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한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집

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권호

2019 한국구조물진단유지관리공학회 가을 학술발표회 논문집 (2019년 10월) 241

1분과. 구조성능 포스터발표

61.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
최근에는 건설 시장에서는 숙련노동자의 부족, 작업환경 개선, 시공 안정성 확보 그리고 구조물의 내진성능 확보 등을 위하여 PC 구조물의 선호도가 증가하고 있지만 PC 제품을 벽체 구조에 적용하기 위해서는 유효두께의 확대 기술, PC 패널의 강결 접합 기술 그리고 시공방법의 개발이 요구되고 있으므로 본 연구에서는.JPC 더블월 공법을 개발하여 PC 벽체의 단면 효율성을 개선하였으며, PC 부재로 단일 구조물을 형성하여 일체 구조물로 거동할 수 있도록 시공하기 위한 JPC 공법을 제시하였다.
62.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
최근 연달아 경주와 포항에서 발생한 지진 이후 국내에서는 지진파와 구조물 내진성능에 대한 사항을 새로운 문제로 인식하고 있다. 향후 매우 큰 지진이 발생할 가능성이 높아 내진보강 성능이 미흡한 석탄 화력발전소에 대한 내진 신뢰성 향상이 요구되고 있다. 본 연구에서는 화력발전소 보일러 구조물의 지진 시 거동을 파악하고자 축소모형을 통한 진동대 실험을 수행하였으며, 실험결과 보일러는 Pendulum 거동을 나타내어 구조물과 다른 주기거동을 보이는 것으로 나타났다.
63.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
포스트텐션 프리캐스트콘크리트(Precast Concrete, PC) 보-기둥 접합부에서는 프리스트레스가 도입된 긴장재가 접합부 내부를 관통하기 때문에, 기존의 철근콘크리트(Reinforced Concrete, RC) 보-기둥 접합부와 다른 거동을 나타내며, 포스트텐션 PC 접합부의 정확한 해석 및 설계를 위해서는 먼저 긴장재의 부착특성 및 그에 따른 접합부 거동이 명확히 규명 되어야 한다. 이 연구에서는 포스트텐션 PC 보-기둥 접합부에서 긴장재의 부착특성을 분석하고, 그에 따른 보의 거동 및 파괴모드를 규명함으로써 이를 추후 보-기둥 접합부 모델링에 활용하고자 한다.

