내진보강사업 대가산정 가이드라인(행정안전부, 2019)의 일반사항, 대가산정 방법 및 액상화 평가에 관해 설명하고, 건축시 설물, 토목시설물 및 산업시설물 각각에 관한 일반사항, 내진성능평가 대가산정, 내진보강설계 대가산정, 내진보강공사 대가 산정에 대해 소개하였다.

후설치앵커는 굳은 콘크리트 부재에 설치되어 구조 부재간의 하중 전달 또는 비구조요소의 하중을 구조부재로 전달하는데 사용된다. 국내 후설치앵커는 2007년 콘크리트구조기준 개정에 처음 신설되었으며 기계식 후설치앵커의 설계법만 규정하였다. 2018년 10월 기준 개정에서는 부착식 후설치앵커 설계법도 추가되었으며 특히 부록에서 본문 22장으로 이동하였다. 2020 년 국가건설기준으로 반영되면 법적 기준의 지위를 갖게된다. 내진보강, 구조보강, 증축 및 리모델링을 비로한 구조 요소간 접합뿐 아니라 기계전기설비와 마감재 등 비구조요소를 구조부재에 연결에도 후설치앵커가 많이 사용된다. 이 연구에서는 구조기준의 개정사항을 분석하여 안전하고 경제적인 후설치앵커 설계방법을 제시하고자 한다.

교량에서의 후설치 앵커는 시공 중 또는 유지관리시 주요 부재 또는 부대시설의 설치를 위하여 제한적으로 적용되고 있다. 본 고에서는 후설치 앵커를 적용한 대표적인 사례 중 하나인 교량 점검시설의 설계와 시공 사례를 소개한다. 지금까지 교량의 점검시설은 하부구조와 상부구조 콘크리트가 경화된 이후에 앵커 구멍을 뚫은 후 앵커를 고정하는 방식으로 앵커 시스템이 구성된다. 따라서 이러한 시공 과정을 고려하여 설계하고, 시공하게 된다. 그러나 실 교량에서 콘크리트 부재에는 철근이 배치되어 있고, 표면 또한 요철이 있는 경우가 있으며, 작업 여건이 양호하지 않기 때문에 부적절한 시공 사례도 빈번 하게 나타난다.

공동주택 리모델링 공사에서 필연적으로 발생하는 신/구 구조체의 접합에 사용되는 부착식 후시공 앵커에 대한 시공성 및 인장성능을 확인하기 위하여 30년 이상 경과된 노후 공동주택의 기초판에서 부착식 후시공 앵커에 대한 인발실험을 수행하였다. 후시공 앵커는 리모델링 설계에 주로 사용되는 SD500 이형철근으로 3종류의 직경과 매입깊이를 변수로 직접 인발성능을 검증하였다. 부착식 후시공 앵커의 현장 인발실험결과, 모든 철근직경에서 현행 기준에서 제시하는 부착식 앵커의 설계 묻힘깊이 이하에서 철근 인장파괴가 발생하였다.

콘크리트용 후설치앵커는 설치조건에 민감하여 이에 따라 성능이 다르게 발현될 수 있으며, 구조적 특성상 해당 시험을 통해 성능을 검증하여야 한다. 그러므로 안전성 확보를 위해서 후설치앵커의 설계 시에는 실제 현장 설치조건에 맞는 성능 값을 적용하여야 하며, 설치 시에는 설계 시 고려한 조건들을 준수하여 적합한 설치방법에 따라 설치하여야 한다. 이에 본 연구에서는 설치조건에 따른 후설치앵커의 성능 변화를 분석하였다.

본 연구에서는 기계식 후설치앵커 중 비틀림 제어 확장 앵커를 비균열콘크리트에 설치한 것으로 연구범위를 국한하고, 슬리브와 헤더를 개선한 국내 A사의 앵커를 시험대상으로 선정하여 콘크리트 강도와 앵커의 유효 묻힘깊이에 따른 단일앵커에 대한 인발시험을 수행하였다. 시험결과를 나타낸 것으로 모든 시험체 군에서 변동계수 15%이내의 성능을 나타내었고 이러한 결과로 볼 때 후설치앵커의 성능은 만족하고 있는 것으로 판단된다.

