안녕하세요. 학회지 [지반]에서는 KGS 전통강화 프로그램의 일환으로 선배님들의 소중한 생애 교육/연구/기술 분야 경험을 듣고 후배 지반공학자들에게 교육/연구/기술 경험을 전달하는 칼럼을 마련하였습니다. 그 주인공으로 고려대학교 이우진 교수님을 찾아뵙게 되었습니다. 

지반공학의 대 선배님을 만나뵈어 영광입니다. 먼저 회원분들께 소개 부탁드립니다. 

반갑습니다. 고려대학교 건축사회환경공학부 교수로 재직하고 있는 이우진입니다. 1978년 고려대학교 공과대학에 입학한 후 2학년 진입 때 토목공학과를 선택함으로써 건설산업과 인연을 맺게 되었습니다. 유신시대의 종말과 5공화국의 등장으로 1979년부터 1980년까지 휴교가 반복되면서 군복무를 지원했고 1983년 만기전역 후 복학을 했습니다. 

1984년 늦가을부터 임병조 교수님의 지반공학 연구실에서 석사과정 공부를 시작하게 되었고 지금까지도 가깝게 지내는 많은 선후배 분들을 이때 만나게 됩니다. 당시에는 임병조 교수님 연구실을 한국지반공학회 사무국으로 쓰고 있던 터라 학회의 초기활동을 가까이서 지켜볼 수 있었으며, 안암캠퍼스 과학도서관 강당에서 열린 한국지반공학회 창립기념 학술세미나에 참석하는 기회도 있었습니다. 당시에는 각 대학에 지반전공 교수님의 숫자가 적어 외부 강의를 들어야 했고 인하대 강병희 교수님, 경희대 백영식 교수님, 건설기술연구원 홍성완 박사님의 강의를 들을 기회가 있었습니다. 백영식 교수님은 그 당시로서는 새로운 particulate media에 대해 강의하셨고, 홍성완 박사님은 흙댐에 대해 강의하셨던 기억이 있습니다. 석사학위 논문은 얕은기초의 지지력에 대한 신뢰성 기반설계라는 주제로 작성하였으며, 관련 변수들의 불확실성을 고려한 부등식을 풀기 위해 BASIC언어로 해석프로그램을 작성하여 애플PC로 해석했습니다. 당시에는 해석결과를 저장하는 장치가 없어 라인프린터로 결과를 바로 뽑아야 했기 때문에 참 불편하면서도 시간이 오래 걸리는 작업을 한 것으로 기억합니다.  

석사과정을 마치고 1987년부터 한국건설기술연구원 지반연구실에서 1년 반 정도 근무했습니다. 토목구조물의 현장계측에 관한 연구를 담당했는데, 당시만 해도 국내에서 생산되는 계측장비가 별로 없어서 유럽과 미국의 계측장비에 대해 조사하고, 국내외 계측 사례 분석 및 소개를 주로 했습니다. 국내외 보고서로 접한 계측사례는 댐과 원자력발전소 구조물이 대부분이었으며 때마침 계측에 대한 신규도서들이 발간되어 많은 참고가 되었습니다. 전공지식에 대한 부족함과 박사학위에 대한 미련으로 1988년 여름 건설기술연구원을 그만두고 유학을 준비하게 되었습니다.