2분과. 진단 구두발표

64.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
현재 이루어지는 구조물의 안전진단과 성능에 대한 정밀검사는 기술자에 의해 수행되어 측정된 데이터가 경험적 판단에 의해 변화될 수 있는 수준에 머물러 있는 실정으로 본 연구에서는 프리캐스트 콘크리트 구조물을 실제 현장에서 이루어지는 설치방법과 동일하게 설치 후 기존 동적센서와 3축(3측(X, Y, Z축) 가속도 측정 센서 부착하여 손상정도에 따른 가속도 응답과 FFT분석 결과를 비교하여 P.C구조물의 안전진단에 대한 데이터의 불확실성에 대한 개선과 교체시기, 손상예측 등에 대한 기초자료로 활용하기 위함이다.
65.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
딥러닝(Deep Learning) 기술은 이미지 데이터를 비롯하여 텍스트 데이터, 음성 데이터 등을 학습시켜 특성을 추출하고 인식하기 위한 여러 분야에 적용하고 연구되고 있다. 내부에 존재하는 블레이드는 본체와 분리가 불가능하고, 내부의 매우 불리한 환경속에서 검출이 이루어져야 한다. 기존의 영상 검출 방법은 상당한 시간이 요구되며, 기술자들의 개인적 능력과 경험에 의존하고 있다. 본 연구에서는 내부 블레이드의 표면 결함을 효율적으로 검출하고 자동화하기 위하여 Faster R-CNN 알고리즘을 학습시켜 검출 모델을 구축하였다.
66.
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1990년대 초반 다양한 시설물 붕괴사고와 인해 발생하는 국가적인 재산손실과 국민의 안전성 확보를 위한 시설물안전관리 특별법이 재정되었으나 최근 건축 및 토목 구조물 등 30년 이상의 노후 된 시설물의 급속한 증가 및 인건비증가, 공기단축, 민원증가로 P.C구조물의 공사가 증가됨에 따라 P.C구조물을 포함한 안전점검 및 유지관리를 위한 정밀안전진단의 필요도와 중요도는 높아졌으나 수행 기술자의 기술 숙련도에 따라 진단결과와 측정 정밀도에 영향을 미치므로 본 연구에서는 P.C구조물의 안전진단을 위한 3축(X, Y, Z축) 가속도 측정 센서 부착 시 P.C구조물의 구조해석을 통한 모드분석을 수행하여 센서 의 최적 위치 도출에 대한 연구가 필요한 실정이다.
67.
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본 논문에서는 가속도계로 측정된 교량 데이터를 딥러닝 기법 모델로 분석하여 교량의 케이블 손상 위치를 예측하는 연구를 진행하였다. 먼저 서해대교 1/200 스케일로 제작된 모형에 8개의 가속도계를 부착, 케이블 위치별 손상 시나리오를 5개로 나누어 해당 케이블을 교량에서 해체했다. 그리고 교량 중심에 일정한 충격을 주어 가속도계로 충격 데이터를 수집하였다. 수집한 데이터 중 70%를 Train set으로 선전하여 딥러닝 모델에 학습시키고, 나머지 30%를 Test set으로 선정하여 모델에 테스트 한 결과 평균 89%의 정확도로 케이블 손상 위치를 예측하였다.
68.
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본 논문에서는 건물 외장벽돌의 박락사고와 관련하여 박락의 응력 원인 및 방지대책 등에 고찰 및 제안하였다. 즉, 설계자는 건축물 시공전 설계도면 및 시방서를 철저히 검토하여 건조수축 및 온도 변화에 따른 팽창수축 등 거동에 무리가 없는지, 또한 연결철물도 단단히 고정되게 되어있는지를 검토하고, 시공과정에서 시공 및 감리자는 철저히 확인 및 감독할 필요가 있는 것이다.
69.
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한국시설안전공단은 국민과 국가 주요 시설물의 안전확보를 위하여 정밀안전진단 등 시설안전 및 건설공사 안전관리 등 건설안전 임무를 수행하고 있다. 특히 점검 및 진단의 부실 예방 및 보고서의 내실화를 위하여 ‘02년도부터 시특법에 평가제도가 도입된 후 현재까지 시행되고 있다. 평가대상은 시특법 제11조의2에 따라 제출된 1·2종 점검 및 진단 실시결과를 동법 시행령 제14조에 따라 선정하고 있다. 본 고는 교량 시설물의 보고서 평가사례를 제시하여 점검·진단 시 간과하기 쉬운 사항들을 실시자가 파악함으로써 부실 예방 및 보고서 작성의 내실을 기하는데 그 목적이 있다.
70.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
강구조물에서는 노후화, 과대하중, 반복하중 등 다양한 요인으로 인해 손상이 발생하게 될 수 있는데, 이러한 손상의 초기대응이 늦을 경우 대형사고로 이어질 가능성이 있다. 이러한 이유로 손상을 조기에 탐지하기 위하여 여러 비파괴검사가 진행되고 있는데, 현 검사 기법으로는 대형 강구조물에 적용하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 연속체 형태의 구조물 진단에 주로 사용되는 누설자속 기반 비파괴검사 기법을 적용하였다. 누설자속 기반 비파괴검사 기법의 가능성을 확인하기 위해, 강판 시편에 각각 다른 깊이의 인위적인 손상을 가하였다. 이후 제작한 센서헤드를 시편에 접근시켜 누설자속의 크기를 측정하였다. 이로부터 추출된 신호에 신호처리를 하여 강판의 손상을 검출하였다.
71.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
In the present work, an experiment using the active infrared thermography (IRT) technique in the laboratory is conducted on a carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) that is applied on a concrete specimen surface. The main goal is to detect debonding located between CFRP sheets as well as between the CFRP sheet and the concrete surface. In addition, the effect of the debonding depth is also studied.
72.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
막 여과는 막을 통해 물을 통과시켜 수중의 오염 물질이나 불순물을 제거하는 기술이며 고도수처리 및 하수 처리와 같은 다양한 분야에서 사용된다. 하지만, 우발적인 수질 오염이나 막 손상의 경우에는 대응하기 어렵다는 단점이 있다. 따라서 여과 과정을 거친 후 식수의 오염을 막기 위해 막의 손상을 모니터링 해야 한다. 본 연구에서는, 압전 센서를 사용하여 고주파 기반 전기역학적 임피던스(EMI)를 측정하여 막 완결성 시험을 수행하였다. 외부 배관에 부착된 압전 센서는 배관 내부 압력 변화로 인한 막의 물리적 특성의 변화를 검출 할 수 있다. 압력 감쇠 시험을 진행하는 동안, 부착된 압전 센서를 통해 EMI 를 측정함으로써 막 손상으로 인한 압력 강하를 측정 할 수 있다. 본 기술을 검증하기 위하여 실제 수원지에서 현장 테스트가 수행되었다. 신뢰성을 높이기 위해 각 측정 단계에서 20 회 실험을 수행 하였고 그 결과, 미세한 압력 강하를 검출함으로써 막의 손상을 모니터링 할 수 있음을 확인하였다.
73.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
고층의 공공 건축물에서 에스컬레이터는 수많은 탑승자가 동시에 이용하는 필수적인 수직 이동 시설물이다. 에스컬레이터에서 구동체인은 동력을 전달하는 핵심 부품인데, 구동체인 파단에 의한 역주행 사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이는 대형인명사고로 이어지고 있어 이의 예방이 반드시 필요한 상황이다. 본 연구에서는 체인의 초기 파단손상 진단을 통한 예방적 유지관리를 위해 마그네틱 센서 기반의 비파괴 진단 기법을 구동체인에 적용하였다. 이의 실험적 검증을 위해 다채널의 자속신호를 동시 수집할 수 있는 마그네틱 센서헤드를 제작하였고, 이를 에스컬레이터 시뮬레이터에 설치되어 구동되는 더블체인 손상시편에 적용하여 자속신호를 수집하였다. 수집된 각 채널별 자속 신호로부터 국부 손상부에서 발생하는 자속의 변화 특성을 확인하였고, 이러한 특성을 부각하여 이용하고자 다단계의 신호처리를 수행하였다. 가공된 자속신호를 손상 판단을 위해 설정된 통계기반의 임계값에 적용함으로써 구동체인에 발생한 국부손상을 객관적으로 자동 진단하였다.
74.
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현재 터널시설물에 대한 점검 시 대부분 기술자의 육안조사에 의존하고 있어 점검자의 판단에 따라 점검결과에 편차가 발생하거나 접근불가 부위에 대한 조사가 어려운 측면이 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 국내외적으로 터널스캐닝 장비가 활발히 개발되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 지금까지 국내외에서 개발된 터널스캐닝 장비들의 장단점을 분석하고 향후 개선방안을 도출하고자 하였다. 기 개발된 터널스캐닝 장비들은 공통적으로 거미줄, 물 때, 이물질 등이 손상으로 추출되는 문제가 있고 그 사양에 따라 3D 형상화 불가, 스캔속도의 제약, 내부손상 측정 불가 등의 한계가 있는 것으로 조 사되었다. 이러한 문제점들은 손상패턴 및 빅데이터를 활용한 소프트웨어 개발, 3D 센서 활용, 라인카메라나 열화상 카메라 등을 활용하여 개선한다면 더 신뢰성 있는 터널스캐닝 장비의 개발 및 활용이 가능할 것으로 판단된다.

