건설시스템공학과 고용성 교수가 미국 교통·도로 분야 최고 권위 기관 중 하나인 미국도로교통공무원협회(AASHTO, American Association of State Highway and Transportation Officials)로부터 ‘2026 High Value Research(HVR) Award’를 수상한 연구 프로젝트를 주도적으로 수행해 주목받고 있다.

이번 수상은 미국 Iowa Highway Research Board(IHRB)와 Iowa Department of Transportation(Iowa DOT)의 지원을 받아 수행된 연구 프로젝트인 “Development of Approaches to Quantify Superloads and Their Impacts on the Iowa Road Infrastructure System(TR-781)”의 성과를 기반으로 이루어졌다. 본 연구는 초대형·초중량 차량(Superload)이 도로 인프라 시스템에 미치는 구조적 영향을 정량적으로 분석하고, 이에 따른 포장 손상 및 유지관리 영향을 평가할 수 있는 공학적 분석체계를 개발하기 위해 수행되었다.

특히 이 연구에서는 고급 포장 구조해석 기법과 인공지능(AI) 기반 예측 모델을 융합하여 초중량 차량의 영향을 보다 정밀하게 평가할 수 있는 프로토타입 의사결정 지원 도구(prototype decision-support tool)를 개발하였다. 이를 통해 기존의 경험적 판단에 의존하던 초중량 차량 허가 및 유지관리 의사결정 체계를 데이터 기반의 정량적 평가체계로 발전시켰다는 평가를 받고 있다.

(좌) Superload 차량 예시, (우) Superload 영향 평가용 프로토타입 툴(RISAT)

   
해당 프로젝트는 Iowa State University 토목·건설·환경공학과 Halil Ceylan 교수의 지도 아래 수행되었으며, 연구의 핵심 이론 개발, 유한요소해석 기반 구조해석, AI 기반 모델링, 생애주기비용분석, 프로토타입 툴 개발 및 전체 연구 수행은 당시 박사과정 연구원이었던 고용성 교수가 주도적으로 수행하였다.

고용성 교수는 본 연구를 통해 연성포장, 강성포장 및 비포장 도로 시스템에 대한 초중량 차량의 영향을 정량적으로 분석하였으며, 기계론적-경험론적(Mechanistic-Empirical) 해석, 응력의존성 및 이방성 재료 거동 모델링, 인공지능 기반 대리모델, 유지관리 및 생애주기비용분석 등을 통합한 차세대 도로 인프라 평가 프레임워크를 제시하였다. 또한 연구 결과는 실제 미국 도로관리기관의 초중량 차량 허가 정책 및 유지관리 전략 수립에도 활용 가능성이 높은 연구로 평가받고 있다.

AASHTO High Value Research(HVR) Award는 미국 각 주 교통부(State DOT) 및 관련 연구기관이 수행한 연구 중 실무적 활용성, 정책적 파급효과, 기술적 혁신성, 공공 인프라 관리 기여도가 높은 우수 연구를 선정하여 수여하는 상이다. 특히 단순한 학술적 성과를 넘어 실제 교통 인프라 정책, 설계, 유지관리 및 의사결정에 얼마나 효과적으로 활용될 수 있는지를 중요하게 평가하는 권위 있는 상으로 알려져 있다. 수상한 연구는 2026 AASHTO Research Advisory Committee 및 2027 Transportation Research Board(TRB) Annual Meeting 등에서 미국 내 우수 교통 인프라 연구 사례로 소개된다.

고용성 교수는 “이번 연구는 초중량 차량이 도로 시스템에 미치는 영향을 정량적이고 과학적으로 평가하기 위한 연구로, 도로관리기관의 보다 합리적인 허가 및 유지관리 의사결정을 지원하는 데 목적이 있었다”며 “본 연구를 지도해 주신 Iowa State University의 Halil Ceylan 교수님께 깊이 감사드리며, 연구 과정에서 함께 협력해 주신 김성환 박사님과 조인호 교수님께도 진심으로 감사드린다. 앞으로도 AI 기반 스마트 도로 인프라 평가 및 유지관리 기술 분야에서 국제 공동연구를 지속 확대해 나가겠다”고 밝혔다.

(좌) Iowa State University Halil Ceylan 교수, (우) 건설시스템공학과 고용성 교수