최근 들어 기후변화로 인한 이상홍수와 같은 물 관련 재해 발생에 대한 문제가 제기되었고, 특히 도시 유역내 집중호우로 인명 및 재산피해가 빈번히 발생하고 있다. 본 연구에서는 대표 복합유역인 수영강 유역에 좌수영교 지점을 선정하여 수문자료를 10분단위로 부산대학교 실시간 모니터링 웹사이트를 통해 시스템 구축을 하였다. 이를 통한 DB를 활용하여 홍수 시 강우사상별 수문예측 모형의 입력자료로 활용하였다. 유역모형은 SWMM모형을 이용하여 좌수영교 지점의 한계 수심을 토대로 지속시간별 경보발령 기준우량을 HUFF 4분위를 이용하여 산정하였다. 확률 강우량은 지속시간-홍수량, 지속시간별-조위영향 등을 20분간의 누가 강우량을 기준으로 경보 발령 안을 산정하였다. 본 연구는 실시간 모니터링 데이터를 이용해 수문자료 분석 및 모형을 구축하여 복합유역인 수영강 유역에 좌수영교 지점 홍수예경보 시스템 구축에 있어서 도움이 될 것으로 판단된다.

본 연구에서는 함안군 군북면 소포리 일원에 있는 00부대 이전사업지구에 설치된 레인가든의 특성을 실험을 통해 확인하고, 레인가든의 침투 및 유출을 모의할 수 있는 1차원 모형을 제안하였다. 구축된 모형을 이용하여 설치 후 및 과거 10년간의 강우자료를 이용하여 모의 평가를 수행하였다. 아울러 연 최대치 호우사상에 대한 적용 평가를 통해 레인가든이 상쇄시킬 수 있는 불투수면적의 규모를 추정해 보았다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 변수위 실험 방법을 적용하여 추정한 레인가든의 투수계수는 0.0188 m/hr인 것으로 나타났다. 결정된 투수계수는 관측된 침투량 및 유출량을 잘 재현하는 것으로 확인되었다. (2) 레인가든의 침투 및 유출을 모의할 수 있는 1차원 모형을 제시하였다. 이 모형을 이용하여 과거 10년의 강우 자료를 이용한 침투모의를 수행하였다. 그 결과 지붕 전체 면적을 사용하는 경우 총 373회의 유출이 발생하는 것으로 확인되었고, 침투량의 비율은 약 90.38%로 나타났다. (3) 지난 10년간의 연최대치 호우사상에 대해 동일한 방법으로 침투모의를 수행하였다. 계산된 침투량과 유출량을 고려하여 CN 값을 역으로 추정한 결과, 총 10개의 연최대 호우사상에 대해 계산한 CN 값의 평균은 약 50 정도로 나타났다. (4) 개발 전 대상 지역의 CN 값이 75정도인 점을 감안하면, 본 연구에서 검토한 레인가든은 그 표면적의 30배 정도에 해당하는 불투수면적을 상쇄할 수 있는 침투성능을 가지고 있는 것으로 나타났다.

도시화가 급속히 진행되고 있는 도시유역의 불투수면적 증가로 인한 물관련 피해를 줄이기 위해 유출량 저감에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 도시유역의 강우-유출에 관한 관측 및 예측 연구가 많이 이루어지고 있는 것에 반해 유역 유출량에 가장 큰 영향을 미치는 침투성을 기준으로 분석한 연구는 미흡하다. 본 연구에서는 온천천 유역을 대상으로 SWAT 모형을 시뮬레이션 하여 얻은 수문학적반응단위별로 산정된 CN값으로 침투성 맵을 작성하였고, 작성한 맵을 바탕으로 LID 적정 설치 유역을 선정하여 SWMM 모형을 이용해 온천천 유역 단기 강우사상에 대해 시뮬레이션 하여 유출량의 변동을 확인하였다. 각각의 시나리오는 침투성 맵을 기준으로 선정된 소유역의 토지피복 상태와 LID 설치 유무에 대해 유출량, 침투량, 첨두유량, 유출계수를 분석하였는데, LID 요소기술로는 토지피복에 따라 주택지에 옥상녹화를 설치하였고, 도로에 투수성포장을 설치하였다. 온천천 유역 단기 강우사상으로 시뮬레이션 한 결과, 각각의 소유역에 대한 유출량, 첨두유량, 유출계수는 감소하였고 침투량은 증가하여 LID 요소기술 설치시 물순환에 대한 이점을 확인하였다.