1988년 12월 미국 인디애나주 소재 퍼듀대학교 대학원으로 유학을 떠났습니다. 석사과정 때 접한 Holtz & Kovacs의 Introduction to Geotechnical Engineering이라는 교재의 영향으로 퍼듀대학을 선택했으나, Holtz 교수는 이미 다른 학교로 떠난 것을 알고 약간 허탈했습니다. 당시 퍼듀대학교 지반분야는 G. A. Leonards, M. E. Harr, C. W. Lovell, A. G. Altschaeffl, J. L. Chameau, P. L. Bourdeau, J. D. Frost 교수가 있었고, 재학 중에 J. Bray와 V. P. Drnevich 교수가 합류했습니다. 지반분야 대학원생 30~40명 중 한국인은 혼자라 힘들긴 했지만 적극적으로 공부했던 것이 개인의 발전에는 도움이 되었습니다. 코스웍을 하던 2년 반 동안  많은 것을 배웠으며, 특히 Leonards 교수의 기초공학 강의와 Harr 교수의 투수와 배수 그리고 신뢰성기반설계 과목은 인상 깊은 전공 강의였고, 연구에 필요하여 수강한 회귀분석이나 편미분방정식 강의 등은 지금까지 많은 도움이 되었습니다. 두 번째 학기부터 Altschaeffl 교수를 지도교수로 정하고 DOT 프로젝트인 지반의 회복탄성계수에 대한 연구를 수행하게 됩니다. Servo-hydraulic 시스템을 이용하여 응력제어방식으로 0.1초 주기의 반복하중을 가하면서 응력-변형률 관계를 측정해야 했으므로 시험콘트롤 S/W의 개발과 데이터 수집 장치의 연결 등에 많은 시간을 투여하였다. 고속도로의 노반에서 샘플링한 NX시료와 실내에서 다짐한 시료의 준비 그리고 동결융해가 회복탄성계수에 미치는 영향을 알아보기 위한 시험절차의 준비와 시험장치의 개발 등을 통해 얻어진 실험결과를 정리하여 1993년 2월 박사학위 논문심사를 통과했습니다.

귀국하여 1993년 8월부터 삼성건설 기술연구소에서 근무를 시작하였고 토목, 건축, 주택사업본부 현장의 기초와 관련된 현장지원업무를 주로 수행했습니다. 첫 번째 업무는 민원으로 시공이 중단된 부산 ㅇㅇ대교 램프구간의 강관말뚝 시공을 마무리하는 것이었습니다. 설계상 관입깊이 45m인 직경 800mm 강관말뚝을 KB60 해머로 약 30m 관입시킨 상태에서 소음과 진동문제로 공사가 중단된 상태로 수개월이 경과하였고 동일한 장비로 항타를 재개했으나 강관말뚝의 관입이 불가하여, 정적재하시험으로 허용하중이 설계하중에 근접함을 확인하고 시공을 마무리했습니다. 실트가 포함된 모래지반에 관입된 강관말뚝의 set-up현상을 직접 확인한 귀한 경험이었습니다. 삼성건설 재직 시 가장 보람 있었던 일은 항타분석기(Pile Driving Analyzer)의 도입과 항타관리방안의 수립입니다. 당시 정적재하시험이 유일한 말뚝의 품질관리 방법이었던 국내시장에 시간과 비용 면에서 이점이 있는 PDA의 등장은 말뚝시공의 확실성을 향상시키는 계기가 되었습니다. 1994년 2월 처음으로 국내 현장에서 PDA로 말뚝시공관리를 시작하였고 디젤항타기의 조기점화, 초기항타로 발생한 PHC말뚝 인장균열의 hard driving시 손상, 항타시 콘크리트 말뚝의 손상으로 인한 ETR의 변화 등의 문제점을 관찰하고 대책을 제시한 바 있습니다. 또한 국내에서 측정된 데이터를 분석하여 특정지반조건에 시공된 매입말뚝의 경우 CAPWAP해석 시 geometrical damping 모델을 이용해야 정적재하시험과 유사한 결과를 얻을 수 있음을 관찰하고 이를 1996년 열린 5th Stresswave Conference에서 발표하였습니다.     

1994년 9월 공주대학교 토목공학과에 부임하여 처음 교편을 잡게되었고 1996년 3월부터 현재까지 고려대학교 건축사회환경공학부 교수로 재직하고 있습니다. 학부에서는 기초공학, 시공학, 지반구조물 설계의 과목을 대학원에서는 고급기초공학, 토질동역학, 지반조사 및 시험, 지반공학적 수치해석 등을 강의했습니다. 대학원생들과 말뚝기초, 연약지반, 현장시험, 산업부산물에 관한 연구를 주로 수행하였고, 60여명의 석사와 15명의 박사를 배출하였습니다.

특별히 지반공학을 전공하시게 된 어떤 이유나 계기가 있으신지요?

