PURPOSES : The study aims to predict the service life of national highway asphalt pavements through deep learning methods by using maintenance history data of the National Highway Pavement Management System. METHODS: For the configuration of a deep learning network, this study used Tensorflow 1.5, an open source program which has excellent usability among deep learning frameworks. For the analysis, nine variables of cumulative annual average daily traffic, cumulative equivalent single axle loads, maintenance layer, surface, base, subbase, anti-frost layer, structural number of pavement, and region were selected as input data, while service life was chosen to construct the input layer and output layers as output data. Additionally, for scenario analysis, in this study, a model was formed with four different numbers of 1, 2, 4, and 8 hidden layers and a simulation analysis was performed according to the applicability of the over fitting resolution algorithm. RESULTS: The results of the analysis have shown that regardless of the number of hidden layers, when an over fitting resolution algorithm, such as dropout, is applied, the prediction capability is improved as the coefficient of determination (R2) of the test data increases. Furthermore, the result of the sensitivity analysis of the applicability of region variables demonstrates that estimating service life requires sufficient consideration of regional characteristics as R2 had a maximum of between 0.73 and 0.84, when regional variables where taken into consideration. CONCLUSIONS : As a result, this study proposes that it is possible to precisely predict the service life of national highway pavement sections with the consideration of traffic, pavement thickness, and regional factors and concludes that the use of the prediction of service life is fundamental data in decision making within pavement management systems.

본 연구에서는 월성 중₩저준위방사성폐기물 처분시설의 내구성 및 한계수명을 예측하였다. 처분시설은 6개의 사일로로 구 성되어 있으며 지하수 포화대에 위치하고 있어 주변 지하수와 화학적 침식 등에 의한 열화에 노출되어 있으며, 장시간이 흐 르면 수리적 방벽으로서의 역할을 상실할 것으로 예상된다. 각각의 인자에 대한 열화시간을 평가한 결과 황산염 및 마그네 슘에 의한 콘크리트 열화속도는 1.308×10-3 cm/yr로 48,000 년 이상인 것으로 나타났으며, 수산화칼슘 침출에 의한 영향은 1,000 년의 기간 경과에서 수산화칼슘 유출 깊이는 1.5 cm이하로 상당히 오랜 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 마지막으 로 염해에 의한 철근 부식의 경우 철근 부식개시기간이 1,648 년으로, 최종적으로 구조물이 한계수명 상태에 도달하는 시간 은 2,288 년인 것으로 예측되어 가장 민감한 인자로 평가되었다.

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.

Chloride penetration into concrete is the main cause of the corrosion of steel in concrete structures exposed to chloride-rich environments. As a preventive or remedial method, surface treatments on concrete have been increasingly applied to both new and existing concrete structures to combat this problem. So far, knowledge of how a surface treatment reduces chloride diffusion is limited and the relationship between chloride diffusion resistance and surface treatment parameters, such as thickness, porosity and diffusion coefficient, has not been quantitatively identified. In this paper, chloride ion penetration modeling is performed to predict the service life of the surface treated concrete.

The present study proposes the definition of service life and the end-of- life criterion for bridge maintenance. Bridges begin to deteriorate as soon as they are put into service. Effective bridge maintenance requires sound understanding of the deterioration mechanism as well as the expected service life. In order to determine the expected service life of a bridge for effective bridge maintenance, it is necessary to have a clear definition of service life and end-of-life. However, service life can be viewed from several perspectives based on literature review. The end of a bridge’s life can be also defined by more than one perspective or performance measure. This study presents definition of service life which can be used for bridge maintenance and the end-of life criterion using the performance measure such as a damage score. The regression model can predict an average service life of bridges using the proposed end-of-life criterion.

The purpose of this study is to utilize the basic data and to propose the service life prediction method of RC structures. For this, we analyzed the existing programs used for service life prediction software in international such as U.S, Japan, Greece and Canada. The results of Analysis, the prediction of carbonation and chloride were common items in respectively programs.

해양환경 하에서 염화물의 침투를 억제하여 부식 위험을 최소화함으로써 콘크리트 구조물의 공용기간을 연장할 수 있다. 효과적으로 구조물을 관리하기 위해 적절하게 유지관리하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 효과적인 유지관리 전략을 세우기 위한 보수된 구조물의 유지관리비용 평가와 연계하여 구조물의 사용수명을 정량적으로 평가하는 방법을 제안하였다. Fick의 제2법칙으로부터Crank-Nicolson법에 기초한 유한 차분법을 제안하여 보수되지 않은 콘크리트 구조물과 보수된 콘크리트 구조물의 염화물 이온 분포를 예측하였다. 이를 이용하여 보수에 의해 연장 가능한 사용수명과 목표한 공용기간 동안에 필요한 보수 횟수를 평가하였다. 게다가보수 횟수와 콘크리트 교체 비용을 고려하여 총 유지관리 비용을 산출하였다. 마지막으로 제안된 방법의 적용성 검토를 위해 수치해석예제를 제시하였다.

탄산화는 콘크리트 내부의 알칼리성 수화생성물과 대기 중의 탄산가스가 반응하는 것을 의미하며, 탄산화에 의한 철근부식은 철근 콘크리트의 내구성을 저하시키는 주요원인 중의 하나이다. 본 논문에서는 국내에서 광범위하게 시공된 교량구조물에 대한 실태조사를 이용하여 교량구조물이 위치한 환경에 따른 탄산화의 영향을 파악하였다. 또한 계측결과들을 바탕으로 탄산화에 의한 구조물의 내구적 파괴확률을 신뢰성 이론을 기반으로 하여 분석하고, 국내 시방서에서 제시하는 목표파괴확률을 기준으로 대상구조물의 내구수명을 평가하였다. 현장실험결과를 토대로 한 탄산화의 분석결과 교량의 사용년수가 증가함에 따라 탄산화깊이는 증가함을 보였으며, 교량구조물의 탄산화 속도 분석결과 하천교량에 비하여 도심지 및 해상 교량의 탄산화 속도가 1.6-1.9배 빠르게 나타났다. 또한, 교량구조물의 내구수명을 파악한 결과 하천 교량에 비하여 도심지 및 해상 교량의 내구수명은 약 2.4-3.3배 적게 나타났다.

대도시 및 지하구조물에서 주로 발생하는 탄산화는 사용기간의 증가에 따라 철근부식이 발생하며, 이러한 철근부식은 구조물의 성능저하로 진전된다. 하나의 RC 구조물이라 하더라도, 콘크리트 시공에 의해 건전부 뿐 아니라 시공이음부 또는 균열부와 같은 취약부가 발생하기가 쉽지만, 진단시에는 일반적으로 건전부만을 대상으로 탄산화 거동을 분석하고 있다. 본 연구에서는 대도시에서 사용중인 고가교의 RC 교각을 대상으로 하여 건전부, 균열부, 시공이음부 콘크리트의 탄산화 실태조사를 수행하였다. 조사된 탄산화 깊이와 측정된 피복두께를 확률변수로 하여, 사용기간에 따라 증가하는 내구적 파괴확률을 도출하였다. 한편 국내 시방서에 서 제시하는 목표파괴확률을 기준으로 대상구조물의 내구수명을 평가하였다. 동일한 기둥부재라 하더라도 건전부, 균열부, 시공이음부 콘크리트에 따라 도출된 내구수명은 각각 다르게 평가되었으며, 피복두께가 작고 균열폭이 큰 경우에서는 매우 빠르게 감소함을 알 수 있었다. 피복두께의 변동계수에 따라서도 내구적 파괴 확률의 변화가 크므로 적절한 시공과 품질확보가 중요함을 알 수 있다.