현재 이루어지는 구조물의 안전진단과 성능에 대한 정밀검사는 기술자에 의해 수행되어 측정된 데이터가 경험적 판단에 의해 변화될 수 있는 수준에 머물러 있는 실정으로 본 연구에서는 프리캐스트 콘크리트 구조물을 실제 현장에서 이루어지는 설치방법과 동일하게 설치 후 기존 동적센서와 3축(3측(X, Y, Z축) 가속도 측정 센서 부착하여 손상정도에 따른 가속도 응답과 FFT분석 결과를 비교하여 P.C구조물의 안전진단에 대한 데이터의 불확실성에 대한 개선과 교체시기, 손상예측 등에 대한 기초자료로 활용하기 위함이다.

최근 연달아 경주와 포항에서 발생한 지진 이후 국내에서는 지진파와 구조물 내진성능에 대한 사항을 새로운 문제로 인식하고 있다. 향후 매우 큰 지진이 발생할 가능성이 높아 내진보강 성능이 미흡한 석탄 화력발전소에 대한 내진 신뢰성 향상이 요구되고 있다. 본 연구에서는 화력발전소 보일러 구조물의 지진 시 거동을 파악하고자 축소모형을 통한 진동대 실험을 수행하였으며, 실험결과 보일러는 Pendulum 거동을 나타내어 구조물과 다른 주기거동을 보이는 것으로 나타났다.

최근 건축물 진단기법 관련하여 관심이 높아지고, 건축물 안전진단 수요가 증가하고 있다. 국토교통부(2018)의 통계에 의하면 30년 이상 된 노후화된 건축물은 전국에 약 267만 동으로, 신속하고 정확한 안전진단을 할 수 있는 시스템 구축이 요구되는 실정이다. 본 연구는 비파괴 검사법인 초음파속도법, 반발경도법 및 충격법을 이용하여 철근콘크리트 구조물의 성능평가를 위하여 정립된 기법을 시스템화하여 구현하는 것 목표이다.

원전격납구조물, LNG 저장탱크와 같은 프리스트레스트 콘크리트 (Prestressed Concrete, PSC) 사회기반시설물의 경우 테러, 폭발, 충돌 사고로 인해 대량의 경제적, 인적 피해가 발생할 수 있으나 폭발, 충돌 등의 극한하중에 따른 방호 및 방재개념의 구조설계가 적용되지 않은 실정이다. 특히, 구조물 내부에서 발생하는 폭발하중은 압력이 외부폭발하중에 비해 월등히 크기 때문에 내부폭발하중에 대한 특성 및 내부폭발하중에 따른 PSC 구조물의 저항성능의 검토는 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 PSC 관형 구조물의 내부폭발저항성능을 검토하기 위해 이방향 PSC 축소모형을 제작하여 실험적으로 검토하였으며 실험 데이터를 기반으로 해석적 모델을 개발 및 검증하였다.

지진 발생시 원자력 발전소의 안전성을 평가하기 위해 수행되는 확률론적 지진 안전성평가를 위해서는 원전의 기기별로 지진 수준에 따른 파괴확률로서 표현되는 지진취약도 평가가 필요하다. 지진취약도 평가를 위해서는 대상 기기의 설계정보와 함께 실제 설치 상태에 대한 현장조사 등을 통해 예상되는 파손모드를 결정이 필요하며 주요 변수에 대한 불확실성 및 임의성 등 변동성 요인을 반영하여 결정된다. 본 연구에서는 구조적 파손이 지배하는 경우에 대하여 각 변수별로 변동성 요인을 도출하고 분산도 반영에 따른 지진취약도 영향 요인을 분석하고자 한다.

이 연구에서는 철근콘크리트 부재에서 일반콘크리트를 대신하여 고인성 섬유보강 콘크리트를 사용하였을 때의 내진성능 향상효과를 평가하고자 하였다. 일정한 크기의 축하중을 받는 상태에서 단자유도 RC기둥 부재의 비선형 Push-Over 해석 방법을 적용하여 내진성능평가를 실시하였다, 일반콘크리트를 사용한 경우와 안장변형률성능에 따라 네 가지 고인성 섬유보강 콘크리트를 적용하여 그 거동을 비교하였다. 해석결과, 고인성 섬유보강 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 기둥부재는 인장변형률성능이 거의 없는 일반 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 기둥부재와 비교했을 때, 항복하중은 25~37% 크게 나타났으며, 변위연성도도 6.0~8.3% 크게 나타나는 것을 확인하였다.