아무래도 임병조 교수님의 영향이 컸다고 생각됩니다. 학부의 토질역학 수강 당시 유효응력이라는 개념과 배수조건에 따른 전단강도의 선택이 이전에 수강했던 다른 과목에서 느낄 수 없었던 오묘한 것으로 다가왔습니다. 전역 후 복학했는데, 군입대 전에 알고 지내던 괜찮은 선배들이 지반공학(당시에는 토질 및 기초공학) 석사과정에 재학하는 것을 알았습니다. 학부 졸업 후 대학원에 진학하기로 마음먹고 당연히 지반공학연구실에 지원했습니다. 

오랜 시간동안 고려대학교에서 후학을 양성하면서 교육과 연구에 매진하셨습니다. 지반공학 다양한 분야 중 주로 어떤 연구를 수행하셨습니까? 가장 기억에 남는 연구나 에피소드가 있다면 소개해 주세요. 

부임 후부터 2010년 경까지는 말뚝기초, 연약지반, 현장시험에 관심이 많아, 광섬유를 이용한 매입말뚝의 하중전이, 양산과 부산지역의 연약지반, 연직배수공법에 의한 지반개량, Calibration Chamber를 이용한 현장시험 해석 등에 관한 연구를 수행하였습니다. 이후에는 지반물성값의 불확실성과 산업부산물의 재활용에 관심을 갖고, 크리깅을 이용한 침하량 추정 및 불확실성을 고려한 연약지반 개량 설계 그리고 제련소, 발전소, 제철소의 산업부산물의 재활용에 대한 연구를 수행하였습니다. 이러한 연구결과는 국내외 학술지에 150 여편의 학술논문으로 발간되고 국내외 학술발표회에서 200 여편의 논문으로 발표되었습니다.

가장 기억에 남는 연구 중 첫 번째는 이원제 박사와 진행했던 광섬유 관련 연구였습니다. 90년대 말에 폐광산의 붕락을 관찰하기 위한 동축케이블 TDR(Time Domain Reflectory)의 적용 사례를 공부하다가 광섬유로 만든 OTDR의 존재를 알게 되었고, SPIE(The Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers)의 학술발표회에 출석하여 광섬유센서와 그 적용에 관한 연구결과를 접하게 되었습니다. 여러 형태의 광섬유센서 중 FBG(Fiber Bragg Grating)센서로 말뚝의 하중전이를 측정하는 연구를 구상하게 되었습니다. 상용 FBG센서가 없었던 시기라 KIST의 광소자연구실에 의뢰하여 FBG센서를 제작하고, LH의 협조를 얻어 매입말뚝 현장에서 Vibrating Wire Strain Gage와 FBG센서를 설치한 PHC말뚝에 대해 정적재하실험을 실시하였습니다. 이 결과는 2001년 이원제 박사의 학위논문과 2004년 CGJ에 학술논문으로 발간되었습니다. KIST 광소자연구실과의 협업 그리고 SPIE 주관의 학회 참여는 지반공학 범주 밖의 기술발전에 대한 지속적인 관찰이 필요하다는 것을 일깨워 주는 일이었습니다.

기억에 남는 또 다른 연구는 사질토 지반의 고결(cememtation)과 응력이력(stress history)이 현장시험 결과에 미치는 영향에 관한 연구입니다. 사질토 지반에 발생하는 고결이나 압밀은 지반의 압축성을 상당히 감소시키는 효과가 있으나, 지반공학에서 사용하는 관입형 현장시험들은 고결이나 압밀로 인한 효과가 시험결과에 충분히 반영되지 않는 문제점이 있는 것으로 알려져 있습니다. 이 연구를 위해 원하는 상대밀도의 시료를 조성할 수 있는 낙사장치를 개발하고, 조성된 시료의 응력이력을 조절한 후 관입시험을 실시할 수 있는 Calibration Chamber를 설계하여 제작하였습니다. 최성근 박사는 상대밀도와 과압밀비를 달리한 사질토 시료에 대해 CPT와 DMT를 실시하고 응력이력이 관입시험 결과에 미치는 영향을 2008년에 박사학위 논문과 2010년 Engineering Geology에 학술논문으로 발간하였습니다. 이문주 박사는 시멘트로 코팅된 사질토로 조성한 시료에 대해 CPT와 DMT를 실시하고, 고결이 관입시험 결과에 미치는 영향을 분석하여 이 결과를 2009년 박사학위 논문과 2011년 Engineering Geology에 학술논문으로 발간하였습니다. 위 내용 중 DMT 결과는 “Overconsolidation and cementation in sands: impacts on geotechnical properties and evaluation using dilatometer tests”라는 제목으로 GTJ의 Special Issue on Flat Dilatometer Testing: Applications and Recent Developments에 발간되었습니다.