우리나라 농촌지역은 재해에 대해 대단히 취약한 구조를 가지고 있다. 또한 농촌인구의 고령화와 마을의 공동화 현상 등으로 인하여 인구가 밀집된 도시지역에 대하여 정책적인 배려가 충분하다고 보기 어려운 실정이다. 우리나라와 마찬가지의 사정을 가진 일본의 농촌지역은 재해구호, 재해보상 및 재해보험 등 농업재해를 극복하기 위한 제도적인 장치를 마련해 두고 있다. 또한 농촌지역 방재사업을 통하여 농업용 시설의 재해를 미연에 방지하고, 농업용수의 수질보존, 농업용 시설의 기능 회복 등 농촌지역의 역량을 고려한 정책과 제도가 실시되고 있다. 이에 본 연구는 일본 농업재해제도에 관한 법적인 검토를 비롯하여, 농촌지역 주민과 정부 및 지자체의 기능에 따른 역할을 명확하게 분석하여 농촌지역의 자생적인 방재활동 범위를 분석하였다. 특히, ‘농지방재사업실시요강’ 및 ‘농지방재사업 등 보조금교부요강’ 등 정부에 의한 지원시책을 분석하고, 우리나라의 정책과의 비교분석을 통하여 현재의 문제점 및 개선방안을 제시하였다. 일본의 경우, 기존의 하드웨워적 정비에 더하여 광역적이고 종합적인 시점을 중시한 정책의 추진 및 지역과의 연계를 중시하는 방재대책의 추진을 위한 다양한 시책이 발표되고 있다. 이러한 시책은 정부와 지역민과의 원활한 정보공유 및 광범위한 합의를 바탕으로 추진되고 있으며, 우리나라에서의 시사점은 크다고 할 수 있다.

｢재난 및 안전관리 기본법｣ 제4조 국가 등의 책무에서 국가와 지방자치단체는 재난이나 그 밖의 각종 사고로부터 국민의 생명·신체 및 재산을 보호할 책무를 지니고 재난이나 그 밖의 각종 사고를 예방하고 피해를 줄이기 위하여 노력하며 발생한 피해를 신속하게 대응·복구하기 위한 계획을 수립 및 시행해야 한다고 명시되어 있다. 국가뿐만 아니라 지방자치단체도 최 일선에서 재난 발생시 국민의 생명·신체 및 재산을 보호하기 위해 중요한 역할을 수행하고 있다. 또한 지방자치단체는 재난현장에서 가장 가까운 곳에 위치하여 대응하고 있는 조직이기 때문에 국가차원의 중앙정부보다 우선적으로 재난현장을 수습하기 위해 노력해야 한다. 이처럼 지방자치단체는 국민의 생명과 재산을 보호하기 위해 재난유형별 비상대응계획을 수립하여 운영하고 있다. 특히 재난 발생시에는 사전에 수립한 비상대응계획을 바탕으로 반별 업무대로 수행하여 피해를 최소화하고 신속하게 복구하여 원래 상태로 돌아갈 수 있게 한다. 강원도 삼척시는 과거 지진해일로 인해 인명피해 및 재산피해가 발생한 이력이 있어 지진해일에 대한 비상대응계획을 수립하여 운영하고 있으며 협업 실무반별 임무 및 역할까지 명시되어 있다. 이에 본 연구에서는 지방자치단체에서 운영하는 비상대응계획 현황을 검토하고 강원도 삼척시에서 운영하는 지진 및 지진해일 비상대응계획에 대해 조사하여 운영실태를 알아보았다. 또한 재난안전대책본부 협업 실무반별 임무 및 역할을 분석하여 재난유형별 비상대응계획의 특성을 도출하였다.

