• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.89-94
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• 2008

서로 다른 부재로 이루어진 혼합구조물은 불연속면인 접합부에 강도저감, 응력집중이 발생하거나 응력전달이 확실하지 않게 되므로 접합부에 대한 연구는 이미 오래전부터 다양한 방법을 통하여 연구되어 왔다. 특히 최근에 장대교량에 혼합구조를 적용하면, 경제성과 시공성이 확보되고 구조적 성능이 증가하는 것으로 알려지면서 일본, 유럽 등과 같은 선진국에서 혼합구조의 연구 및 시공이 활발히 이루어지고 있는 실정이다. 하지만 이에 대한 국내의 연구는 상대적으로 미미한 수준에 있다. 따라서 본 논문에서는 전술한 혼합구조의 접합부가 구조물 전체에 미치는 영향을 분석하기 위하여 기존에 수행된 많은 연구결과를 검토하고, 현재 가장 널리 사용되고 있는 전후면판 방식의 접합부를 갖는 혼합구조의 비선형 해석을 수행하여 그 장단점을 파악하였다. 또한, 이를 기초로 혼합구조 접합부의 성능을 개선할 수 있는 접합부 방식를 제안하고, 이를 기존의 방식과 비교분석하기 위하여 객관적인 6개의 기준을 설정하여 분석하였다. 개선된 모형으로는 형태를 개선안 모형 2개와 불연속면을 보강한 모형 1개 총 3개의 개선모형를 설정하였으며, 객관적인 비교기준으로 하중-처짐관계, 처짐곡선분포, 개구폭, 스터드축력, 소성변형 크기 및 위치, 접합부 응력분포 등을 설정하였다. 이와 같은 기준에 따라 기존 접합부 방식과 개선된 방식을 서로 비교검토한 결과, 본 논문에서 제안한 접합부 방식이 구조물의 성능개선에 큰 효과가 있는 것으로 나타났으므로 혼합구조의 새로운 접합부 방식으로 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3D호
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• pp.355-362
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• 2008

수해복구 조기착공의 의의는 당해연도 2차 피해예방, 차기년도 피해예방, 이재민의 심리적 안정, 피해지역의 생활 기반 안정, 부실공사 방지의 효과 획득에 있다. 지난 수해피해사례를 통해 중앙정부와 지자체는 수해복구의 견실시공, 조기복구를 위해 많은 노력을 하였으나, 이러한 복구의지와는 달리 공기지연 및 중지 때문에 조기복구를 이루지 못한 현장이 다수 발생하였다. 이러한 문제해결을 위한 주된 방안은 수해복구 사업의 조기착공이라는 것이 많은 대다수 전문가들의 의견이다. 따라서 본 연구에서는 지방정부 차원의 실천 가능한 조기착공 방안 강구에 대한 요구에 따라 한시적으로 많은 사업관리 및 기술 인력을 필요로 하는 수해복구사업의 특성을 반영할 수 있는 건설사업관리(CM) 방식의 필요성과 핵심 서비스를 강원도 지역의 태풍 루사 복구사업 사례를 중심으로 설명한다. 본 연구결과를 통해 현재 각종 정부주도의 지침들이 적절히 활용되고 있는 것으로 나타났다. 그러나 이는 주로 수해복구사업 복구예산의 신속한 집행과 예산집행의 투명성 및 효율성 확보에 초점을 맞추고 있어 착공이전단계인 설계단계에서 사업관리업무의 질적 향상을 통한 예방적, 항구적, 친환경적 복구 및 조기착공이라는 수해복구사업의 목표를 달성하는데 있어 역부족 임을 알 수 있었다. 또한 공정별 소요기간 분석을 통해 조기착공을 위한 문제점을 도출하여 이를 CM의 필요성과 연계하여 설명함으로써 수해복구사업에서의 품질향상과 조기착공을 위한 CM 역할의 중요성을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.133-142
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• 2006