교수님께서는 지반공학 분야에서 많은 일들을 하셨고, 특히 한국지반공학회에 많은 애착을 갖고 계신 것 같습니다(예전보다 학회가 회원수는 증가하고 있는데 학회에 참여하는 회원들은 그만큼 증가하지는 않는 것 같습니다). 예전과 현재의 학회의 차이점이 있을까요? 학회가 더욱 발전하기 위해서는 어떻게 해야 할까요?

1993년에 한국지반공학회 회원으로 가입했습니다. 주요활동은 연약지반기술위원회 간사 6년, 연약지반기술위원회 위원장 2년, 전담이사 (사업관리, 논문집, 학회지) 6년, 부회장을 2년 했습니다. 학회 표창장, 논문상, 학술상, 김수일기념상을 수상했습니다.

일본지반공학회의 사례, 국내 학령인구의 감소추세, 전체 GDP중 건설산업의 비중 감소추세 등을 참조한다면 학회활동에 참여하는 회원숫자는 더 이상 증가하기 힘들 것으로 예상됩니다. 건설산업에 종사하는 기술자들이 지반공학회의 여러 활동에 참여해야 할 필요성을 느끼도록 학회의 변화가 필요합니다. 국가적인 이슈나 사건에 대해 지반공학회가 전문가 집단으로서의 선도적인 역할을 해 나가기 위해 고민하다 보면 많은 발전이 있을 것으로 생각됩니다. 지반공학회는 국제적인 위상이나 회원들의 학술적 활동 측면에서 많은 발전를 이루어 왔고 앞으로도 그럴 것으로 기대됩니다.

대학교에서 근무하시면 많은 후배 지반공학자들을 양성하였습니다. 후배 지반공학자의 좋은 점, 아쉬운점이 있다면 어떤 점이 있을까요? 또한, 후배 지반공학회원에게 해주고 싶은 조언이나 말씀 부탁드립니다. 후배 지반공학자들에 남기고 싶은 말씀이나, 후배 지반공학자가 지향해야 할 점은 어떤 것이 있습니까?

아무래도 대학원생들과는 연령차가 있어 사고방식이 상당히 다르고 제가 익숙하지 않은 것에 학생들은 능숙하기 때문에 학생들로부터 배우는 면이 있다는게 제 입장에서는 좋은 점입니다. 요즘의 대학원생들은 관심 갖는 일에 좀 더 적극적이고 멀티플랙싱에 능한 것이 큰 강점인 것 같아요. 물론 연구환경도 아주 좋아졌구요. 반면대학원생들이 학업에 임하는 자세는 좀 더 심각해졌으면 합니다. 

기타(하고 싶은 말씀이 있으면 남겨 주세요) 

우선 회원들께서는 지반공학의 근간을 이루는 기본적인 개념을 정확하게 이해하기 위해 꾸준히 노력하시기 바랍니다. 과거부터 답습된 기존 구조물의 설계방법 개선, 구조물의 거동에 대한 이해와 설계 변경, 새로운 구조물의 거동 예측과 설계 방법의 개발 등을 위해서는 기본적인 개념의 정립과 관련자료의 지속적인 숙지가 필수라고 생각됩니다. 또한 회원들께서는 빠르게 발전하는 새로운 기술에 항상 주목하시기 바랍니다. 인공지능, Digital twin, BIM 등과 같은 기술은 지반공학 분야에 이미 적용되고 있습니다. 회원들께서는 관련 기술기사의 구독 또는 관련 학회의 출석을 통해 새로운 기술에 대한 지식을 지속적으로 업데이트하시기 바랍니다.

안녕하세요. 저는 경기도 안성에 위치한 한경대학교 건설환경공학부에서 조교수로 재직중인 백성하입니다. 조성은 교수님과 함께 저희 학부의 지반공학 분야를 담당하고 있습니다. 이번 기회에 한국지반공학회 회원들께 저를 소개드릴 수 있어 영광입니다.

