실제 구조의 현재 상태를 모니터링하고 평가하기 위해 디지털트윈 기술이 적극적으로 연구되고 있다. 디지털트윈은 현장에서 수행되는 기존의 유지 관리 방법을 가상 온라인 모델을 사용하여 실시간으로 관찰하고 탐지할 수 있는 시스템으로 w 전환할 수 있다. 따라서 본 연구는 교량에 대한 디지털트윈 기술 구축을 위한 선행 연구로써 보 구조물에 대하여 디지털트윈 모델을 설계하고 검증하였다.

본 연구는 길이 1m의 SD400 D13, D10 철근 시편의 중앙 20cm를에 염화칼슘(CaCl2–10%)과 10V의 전압을 인가하여 부식을 촉진시킨 수, 부식으로 인해 줄어든 단면적과 철근의 인장 거동과의 관계를 파악하기 위한 것이다. 9주 동안의 실험을 통해 평균 15.57%의 단면 손실을 이루었으며, 이때 부식이 진행된 시편에서 항복응력의 저하, 탄성계수 감소 등의 현상이 나타난 것을 확인할 수 있다.

필댐의 경우 일반적으로 저수위, 간극수압계, 누수량계 및 정상침하계 등을 이용하여 안전관리를 수행하고 있다. 상기 계측기의 설치 목적은 대부분 공사 중 안정성과 관련 있지만 댐 완공 후 관리중인 시점에서는 주로 계측기의 경시변화만 분석하여 그 활용도가 저하되었다. 따라서 본 연구로 주성분 분석을 통해 저수위-간극수압계의 상관성은 높은 것으로 나타났고 간극수압계 그룹 내에서의 상호 상관관계로부터 그룹 내 계측기들이 상호대체 될 수 있는 것으로 판단된다. 또한 향후 미계측 값의 추정 및 이상값 제거를 위한 유용한 정보로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

공동구용 수직구 접속부는 부등침하 발생, 지하수위 저감, 지진 등 동하중에 의한 상대변위 발생 등의 문제점이 야기되고 있다. 현재 국내에서는 수직구 접속부 시공 시 지반안정화를 위한 각종 공법을 적용하고 있으나, 접속부에 대해 직접적인 보강/차수 기술 적용은 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 공동구용 수직구 접속부에서 야기되고 있는 문제점을 상쇄할 수 있는 공동구용 수직구 접속부 보강/차수 장치 시제품을 개발하였다.

도로 교량 시설물은 국가 기반 시설물로써, 인적, 물적 이동에 소요되는 시간을 단축시켜 사회적 경제성 창출 효과를 유발 하였을 뿐만 아니라, 지역간 이동을 원활하게 하여 국가 균형발전에 이바지하여 왔다. 우리나라의 경우, 1970-80년대 고도의 산업화가 진행되면서 많은 수의 도로 교량이 집약적으로 건설되었다. 시간이 지남에 따라 시설물들이 노후화되면서 도로 교량 시설물의 합리적인 자산 관리 및 의사결정체계 운용을 위하여, 국내에서는 시설물의 성능을 종합적으로 평가하는 종합성능평가 안이 도출되었다. 현행 교량 종합성능평가에서는 1,2종 시설물에 대한 평가 성능으로 안전성능, 내구성능, 사용성능을 합산하여 종합적인 등급을 산정한다. 하지만, 국내 도로 교량 중 대다수인 중소 교량에 대해서는 종합성능평가가 존재하지 않는 상황이며, 이에 대한 적용성 연구가 필요한 실정이다.

「시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법」 8조 제정에 따라 「재난 및 안전관리 기본법」상 특별관리대상시설이 제3종시설물로 편입되어 관리대상 건축물이 급증하였다. 이에 본 연구에서는 서울시의 제3종시설물 중 건축물 지정현황을 파악하고, 주요 변수별 통계분석을 수행하였다. 본 연구결과는 향후 서울시가 제3종시설물 중 건축물의 관리 및 운영에 관한 시 책마련의 기반자료로 활용될 수 있다.

