기존구조물의 안전성검토와 관련하여 구조물의 강성에 대한 현재상태를 추정하는 방법에 대하여 연구하였다. 구조계의 동특성계수들을 입력지진기록과 이에 의한 거동응답의 측정기록을 바탕으로 추정하였는데, 이때에 Extened Kalman Filtering기법을 사용하였다. 이를 위하여 상태방정식을 통상의 시간영역에서 구성하는 방법과 주파수영역에서 구성하는 방법을 제시하였다. 이 기법들의 검증은 시뮬레이션기법에 의한 방법과 함께 Shaking Table에 설치된 소형구조모형을 이용한 실험적 방법으로 수행되었다.

직교 이방성으로 보강된 평판 구조물 해석을 위한 방법제시가 본 논문의 주요 내용이다 이 방법에서 는 변형된 정적 압축법올 이용하여 직교 이방성으로 보강된 평판 구조물과 동퉁한 강성을 가지는 2차원 그렬리지 구조물을 생성하여 해석에 응용하고 있다. 대표적인 구조물을 선택하여 이론을 적용시켜 해석 을 한 결과 직교 이방성으로 보강된 평판 구조물 해석에는 본 논문의 방법이 매우 효과적임이 입증되었 다.

구조물이 대형화되고 복잡해짐에 따라 구조물의 체계신뢰도 평가는 매우 어려워지며 많은 계산량을 요구한다. 특히 작용하중들이 시간적 변화특성을 가지거나 구조물의 파괴모드가 여러가지인 경우는 더욱 복잡하다. 구조물에 작용하는 대부분의 하중들은 그 발생강도 뿐만 아니라 발생시기, 발생빈도 등이 무작위특성을 가지므로, 이러한 시간적 변화특성을 합리적으로 반영하기 위해서는 종래의 확률변수 모형보다는 확률과정을 이용한 모형화가 바람직하다. 구조물 체계신뢰도의 근사해법으로 3계구간식 상한치를 이용한 점추정식 근사해가 제안되어졌다. 이 3계 점추정식 근사해는 현재 많이 사용되는 다른 근사해들과 비교할 때 적은 계산량의 증가에도 불구하고 정확도가 상당히 높으며 체계파괴확률 함수의 연속성이 보장된다. 상시하중과 함께 여러 일시하중이 작용할 때, 하중 조합효과를 보다 효과적으로 반영하기 위해 기존의 하중합치법을 보완하여 넓은 한계수준에서 정확도를 높였다.

최근 구조물과 지반간의 상호작용이 원자력 발전시설, 해상구조물, 기계기초 등에 대한 내진설계시 매우 중요하다는 것이 일반화되고 있다. 그러나 지금까지 구조물 내진설계시 이러한 구조물이나 지반의 특성이 무시됐었다. 내진설계상 구조물 밑에 있는 지반에 의한 세가지 주된 영향은 Soil Amplification, Kinematic Interaction과 Inertial Interaction이다. 이 논문에서는 반지하구조물 내진설계시 필요한 지반거동을 Soil Amplification과 Kinematic Interaction을 고려하여 구하였으며, 1971년 San Fernando 지진기록으로부터 그 특성을 실제적으로 입증하였다.

본 연구에서는 기초의 uplift의 영향을 고려하여 지진하중에 대한 건축구조물의 동적 거동을 예측하는 효율적인 방법을 제안하였다. 기초와 지반의 관계에 대한 모델에는 Winker 모델과 Two-Spring 모델이 있다. Winker 모델에 의한 해석방법은 정확하기는 하나 계산 시간이 오래 걸리고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서 Winker 모델을 보다 정확하게 나타낼 수 있고 해석이 간편하며 효율적인 등가 Two-Spring 모델(S-모델)을 제안하였다. S 모델은 기초에 정적하중이 작용했을 때의 기초 중앙의 모멘트와 회전각의 비선형 관계를 간단한 5개의 선형적인 관계로 나타냄으로써 유도되며, S모델에 의한 동적해석 결과는 Winker 모델에 의한 해석 결과와 잘 일치하였다.

