사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처 리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅 을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀 한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없 는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하 여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운 영 테스트를 통해 이뤄졌다.

이 연구에서는 현장타설 캔틸레버공법(free cantilever method)을 적용한 PSC(prestressed concrete) 교량에 콘크리트의 장기거동을 고려한 시공 중 계측분석 방법을 제안하였다. 콘크리트 박스 거더의 장기 거동에 따른 응력을 확인하기 위해 온도센서와 변형률계를 함께 설치하고 계측된 데이터를 이용하여 크리프계수를 산출하였다. 또한 크리프계수를 적용한 콘크리트 박스 거더의 시공 중 응력을 분석하고 설치된 온도 센서의 변화 데이터를 비교하여 세그먼트 시공에 따른 연직변위를 분석하였다. 연구결과, 교량의 장기 거동을 고려한 FCM 교량의 시공 중 계측은 레이저 변위계나 처짐계를 사용하지 않고 온도와 변위 데이터만을 이용하여 효율적인 분석이 가능한 것으로 나타났다.

본 연구에서는 2006년도의 교량 유지관리 빅데이터를 이용하여 선행연구에서 개발된 차종별 교통량 데이터와 연직 변위 데이터의 상관관계를 바탕으로 광안대교의 차종별 교통량 데이터를 이용한 연직 변위 추정 모델에 대하여 10여년이 경과한 현재적 적용성을 각각의 업데이트 방법으로 개발된 모델의 변위 추정 성능을 비교 분석하였다. 개발된 모델의 현재적 적용성은 추정된 변위는 실측 변위와 유사한 것으로 분석되었으며, 구조화 회귀 분석에 기반한 모델과 주성분 분석에 기반한 모델의 변위 추정 성능은 상호간에 큰 차이가 없다는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 개발한 차종별 교통량 데이터를 이용한 연직 변위 추정 모델은 광안대교의 교통하중에 따른 거동 분석 등에 유효하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

This study focused on whether the large-scale expansion joints of the Diamond Bridge, a suspension bridge, is being appropriately and efficiently utilized during maintenance period. In this study, a linear regression model was developed by analyzing long-term monitoring data from the bridge, considering the bridge design standards in Korea and building-related literatures. Then, the reliability of the model was verified through a theoretical review on the relationship between temperature change and expansion joint displacement. The expansion joint displacements of the bridge showed a regular time series graph with temperature change. A linear regression analysis indicated that the slope of the graph was very similar to the displacement of steel due to linear expansion coefficient, with a high determination coefficient (R2=0.979), meaning that the actual behavior of the bridge conforms to the theory. Considering the expansion joint specification of the bridge and existing external loads, actual expansion joint displacement was only 8.5 percent of its specification, so the specification can be adjusted in order that actual expansion joint displacement can be up to 21.6 percent of its specification. In this case, expansion joint cost can be reduced as much as 78.4 percent of its original cost.

Structural performance of cable-bridge has been evaluated based on the field load test and the measurement monitoring system of existing Nielsen arch bridge. The measured acceleration data was converted to the displacement of girder and the tension of cable in the process of numerical integration and maximum frequency detection algorithm..

200m 이하의 아치 교량에서 동적 내풍 안정성은 일반적으로 일본의 Wind Resistant Design Manual for Highway Bridges에 따라 검토된다. 또한 내풍 안정성 검토는 모드 형상에 관계없이 1차 연직 진동수를 적용한다. 일본의 매뉴얼에 따라 설계된 경간장 183m의 닐슨 아치 교량에서 예상치 못한 와류 진동이 발생하였으며 이는 태풍시 교량의 모니터링 시스템에 의해 계측되었다. 본 논문에서는 태풍 발생시에 계측된 풍속, 풍향, 진동 변위와 가속도를 기반으로 닐슨 아치교량의 와류진동 특성을 분석하였다. 분석 결과 1차 연직 진동 모드가 역대칭 형상이고 2차 연직 진동 모드가 대칭 형상인 닐슨 아치교의 경우 와류 진동이 2차 연직 모드에서 지배적이다. 따라서 본 논문에서는 2차 연직 진동 모드가 대칭 형상인 닐슨 아치교의 내풍 안정성 평가시에는 1차 보다 2차 연직 진동 모드가 중요한 설계 요소임을 제시하였다.