기존 구조물의 리모델링, 내진보강 및 용도변경에 따른 구조 보강의 수요가 증가하고 있다. 기존에는 내진보강 공법으로 전단벽 증설 또는 신설방식의 보강 공사가 주를 이루었다. 하지만, 최근에는 시공적인 측면과 전단벽 신설 시 발생하는 기초 보강을 최소화하기 위해 강재를 이용한 건식 내진보강 공법이 증가하고 있다. 신구 콘크리트 부재 연결을 위한 고전단 링앵커와, 기존 콘크리트와 신규 강재 접합용 고전단 링앵커를 개발되었다. 개발 후 학교 건축물을 비롯하여 다수의 실제 프로젝트에 적용되었으며, 구조효율성과 시공성 우수성이 검증되었다. 이 발표에서는 콘크리트용 및 강재용 고전단 링앵커의 설계 와 시공 사례를 소개하고자 한다.

최근 한반도 지진 발생 회수, 규모 증대 및 전과 다른 내륙에서 발생 등, 외적으로는 지진 하중의 위험성이 증가하고 있으며, 이와 더불어, 국내 사회기반시설물의 노후화에 따른 내적인 취약성 역시 가중 되고 있다. 지진 발생 시 긴급 대처와 유연한 대책 마련을 위한 과학적이고 합리적인 안전성 평가 기술은 시설물 자체 손상을 넘어 붕괴 시 많은 2차 피해를 야기할 수 있는 대표적인 사회기반시설인 댐 저수지 및 교량에 있어 매우 미진한 상태이다. 또한, 중요시설물의 관리 주체는 시설물별 가속도 관측을 수행하고 있으나, 설치된 장비의 성능 및 비용을 고려시 상대적 활용도가 매우 낮은 실정으로, 이러한 활용도를 제고하는 기술개발이 요구되는 상항이다.

지진 시 필댐에 손상이 발생하는 경우, 심각한 인명 및 경제적 피해를 유발할 수 있으므로 이의 안정성 평가는 중요하다. 필댐의 손상은 일반적으로 수치해석으로 계산된 침하량으로 평가된다. 하지만 수치해석모델을 내진성능평가에 활용하기 위해서는 선제적으로 수치모델의 검증이 필요한다. 본 연구에서는 필댐의 계측기록과 동적 해석결과를 비교하여 수치모델의 정확성을 평가하였다. 비교 결과, 수치해석은 필댐의 동적응답을 정확하게 예측하는 것으로 나타났다. 따라서 수치해석은 필댐의 내진성능평가에 활용 가능한 것으로 평가된다.

Failure risk investigation of any structure in a seismic zone can be done by the seismic probabilistic risk assessment (SPRA), which became a very attractive area of research in terms of safety measurement. This paper introduces such kind of concept to identify which magnitude in a specific seismic zone will contribute more vulnerable failure point in a structure. Here, for implement this idea a case study on a concrete gravity dam has been carried out. In order to make a correlation between the magnitude and failure risk contribution based on different damage stage, a combination of seismic hazard analysis and the probability of structural collapse is adopted. Therefore, the deaggregation of the mean annual frequency of failure risk by magnitude is used in this study to quantify four different limit stages of failure identification criteria. Consequently, from analyzing the result, in case of concrete gravity dam, this deaggregation approach shows the tensile crack in the base looks more vulnerable damage stage for the specific seismic zone.

