This research introduces a novel probabilistic approach to consider the effects of uncertainty parameters during the design and construction process, providing a fresh perspective on the evaluation of the structural performance of reinforced concrete structures. The study, which categorized various random design and construction process variables into three groups, selected a two-story reinforced concrete frame as a prototype and evaluated it using a nonlinear analytical model. The effects of the uncertainty propagations to seismic responses of the prototype RC frame were probabilistically evaluated using non-linear dynamic analyses based on the Monte-Carlo simulation sampling with the Latin hypercube method. The derivation of seismic fragility curves of the RC frame from the probabilistic distributions as the results of uncertainty-propagation and the verification of whether the RC frame can meet the seismic performance objective from a probabilistic point of view represent a novel and significant contribution to the field of structural engineering.

자연재해의 발생이나 화재, 폭발 등의 인재 등으로 인하여 교량이 파괴되거나 노후화 등으로 교량이 기능을 상실한 경우, 기존의 교 통량에 대하여 빠르게 대처하기 위하여 급속으로 시공이 가능한 가설교량이 필요하다. 교통 통제가 장기화되면 막대한 경제적 손실이 발생하고, 교통 체증으로 인한 불편함도 증가하게 된다. 기존의 급속시공 교량은 대부분 미리 제작한 모듈을 현장에서 조립하는 방법 을 이용하고 있고, 신규 교량 건설 수요가 발생하거나 대대적인 교량 보수보강 작업이 필요한 시점에서 모듈을 제작하고 현장에서 조 립해야 하는 기간을 고려하면 초단기간의 급속시공이 이루어진다고 보기는 어렵다. 본 연구에서는 매우 큰 인장강도로 인하여 기존의 인장재에 비하여 구조적 성능이 탁월한 CFRP를 보강재로 사용함으로써 강재의 사용량을 감소시켜 급속시공이 가능하면서 경제적인 가설교량 모델을 제시하였고, 기존 H형강 강교량의 CFRP Plate 보강 전후의 내하력을 비교하여 11% 이상의 내하력 증가효과를 확인 하였다.

고속도로는 콘크리트 포장을 사용하는 경우 장수명 포장을 적용하여 공용수명을 증진시키고 차단을 최소화 하여 사용자 편의성을 높이는 방향으로 패러다임이 변화하고 있다. 이때 연속철근 콘크리트 포장(이하:CRCP)는 세계적으로 검증된 장수명 포장으로 국내는 일반 토공구간에 사용하고 터널의 경우 철근으로 인한 공사차량 진입로가 확보되지 않아 JCP를 사용하고 있는 실정이다. 터널 내부는 눈비가 오는 경우에도 포장에 직접 접하지 않아 제설제를 뿌릴 필요가 없어 철근 부식의 우려가 적고 하부 지지력이 크며 온도변화가 작아 토공구간에 적용할 때 보다 공용수명이 늘어나는 장점이 있다. 터널에 CRCP를 적용하는 경우 일반구간과 다른 설계를 적용해야 하며 시험시공을 수행하기 위한 국내외 사례조사를 실시하여 적용 방향 수립에 참고하였다. 국내는 JCP 설계 지침을 통해 포장 두께 및 타이바 설치방법을 제시하나 국내 CRCP 특성을 고려하고 있지 못하고 있는 상태로 일본의 경우 일반 구간 보다 얇은 두께를 적용하며 동일한 철근비를 적용해 철근비 감소에 따라 터널 입출구에서 발생할 수 있는 배근 전이구간 발생, 열화 발생에 장점을 가지는 것으로 조사되었다. 또한, 아스콘 포장과 접하는 경우 전이슬래브를 설치하여 연결하는 것이 조사되었고 미국에서도 전이 슬래브를 통해 단부에서 발생하는 수축/팽창을 흡수하고 아스콘 포장과 접속부 역할을 할 수 있도록 하는 것이 조사되었다. 국내외 사례와 국내 CRCP의 현재 설계기준은 시험시공을 위한 설계방향 설정에 사용하는 것이 합리적으로 판단되었다. 시험시공 구간 철근비는 토공구간 기준 철근비(0.68%)와 최소 철근비(0.60%)를 적용해 계측을 통해 국내에 적합한 철근비를 도출하되 시공구간 전후에서 아스콘 포장과 연결되므로 전이슬래브를 도입/검토하여 국내에 적합한 설계를 도출하는 것이 필요한 것으로 사료되었다.