지하공간의 침수예상도의 작성을 위해서는 침수예상도의 활용방법 등을 토대로 분석시간, 분석결과의 정확성, 입력자료 구축의 원활성 등을 종합적으로 고려하여 분석기법을 결정할 필요가 있다. 본 연구의 최종목적은 실시간 기반의 홍수 예·경보에 본 모형을 활용하는 것이기 때문에 신속한 분석 및 결과의 도출이 반드시 필요하다. 펀드모형은 상세한 범람현상을 표현할 수 없는 것과 연결관의 통수능 설정이 명확하지 않은 단점이 있으나, 범람수의 개괄적인 전파를 파악하기에는 충분한 기법이기 때문에 본 연구에서는 펀드모형을 근간으로한 지하공간 침수예측모형을 개발하였다. 개발한 지하공간모형의 검증을 위해 광화문역을 대상으로 현장 조사를 실시하여 지하공간 입력데이터를 구축하고 지상공간의 50년 빈도 120분 강우자료에 대해 모의한 지상공간의 침수심 자료를 입력인자로 활용하여 분석을 실시하였다. 분석결과 펌프 등 유수전환시설이 가동되지 못한 최악의 시나리오의 경우, 지하 2층, 4층에서는 침수발생후 50분경에 최대 침수심 12cm ~ 16cm 정도의 수심이 발생하고, 최하층에서는 2시간 경과후에 최대 1.6m 정도의 침수심이 발생하는 것으로 검토되었다. 이러한 침수경과는 향후 지하공간 대피기준개발에 활용될 것으로 기대된다.

콘크리트 구조물은 시간의 경과에 따라 노후화되고, 열악한 외부 환경에 노출되어 부재 및 재료 자체의 성능이 저하된다. 콘크리트 구조물의 유지관리 방안으로 긴장력을 도입한 CFRP 긴장재를 콘크리트 내부의 표면매립(Near Surface Mounted, NSM)하여 구조물의 보수 보강을 위한 연구가 진행 중이다. 기존의 표면매립공법에 대한 연구는 긴장력을 매개변수화 하여 보강성능을 비교하는 연구가 대부분이나 표면매립공법의 파괴거동을 예측할 수 있는 3차원 유한요소해석모델에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 CFRP 긴장재와 콘크리트 부재의 계면 특성을 반영한 3차원 유한요소해석을 통해 포스트 텐션 표면매립공법의 휨 거동을 분석하였다. 또한, 포스트 텐션을 적용한 표면매립공법의 보강성능에 대한 정확한 평가를 위하여 부재단위 실험결과와 제안한 해석모델의 파괴거동을 비교분석하여 타당성을 검증하였다.