저는 2011년 2월에 서울대학교 지구환경시스템공학부(현 건설환경공학부)에서 학사 학위를 취득했습니다. 이후 동 대학원에서 정충기 교수님의 지도 아래 지반-기계 상호작용(soil-machine interaction)을 기반으로 건설장비의 주행 및 작업 성능 예측모델 개발 연구를 수행하여 2018년 2월에 공학박사 학위를 받았습니다. 2018년 4월부터 2019년 7월까지는 가천대학교 토목환경공학과에서 연구전담 조교수로 근무했고, 2019년 8월부터 2022년 8월까지는 한국건설기술연구원에서 수석연구원으로 재직했습니다. 2022년 9월부터는 한경대학교 건설환경공학부로 자리를 옮겨 교육과 연구에 매진하고 있습니다.

저는 지반공학과 건설장비 분야의 전문성을 바탕으로, 토공사 장비 자동화 및 품질관리 자동화와 관련한 연구를 주로 수행해 왔습니다. 이밖에도 이미지 해석기법의 지반공학적 활용과 건축물 리모델링 시 기초 보강 공법에도 관심을 가지고 관련 연구를 수행해 왔습니다. 앞으로는 지금까지 수행했던 연구를 지속 발전시킴과 동시에, 연약지반의 침하 특성을 예측하기 위한 실험적 연구도 병행해 나갈 예정입니다.

저는 많이 부족하지만 지도교수님이신 서울대학교 정충기 교수님, 그리고 선후배 지반공학자 분들의 도움과 조언이 있었기에 여기까지 올 수 있었다고 생각합니다. 앞으로도 많은 분들의 도움과 조언을 적극적으로 구하고, 또 제가 필요한 분들께는 도움과 조언을 아끼지 않도록 하겠습니다. 열심히 교육하고 연구하여 ‘노동집약적’, ‘노가다’ 라는 오명을 쓰고 있는 건설산업을 보다 ‘스마트’하게 만들 수 있도록 노력하겠습니다.

안녕하십니까. 한국원자력연구원 처분성능실증연구에 박사후연구원으로 재직 중인 김지원이라고 합니다.

먼저 뉴페이스를 통해 한국지반공학회 회원님들께 인사드릴 수 있는 기회를 주셔서 감사드립니다. 

저는 2021년 2월 카이스트 조계춘 교수님의 지도하에 탄성파 속도 기반 확률론적 암반분류법 제안이라는 주제로 박사학위를 취득하였고, 2021년 5월 한국원자력연구원에 입사하였습니다.

박사학위 기간에는 실내 실험과 DEM 수치해석을 통해 절리암반의 탄성파 전파 특성과 비선형 동적 변형특성을 규명하는 연구를 수행하였고, 이외에도 전기비저항과 같은 비파괴 검사기법을 활용한 지하 구조물 손상평가와 안정성 모니터링 연구를 수행하였습니다.

이와 더불어 아두이노나 라즈베리파이와 같은 오픈소스 하드웨어를 이용한 IoT 기반 터널 그라우팅 열화 모니터링 센서 시스템 개발 연구도 수행하였습니다. 현재 재직 중인 저장처분성능검증부에서는 고준위방사성폐기물 심층처분시설을 구성하는 공학적방벽 내에 설치된 벤토나이트 완충재의 침식과 파이핑 현상을 규명하는 연구를 수행하고 있고, 완충재와 근계암반의 복합거동 및 상호작용을 연구하고 있습니다. 이와 더불어, 심층처분시설의 열-수리-역학적(T-H-M) 복합거동과 구조 손상(D)를 연동한 FEM 수치해석 모델링 연구를 수행하여 저의 연구 스펙트럼을 넓히는 중입니다. 이 외에도 벤토나이트 완충재 블록의 제작성을 평가하는 연구와 비파괴탐사 기법을 활용한 처분구조물의 건전성 평가 연구를 수행 중입니다.

앞으로 비파괴탐사 기법뿐만 아니라 다양한 신기술들을 접목한 연구를 통해 지반공학 분야와 방사성폐기물 처분 분야에 적극 기여할 수 있는 연구자가 되도록 노력하겠습니다. 감사합니다.