AI Application Trends in Concrete Structural Engineering

본 논문은 콘크리트 구조공학 분야에서 인공지능(AI) 기술의 적용 현황과 발전 동향을 분석한다. 본 연구에서는 AI 기술의 적용 분야를 크게 (1) 구조 건전성 모니터링(SHM), (2) 재료 및 배합 설계, (3) 구조 설계 및 해석, (4) 시공 및 유지관리의 네 가지 영역으로 분류하여 최신 연구 동향을 분석하였다. 구조 건전성 모니터링 분야에서는 딥러닝 비전 기술을 활용한 균열 및 손상 자동 탐지, 진동 데이터를 이용한 내부 결함 진단, 구조물의 내구성 및 잔존 수명 예측 연구가 활발하다. 재료 및 배합 설계 분야에서는 머신러닝을 이용한 강도 및 성능 예측 정확도가 향상되었으며, 유전 알고리즘으로 경제성과 친환경성을 고려한 최적 배합 설계가 가능해졌다. 구조 설계 및 해석 분야에서는 AI는 구조 최적화를 자동화하고, 메타모델링으로 해석 시간을 단축하며, 디지털 트윈 기술과 융합하여 지능형 설계를 지원하고 있다. 마지막으로, 시공 및 유지관리 분야에서는 AI가 3D 프린팅, 로보틱스 등 시공 자동화를 선도하며, 예측적 유지 관리를 통해 구조물의 생애주기비용을 절감하는 데 기여하고 있다. 본 논문은 각 분야의 핵심 기술과 사례를 제시하고, 데이터 확보, 모델의 설명가능성(XAI), 현장 적용성 등의 기술적 과제와 향후 연구 방향을 논의함으로써 미래 콘크리트 구조공학의 청사진을 제시하고자 한다.