급격한 도시화로 인한 도심지 내 불투수율의 증가는 도시 유역의 급격한 물순화 체계의 변화를 가져왔다. 이와 같은 도시 유역 내 물 순환 체개의 개선을 위해 저영향 개발(Low Impact Development, 이하 LID)의 개발 및 적용이 시행되고 있다. LID는 대상지역의 자연을 이용하여 우수유출수 및 비점오염원을 발생원에서 관리하는 토지이용 계획기법을 의미한다. 이러한 LID에는 다양한 요소기술이 존재하며, 본 연구에서는 도시화 및 산업화로 인한 별도의 부지확보가 어려운 도심지에서 적용이 용의한 침투트렌치에 대한 우수유출수 저감효과를 분석하였다. 침투트렌치는 대표적인 침투형 LID 요소기술로서 대상지역에서 발생된 우수유출수를 저류 및 침투시켜 지하수자원 확보와 원활한 통수능으로 우수관거의 대체시설로 활용이 가능하다. 본 연구에서 침투트렌치의 성능 분석은 SWMM 모형을 이용하였으며, 대상유역은 서울시의 대표적인 공업도시인 가산 1 빗물펌프장 유역을 대상으로 수행하였다. 대상유역 내 침투트렌치 적용면적은 전체면적의 5, 10, 15%를 적용하여 분석을 수행하였다. SWMM 모의 결과 침투트렌치를 미적용 시 총유출량은 4.03m³, 첨두유출량은 0.39m³/sec로 산정 되었으며, 전체면적의 5%면적에 침투트렌치를 적용 시 총유출량은 2.13m³으로 미적용 시보다 47.2%의 저감효율을 보이며, 첨두유출량은 0.21m³/sec으로 46.2%의 저감효율로 분석되었다. 전체면적의 10%면적에 적용 시 총유출량은 1.71m³으로 미적용 시보다 56.4%의 저감효율을 보이며, 첨두유출량은 0.17m³/sec으로 57.6%의 저감효율로 분석되었다. 마지막으로 전체면적의 15%면적에 적용 시 총유출량은 1.52m³으로 미적용 시보다 61.9%의 저감효율을 보이며, 첨두유출량은 0.15m³/sec으로 62.3%의 저감효율로 분석되었다.

최근 선진국을 중심으로 MWCNT(Multi-walled carbon nanotube)의 우수한 기계적 성질을 이용한 시멘트 모르타르의 압축강도 향상 연구가 활발하다. 그러나 국내에서 MWCNT 모르타르와 관련된 연구는 국외에 비해 상당히 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 MWCNT 수용액을 시멘트 모르타르에 적용하여 MWCNT 모르타르의 압축강도 증진 효과를 분석하고자 한다. 실험 매개변수는 최적의 MWCNT 모르타르 제작법 도출을 목적으로 강도시험에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 물시멘트비, 재령일, MWCNT의 농도로 선정하였다. 물시멘트비는 0.4, 0.5, 0.6으로 변화시켰고 재령일은 7일, 14일 28일로 구분하였으며 MWCNT수용액의 농도는 2.0wt%로 선정하였다. MWCNT 모르타르에 혼입한 MWCNT 수용액의 분산은 계면활성제와 초음파로 처리하였으며, 증류수를 기반으로 제작 하였다. 실험결과 물시멘트비 0.4, 0.5, 0.6일 때 일반 시멘트 모르타르의 압축강도보다 MWCNT 모르타르의 압축강도가 각각 최대 35%, 20%, 25% 높게 측정되었다. MWCNT 모르타르의 압축강도가 일반 시멘트 모르타르의 압축강도보다 높은 이유는 모르타르의 수화 과정에서 MWCNT의 우수한 기계적 성질이 모르타르 내부의 결합력을 증진시켜 주는 것으로 분석되었다.

사회간접시설의 위험도 증가는 대규모 인적/물적 피해로 귀결될 수 있으며 특히 방조제와 같은 해안구조물의 경우 기후변화로 인한 태풍강도 증가 및 해수면 상승으로 인해 과거보다 다양한 위험도에 노출되고 있다. 그러나 국내외적으로 이러한 외부 환경변화 요인을 포함하여 구조물의 지반공학적, 해안수리학적 위험요인을 종합적으로 고려하여, 정량적으로 위험도를 평가하는 연구는 매우 미진한 실정이다. 우리나라의 경우 방조제 안정성 평가방법은 설계기준에 근거하여 현재의 상태를 평가하는 수준으로 미래에 발생 가능한 위험도에 대한 인지 및 대처에는 상대적으로 불리한 면이 존재한다. 최근 미국 및 유럽을 중심으로 기후변동성의 증가로 인한 방조제 안정성 확보가 주요 이슈로 부각되고 있으며 위험도 해석기반의 확률론적 평가방법과 대응기술에 관심이 모아지고 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 새만금 방조제에 대한 위험도 평가를 수행하기에 앞서 위험도 평가를 위한 체계 확립과 더불어 다양한 위험도 평가 시나리오를 개발하고자 한다. 이를 위해서 국내외 방조제의 주요 위험요소 및 파괴모드별 위험도 평가방안을 종합적으로 검토하였으며, 위험도 해석 결과의 신뢰성을 개선하기 위해서 Network Theory 기반의 새만금 방조제 위험도 평가 모형의 적용 가능성을 평가하였다.