2016년 원자력안전위원회는 스트레스테스트 추진계획 및 수행지침을 확정하였으며, 극한 자연재해에 대한 구조물 · 계통 · 기기 건전성 평가 시 현장점검을 실시하여 지진건전성에 영향을 줄 수 있는 변형 또는 상태 변화 발생여부를 확인하도록 하고 있다. 지진 현장점검은 ASME/ANS PRA Standard-2009 또는 EPRI NP-6041에서 제시한 방법을 활용하도록 하고 있다. 가동원전 스트레스테스트 수행 시 지진 현장점검은 극한자연재해에 대한 구조물 · 계통 · 기기 건전성 평가를 위해 필수적으로 수행되어야 한다. 본 논문에서는 국내 가동원전에 대한 구조물·계통 · 기기의 지진 현장점검 방법에 대해 기술하였다.

사회 인프라 시설물 중 발전 플랜트 시설물에 있어 외부 하중 유입 즉, 지진하중 등에 의한 구조물의 구조 건전성은 보장 되어야 하며, 구조물 내부에서 운용되는 전기기기와 같은 비구조요소의 기능적 안전성 또한 확보되어야 한다. 이에 따라 플랜트 구조물 및 내부 기기의 지진 안전성에 관한 연구가 활발히 수행되고 있으나 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 지진동에 의한 구조적 및 기능적 건전성이 확보되어야 하는 전기기기 캐비닛 구조물을 대상으로 3방향 역학적 계산이 가능한 유한요소를 이용하여 상세하게 모델링하였으며, 지진 해석의 방법론으로 응답스펙트럼해석과 시간이력해석을 진행하였다. 또한, 두 해석법을 통해 도출된 전기기기 캐비닛의 응답수준을 파악하고 그 값을 비교하여 내부 기기 등에 대한 내진해석 방법론을 제시하고자 하였다.

최근 건축물 붕괴사고 빈도수가 증가하면서 안전진단에 대한 수요가 증가하고, 신뢰도 높은 안전진단기법에 대한 요구가 확대되고 있다. 국토교통부(2018) 자료에 따르면 노후건축물 수에 비해 안전진단관련 전문기관이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 초음파속도법을 이용한 압축강도 추정 값과 코어 시험을 이용한 콘크리트 압축강도 측정값을 비교하여 추정오차율 비교와 신뢰도 구간 추정을 하고, 최소인원으로 신속하게 효율적인 구조물 안전진단 기법을 제안하는 것을 목표로 한다.

염해에 노출된 콘크리트 구조물의 내구수명을 정량적으로 평가하기 위해서는 사용 배합을 통하여 확산계수를 평가하고 이를 이용한 염화물 침투 해석이 필요하다. 본 연구에서는 비말대에 노출된 콘크리트 구조물에 대하여 촉진 확산계수를 NT BUILD 492 및 ASTM 1202를 통하여 평가하였으며, 기존의 연구를 이용하여 겉보기 확산계수를 도출하였다. 사용배합의 특성과 가장 보수적인 조건인 임계 염화물량과 표면 염화물량을 고려하였으며, Life 365 ver.2 프로그램을 이용하여 외벽 및 기둥구조의 내구수명을 평가하였다. 10년 및 15년의 Built-up period의 변화에 대해서는 내구수명은 큰 차이를 보이지 않았으며. 슬래그를 사용한 두 개의 배합에서는 높은 시간의존성 지수와 낮은 초기 염화물 확산계수로 인해 75년 이상의 높은 내구수명이 확보되었다.

원자력발전소 콘크리트 구조물은 해안가에 접해 있으며, 해수를 취수하여 냉각수로 사용하기 때문에 염해에 의한 내구성은 매우 중요하다. 이를 위해 3년간의 염해 장기침지시험을 실시하여 염화물이온확산계수의 변화 및 재령계수(m)을 평가한 결과 4,000 Class인 구조물 기초의 m은 0.35~0.39로 KCI나 ACI 제안값과 유사한 결과를 나타내었고 5,000 Class인 필수 냉각수 구조물 및 터널은 0.44~0.53, 6,000 Class인 원자로 격납건물은 0.62로 FIB 제안값과 유사하였다. 실측된 재령계수로 내구수명을 예측한 결과 원전의 모든 안전관련 콘크리트 구조물은 설계수명 60년 이상을 만족하는 것으로 나타났다.