반복 비선형 계획법의 하나인 선형화 기법을 절대수령의 전제아래 합성 구조물의 최적 설계에 옹용한 다 선형화 기법은 설계문제의 제약조건을 선형화된 둥가 제약조건으로 변형시키며 actlve-set 정책올 구 사한다. 결과， 매 설계단계에서 풀어야 할 상태 및 수반 방정식의 수를 줄임으로써 실질적인 계산의 절감 올 기한다. 기둥으로 받쳐진 판-보 구조물은 최적화 기법의 능력을 시험키 위한 합성구조물의 좋은 예로 서， 설계결과 선형화 기법은 만족할만한 수렴치로써 최적해를 산출함을 알 수 있고 나아가 이 방법은 모 든 종류의 최적화 문제에 적용될 수 있을 것으로 보인다.

응력집중부에 존재하는 균열에 대해서 J 평가식은 그 주위의 응력집중부의 국부변형과의 관계에 대해서 인장 및 압축이 있는 두곳에서 BEM 해석과 광탄성 실험한 결과와 COD 및 J치의 무차원량 J 하(E) /Σ 하(y) 상(2) a와 그 경우의 평균변형 및 항복변형의 비(e/e 하(y) )와의 관계는 균열의 길이에 의하지 않고 응력집중부의 형태에 거의 지배적으로 결정되는 일의적 대응관계가 있다. 2. 무한연속부 내부의 어떤 결함에 의한 평가식으로 부터 구한 값을 불연속 구조물내의 응력집중부에 존재하는 결함에 비하여 비교 정리하면, J 하(E) /Σ 하(y) 상(2) a=3.345(e/e 하(y) ) 상(2) 의 구간은 e/e 하(y) ≤1이고, J 하(E) /Σ 하(y) 상(2) a=3.345(e/e 하(y) )의 구간은 e/e 하(y) ≥1로서 이식들은 결함부 J평가식으로 사용할 수 있다. 3. 경계요소법에 의한 J식의 값과의 사이에는 가공경화율은 E/100을 사용하므로 이론과 실험결과가 거의 일치함을 보이고 상기 J식은 불연속평판 구조물이 결함을 가질 때 응력설계곡선의 자료가 될 수 있다.

분극전위변화에 따른 고역 내식성 알미늄합금(5083)의 SCC 거동을 연구 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 5083 알미늄합금의 K 하(IC)은 134.81~148.38kg/mm 상(3/2)이며, 전위변화에 따라 K 하(Ii)은 75.92~145.78kg/mm 하(3/2)이다. 2. K 하(I)-V의 거동은 양분극시 Region I 과 II가 나타나고, K 하(Ii)/K 하(IC)의 비가 작을수록 crack성장속도도 빠르게 나타난다. 3. 분극전위 -987mV SCE에서 crack성장속도가 가장 지연되므로 122mV SCE을 음분극하면 SCC 방지효과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 4. 입계의 β상의 석출은 분극전위가 클수록 크게 나타난다.

콘크리트 구조물 절단에 사용되고 있는 다이아몬드 와이어 쏘가 장착된 당김형 절단 장치의 단점을 개선하여 밀기형 절단장치를 개발하였다. 개발된 밀기형 절단장치에는 먼지 집진 커버가 부착되며 마찰열을 냉각하기 위한 건식이나 습식방법을 선택할 수 있다. 개발된 절단장치의 동작특성과 집진 먼지의 누설률 측정을 실험하였다. 시험결과 원활한 동작특성을 보였으며, 먼지의 누설률은 1.7%인 것으로 나타났다. 개발된 절단장비를 사용하여 생물학적 차폐 콘크리트 절단 시 작업자의 내부 피폭선량을 평가하였다. 보수적 평가를 위해 노심 중심부분을 절단하는 경우를 가정하였다. 비방사능이 99.5 Bq·g-1인 누설 먼지로 인해 반면마스크를 착용한 작업자의 예탁유효선량은 0.25 mSv로 평가되었다. 개발된 밀기형 절단장비 사용 시 미량의 먼지 누설률로 인해 작업자의 방사선 피폭이 저감되며, 사용의 편리성으로 세부 절단 계획을 수립할 수 있어 방사성 콘크 리트 폐기물 감량에도 기여할 수 있다. 따라서 원전의 방사화된 생물학적 차폐 콘크리트를 비롯하여 철근 콘크리트 구조물 해체 작업 시 절단 장비로서 사용될 수 있을 것이다.