국내 철근콘크리트 구조물의 경우 제작 시기를 고려했을 때 노후화가 상당히 진행된 경우가 많다. 이에 대한 안전검토 및 내진성능평가를 위해서는 노후화된 재료의 특성을 고려하여 평가하여야 한다. 그 중 동결융해에 관한 실제 거동에서 유사한 거동을 분석하기 위하여 실제 구조물의 형태에 가깝게 제작하여 평가를 진행 할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 300×450×2240mm의 보를 제작하였다. 동결융해된 보는 KS F 2456 및 ASTM C 666에서 제시하고 있는 동결융해 시험법을 따라 - 18℃~4℃를 1Cycle로 선정하여 300Cycle의 동결융해를 진행하였다. 두 시편 모두 4점 휨 실험(4Point Bending Test)으로 실험하였다.

비탈면 붕괴의 한 요소로 동절기 및 해빙기 과정에서 동결-융해에 따른 풍화, 수축-팽창 등의 영향으로 비탈면 안정성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 실제 국내외에서 해빙기 시기에 비탈면 붕괴사고가 빈번히 발생하고 있다. 본 연구에서는 해빙기 비탈면의 안전 확보를 위하여 해빙기 비탈면 유지관리 방안을 제시하였다. 외관조사 및 자료조사를 통한 상세 점검을 바탕으로 고도화된 위험성 평가 여부를 결정하고, 위험성 평가에서도 위험성이 높다고 판단되는 경우, 전기비저항 등을 통해 위험단면을 선정하여 실시간 모니터링을 경제적으로 실시할 수 있도록 유지관리 프로세스를 계획하였다.

본 연구에서는 페로니켈슬래그 기반 무기계 바인더와 혼합된 콘크리트를 사용한 강성관에 대하여 관로 내부 조사를 실시하였고, 경사계 및 스트레인게이지를 부착한 후 장기 계측을 위한 자동화계측시스템을 설치하여 장기 데이터를 분석하였다. 개발한 강성관과 일반관은 내부 상태를 촬영한 결과 모두 이상상태가 발견되지 않았고, 장기 변형률도 매우 유사한 결과가 측정되었다. 이를 통해 개발된 강성관은 상용품으로 활용하는데 문제가 없을 것으로 판단된다.

최근 비탈면의 다양한 붕괴사고, 지반변형 등으로 인하여 비탈면 유지관리에 대한 관심이 증대되고 있는 실정이다. 일반적으로 비탈면에 대한 점검자의 접근성이 양호한 경우는 조치 및 대응이 적기에 취해질 수 있으나, 점검자의 접근성이 곤란한 경우는 장기적인 관점에서 비탈면의 유지관리가 용이하지 않은 것이 현실이다. 본 연구는 점검자의 접근성이 양호하지 않은 비탈면에 대해서 무인체(드론)을 활용하여 비탈면 지반거동의 경시변화를 관찰하고, 이들 결과를 통해서 전반적인 지반 안정성을 사전에 파악하고자 하는 유지관리 사례를 소개하고자 한다.

NATM터널의 경우 대부분 산악지역에 위치함에 따라 배수형 터널이 지배적이다. 그러나 NATM 터널에서의 배수기능 저하와 수압작용, 이에 따른 라이닝 변상(누수, 백태 등)이 다수 보고되었으며, 매년 내구성과 사용성 확보를 위한 유지관리 비용이 투입되고 있다. 본 연구에서는 고속철도 NATM 터널을 대상으로 최근 실시한 정밀안전진단 결과를 활용하여 횡배수관 막힘 현상과 지보패턴과의 상관관계 분석사례를 소개하고 향후 개선방안에 대한 연구방향을 제시하고자 한다.

According to this research, the buoyancy force safety review of the buried water pipeline is carried out to determine the safety. In addition, it suggests ways to use as basic data for establishing future maintenance strategy.

OO상수도 밸브실은 하부 PILE 미설치로 인하여 부등침하가 발생하였으며, 이로 인해 벽체 이격, 상부슬래브 균열, 배 관 접속부 파손 등이 발생하였다. 부등침하로 인한 밸브실 및 배관의 안전성 확보여부를 구조해석을 통해 확인하고 보 수·보강 공법을 제시하고자 한다.

케이블 교량에서 케이블은 가장 중요한 구조부재의 하나이며, 케이블의 내부 장력을 모니터링하는 것은 케이블 교량 유지 관리에서 필수적이다. 본 연구에서는 케이블 장력을 효율적으로 모니터링하기 위한 무선센서 기반의 장력추정 자동화 시스템을 개발하였다. 무선센서에 포함된 가속도계를 통해 케이블의 진동을 계측하고, 진동기반 장력추정법을 통해 케이블의 장력을 추정하였다. 장력추정 절차를 자동화하기 위해 가장 널리 사용되고 있는 기계학습법의 하나인 합성곱 신경망을 도입하였다. 개발된 자동화 기법은 싱글보드 컴퓨터의 하나인 라즈베리파이3 모델B+에 구현하였으며, 실험실에서 모형 케이블을 이용하여 성능을 검증하였다. 케이블의 장력이 바뀌는 경우에도 개발된 시스템은 자동으로 변화된 장력의 크기를 잘 계측할 수 있는 것을 확인하였다.

