• 한국수자원학회논문집
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• 제52권10호
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• pp.729-742
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• 2019

국내의 자연재해피해 중 가장 큰 부분을 대부분은 매년 여름철에 발생하고 있는 태풍과 장마로 인한 침수피해이므로, 도시 홍수에 대한 관심은 꾸준히 증가하고 있다. 반복되는 피해 저감을 위해 다양한 방법으로 홍수취약성을 분석하지만, 반복되는 도시(재)개발로 인해 지형 및 사회경제적인 요인들이 바뀌고 있어, 기존에 실시했던 홍수취약성 분석결과가 현실적으로 반영이 되기 힘든 상태이다. 이에 홍수피해 예방을 위해 변형된 지형과 환경에 맞춰 새로운 홍수취약성 분석을 실시하여 지역의 투자 우선순위를 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 우리나라 중 가장 도시화가 된 서울시 25개 구를 대상지역으로 선정하였으며, 홍수취약성 인자들을 Pressure-State-Response (PSR) 구조로 구분하였다. 압력지수(PI)는 인구밀도, 차량 수 등 9개의 인자를, 상태지수(SI)는 공공시설 피해액 등 4개의 인자를 선정하였으며, 대책지수(RI)는 대피시설 수, 재정자립도 등 7개의 인자를 선택하여 홍수취약성지수를 계산하였다. 각 인자들의 가중치를 계산하기 위해 AHP 방법과 Fuzzy이론을 결합한 Fuzzy AHP 방법을 적용하였다. 그 결과, 세부지수인 압력지수나 대책지수는 가중치 결정방법에 따라 숫자가 변하기는 하지만, 순위 변화는 없었으며, 상태지수는 값 뿐만 아니라 순위에도 다소 변화가 있었다. 또한 세부지수들을 결합하여 계산한 홍수취약성지수는 Fuzzy AHP 방법으로 계산하였을 경우, 강남 지역의 취약성이 눈에 띄게 감소하였다. 이는 강남지역의 홍수피해복구금액이나 재정자립도가 높고, 다른 지자체와 차이가 크기 때문에 Fuzzy 수를 이용하여 불확실성을 고려할 경우 취약성이 낮아진 것으로 분석된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권6호
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• pp.925-932
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• 2018

이 연구는 특수형 회전교차로 중 터보형 회전교차로를 다루고 있다. 최근 많은 회전교차로가 국내에 건설되고 있으나, 회전교차로의 효과는 총 진입교통량과 용지면적에 달려 있다. 이 연구의 목적은 부도로 교통량이 매우 작은 신호교차로를 터보형 회전교차로로 전환함에 따른 운영 및 사고감소 효과를 분석하는데 있다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 주도로의 교통량 비율이 높고, 부도로의 교통량이 10~15% 이하인 경우나 좌회전 비율이 30% 이하로 적을 경우 1차로형 및 2차로형 회전교차로 보다는 터보형 회전교차로로 전환할 경우 개선효과가 있는 것으로 분석되었다. 둘째, 1차로형 회전교차로에 비해 터보형 회전교차로는 지체감소효과가 매우 높고, 2차로형 회전교차로에 비해 용지 면적이 적어 도로용량의 증대에도 더욱 효율적인 것으로 판단된다. 셋째, 터보형 회전교차로 전환설치 후 교통사고 건수는 45.9%, 부상자수는 76.5%가 감소하였고, 사고유형별로 차대사람 사고가 2.3명에서 2명(14.3%), 차대차 사고가 14.3명에서 0명(100%), 차량단독 사고가 0.3명에서 사상자가 0명(100%)으로 분석되었다. 마지막으로 이용자 만족도 조사 결과 긍정적인 평가는 60.4%에서 터보형 회전교차로 전환설치 후 76.8%로 약 16.4%가 향상되어 안전성, 접근성, 편의성 등에 대한 개선효과가 높은 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.94-101
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• 2019

기존 선로구조물의 대부분은 준공된 지 상당한 시일이 경과되어 노후화가 많이 진행된 상태이다. 특히 기존 철도교량 중 판형교는 상당수가 준공으로부터 40~60년 이상 경과된 노후교량이며 도상 없이 거더에 침목이 직결되어 있어서 차량의 주행하중이 교량에 직접 전달되므로 유도상 교량과 비교하여 교량에 가해지는 충격 및 소음이 클 뿐만 아니라 동적인 충격과 진동도 상대적으로 크다. 따라서 기존선 판형교에 대한 적절한 유지관리 및 보수, 보강기술의 개발이 매우 시급하다. 본 연구에서는 기존선 판형교의 성능개선과 소음, 진동 문제 해결을 위해 기개발된 레일매립궤도 시스템의 특징을 소개하고, 레일매립궤도의 진동 및 소음 저감 성능을 평가하기 위해 길이 5m 침목이 설치되어 있는 무도상 판형교와 레일매립궤도를 적용한 판형교를 제작하여 동일한 가진 조건에 따라 발생되는 진동응답을 측정하고 분석하였다. 또한 실험에서 얻은 진동응답 데이터를 음향해석 모델의 입력데이터로 사용하여 방사소음해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과 레일매립궤도를 적용한 판형교가 무도상 판형교 보다 진동에서는 15.0~18.8dB정도 감소하고 소음의 경우 평균 7.7dB(A)정도 감소하는 것으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.502-509
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• 2019