매스콘크리트 균열 예측은 대부분 수치해석을 이용한 구조물 해석을 이용하여 예측된다. 그러나, 구조물 예측 결과는 예측에 사용되는 콘크리트 특성값(탄성계수, 자기수축, 크리프, 열팽창계수 등)에 크게 영향을 받기 때문에, 정확한 구조물 해석을 위해서는 콘크리트 특성에 대한 평가가 선행되어야 한다. 특히, 재령 초기에 빈번히 균열이 발생하는 매스콘크리트 구조물의 경우, 콘크리트 특성값은 온도, 습도와 같은 양생조건에 큰 영향을 받기 때문에 양생 조건을 고려한 콘크리트 특성 예측이 필요하다. 그러나, 건설 현장에서는 간단한 몇가지 실험 또는 모델식을 이용하여 콘크리트 특성을 평가하고 있으며, 이로 인하여 구조물 해석 결과의 정확성이 매우 낮다. 이 논문에서는 정확한 매스콘크리트 구조물 해석을 위하여, 콘크리트 배합 및 양생 조건을 고려한 초기재령 콘크리트 특성 예측 기법을 제안하였다. 이 기법에서 콘크리트 특성은 온도응력 실험 결과와 해석 결과를 비교하여 예측 된다. 온도응력 실험은 다양한 구속 조건 및 콘크리트 양생 조건을 모사할 수 있는 온도응력 측정 장치를 활용하였으며, 수화열 해석은 KAIST 콘크리트 연구실에서 개발된 CONSA/HS를 보완하여 사용하였다. 콘크리트 특성의 응력 민감도 분석 결과를 기반으로 평가할 콘크리트 특성을 결정하였으 며, 콘크리트 응력 해석 결과에 큰 영향을 미치는 열팽창계수, 탄성계수, 자기수축 및 크리프를 평가하 였다. 또한 예측된 콘크리트 특성은 다양한 콘크리트 특성 실험 결과 및 매스콘크리트 실험 결과와 비교하여, 예측된 콘크리트 특성의 정확성 뿐 아니라, 예측된 콘크리트 특성을 이용한 구조물 해석 결과의 정확성까지 검증하였다.

국내 고속도로 구조물 점검은 인력위주로 수행중에 있으나, 관리대상 구조물의 급증으로 인력점검의 한계가 발생함에 따라 4차 산업기술(IoT, 드론, AI, 로봇 등)을 활용한 점검로봇 및 점검장비를 개발하여 고속도로 구조물 점검에 활용할 예정이며, 구조물 상태 자동 평가기술을 개발하여 안전점검의 신뢰성 및 효율성을 향상할 예정이다.

Structures are currently a good condition in highway, with an average age of 14.7years. However, After 10 years, The old structure will be estimated 22% of the total structure. In this study, We have suggested the preventive maintenance methods such as preventive techniques and asset management for the deterioration of future by a lesson of failure cases of developed countries such as the United States.

This paper presents the results of the long-term behavior of PC(Precast Concrete) culvert using ferronickel slag blended cement.

As for the recent need for maintenance of aging structures and tall buildings, the traditional structural inspection and management methods are expected to be enhanced with the automated structural health monitoring system. The system identification technique is deem to be a core deem of the structural health monitoring. In this study, a methodology of structural stiffness estimation is proposed to identify the state space model of the target structure from the dynamic behavior measurement data of the structure. Experimental verification of the physical quantity estimation technique is conducted.

In this paper, damage assessment technology based on statistical pattern recognition technology was developed for maintenance of structure and the performance of the developed technology was verified by vibration test. The damage assessment technique uses the improved Mahalanobis distance theory, which is a statistical pattern recognition technique, and developed to take account of the variability between the measured data. In order to verify the damage evaluation performance of the developed technology, a cable damage test was conducted for a cable-stayed bridge. Experimental results show that the developed damage assessment technology has the capability of extracting information that can determine the location of damage due to cable damage.