한국시설안전공단에서는 ‘시설물의 안전관리에 관한 특별법’에 따라 철근콘크리트 구조물의 안전점검 및 정밀안전진단을 실시하도록 제시하고 있다. 그러나 한국시설안전공단 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침의 평가방법에서는 평가결과를 등급으로 제시하기 때문에 구조물의 잔존수명을 알 수 없으며 부등침하가 구조물의 잔존수명에 미치는 영향을 반영하지 못한다. 따라서, 이 연구에서는 부등침하의 영향이 반영된 구조물의 잔존수명 평가모델을 제시하고자 하였다. 부등침하와 각 변위의 상관관계를 나타내는 기존의 연구를 바탕으로 부재의 공칭강도에 부등침하의 영향을 반영시키기 위한 식을 제시하였으며, 실제 철근콘크리트 구조물의 현장데이터를 활용하여 부등침하가 구조물의 잔존수명에 미치는 영향을 분석하였다.

본 연구에서는 건설 구조물에 사용되는 건설 자재 중 콘크리트 구조체에 전면 부착 시공되어 건축물의 내외부로부터 스며들거나 넘쳐흐르는 물을 막을 수 있는 차단마감재인 방수재료에 있어 가속 환경 조건 속의 지하 외벽에서의 방수 성능 설계의 일환으로 내진 성능 설계 가능성을 제안하고 그 품질검증 시험방법에 대해 검토하였다. 국내외 건설자재 내진설계 현황을 살펴보았을 때, 국내의 경우 아직까지 현행법상 건축 과정에서의 내진설계 규제는 있지만 자재에 대한 규제는 없어 내진용 제품군이 드물고 대부분 시공법에 의존하고 있는 상황이다. 국외의 경우 일본, 캐나다, 독일과 같이 비구조재에 내진성능을 부여한 다양한 건축자재가 개발되고 있음을 확일 할 수 있었고, 이러한 내진설계 개념은 앞장에서 살펴본 바와 같이, 지하 콘크리트 구조체에 전면접착 혹은 부분 부착되어 시공되는 선행 외방수재료에 있어 지진에 대한 보완 대응력을 가질 수 있다면 내진 설계된 구조체와 함께 누수 예방 및 방지 기술로서 그 적용성을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

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.

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.

K-water에서 운영·관리 중인 수차발전기(대수력, 보수력, 조력)는 전기사업법에 따른 정기검사 및 자체규정에 따라 종합시험 등 성능진단을 수행하며 안전관리에 만전을 기하고 있다. 이 중 보수력은 현재 녹조대비 댐-보 연계 운영 등에 의해 당초 보 관리수위보다 수위 저하하여 운영하는 등 사회적인 변화를 겪고 있는 상황으로 이때 보 수위가 당초 제작사에서 제시한 발전가능수위를 벗어난 경우 운영부서에서는 무효방류 최소화를 목적으로 안정적인 발전가능 범위에 대한 기술 검토가 필요한 실정이다. 이에 수위가 낮아졌을 경우 수차발전기와 토목구조물간의 운영 안정성에 관하여 성능진단을 통해 종합분석하여 안정적으로 설비를 운영·관리하고자 한다.

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.

