본 논문은 교량의 예방적 유지관리 효과를 생애주기비용 절감 측면에서 분석 하였다. 예방적 유지관리는 현재 실시되고 있는 대응 적 유지관리 전략과 대비 되는 유지관리 전략으로 교량의 열화지연을 통해 궁극적으로는 교량의 사용수명을 연장 시키며 생애주기비용을 절 감시키는 유지관리 전략이다. 이러한 예방적 유지관리 효과를 분석하기 위해 교량의 공용연수에 따른 건전도 점수 변화 모델과 FHWA 자료를 바탕으로 한 국내 고속도로 교량의 건전도 점수에 따른 보수·보강 비용 모델을 제시 하였다. 제시한 복수의 모델과 국내외 참고 문헌을 바탕으 로 제안된 예방적 유지관리 항목(청소와 도장)의 비용과 주기를 활용하여 사용수명 100년까지의 표준교량(1,730 m2/교량) 당 생애주기 비용과 향후 20년간의 고속도로 총 유지관리 비용을 산정 하였다. 분석 결과 100년간 예방적 유지관리 활동으로 인해 교량 당 5억원의 절감효과를 볼 수 있으며 현재 예방적 유지관리 활동을 실시할 경우 20년 후(2035년)에는 총 1,837억원, 즉 연간 약 92억원의 비용 절감효과를 볼 수 있는 것으 로 분석 되었다.

현재 토사재해 방재시설은 법적으로「사방사업법」,「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」에 의한 사방시설이 있으나 대부분 산지 대책 중심이고, 실제로 피해를 받는 도심지에는「시설물의 안전관리에 관한 특별법」에 의한 일부 2종시설물이 있으나 다양한 대책이 미흡하고 관리기관이 명확하지 않아 현실적으로 그마저도 제대로 관리가 되지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 도심지 토사재해 방재시설에 대한 효율적 관리 및 장기간 사용을 도모하기 위해 도심지 토사재해 방재시설에 대한 생애주기별 업무프로세스를 정의하고 시설물 현황, 관리 이력, 문제점 등을 정량적, 통계적으로 파악하고 관리할 수 있는 항목을 설정하였다. 우선 토사재해 방재시설 현황분석을 통해 본 연구의 토사재해를 정의하였으며, 과거 피해지역의 토지이용 특성 분석을 통해 구분한 토사재해 공간적 범위를 적용하여 본 연구의 도심지 토사재해 방재시설을 정의 및 분류하였다. 또한 일반적인 생애주기단계를 토사재해 방재시설 측면에 적용하여 생애주기별 업무를 분석하고 도심지 토사재해 방재시설을 통합적으로 관리할 수 있는 생애주기별 관리항목 설정 및 관리방향, 업무프로세스를 도출하였다.

In this study, a bridge maintenance system is developed to generate performance based maintenance strategy by considering the life cycle cost(LCC). And it is proposed that the concept of generally annual maintenance are practically and easily used to perform LCC analysis. Some of generally annual maintenance data are suggested through existing data analysis due to the proposed concept and LCC analysis of by a real bridge structures is preformed by comparison with a current approach. This paper presents the development of bridge maintenance strategy and can be utilized as an efficient tool to provide the best economical bridge maintenance scenario corresponding to the various constraints and requirements of bridge agency.

본 연구에서는 생애주기비용을 고려한 성능기반 최적 유지관리 전략 수립 시스템을 개발하였다. 교량 수명동안 비용과 성능이라는 상반되는 목적을 균형있게 만족시킬 수 있는 유지관리 시나리오의 생성을 다중목적 조합최적화 문제로 정식화하고 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 국도 상 강거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 제공하는 과정을 제시하였다. 개발된 시스템은 현재의 교량 유지관리 전략 수립의 방법을 개선하여 교량 관리주체에게 다양한 제약 및 요구조건에 부합하는 최적의 교량 유지관리 시나리오를 제공할 수 있는 효율적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.