도로교의 신축이음장치 성능시험에 있어 최근에는 많은 연구가 진행되어 있지만, 항공기 활주로 연결 교량에 있어서 국내에 적용사례가 전무하고 성능시험에 대한 기초자료가 없는 상황이다. 본 연구는 활주로 연결 교량이 건설되어있는 인천공항 2단계 확장공사현장에 국내 최초로 적용된 강재형 모노셀 신축이음장치의 성능평가를 위해 전산해석과 KS F 4425기준에 근거하여 수축 신장 및 반복하중시험을 실시하였다. 시제품 제작 전 설계 문서에 기초하여 Midas 해석프로그램으로 전산 분석하였고 시제품을 제작하여 2001년 KS F 4425기준에 근거하여 완제품 성능시험을 시행하였다. 국내 교량의 하중재하시험에 대한 기술 기준은 대부분 차량에 대한 것이고 항공기에 대한 선례가 없어 인천공항공사에 출입하는 항공기 중에서 축하중이 최대치인 F급 $468.4kN/m^2$를 보수적으로 적용하여 200만회 반복재하시험을 진행하였다. 완제품 결과 제품에는 육안검사로 이상 유 무가 관찰되지 않아 충분한 사용성 및 내구성을 확보하였다고 판단된다. 수축 신장의 경우 2,500회 반복 시험 후 KS F 4425 기준에 따른 육안검사로 이상 유 무가 관찰되지 않아 충분한 신축성을 확보하였다고 판단된다. 본 연구의 결과는 선례가 없는 항공기에 대한 신축이음장치의 성능시험에 있어 유용한 현장 시험 자료 및 전산 해석 결과가 참고자료 활용에 가치가 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.645-652
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• 2018

최근 한국이 OSJD(Organization for Cooperation of Railway) 정회원에 가입함에 따라 우리나라도 OSJD의 협약을 적용받을 수 있어 소프트웨어적으로는 대륙철도와 연결되었다고 볼 수 있다. 그러나 오랜 세월 각 주변국들의 철도시스템들이 개별적으로 개발되고 운용된 결과 하드웨어적으로는 제약이 있어 현 상태의 철도시스템의 기술적 상호운용성에 대한 진단이 필요하고 장기적으로 상호운용성을 향상시키기 위한 방안 또한 필요하다. 이에 본 연구에서는 현 상태의 대륙철도 국가들의 철도시스템의 기술적 상호운용성을 유럽에서 활용하였던 기술적 상호운용성 기준인 TSI(Technical Specifications for Interoperability)를 기준으로 각 국의 철도시스템을 분석하였다. 실제 특정구간의 열차운행을 가정한 열차의 운행모델을 바탕으로 필요한 인프라 벡터와 철도차량 벡터의 모델을 만들고 열차운행에 따른 인터페이스에 의해 발생하는 상호운용성 행렬을 바탕으로 상호운용성 지수인 IOP(Interoperability Of Percentage)를 계량화하였다. 부산에서 블라디보스톡까지 디젤기관차와 화차를 활용하여 운행할 경우 IOP값은 22.2%에 불과하여 상호운용성이 낮은 편이었다. 즉 77.8%의 상호운용성 제약요인이 존재하는 것이다. 이와 같은 제약요인들은 장기적으로 기술적 상호운용성을 높이는 방향으로 건설 및 제작되어야 대륙철도구간의 열차운행의 장애요인을 감축할 수 있으며 상호운용성이 100%인 대륙철도 노선을 만들어 운용효율성이 높은 철도가 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.603-611
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• 2020