기계식 신축이음장치는 온도변화, 크리프 등에 의한 상부구조 수평변위를 수용하고 불연속면을 연속화시켜 차량의 주행을 원활하게 하는 교량부속장치이다. 하지만 윤하중의 직접재하 및 제설제 등에 노출되어 신축이음장치의 파손, 후타콘크리트 균열 및 탈락 등 많은 문제를 동반하고 있다. 이러한 신축이음장치는 교량 공용기간 중 약 10년 주기로 교체 공사가 필요한 소모성 구조부재이며 매년 동일한 수준의 국가 예산이 지출되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존의 신축이음 교체 공사 시 기존 교량에 무조인트 교량 시스템을 도입하여 유지관리 비용을 저감할 수 있도록 하였다.

OO상수도 매설관로 주요 불탐구간의 매설환경 조건은 고압송유관, 광케이블, 전력선, 도시가스관 등 주변지장물의 전자기장 간섭이나 도로 성토에 따른 토피고 증가 및 주변 굴착공사에 따른 접근 불가 등의 상태이므로, 관로 유지관리를 위하여 직접적인 조사 등을 실시할 필요가 있는 것으로 판단된다.

본 연구에서는 이미 개발된 BIM 기반 건축물 구조 안전점검 및 유지관리용 COBie(Construction Operations Building information exchange) 문서 및 기록 체계를 검증하기 위한 테스트베드 수행에 앞서, 대상 건축물의 선정 및 안전점검 수준을 결정하고 테스트베드를 수행하는데 필요한 정보를 수집‧기록‧검토할 수 있는 시나리오를 제안하였다.

There have been arguments in terms of defects liability for apartment building, and one of the arguments is that crack width less than 0.3mm which is appeared in the concrete structures should be defined as defects without application of allowable crack width under Construction Specification. Another argument states that the crack width less than 0.3mm appeared in concrete structures is not defect according to the Construction Specification. This study analyzes the engineering characteristics of concrete crack appeared in apartment building with the comparison of allowable crack width in terms of design, construction, and maintenance.Moreover, regarding defects in apartment building, this study analyzes legal problems which are found in the comparison of defects liability clause stipulated in the related regulations, and also analyzes all together the foreign regulations on defect liability and defect repair costs in the previous appraisal reports.

화재시 콘크리트 구조물의 노출 온도를 판단하여 화재 피해 범위를 신속하게 판단할 수 있는 무기질 변온색소를 포함한 시멘트의 개발을 목적으로 한다. 400℃의 온도에 노출된 콘크리트는 물리·화학적 변화에 의해 내구성과 내하력이 감소한다. 따라서 400℃ 온도에 노출 유무를 확인하기 위해 400℃의 온도에서 보라색에서 흰색으로 변하는 망간바이롤렛 변온색소를 사용하여 무기질 시멘트를 제조하였다. 제조된 시멘트는 400℃에서 색상의 변화와 함께 30분과 60분 이상의 노출시간도 판단할 수 있는 특징을 나타내었다.

가설교량의 접속부 구간은 하부구조의 지지강성의 차이로 인해 부등침하가 발생할 가능성이 큰 취약구간이다. 부등침하로 인한 접속부의 단차 발생으로 노면소음, 접속슬래브 파손, 차량진동, 구조물의 충돌하중 발생 등의 문제점이 나타 나고 있으며 주기적으로 재포장을 실시하여 가설교량과 뒤채움부의 단차를 조정하고 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 차량 우회용 가설교량의 현장 조사를 통한 분석한 결과 가설교량의 경우 뒤채움부가 폐합된 일반 교량과 달리 접속부 형상이 복잡하여 토사 유실로 인한 침하 가능성이 높고 뒤채움부 침하로 인한 접속부 단차가 발생하는 것을 확인하였다. 이에 가설교량 단부의 3차원 설계를 통해 가설교량의 특징을 고려한 뒤채움 침하 방지 방안을 연구하였다