국내 수출입 물동량의 증가와 해운산업의 발달에 따라 항만시설물의 사용빈도 또한 증가 추세에 있으나, SOC의 해운항만 부문의 투입 정부예산은 감축되어 왔다. 증가하는 사용빈도에 반하여 줄고 있는 예산으로 인해 항만시설물의 체계적이고 효율적인 유지관리 및 운영이 필요하다. 효율적인 유지관리 시스템 구축을 위해서 항만시설물이 위치한 지역, 구조물의 형태 및 취급화종, 시공 및 유지관리 수준과 같은 특성을 고려한 열화모델 개발이 필요하다. 항만시설물의 열화모델 개발은 시설물의 열화요인 분석과 열화데이터 수집 및 열화 모델 개발의 과정으로 수행하였다. 열화 모델 개발기법은 변수 특성에 따른 시간 의존적 상태변화를 반영할 수 있는 결정론적 방법인 다중 회귀분석과 변동성이 큰 자료들의 상태이력을 반영할 수 있는 확률론적 방법인 마코브 체인 이론을 이용하였다. 각 방법을 통해 잔교식 구조물과 블록식 구조물의 Project level의 상태 열화모델을 제시하였다.

면진장치는 지진력을 감소시키기 위하여 사용되어왔다. 원자력발전소에 면진장치가 적용된다면, 운영기간동안 구조물과 기기들은 동일한 내구성 및 성능이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 면진된 원전의 지진에 대한 안전성을 확보하기 위하여 면진구조물의 장기거동을 해석적으로 분석하였다. 경년열화에 의한 면진장치 특성을 분석하였고, 다른 온도환경에서 면진장치의 경년열화에 의한 구조물의 지진응답을 분석하였다. 해석결과에 의하면 면진장치의 경년열화에 의하여 면진구조물의 고유진동수는 증가하였다. 그러나 면진 구조물의 최대가속도와 최대변위는 온도에 따라 크게 변하지 않았다. 면진장치의 열화에 의하여 구조물의 손상은 발생하지 않았지만 목표진동수 영역에서 스펙트럼가속도는 온도에 따라 증가하였다. 따라서 면진구조물에서 면진장치는 온도에 따른 지진응답의 증가를 고려하여 설치 및 제작해야 할 것으로 판단된다.

To inject CO2 in geological formations, deep wells that penetrate the formations need to be constructed. The seal integrity of deep wells for CO2 leakage are enhanced by annulus cements. By injecting CO2, brine in formations can be carbonated and the potential degradation of annulus cement in the carbonated brine has been brought up. In this paper, Type G oil well cement (OWC) pastes are hydrated for 28 days. Conditions of geosequestration in a sandstone formation at a depth of roughly 1 km, was simulated by bubbling CO2 into a heated vessel containing brine. The hydrated OWC cylindrical specimens were exposed to this environment. Slices of the cement specimen were taken periodically, during and after exposure to quantify degradation progression. The elastic modulus of the specimens was examined prior to and after exposure. After 28 days of exposure, the degraded depth of specimen was measured as 4.137 mm. The elastic modulus of the specimens was measured as 2.2 GPa and 3.2 GPa prior to and after exposure respectively. Considering a composite action in the partially degraded specimen, the elastic modulus of degraded part can be extracted. The results indicated that the difference of elastic modulus in the partially degraded annulus cements could occur a composite action of deep wells subject to axial load and shear cracks would be generated due to the composite action.