국내 고속도로 포장의 장수명화에 대한 관심이 증가함에 따라 연속철근 콘크리트 포장의 적용이 증가하고 있으며 이에 따라 기존에 고려하지 않았던 부가차로 접속부에 대한 설계개선이 필요한 실정이다. 현재 본선이 CRCP인 곳에 부가차로가 발생하는 경우 기준이 없고 본선이 JCP인 경우에 대한 기준만 있는 실정이다. 따라서 본선 CRCP를 사용한 경우 접속부에 JCP를 설치하면 온도변화로 인한 줄눈 변위로 접속부 응력 증가 가능성이 있어 이를 방지하기 위해 타이바 설치방법을 변경하는 등의 세부 적용기준이 필요하다. 또한 인력시공 구간에서 와이어메쉬 및 가로줄눈 설치기준이 불명확하다. 인력시공 구간은 기계타설 구간까지 차로 폭이 늘어나는 테이퍼 형태를 가지며 무근 포장을 사용하는 경우 일부 구간은 타이바 생략이 불가피해 하중전달이 불리하게 된다. 인력타설 구간은 테이퍼 구간의 특성상 하중을 저항할 수 있는 단면이 좁고, 인력포설이 불가피해 본선에 비해 내구성능이 부족할 가능성이 높다. 본 연구는 국내외 사례조사를 통해 CRCP 본선의 접속부에 CRCP를 적용하는 시험시공을 실시하였다. CRCP 본선과 접한 부가차로 테이퍼에 CRCP를 적용한 국내외 사례를 참고해 신설 CRCP 본선의 부가차로 테이퍼 접속부에 CRCP를 적용하되 철근설치는 본선과 동일하게 하였고 타이바는 국외의 사례를 참고하여 길이 및 직경을 감소하여 적용하였다. 2024년 9월 12일에 콘크리트를 타설하였고 전체 구간 중 중앙지점에 균열유도 후 철근 및 콘크리트의 변위를 측정할 수 있도록 계측기를 설치하였으며 타 구간 본선에서 얻어진 계측결과와 비교분석에 사용 할 예정이다. 또한 본선과 부가차로 테이퍼 접속부를 연결하는 타이바에 변형률계를 설치하였고 테이퍼 접속부 단부에 변위계를 설치하여 접속부 및 단부 설계를 위한 기초자료로 사용할 예정이다.

신개념 철근콘크리트 포장인 ARCP(Advanced Reinforced Concrete Pavement)는 연속철근 콘크리트 포장인 CRCP(Continuously Reinforced Concrete Pavement)에서 균일하지 않게 발생하는 균열과 다량의 철근 사용으로 인한 높은 시공비를 개선한 기술이다. ARCP 는 고속도로 제1호선 언양~영천 구간에 최초로 시공하였으며 고속도로 제14호선 밀양~울산 구간에도 시공하였다. 이전의 시공 과정 및 초기 공용성을 기반으로 ARCP의 주요 기술 요소인 부분철근과 균열유도장치의 형상을 개선하여 고속도로 제14호선 창녕~밀양 구 간에 적용하여 시공하였다. 기존 균열유도장치는 반달형의 GFRP 재질로 제작되었으며 지지대를 이용하여 설치하였으나 개선된 균열 유도장치는 L형의 철재로 부분철근에 용접된 어셈블리 형태로 제작되어 설치가 간단하다. 기존 부분철근은 2개의 부분철근을 서로 연 결시킨 형상이었으나 개선된 부분철근은 연결부를 두지 않고 독립적인 형상으로 설치하였다. ARCP 시공 이후 초기 현장조사 결과, 균 열유도장치가 설치된 곳에서 적절한 균열이 발생하는 것을 확인하였으며 슬래브 표면 침하도 발생하지 않았다. 따라서 개선된 부분철 근과 균열유도장치를 적용함으로써 ARCP의 시공성 및 공용성을 한층 더 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

