기능을 완전히 상실할 가능성이 커 연구진은 이러한 균열을 효과적으로 감지하고 신속하게 보수하는 새로운 방법을 제안했다.

연구진은 먼저 전기 저항 변화를 활용한 센서 기술을 적용하여 균열을 자동으로 감지하는 시스템을 개발했다. 일반적인 시멘트 기반 보수재는 경화 시간이 길고 전도성이 낮아 발열 기능을 복원하는 데 한계가 있지만, 이번 연구에서는 단시간 내 균열을 복원하면서도 원래의 발열성능을 유지하는 것을 목표로 했다. 실험결과, 연구진이 개발한 보수재는 균열이 발생한 소재의 발열기능을 성공적으로 회복시켰으며, 균열 크기에 관계없이 보수 후에도 안정적인 발열 성능(약 35℃ 유지)이 확인되었다. 이를 통해, 이 기술이 실제 도로, 공항, 터널과 같은 인프라에 적용될 경우 겨울철 도로안전을 향상시키고 유지보수 비용을 절감하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

양범주 교수는 “오랜 기간 연구해 온 시멘트 기반 발열 소재의 실용성과 유지보수 기술의 발전 가능성을 인정받았다는 점에서 큰 의미가 있다. 이번 연구가 주목받을 수 있었던 이유는 단순한 발열성능 연구를 넘어, 실제 환경에서 발생할 수 있는 손상문제를 해결할 수 있는 기술적 대안을 함께 제시했다는 점에 있다고 생각한다. 앞으로 본 기술을 더욱 발전시켜 실제 현장 적용성을 높이고, 지속가능한 스마트 인프라 기술 개발에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

한편, 충북대는 매달 논문 발표 학술지의 피인용지수(IF) 및 학문분야별 IF값%, R&D 수주 금액, 기술이전 금액 등을 기준으로 ‘이달의 연구자’를 선정해 우수한 연구자를 발굴하고 있다.

곽재근 기자  news@jbfocus.co.kr

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