기후변화에 따라 도시열섬현상이 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 기후변화의 영향과 더불어 도시화의 진행과정에서 도시열섬현상의 강도는 더욱 심각하게 나타나고 있다. 이러한 관점에서 본 연구는 도시열섬현상이 도시 공간구조에 따라 어떠한 강도를 띠고 나타나는지를 확인하기 위해 기초연구를 진행하는데 목적을 두고 있다. 따라서 도시열섬현상의 특성을 파악하기 위하여 다음의 두 가지의 분석에 초점을 맞춘다. 첫째, 이동식차량디지털온도계(Portable Vehicle Digital Thermometer: PVDT)를 기반으로 가능한 동시간 대에 도시기온을 측정하면서 이동경로를 중심으로 등온선의 형성구조를 파악한다. 둘째, 이러한 열섬현상의 분석을 바탕으로 등온선의 변화가 나타나는 주요 원인을 파악하고자 디지털열화상캠코더(Digital Infrared Camcoder: DIC)를 활용하여 도시기온을 상승시키는 시설물을 선별하여 표적탐구를 시행하였다. 실험의 결과 도시열섬에 영향을 끼치는 핵심적 요인은 도로표면, 간판 등 표지판, 건축물의 지붕과 외벽 및 차량 바퀴와의 접촉면인 것으로 파악된다.

면진장치는 상부구조물의 지진력을 감소시키는데 크게 기여하지만, 고감쇠고무 적층받침에 사용되는 고무재료는 시간이 경과함에 따라 열화되어 상부구조물의 동특성과 기기들의 지진응답에 영향을 줄 수 있다. 따라서 면진장치의 경년열화를 고려한 구조물의 지진응답을 분석하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존 문헌을 통하여 분석된 고무의 경년열화 특성을 사용하여 면진장치를 모델링하였다. 면진된 원전의 지진응답을 평가하기 위하여 격납건물과 보조건물을 대상 구조물로 선정하고, 진동수 성분이 다양한 입력지진동을 사용하여 구조물의 고유진동수, 최대지진응답, 층응답스펙트럼을 시간의 경과에 따라 분석하였다. 해석결과에 의하면 면진장치의 경년열화에 의하여 지진응답이 소폭 증가하였으며, 면진장치가 설치된 후 20년까지 지진응답의 증가율이 크게 나타나므로 이 기간에 상세한 검사가 시행되어야 할 것이다.

이 연구에서는 열화된 철근콘크리트 교각의 성능평가를 위한 비선형 유한요소해석 기법을 제시하였다. 사용된 프로그램은 이러한 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 열화된 철근콘크리트 교각의 거동을 예측하기 위해서 진보된 열화재료모델을 개발하였다. 이 연구에서는 열화된 철근콘크리트 교각의 성능을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

열화현상은 공학시스템에 잦은 고장의 원인이 되며, 고장은 시스템이 가동되지 못하는 시간 동안의 기회비용을 증가시킨다. 보전 정책은 고장으로 발생하는 시스템 운영중지 상태를 개선하며, 이로 인한 기회비용을 줄이는 목적으로 실시한다. 일반적으로 보전 정책은 불완전 보전효과를 지니기 때문에 현실의 상황을 최대한 반영하는 보전 정책을 수립하기 위해서는 이를 고려해야 한다. 개선 요소(improvement factor) 방법은 불완전 보전 효과를 표현하는 방법 가운데 하나이며 대표적으로 나이 감소 요소와 위험률 증가 요소가 있다. 본 연구는 보전 정책의 불완전 보전 효과를 고려하는 방법으로 나이 감소 요소와 위험률 증가 요소를 결합한 하이브라드 요소(hybrid factor)를 사용한다. 보전 정책은 신뢰성 수준에 따라서 시행 사점이 결정될 수 있기 때문에 보전 시점을 결정하는 방법으로 특정 신뢰성 수준을 설정하고 이를 만족하는 예방보전 정책을 결정 한다. 즉, 본 연구에서는 하이브라드 요소를 이용하여 불완전 보전 효과를 최대한 반영하고, 특정 신뢰성 수준을 보장하는 예방보전 정책을 제시한다. 또한 기대 순수익 함수를 통해 최적의 예방보전 수를 결정하는 방법을 제시한다. 그리고 와이블 분포에 대한 수치 예제를 제시한다.