본 논문은 CHBDC(2000)에서 적용중인 지간 8 m까지 사용 가능한 지중강판 박스구조물의 휨모멘트 설계식을 평가하였다. 3단계의 시공과정(최소 토피고까지의 뒷채움, 토피고까지의 뒷채움, 활하중 재하)을 고려하고 대골형 파형강판을 사용하여 지간 3~12 m에 해당하는 지중강판 박스구조물의 수치해석을 수행하였다. 휨모멘트 계수식은 지간, 토피고, 뒷채움 흙 같은 다양한 설계변수를 고려한 수치해석 결과를 토대로 새롭게 제안되었다. 또한, CHBDC(2000)의 휨모멘트식에서 새롭게 제안된 계수식의 타당성은 기존의 계수식과 수치해석결과와 비교하여 평가되었다. 기존의 CHBDC(2000)의 식으로 구한 모멘트는 지간 8 m이하에서 수치해석 결과와 잘 일치하지만, 지간 8 m이상에서는 과소평가되었다. 반면에, 제안된 식으로 산정한 모멘트는 지간 3~12 m까지 수치해석결과와 잘 일치하였다. 한편, 본 논문은 지간 8 m이상의 장지간 지중강판 박스구조물에 대해 휨강도에 대한 안정성을 확보하기 위해 고강도강의 사용을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.489-499
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• 2006

현재 홍수피해에 대한 잠재성은 홍수피해잠재능(PFD)에 의해 나타내고 있으나 하천유역의 설계빈도와의 연계성이 없어 실무에서 이용하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 홍수피해발생 잠재위험도라는 개념을 도입하고 그 산정방안을 마련하여 산정된 잠재위험도와 설계빈도와의 연계성을 제시하였다. 홍수피해발생 잠재위험도는 위험성, 노출성, 취약성의 세가지 세부요소로 산정되며, 위험성은 홍수사상의 발생확률, 노출성은 자산 등이 특정 홍수사상 혹은 홍수재해에 노출되어 있는 정도, 취약성은 홍수에 대비한 시설들의 취약 정도를 나타낸다. 이 세부요소들은 또 다시 세세부요소를 가지며 위험성은 지속 기간별 빈도별 확률강우량등으로 표현가능하고, 노출성은 인구밀도와 공시지가, 취약성은 지역낙후도지수와 홍수방어능력지수를 세세부요소로 선정하였다. 홍수피해발생 잠재위험도 산정식의 가중계수를 결정하기 위해서 전문가의 의견을 통한 계층 분석과정(AHP)기법을 이용하였다. 안양천 유역에 대하여 홍수피해발생 잠재위험도를 산정하였고, 잠재위험도와 기왕최대강수량을 이용하여 시 군 구 단위로 설계빈도를 산정할 수 있었다. 안양천의 기존 설계빈도는 본류구간에서는 200년, 지류구간에서는 50년에서 100년사이로 정하고 있으나, 본 연구에서는 안양천유역 전체에 대하여 설계빈도를 약 110년에서 130년정도로 결정하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 기법을 이용하여 행정구역단위의 설계빈도를 제시할 수 있었으며, 이는 향후 유역별 및 하천별로도 잠재위험도와 설계빈도를 산정할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.699-707
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• 2008

교량구조물의 안전성 평가에 있어서 처짐형상을 측정하는 것은 매우 중요한 요소이다. 그러나 교량의 처짐을 측정하는 작업은 일반적으로 용이하지 않으며, 경우에 따라서 측정점이 제한되거나 많은 비용이 소요된다. 따라서 최근에 광섬유 변형률센서를 이용한 교량의 처짐형상을 간접적으로 추정하는 연구가 진행되고 있으나 단순지지 형식의 교량에 주로 적용되고 있다. 본 연구에서는 현수교의 고전적인 처짐이론을 적용하여 측정된 변형률로부터 처짐형상을 추정하는 기법을 제시하였으며, 이에 대한 검증을 위하여 남해대교를 대상으로 현장 재하시험을 수행하였다. 남해대교 보강형 내부에 부착한 FBG 변형률센서를 이용하여 변형률을 계측하였으며, 제안한 추정기법을 적용하여 얻어진 처짐형상을 정밀측량데이터 및 구조해석결과와 비교분석하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 현수교 처짐형상 추정기법의 적용가능성을 검증하였으며, FBG 변형률센서의 현장 적용성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2D호
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• pp.245-253
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• 2009