2분과. 진단 포스터발표

75.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
Using GPR(Ground Penetrating Radar) Precise Inspection, the real lining thickness of the tunnel damage was determined and detailed analysis was performed to provide a more accurate structural safety assessment of the tunnel damage. Through this study, It is presented to provide a guide for the application of the tunnel for inspection and diagnosis.
76.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
이 논문에서는 초기 지중응력(initial ground stress)으로 인한 수직터널의 균열 발생여부를 확인하기 위해 수압파쇄시험을 실시하였다. 수압파쇄시험 결과 터널 내 발생된 균열은 초기 지중응력과의 직접적인 연관성이 낮음을 확인하였다.
77.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
최근 지진 및 자연재해의 영향으로 인한 노후 건축물의 위험도가 높아지고 있으며, 이러한 시설물에 대한 정기적인 안전점검 및 유지관리의 필요성이 더욱 대두되고 있다. 특히나 소규모 노후시설물의 경우 정기적인 안전점검이 이루어지지 않는 경우가 많고, 내진성능평가가 이루어지지 않은 시설물도 많다. 본 연구에서는 준공 후 40년 이상 된 소규모 교육시설의 정밀안전점검 결과를 분석하여, 향후 유지관리 방안을 모색하고자 한다.
78.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
터널은 지하수 처리방법에 따라 배수형 및 비배수 방수형식으로 구분된다. 배수형 방수형식 터널은 콘크리트 라이닝 배면의 지하수에 대한 수압을 고려하지 않으므로 대단면 터널 및 얇은 라이닝 콘크리트 두께 등 터널형상 선정에서 자유롭고 경제적인 장점이 있다. 하지만 터널의 배수시스템에 문제가 생기는 경우 라이닝 콘크리트 배면에 지하수로 인한 수압으로 장기적인 측면에서 터널의 구조적 안전성에 영향을 주기 때문에 터널의 내구연한 동안 배수시스템에 대한 유지관리와 문제 발생 시 적절한 보수, 보강 방법의 적용이 필요한 실정이다.
79.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
교량의 정밀안전진단시 고유진동수의 추출은 반드시 필요하다. 교량의 고유진동수 추출을 위해서 일반 진단 실무에서는 동재하실험을 실시된다. 그러나 교량의 가진신호 계측이 어려워, 응답만으로 고유진동수를 추출하여야 한다. 차량의 중량이 교량의 중량 대비 매우 작은 경우에 문제가 없으나, 차량의 중량이 무시 못할 정도로 큰 경우에는 차량 주행에 따른 가진 주파수가 응답스펙트럼에 나타나고, 진단 실무자는 종종 가진 모드를 교량의 1차 모드로 오인하는 경우가 적지 않다. 본 연 구는 교량의 고유진동수와 차량의 가진모드를 쉽게 구별할 수 있는 실무적인 방법을 제안한다.
80.
2019.10 서비스 종료(열람 제한)
진동수 기반 내하력 평가모델을 실교량에 접목시켜 실시간으로 그 결과를 추정하기 위해 모니터링 및 평가 시스템 프레임 웍을 제시하고자한다. 실시간 내하력 평가 시스템은 무선 IOT가속도계를 부착하여 유효 상시진동데이터를 원격으로 획득하고 이를 통해 진동수 및 점성비를 분석하여 모델에서 요구하는 성능계수를 결정하고 이 결과들을 종합하여 이전 내하력 결과 대비 현재의 내하력을 추정하는 방법이다.
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