콘크리트 구조물의 균열은 재료의 성질, 시공방법, 환경 및 외력, 설계 등 많은 요인으로 인해 발생한다. 균열은 구조물에 치명적인 손실을 초래할 수 있다. 따라서 콘크리트 구조물의 균열을 조사하는 것은 검사 과정 중 중요한 평가로 인지되어 지고 있다. 그러나 과거 균열을 측정 및 평가하는 방법에 대해 신뢰성을 가진 측정 방법이 없어 균열 조사에 대해 경험이 있는 특정 조사자가 육안으로 균열을 확인하였다. 이는 비용, 시간, 정확도 및 안전성 측면에서 비효율적이다. 따라서 본 연구에서는 영상 처리 기법의 라플라시안 필터를 이용하여 구조물의 최대 균열 폭을 평가하는 방법을 제안하고자 하였다.

This paper concern the performance of tuned mass damper (TMD) and dynamic behaviour of TMD controlled structure considering constitutive material model. A three-storied reinforced concrete frame is modelled using OpenSees for this study. Considering the non-linear materials model, the performance of the TMD not only rely on the mass, stiffness and damping of the system but also on the parameter to be controlled by TMD and the input ground motion types. For this reason in this study some practical, sine sweep and damped sine sweep are considered as input excitation to the evaluate exact dynamic behaviour of TMD controlled structure.

동남아시아는 섬과 강이 많은 지리적 특성과 경제 규모의 급격한 성장으로 새로운 국가시설물이 꾸준히 계획·건설되고 있으나, 국가시설물 안전진단 및 유지관리에 대한 경험과 인식이 부족하여 국가시설물(교량, 댐 등)의 붕괴사고가 지속적으로 발생하고 있다. 이에 따라 국민들의 시설물 안전성에 대한 신뢰도가 저하되고, 사회·경제적 손실 문제에 지속적으로 노출되고 있는 실정이다. 해결방안으로 동남아시아 각국은 주요 국가시설물(도로, 교량, 댐, 항만 등)에 대한 시설물 안전관리체계의 도입을 추구하여 시설물 안전진단 및 유지관리에 필요한 예산 확보의 근거를 마련하고 있으며, 유지관리사업의 일정을 제시하는 시설물 유지 관리 정책개발을 추진해오고 있다. 또한, 시설물 유지관리 정책을 몇 해 전부터 개발하여 시행하고 있는 국가들은 개별로 관리되고 있는 국가시설물의 유지관리에 대한 업무효율성을 증대시키고 기존시설물의 수명연장 및 붕괴사고 감소를 위한 효율적인 시설물 유지관리체계 도입을 추진하고 있다. 본 논문을 통해 동남아시아 각국의 시설물 안전관리 정책개발 및 시설물 유지관리 기술의 현 주소를 소개하고 향후, 이들 시장에 대한 진출방안을 제시하고자 한다.

「시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법」에 의거하여 정밀안전진단을 실시하는 시설물은 「시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침」(이하 “세부지침”)에 의거 안정성 평가 및 손상에 대한 상태평가를 수행하고 있다. 그러나 철근노출이 발생하고 손상이 장기화 된 시설물의 철근부식을 고려한 안정성 검토가 미흡한 실정이다. 이에 따라, RC 구조물에 콘크리트 철근노출의 공용년수를 고려하여 구조안전성을 수행하고 상태등급을 산정하였다.

1990년대 초반 다양한 시설물 붕괴사고와 인해 발생하는 국가적인 재산손실과 국민의 안전성 확보를 위한 시설물안전관리 특별법이 재정되었으나 최근 건축 및 토목 구조물 등 30년 이상의 노후 된 시설물의 급속한 증가 및 인건비증가, 공기단축, 민원증가로 P.C구조물의 공사가 증가됨에 따라 P.C구조물을 포함한 안전점검 및 유지관리를 위한 정밀안전진단의 필요도와 중요도는 높아졌으나 수행 기술자의 기술 숙련도에 따라 진단결과와 측정 정밀도에 영향을 미치므로 본 연구에서는 P.C구조물의 안전진단을 위한 3축(X, Y, Z축) 가속도 측정 센서 부착 시 P.C구조물의 구조해석을 통한 모드분석을 수행하여 센서 의 최적 위치 도출에 대한 연구가 필요한 실정이다.