일정 규모 이상의 사장교와 현수교에는 자유장, 주탑, 보강거더에 지진가속도계가 부착되어 있다. 이 연구에서는 부착된 센서를 활용하여 지진발생 시에 긴급하게 지진안전성을 평가하는 방법을 제안하였다. 표준화된 시스템으로 긴급한 평가가 이루어지므로 센서 단위의 평가가 효과적이며, 경주, 포항지진에 대한 특수교량의 데이터 분석을 통하여 평가 방안을 도출하였다. 자유장, 교각기초, 앵커리지와 같이 지반 또는 지반과 인접한 위치에 설치된 가속도계는 최대가속도로 평가를 수행하고 주탑상부, 보강거더 등 구조물에 부착된 가속도계는 가속도의 변환을 통한 변위비교로 평가를 수행하는 것을 제안하였다.

과거 지진가속도계측기는 “지진·화산재해대책법” 제6조, 제7조에 따라 2010년 고시된 “지진가속도계측기 설치 및 운영기준”에 의거 시설물 관리주체가 설치 및 운영 되었다. 하지만 시설물 관리주체에서는 구조물별 가속도 관측을 수행하고 있으나 지진 발생 시, 이를 활용하지 않거나 최대 가속도 데이터만 저장, 이용하고 있는 실정으로 데이터의 활용도를 제고할 수 있는 방안 마련의 필요성이 제기되었다. 따라서 “지진가속도 응답신호를 활용한 공공시설 안전관리 기술개발” 연구를 통해서 지진가속도 응답신호 종합분석 시스템이 개발되었다. 하지만 안전성평가를 위한 연구는 “지진가속도계측기 설치 및 운영기준” 제9조에서 정의하는 9개항의 시설물 중 건축물에 해당하는 시설물에 제한적으로 적용되었기에 추가적인 연구가 필요한 실정이다.

현재 (초)미세먼지의 주요 발생 원인이 되고 있는 질소화합물(NOx) 및 PM10, PM2.5 미세먼지 입자 제거를 위해 화물차를 비롯한 경유차에 대한 다양한 규제와 정책이 추진되고 있으나 가시적인 개선 효과가 나타나지 않아 근본적인 대책이 필요한 실정이다. 이에 관한 대책으로서 국내에서는 도로 물청소, 분진흡입, 노후 경유차 대도시 운행 제한 등을 시행하고 있으나 구체적인 저감효과에는 한계가 있어 능동적인 대응 방안을 마련이 시급한 실정이다. 또한, 도심부 도로에서 발생하는 미세먼지는 도로변을 걷는 보행자와 차량 운전자의 건강에 직접적인 영향을 주는 심각한 환경문제로 대두됨에 따라 도로변 미세먼지 저감 필요성이 증대되고 있다. 따라서, 이 연구에서는 기능성 건설재료를 활용하여 도로변 미세먼지 저감 기술 개발에 관한 실증 방안을 제시하고자 한다.

최근 정부의 미세먼지 특별법이 발효됨에 따라 비상저감조치 시행시 건설현장 및 공장 작업시간을 조정 및 단축하도록 권고하고 있지만 정량적인 기준 및 저감기술 부재로 인해 기업의 자발적 참여를 유도하는 수밖에 없는 실정이다. 또한 최근 도로포장 재료생산 플랜트에서 발생하는 비산먼지 및 유해가스로 인한 피해사례가 다수 발생하고 있으며 이로 인한 공장 주변 주민들과의 갈등이 심각한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내외 도로포장 관련 비산먼지 발생현황 및 관련법에 대한 조사를 수행하고, 도로포장 전주기(생산-시공-운영)에서의 단계별 발생량 조사를 통해 각 단계에 적합한 비산먼지 저감기술 개발 및 적용방안을 제시하고자 한다.

미세먼지 대응기술이 종전의 관리용이성(PM10, 1차 배출) 중심에서 위해성(PM2.5, 2차 생성) 중심으로 패러다임이 전환된 현시점에서, 입자상 물질뿐만 아니라 초미세먼지 2차 생성 전구물질인 질소산화물(NOx) 제거를 통하여 대기오염을 극복할 수 있는 방안이 사회적으로 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 도로이동오염원에서 배출되는 질소 산화물을 효율적으로 제거하기 위한 방안으로 미세먼지 전구체 저감 소재를 도로 및 도로변에 설치되어 있는 기존 콘크리트 구조물에 고정화하기 위한 기초연구를 진행하였다.