도로시설은 교통을 위한 가장 기본적인 인프라 시설로, 원활한 교통흐름을 위해 다양한 정보를 노면에 포함하고 있다. 노면에 표시된 다양한 정보는 차량 소통으로 인한 부분 파손 및 노화에 의해 제거되고 다시 표시되어야 하는 경우가 발생하며, 해당 도로의 교통정보의 변화에 따른 노면표시 정보를 새로 표시하기 위해 기존의 것을 제거해야 한다. 종래의 노면표시 제거방법은 그라인더와 토치를 이용하여 인력작업으로 작업장비의 위험성과 함께 작업자가 운행 중인 차량에 직접 노출 되는 점과 아스팔트에 손상을 입히는 문제점을 갖고 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 새로운 기술을 도입하여 초 고압수를 이용한 워터젯 시스템은 노면표시 제거작업에 활용되고 있으나 물탱크에 따른 작업의 제약 및 작업 후 도로표면에 남은 수분의 결빙 및 한정된 도료의 제거 등과 같은 문제점을 내포하고 있다. 이에 본 연구는 노면표시 제거 작업공정 분석 선행연구에 따른 드라이아이스 블래스터 도입의 자동화 차선제거 시스템 개발을 위해 프로토타입 개발을 수행하였다. 또한 환경과 작업성을 고려한 새로운 노면표시 제거 자동화 장비의 제안을 위한 드라이아이스 블래스터 장비 도입의 가능성을 테스트를 통해 파악하였으며, 실험 결과를 바탕으로 노면표시 중 차선 제거를 하는데 소요되는 작업 비용을 새로운 방법과 비교 분석 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4D호
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• pp.459-467
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• 2008

토지이용 밀집에 따른 지상공간의 부족으로 점차 지하공간의 활용이 늘어가고 있다. 단지 건축물 지하공간의 활용이 아닌 이동공간으로서, 저장창고로서, 밀집상가로서의 지하시설물의 공간적 크기가 확대되는 추세이다. 하지만 지하공간은 지상에 비해 화재에 취약한 약점을 가지고 있다. 특히 유동인구가 많은 지하상가의 경우 대부분 불에 타기 쉬운 옷가지가 많고, 환기가 제대로 이루어지지 않아 유독가스에 노출되어 있다. 또한 폐쇄적인 구조로 피난 및 접근이 어려워 대형인명피해의 위험을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 복잡한 구조의 지하시설물에서 화재시 연기 및 불길을 피해 안전하고 빠르게 피난자들을 대피시키는 방안에 대해 연구하였다. 최근 첨단기술의 발달로 저렴한 비용으로 유비쿼터스 센서 네트워크를 구축하여 주변환경의 센서정보를 수집하는 것이 가능해졌고, 이러한 정보를 이용하여 보다 효과적인 피난 유도를 위한 시스템을 제안하였다. 센서로부터 수집되는 연기, 온도 등의 화재정보는 기존의 지하시설물의 정보와 통합가공되어 유도 프로세스에 의해 유도매개체로 전송되는데 정보의 가공은 통로의 용량과 거리를 고려하여 시간을 최소화하는 최소시간경로 탐색 알고리즘을 활용한다. 사례연구를 통하여 본 연구의 효용성을 검증하고 미흡한 부분을 찾아보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4D호
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• pp.469-476
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• 2008

최근 밀도 높은 도시재생사업이 활발해지고 그에 따른 교통문제에 대한 우려가 커지면서 TOD사업이 관심을 끌고 있다. 본 논문의 목적은 TOD형 고밀개발이 교통에 미치는 영향을 추정해 봄으로써 TOD형 고밀개발의 효과와 문제점을 파악하는데 있다. 보다 구체적으로는 두 개의 역이 교차하는 교차역세권인 강남구청 역세권 주변 반경 400m 구간을 사례지역으로 선정하여 구체적인 개발시나리오를 작성한 뒤, 초고밀 주택을 건설했을 때 교통량, 승용차통행거리, 시간, 수단분담율, 주변지역 통행속도 등의 제반 교통여건이 좋다는 사실을 밝히고자 하는 것이다. 분석결과 강남구 전체에서 1개의 역세권 개발에 불과하지만 강남구 전체적으로 교통환경에 의미있는 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 역세권 고밀개발시 주변의 교통량은 증가하지만 강남구 전체적으로는 감소하는 것으로 나타났고, 통행시간과 거리가 감소되어 교통환경이 개선되는 것으로 나타났다. 더욱이 주차장 공급이 규제될 때 개선효과는 보다 가시적인 것으로 분석되었다. 통행속도 측면에서 볼 때 두 개의 안 모두 속도가 4.1% 가량 증가되는 것으로 나타났지만 주차장공급제한으로 인한 개선효과는 가로의 속도에는 구체적으로 반영되지 않은 것으로 분석되었다. 이와 같이 이유는 개선된 교통상황을 이용하기 위해 새로이 진입하게 되는 유발교통량 때문일 것으로 판단된다. 수단분담의 경우 미래의 교차역세권이기 때문에 고밀개발에 따른 승용차감축 및 지하철 수단 분담율 개선 효과는 비교적 크게 나타났다. 특히 주차장 공급관리가 시행될 때 지하철 이용비율은 2배이상 증가하는 것으로 나타나 주차장공급규제와 지하철 이용은 밀접한 연관관계에 있음을 알 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6A호
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• pp.765-778
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• 2008