국내 도로 연장은 2023년 기준 115,878km로 매년 증가하는 추세를 보이고 있다. 이중 준공 30년 이상된 노후도로의 비율은 51.5%에 해당하고 있어 도로 유지관리의 중요성이 대두되는 실정이다. 본 연구에서는 아스팔트 예방적 유지보수공법인 포그씰(Fog Seal)을 실 제 공용중에 있는 도로에 적용하여 공용성 변화를 분석하였다. 공용성능 분석을 위해 차량의 휠패스 부분에서 공법당 6개의 코어를 3 차년간 채취하여 공극률 및 바인더 함량 값을 비교하였다. 분석 방법으로는 포그씰 공법을 시공하지 않은 구간을 대조군으로 선정하 여 추적조사 기간에 따른 변화 추이를 분석하였다. 분석 결과, 공극률은 포그씰 시공 이후 지속적인 감소를 보였다. 바인더 함량의 경 우 공용연수가 증가할수록 바인더 함량 또한 점차 증가하는 것으로 확인되었다. 이는 공용연수가 증가함에 따라 차량의 주행으로 인 해 표면에 도포된 포그씰이 점차 도로 표면 및 균열 속으로 스며들어 내부의 공극이 채워지는 것으로 판단된다.

PURPOSES : This study aimed to perform real-time on-site construction volume management by using Internet of things (IoT) technology consisting of 3D scanning, image acquisition, wireless communication systems, and mobile apps for new and maintenance construction of concrete bridge deck overlays. METHODS : LiDAR was used to scan the overlay before and after construction to check the overlay volume. An enhanced inductively coupled plasma (ICP) method was applied to merge the LiDAR data scanned from multiple locations to reduce noise, and an anisotropic filter was applied for efficient three-dimensional shape modeling of the merged LiDAR data. The construction volume counter of the mobile mixer was directly photographed using an IP camera, and the data were transmitted to a central server via the LTE network. The video images were transmitted to the central server and optical character recognition (OCR) was used to recognize the counter number and store it. The system was built such that the stored information could be checked in real time in the field or at the office. RESULTS : As a result of using LiDAR to check the amount of overlay construction, the error from the planned amount was 0.6%. By photographing the counter of the mobile mixer using an IP camera and identifying the number on the counter using OCR to check the quantity, the results showed that there was a 2% difference from the planned quantity. CONCLUSIONS : Although the method for checking the amount of construction on site using LiDAR remains limited, it has the advantage of storing and managing the geometric information of the site more accurately. Through the IoT-based on-site production management system, we were able to identify the amount of concrete used in real time with relative accuracy.

본 연구에서는 강합성라멘교의 벽체 배면 철근 커플러 적용 여부에 따른 두 실험체를 제작하여 하 중가력 실험을 수행하였다. 그 결과 공법에 적용된 주요 기술에 대한 구조적 안전성 및 적정성을 확인 하였으며, 실험체는 설계 내하력 대비 충분한 안전성을 확보하고 있음이 확인되었다. 또한, 경간장 17.3m, 교폭 3.0m, 높이 3.25m의 실험체에 대한 정적성능실험 및 동특성 측정 실험을 수행하였으며, 그 결과 설계 내하력 대비 충분한 안전성을 확보하고 있는 것으로 나타났다.

PSC(Prestressed Concrete)거더 교량은 긴장재(강선)를 통하여 교량 양쪽에서 압축력을 추가하는 방 식으로 외부에 대한 저항력을 확보한다. PSC 거더 교량의 긴장 방식에 따라 콘크리트 타설 전(프리텐 션)과 타설 후(포스트텐션)로 구분할 수 있다. 반면에 프리텐션 긴장의 경우 강선이 구조물과 직접 결 합하는 방식이기 때문에 전용관 삽입 및 그라우트 채움 공정이 생략되어 하중이 비교적 가벼울 뿐만 아니라, 긴장재 부식 방지를 위한 유지관리에 매우 효율적이다. 그러나 프리텐션 긴장 방식은 별도의 긴장 시설이 필요하므로 주로 공장에서 제작되고, 건설 현장까지 이동이 필요하기 때문에 길이 (L=18m) 및 무게(W=30tonf)의 제한이 있다. 프리텐션 긴장 공법의 경우 별도의 반력대 및 긴장 시설 이 필요하여 주로 공장에서 제작하고 현장으로 이동 및 설치되고 있다. 도로를 이용한 이동이 필요하 기 때문에 거더의 경간 및 중량의 제한이 발생하게 된다. 따라서, 경간장 25 m 이상의 거더의 경우 포스트텐션을 통한 현장 제작이 주로 이루어 지고 있다. 본 연구에서는 별도의 시설없이 현장에서 프 리텐션 긴장이 가능한 PSC 거더 시공 공법을 제안하였다. 또한, 장경간 PSC 거더 제작을 위한 포스트 텐션 기반의 세그먼트 제작 공법을 제안하고, 그 성능을 검증하였다.

