콘크리트관은 하수관으로 널리 쓰이지만, 중량이 무거워 취급이 곤란한 단점이 있다. 또한 하수 및 해수 지역에 매설될 경우 황산수소(H2S)와 염화물에 의한 화학적 침식 등으로 인해 균열, 단면 감소 등 각종 열화현상이 발생하게 되어 파형강관을 대신하여 사용하지만 시공특성상 파손이 생기거나 매설지역에 부등침하가 존재하거나 과도한 외부압력이 작용할 경우 누수 또는 파손이 발생하여 관거로서의 기능이 저하될 우려가 있다. 이에 본 논문에서는 3겹으로 코팅된 수지파형강관(CCSP)을 파형강관 대신 하수관에 적용하기 위한 연구를 수행하였으며 우선 CCSP를 화학약품에 침지한 후 마모율 및 중량감소 등을 통해 화학저항성을 알아보았다. 특히 해안가에 시공될 경우 장기재령 내구성능을 확인하기 위해 부산 감만항 인근에 수지파형강관을 매설한 후 재령 10년 및 15년이 경과한 시점에 피복부착력을 확인하기 위해 염수분무, 핀홀, 음극박리시험을 실시하였으며 외압에 대한 저항성을 알아보기 위해 재하시험을 실시하였으며 그 결과 모든 항목에서 KS품질 기준을 만족하고 관거로서의 소요성능을 확보하고 있어 장기재령 내구성을 확보하고 있음을 확인하였다.

As the corrugated steel pipes has many advantages to compensate for the shortcomings of the concrete fume pipes, it has been widely used for culverts and drain trenches. However, when corrugated steel pipes used as a sewage pipe or in an environment exposed to sea water, corrosion can cause problems and degradation of the function of pipe. So, Composite Corrugated Steel Pipe(CCSP) coated with three layers were developed to compensate for the shortcomings and improve performance of corrugated steel pipes. The composite material used in fabrication of the CCSP consists of a three layer polymer protective coating on both sides of a steel sheet core. To verify the field application of the CCSP, a test was conducted on the resistance of the strain, stability of connections, water flow performance and durability to determine whether they meet KS quality and various design standards.

GRP(Glass Reinforced Plastic) 파이프는 GRP 재료 자체의 고강도, 고내구성으로 인해, 구조용 원형강관을 대체할 수 있을 만큼 그 적용성이 넓을 것으로 판단된다. 특히, 주철관, 콘크리트관로를 대체할 상하수도관로로써 뿐 아니라 ICH-CFT기둥, 풍력타워 등의 고내구성과 고강도가 필요한 구조분야에서 새로운 대체 구조로서 주목받고 있다. 하지만, GRP 파이프는 고강도의 박판구조로 제작된 연성관으로써 압축력이 지배 인자로 작용하는 구조물이기 때문에 좌굴 문제가 중요한 요소이다. 국내에서 고안된 GRP 파이프의 강성을 향상시키는 대표적인 방법으로는 각형 rib로 보강하는 방법, 파형으로 제작하는 방법, Mesh로 보강하는 방법 등이 있으며, 이에 대한 실험적 해석적인 연구가 수행되어 왔다. 이들 중 한택희 등(2007)에 의해 연구되어진 각형 리브로 보강된 GRP 파이프는 그 적용성이 넓어 상하수도 파이프뿐 아니라, ICH-CFT기둥의 내부 튜브 등으로의 적용이 가능하다. 한편, GRP 파이프는 원통형 몰드에 유리장섬유를 원주방향, 길이방향으로 배치하여 각각 필라멘트 와인딩하여 적층하는 방법으로 제작된다. 이러한 제작방법으로 한택희 등(2007)에 의해 연구되어진 각형 리브로 보강된 GRP 파이프를 실제로 제작하였을 때는, 반복적인 필라멘트 와인딩으로 인해 각형보다는 곡선을 이루는 외부 파형의 형태로 만들어지며, 각형 리브와 비교하였을 때, 리브와 파이프 연결 부분에서 응력집중 등의 영향이 서로 상이하여 구조적인 거동이 다를 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 각형 리브에 비해 제작이 쉬운 외부파형 리브로 보강된 GRP 파이프의 탄성 좌굴거동분석을 위한 매개변수연구에 초점을 맞추었다. 매개변수로는 직경에 대한 외부 파형 리브의 높이비(h/D), 폭비(w/D), 배치 간격비(s/D)를 두어, 각 변수에 의한 좌굴강도의 증가를 한택희 등(2007)에 의해 연구된 각형 리브로 보강된 좌굴강도와 비교하여 분석하였다. 또한, 기존에 제안된 외압을 받는 리브로 보강된 GRP파이프의 좌굴강도식을 보완한 새로운 좌굴 강도식을 제시하기 위한 기초자료를 제공하고자 한다.