기존 고속철도 자갈궤도구간에서는 궤도 비틀림 현상이 발생하여 안전 위협, 승차감 저하, 유지 및 보수 비용증가, 유지 및 보수 작업으로 인한 열차운행 지연 등의 문제점이 발생하고 있는 실정이다. 궤도구조 개량공사는 열차차단 시간 내에 공사를 완료하고 공사 후 궤도에 대한 구조적인 안전성도 확보해야 한다. 이를 해결하기 위하여 열차차단 시간 내에 궤도 구조를 개량 할 수 있는 급속경화궤도 기술개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 급속 경화궤도는 일반 자갈도상궤도를 콘크리트 슬래브화 시키는 공법이며 기존의 콘크리트궤도와 상이하게 철근이 사용되지 않고 자갈과 초속경 모르타르로 구성되어있다. 국내 고속철도에서 콘크리트경화궤도의 시공이음부에서 구조적 문제가 다수 발생하고 있다. 본 연구는 급속경화궤도 시공 시 발생하는 시공이음매에 대한 보강방안으로 자갈맞물림(Aggregate interlock), Dowel bar, Dowel plate, 지오그리드로 매개 변수화하여 급속경화궤도 시공이음부 보강구조의 성능 검증 실험을 수행한다. 이를 통해 급속경화궤도 슬래브 간에 하중전달효율을 분석하고 급속경화궤도 시공에 적합한 방안을 도출하고자 한다.

본 영구에서는 주변환경과 어우러짐이 부족한 노출콘크리트의 자연과 조화가 중요시됨에 따라 경관 구조 콘크리트의 개발이 주요시 여겨지고 있다. 자연암 형태 경관 구조물은 인공암시장에서 모트타르 방식이 있으나 구조물역할을 하지는 못하며 다른 인공암 들은 경제성 및 시공성이 떨어진다. 이에 노출골재 숏크리트 개발에 대한 연구를 하여 일반 콘크리트로 조성된 비인간적인 공간보다 칼라골재 및 고압살수를 이용한 주변 환경과 어울리는 콘크리트를 개발하며 충분한 역학적 성능을 가지고 있는 고 강도 및 고내구성 재료 개발을 하였으며, 시공성 개선으로 경제성을 갖는 경관옹벽 시공방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 골재 노출용 콘크리트 즉 숏크리트 타설용 품질기준을 설정 하였고, 작업성 및 강도와 내구성 확보를 위한 기본 물성 시험을 실시하였다. 또한 골재노출 콘크리트로 자연환경이 수려한 강원권의 친환경적인 토목구조물을 구성하고자 간이 시험을 통해 시공 단순화를 검증하였다. 숏크리트 공법을 사용하면, 무거푸집 시공과 표면 마무리 과정에 골재노출이 가능하여 다양한 디자인의 골재노출 경관옹벽 시공이 가능하고, 노출된 콘크리트 구조물을 좀 더 경관성 확보하여 콘크리트의 단조로움과 회색 이미지에서 벗어날 수 있는 노출콘크리트를 제작하고자 모형 시험편을 제작하여 실제 노출 콘크리트의 시공가능성을 평가 할 것이다.