PURPOSES : This study aimed to secure the work space in alarm valve rooms to ensure stable working conditions for the engineers. METHODS : We analyzed situations where alarm valve room work spaces were inadequately secured posing a problem. Using the Ovako working posture analysis system (OWAS) method, we measured the body size of adult male technicians and their tools to analyze the actual space needed for them to maintain a healthy posture while working. On this basis, we proposed regulations governing workspace size and acceptable durations for unstable body postures. RESULTS : By measuring valve room work space and technician body size, we found that the workspace was inadequate for technicians. Applying OWAS showed that securing more space in the valve room improved the construction stability. CONCLUSIONS : Regulations on valve room size and appropriate work space for technicians will improve construction and inspection stability. This reduces the probability of poor construction and inadequate inspection, increasing the reliability of the firefighting facility system.

PURPOSES : In this study, the basis for improving the maintenance method of road pavement in Jeju Island, where deterioration is accelerating, was presented through field construction and analysis of various combinations of maintenance methods. METHODS : Construction was performed on Jeju Island's Aejo Road, which has high traffic and frequent early damage, using various asphalt mixtures mainly applied in Jeju Island, with different maintenance cross-sections depending on the level of repair. The quality and performance of the asphalt mixture collected during construction were evaluated, and MEPDG was used to analyze the service life according to the type and maintenance level of the mixture. RESULTS : While the mixture for the surface layer satisfied the quality standards and had excellent rutting and moisture resistance performance, the asphalt mixture for the intermediate and base layer did not satisfy the quality standards such as air voids, so it was judged that quality control was necessary during production. The section repaired to the base layer was found to be advantageous for the integrated behavior of the pavement and had the best structural integrity. As a result of predicting the service life, the estimated life of the section where only the surface layer was repaired was analyzed to be approximately 7 years, the section where the intermediate layer was repaired was 14.5 years, and the section where the entire section up to the base layer was repaired was analyzed to be 18 years. CONCLUSIONS : In Jeju Island, where deterioration is accelerating, it was analyzed that when establishing a maintenance plan, it is necessary to consider repairing the middle and base floors in order to secure the designed life of 10 years.

완공된 건물과 달리 시공 중인 건물은 설계단계와 다른 하중 작용 및 콘크리트 강도 미발현 등 다양한 요인에 의해 설계단계에서 검 토한 하중을 초과하는 하중이 작용하여 건물의 안전성에 문제가 생길 위험이 있다. 또한 시공 중인 건물에 지진이 발생할 경우 더 큰 피해가 발생할 가능성이 있다. 따라서 이 연구는 전형적인 다양한 규모의 5층, 15층, 25층, 60층 예제모델을 작성하고 골조완성도에 따 른 시공단계 모델을 통해 시공 중인 건물의 지진하중의 영향을 분석하였다. 시공 중인 건물의 시공기간은 완공단계 이후의 사용기간 에 비해 매우 짧으므로 설계단계와 동등한 수준의 지진을 적용하는 것은 과도한 하중이 적용될 수 있으므로 시공단계 모델에 재현주 기 50~2,400년의 지진을 적용하여 지진하중을 검토하고 부재단면성능을 분석하였다. 그 결과 설계단계를 초과하는 하중의 여부 및 구조적 안전성 확보가 가능한 수준의 지진재현주기를 검토할 수 있었다. 또한 각 예제모델의 시공기간을 가정하여 시공기간에 따른 지진재현주기를 선정하고 선정한 재현주기의 설계 적절성을 확인하였다.