리스크 관리에 기반한 교량관리를 위해서는 시간 및 환경에 따른 성능변화를 예측하기 위한 성능이력모델이 필수적이다. 일반적으로 성능이력모델의 산출은 어려운 작업이므로 전문가 의견 또는 교량의 겉보기 상태 진단평가 기록을 이용한 상태 성능 이력모델이 많이 사용되어 왔다. 하지만 상태성능 이력모델은 교량의 실제 안전도와는 일치하지 않은 경우가 많아 근본적인 문제를 내포하고 있다. 성능 평가 및 이에 따른 성능이력모델의 정확도는 교량 유지관리 시스템(Bridge Management System, BMS)의 정확도와 직접적인 관계가 있으며 유지관리 예산의 합리적인 분배를 위한 최적 대안 산출을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존의 방법, 즉 정성적 전문가 의견 및 불충분한 정기점검 기록에 의해 작성되는 상태 성능 이력모델의 단점을 극복하기 위하여 열화를 고려한 수치해석결과를 바탕으로 산출되는 안전성능이력모델을 제안하였다. 제안한 성능이력모델 구축을 위해서 다양한 교량 형식이 검토 되었으며, 그 중 설계 변수 간 종속성이 높아 고려되어져야 할 설계 변수의 수가 비교적 적은 강박스 교량을 중심으로 다양한 환경 조건 및 시간에 따른 안전성능이력의 변화를 분석하였다. 교량 유지관리 시스템 내에서의 안전성능 이력모델의 역할은 특정 환경 하에서 시간에 따른 안전성능변화 예측에 있으며 안전성능이력모델의 산출 속도는 시설물 관리시스템의 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 일반적으로 실시간 해석을 수행하기 보다는 기 작성된 예측모델을 사용하는 방법이 주로 사용된다. 본 연구에서는 정량적 성능이력의 신속한 산출을 위하여 주요 설계 변수로 구성된 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)을 사용하였다. 응답면 기법 적용을 위한 설계 변수 및 설계 값의 범위는 국내 강상자형교 설계 기준, 가이드라인 및 유지관리 자료를 근거로 산정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.797-804
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• 2006

본 연구에서는 비파괴 시험 장비인 FWD(Falling Weight Deflectometer)에 의한 처짐곡선을 활용하여 아스팔트 포장구조체의 물성을 합리적으로 추정할 수 있는 방법을 개발하였다. 2004년 국도 PMS(Pavement Management System)의 FWD 자료로 다층탄성이론에 근거한 역산프로그램을 사용하여 역해석을 실시하였다. 3층 포장구조체로 기반암을 고려하여 역해석을 실시하였으며, 통계분석을 통하여 각 층 탄성계수의 95% 신뢰구간을 선정하였다. 이 신뢰구간의 범위와 기존 문헌상의 범위를 비교한 결과 차이가 없었으며, 그 결과를 바탕으로 회귀분석을 실시하여 탄성계수를 직접 추정할 수 있는 회귀 분석 모델을 제시하였다. 회귀 분석모델의 적합성 및 유의성 검증, 다중공선성 분석, 잔차 분석 그리고 분산 분석을 통하여 본 연구에서 제시한 회귀 분석모델이 유의하며 높은 적합성을 갖고 있음을 증명하였다. 따라서, 본 연구에서 제시한 회귀 분석 모델을 통해 FWD 시험시 현장에서 역해석을 실시하지 않고도 직접 탄성계수를 추정하여 포장구조체의 상태평가를 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 아스팔트층의 탄성계수는 온도변화에 따라 많은 차이를 나타내므로 기준온도로 온도보정을 실시하였으며 그 결과를 토대로 현재 공용중인 국도 아스팔트 포장구조체 각 층의 탄성계수와 95%신뢰구간의 탄성계수를 제시하였다.