2014년 국내에서 발생한 리조트 붕괴사고와 환풍구 붕괴 사고는 대형 인명 피해를 가져왔으며, 이로 인해 구조물 상시 안전점검의 필요성이 더욱 부각되었다. 특히, 강 구조물의 연결부는 파괴에 취약하므로 더욱 철저한 안전 관리가 필요하다. 사용 중 구조물의 안전을 보장하기 위하여 구조물 부재와 연결부의 응력상태를 파악해야 하지만, 기존의 비파괴 검사방법으로는 부재의 사용 중 응력상태를 파악하기 어렵다. 강재의 압입실험으로 강재의 응력상태를 파악할 수 있으며, 나노스케일의 압입실험은 마이크로 단위의 흔적만을 남기므로 비파괴 검사의 방법으로 사용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 용접모재(Weld Metal, WM), 열영향부(Heat Affected Zone, HAZ), 모재(Base Metal, BM)로 구성된 용접 연결부의 미세구조의 구성성분비를 나노압입을 사용하여 측정하는 방법을 제안하였다. 광학현미경을 이용하여 분석된 미세구조 구성성분비와 결과를 비교하였고, 제안된 방법이 유효함을 확인하였다. 향후 연구결과를 바탕으로 구조용강재 용접연결부의 응력상태에 따른 미세구조 특성 변화를 파악할 수 있을 것이고, 용접 연결부의 건전성을 판단하는 진단기술로 확장될 수 있을 것이다.

최근 기후변화, 물 부족 문제 심화 등으로 인한 향후 안정적인 물 공급의 어려움이 예상됨에 따라 현재의 용수공급 시스템의 공급능력 및 취약성을 평가할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 기후변화 대비 안정적인 용수공급을 위한 수자원시설 용수공급능력 및 취약성 평가를 통해 용수공급의 기후변화 적응 전략 개발하고자 한다. 관련 분야의 국내외 연구동향 및 학술적 흐름을 보면 현재 새로운 기후변화 시나리오가 제시되었으며 이에 따른 용수수급 전망 및 수자원시설물 평가에 대한 국내 기술은 초기 단계에 머물고 있다. 국내에서는 통합수자원관리 및 평가를 위해 K-WEAP 모형이 개발되어 적용되고 있는 실정이며, 댐운영 등을 위해 K-MODSIM 등이 개발되어 있지만 이 모형 등을 통해 기후변화에 따른 용수공급능력 평가를 하기에는 한계성 존재한다. 용수공급 능력 및 취약성 평가를 위한 모형은 댐 운영, 수리권 및 용수배분 등을 효율적으로 고려하여 용수수급을 분석하여야 하지만 국내의 경우 용수공급 능력을 평가할 수 있는 방법론 및 평가기술이 미비하여 기후변화 대비 안정적인 용수공급 체계 구축에 어려움이 있다. 따라서 본 연구를 통하여 기후변화에 따른 용수공급 취약시설 및 지역을 도출하고 이에 따른 용수공급시설물 최적 연계 운영 체계 개발 및 향후 예상되는 물 부족 대응을 위한 적응체계를 도출할 수 있도록 국가 수자원장기종합계획 수립 시 기후변화에 따른 수자원 영향을 정량적으로 평가할 수 있는 기술을 개발하고자 한다.