타이어 마모입자는 자동차의 주행 중, 도로와의 마찰에 의해 타이어 고무 입자와 도로 먼지와의 혼합형태로 발생하게 된다. 생성된 타이어 마모입자는 다양한 환경 요인(햇빛, 바람, 빗물)과 이동 과정을 통해 환경과 인간에 영향을 미칠 수 있다고 보고 된다. 본 연구에서는 타이어 마모입자에 의한 환경과 인체 영향에 대한 정확한 사실을 알리고자, 타이어 산업체 그룹의 연구 결과를 활용하여, 미세먼지 내 타이어 마모입자의 기여와 영향을 소개하고, 친환경타이어 개발 에 관한 연구 사례를 제시하고자 한다.

교량의 신축이음장치는 상부구조의 온도신축 이동 및 회전을 원활하게 수용하기 위하여 설치하는 부속장치 중의 하나이다. 따라서 계절에 따른 즉, 온도 변화에도 적정 유간을 확보하여 교량의 설계시의 구조적 거동을 유지하는 데에 그 중요성이 있다 하겠다. 그러나, 최근 잦은 이상기온(폭염) 지속, 교대 지반이동, 접속부 콘크리트 포장 팽창 등 여러 요인으로 신축 이음장치 유간의 부족 현상이 관찰되고 있다. 이는 Blow up, 교량 구조적 손상으로 이어지게 되므로 모니터링을 통하여 선제적 유지관리가 가능하도록 ‘무차단 교량 신축이음장치 유간 조사 장비(이하, NEXUS)를 개발하여 실용화 중에 있다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 유간을 NEXUS 장비를 활용하여 조사하여 그 거동특성을 살펴보고자 하였다.

토공부 시공 시 공간이 협소한 교대, 옹벽, 암거 등의 구조물 뒤채움부는 다짐시험 관리가 곤란하다. 또한, 노체부는 공기 단축 등에 의한 다짐관리 소홀에 우려가 있다. 이와 같은 문제는 현행 토공 다짐도 측정시험으로 주로 사용하는 평판재하시험 방법의 적용상 난이도가 높기 때문이다. 평판재하시험을 하기 위해서는 반력 역할을 하는 장비가 있어야 하고, 시험에 시간이 과다하게 소요되며 이 모든 과정이 인력에 의해서 이루어지므로 주관적 평가에 오류가 발생할 수 있다. 한편 이를 보완하기 위하여 소형충격재하시험을 활용한 다짐관리 기준이 제정되었으나 이 또한 인력운영에 한계가 발생할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 다짐관리를 간편하고 빠르게 토공부 다짐관리를 위한 자동화 시스템을 개발하고자 한다.

공용 중인 교량의 건전성을 파악하고 유지관리에 활용하기 위해 서해대교 사장교 구간에는 구조건전성모니터링(structural health monitoring) 시스템이 설치되어 있다. 이를 통해 바람, 지진과 같은 작용하중(applied loads)과 함께 진동, 형상변화, 신축, 부재력, 응력(변형률)과 같은 구조응답(structural response)을 모니터링하고 있다. 2000년 준공 이후 현재까지 장기간 축적된 구조응답 데이터를 기반으로 분석 및 평가를 수행한 결과, 상시 거동뿐만 아니라 다양한 재난상황 시에도 교량 구조계의 거동은 건전한 상태임을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 신속하고 편리한 고속도로 유지관리를 위해 주행 중인 차량에서 실시간으로 영상을 수집하고 분석하여 현장의 노면 포장 상태를 모니터링하고 손상을 탐지하는 딥러닝 기반의 고속도로 포장 손상 조사 기술에 대해 소개한다.