콘크리트의 배합에 있어서 포졸란 물질의 사용은 수화된 시멘트내의 칼슘 실리케이트 수화물을 증가시키고 미세 공극을 채워줌으로써 콘크리트의 투수성을 감소시킨다. 또한 콘크리트 내의 전체 염기량을 낮추어 알카리 골재반응에 의한 균열의 방지에도 효과가 있다. 본 연구에서는 포졸란 물질 중 반응성이 가장 우수한 나노실리카를 사용한 콘크리트 시멘트의 미세구조를 나노압입을 이용하여 분석할 것이다. 물질 표면의 경도를 측정하여 물질의 강도 및 강성을 파악하는 방법은 금속에 대하여 100여년간 수행되어 왔다. 콘크리트의 강도를 파악하는데 있어서도 슈미트 햄머를 이용하여 콘크리트의 표면경도를 측정하고 강도와 연관 짓는 방법이 널리 사용되고 있다. 나노압입 실험은 이러한 이론적인 배경을 바탕으로 나노 스케일의 압입 시험기를 사용하여 시멘트 페이스트를 구성하고 있는 미세구조의 기계적 특성을 파악하는 방법이다. 향후 콘크리트의 동결융해 실험, 알카리 골재 반응, 프리스트레스 강선과의 접착력 실험과 연계하여 균열에 대한 높은 내구성을 요구하는 콘크리트의 제작에 최적화된 나노실리카의 배합비를 산출하기 위한 기초연구로 사용될 것이다.

유지관리를 고려하여 도시철도 자갈도상을 콘크리트 도상으로 교체함에 따라 증가되는 소음진동을 저감하는 방안으로 흡음판을 기존 운행 중인 터널 내부에 부착하는 방안이 다양하게 시도되고 잇다. 기존의 설계에 반영되어 있지 않은 새로운 유지관리, 안전, 화재 등 여러가지 간섭현상이 주요 문제점으로 부각되었다. 국내외 설계기준과 시도된 방안들의 문제점과 시공 및 유지관리를 고려한 요구조건을 비교 검토하여 현실성있는 설치방안을 제한하고자 한다.

국내의 자전거 보도교는 단순지지 형태의 구조적 교량형식이며, 최대 경간장이 약 7.0 m로 많은 개소의 하부 기초 설치로 인한 공사비 증가 및 도시경관을 저하하는 단점이 있다. 국가자전거도로계획에 따르면 도심지 내 자전거 보도교는 급행도로로 건설되어야 하나 기존 자전거 보도교 형식으로는 실용적이지 못하며 유지관리에도 불리한 실정이다. 본 제안교량은 단순 지지 형식의 자전거 보도교를 연속화하여 원형강관 주거더의 경간을 연장하고 하부구조의 개소를 감소시켜 건설 공사비 절감과 경제성을 확보할 수 있다. 제안된 공법은 계획 선형노선대로 주거더의 성형이 가능하여 시공성을 증가시켰으며, 원형강관 주거더의 장경간화로 인해 도시경관을 크게 향상시킬 수 있는 환경 친화적 기술이다. 현재 원형 강관을 이용한 자전거 보도교의 연속된 접속부에 대한 이론적 연구 및 해석적 연구는 거의 이루어지지 않은 실정이며, 국내외 설계 기준은 내용이 미흡하고 복잡한 구조 거동을 반영하고 있지 않다. 본 연구에서는 원형강관을 이용한 자전거 보도교의 접속부에 대한 3차원 유한요소해석을 수행하여 제안 교량의 구조적인 거동을 상세히 분석하고 허용 응력 범위 내에 안정성을 검토하고자 한다.

화재로 인한 건축물 구조부재의 파괴는 추가적인 경제적 손실과 인명피해를 가져오기 때문에 화재에 대한 구조부재의 안전성은 매우 중요하다. 화재에 노출된 철근콘크리트 구조부재의 경우, 부재의 열전도도에 따라 내부 온도가 상승하고 부재의 하중저항강도와 강성이 저하된다. 철근콘크리트 부재의 화재에 대한 구조성능 확보 여부는 일반적으로 표준화재실험을 통하여 입증한다. 콘크리트의 열전도도는 온도에 따라 변하기 때문에 20℃, 100℃, 200℃, 300℃, 400℃, 500℃, 600℃ 700℃, 800℃ 열적 정상상태의 콘크리트 블록을 이용하여 측정한다. 본 연구에서는 철근콘크리트 기둥의 화재에 대한 구조성능 확보 여부를 확인하기 위한 표준화재실험으로부터 얻어지는 열적 비정상상태의 일차원 온도분포 시간이력으로부터 콘크리트의 열전도도를 추출하는 방법을 제안하였다. 표준화재실험으로부터, 기둥의 표면에서 중심까지의 온도분포 시간이력을 얻었다. 콘크리트의 온도에 따른 열전도도 k(T)=α{(T/120)²-T/60+200}에 대하여 다양한 α값으로 온도분포 시간이력을 수치해석 하였고, 실험결과와 가장 오차가 작게 발생하는 α값을 결정하였다. 결정된 콘크리트의 온도에 따른 열전도도는 20℃, 100℃, 200℃, 300℃, 400℃, 500℃, 600℃ 700℃, 800℃ 열적 정상상태의 콘크리트 블록에서 측정된 콘크리트의 열전도도와 비교하였고, 제안된 수치해석에 의한 열전도도 산출방법이 유효함을 입증하였다.

본 연구는 교량 및 터널의 유지관리 투자에 따른 향후 네트워크 레벨의 시설물 성능 수준을 파악할 수 있는 방법론에 관한 연구이다. 시설물의 성능 개선이나 재난방지용 시설 투자 시 관리자 측면에서는 개별 시설물에 대한 효과 측면에 대해서만 연구가 활발하게 진행되어 추정이 가능하나 수십에서 수천 개가 되는 시설물 군을 대상으로 예산 투자 시 시설물군의 미래 성능에 대한 변화는 예측하기 어려운 실정이다. 본 방법론의 목적은 네트워크 차원에서 가능한 최소 정보로 각 예산 시나리오에 따른 시설물군의 미래 성능을 추정할 수 있도록 하고자 함이다. 본 연구의 방법론을 이용하면 교량 및 터널 시설물 군에 대한 유지관리비용 예측 모델과 성능 예측 모델을 바탕으로 관리자가 설정한 예산 투자 시 각 시설물의 향후 10년간 성능이 어떻게 변화하는지 예측할 수 있다. 방법론의 이론적 타당성을 검증하기 위해 59개의 교량과 터널 시설물 사례를 바탕으로 시뮬레이션을 실시하였으며, 이종시설물(교량, 터널)간의 예산 배분시 가장 효과적인 배정 비율을 찾기 위한 Tradeoff 분석도 실시하였다. 본 방법론이 SOC 시설물의 재난 및 방재 시설 투자에 대한 성능 평가 도구로 활용될 수 있다면 각 시설물군 간의 예산 배정 및 우선순위 결정 시 보다 객관적이고 효율적인 의사결정이 가능할 것으로 판단된다.

소규모 대댐과 저수지 시설물은 일상점검, 정기점검 등을 실시하도록 규정하고 있으나 시설물이 안정성을 파악하기 위한 점검 항목, 항목별 평가 방법이 정립되어 있지 못한 상태이다. 또한 관리 전문 인력의 부족, 점검 시 제도적 평가 기준의 미비 등으로 체계적인 유지관리가 이루어지지 못한 실정으로 규모가 큰 댐에 비해 저수지의 파괴 가능성이 높다고 할 수 있다. 실제 소규모 댐과 저수지는 규모가 큰 댐과 정밀안전진단 세부지침이 상이하여 기존의 평가기준을 적용하기엔 무리가 있으며, 소규모 댐과 저수지에 최적화된 안정성 평가 기법의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내외 저수지 위험도 해석방안 조사 및 평가, 소규모 저수지 위험도 평가 및 DB 구축방안 수립, 수리수문학적/지반공학적/구조적 위험도 평가방안 마련, 저수지 붕괴로 인한 피해액 산정방법 검토에 대한 연구 방안을 수립하고자 한다. 최종적으로 저수지 위험도 평가 방안이 종합적으로 검토된 위험도 기반 저수지의 안전성 평가방안 수립하고 이를 활용한 저수지 재개발 우선순위 결정 모델을 개발하고자 한다.