도로에 발생하는 포트홀은 운전자들의 안전과 만족도, 차량파손에 직접적으로 영향을 미치는 요소로 실시간에 준하는 검지와 대응이 요구된다. 순찰 빈도를 높이면 포트홀의 조속한 검지와 대응이 가능하나, 많은 인력과 비용, 시간이 소요된다. 또한 포트홀은 우천에 따라 발생특성이 달라지기 때문에 순찰의 효율성을 제고하기 위해서는 경제적 관점과 서비스 제공의 관점에서 최적빈도에 대해 고민해야 할 필요가 있다. 이에 본 연구는 장기간에 걸쳐 수집된 포트홀 발생이력과 기상정보를 활용하여 우천이 포트홀 발생에 미치는 영향과, 지속성, 강우강도의 영향에 대해 정량적 분석을 시도하였다. 그리고 이 결과를 근거로 리스크 기반의 최적화·가변화 순찰 전략을 제시하였다. 분석 결과 우천 시에는 포트홀 발생확률은 2.4배 증가하고, 비가 그친 후에도 그 영향은 3일간 지속됨을 알 수 있었다. 또한 강우강도 1mm 당 포트홀 발생확률은 0.46% 증가하며, 1mm 수준의 적은 비에도 발생특성이 민감하게 반응함도 확인하였다. 이러한 특성에 근거한 포트홀 관리 최적 빈도는 신뢰수준 95% 수준에서 우천 비영향권일 경우 3일에 1회, 영향권에서는 1일 2회 이상의 순찰이 필요하다는 결론이 도출되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권1호
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• pp.75-83
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• 2021

지나친 도시화로 인한 차량증가로 도시교통 문제가 사회문제로 인식되고 있고 이로 인해 효과적인 도로계획과 설계는 더욱 중요하게 되었다, 이에 따라 기존 도로를 확장하거나 새로운 도로를 건설할 때 도로의 교통량 산정에 필요한 기준과 방법을 도로용량편람으로 제정하여 운영하고 있다. 하지만 철도 노선에는 이러한 중요성에 불구하고 체계적인 교통량 산정기준이나 방법이 없었다. 따라서 본 연구에서는 철도의 경쟁력 강화를 위해 철도에도 노선용량이란 개념을 도입하여 명확한 철도 노선용량의 산정기준과 방법을 제시 하였다. 그 결과를 바탕으로 국내 철도의 주요 선구별 노선용량을 산정하였다, 이에 따라 본 연구에서 제시한 노선용량 산정방법을 적용하면, 기존의 철도 노선 및 새롭게 확대되는 신규 노선의 용량에 대한 적정한 투자와 설계가 계획단계에서부터 이루어 질 수 있도록 체계적인 기준을 제공할 수 있게 되었으며, 향후 철도 운행효율성 향상에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.45-52
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• 2020

상판과 아치리브, 수직재로 구성된 개복식 상로 아치교는 아치리브 지점 조건과 차량 이동속도에 따라 지점에서의 축력과 모멘트의 정도가 달라진다. 또한 충격계수 정의에는 상판 변위응답뿐만 아니라 다양한 종류의 응답이 고려된다. 본 논문은 양단 고정지점 콘크리트 개복식 상로 아치교에 대해 측정 위치와 응답변수, 수직재의 간격비에 따른 충격계수를 분석하였다. 수직재 간격비가 1/9.375인 기저모델의 경우 이동하중 진입 반대 쪽 아치리브 지점에서 모멘트 기반 충격계수가 가장 큰 값을 보였으며, 이 값은 상판 중앙부 인접지간 변위응답 기반 최대 충격계수와는 비슷한 수준이지만 동일 위치에서의 축력 기반 충격계수에 비해 19% 높은 값이다. 수직재 배열에 있어서 간격비를 기저모델에 비해 1/2로 감소시켰을 경우, 모멘트 기반 최대 충격계수는 기저모델과 유사한 수준이었지만 간격비를 2배 증가시켰을 경우는 기저모델 대비 4.4배 증가하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권4호
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• pp.14-34
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• 2023

본 연구의 목적은 신호교차로의 적정황색신호시간 산정을 위한 것으로, 황색신호시간 산정 시 접근속도와 교차로 폭에 따른 연관성을 알아보고 신호 운영에 따라 변화되는 교차로 내 상충과 딜레마구간을 최소화하여 교차로 운영 안전성을 확보하는 데 있다. 이를 위해 5개 교차로의 6824건의 자료를 수집 분석하였다. 주요 연구결과는 첫째, 차로별 개별차량 접근속도를 분석하고 방향별 상충을 고려해 교차로 폭을 정의하였다. 둘째, 기존 산식의 문제점을 보완한 접근속도와 상충 지점 기반 다중회귀모형식을 개발하였다. 셋째, 개발 산정식을 통해 접근속도와 교차로 폭에 따른 적정황색신호시간 적용 기준표를 제시하였으며, 와의 관계를 이용해 황색신호시간과 딜레마구간을 교차 분석할 수 있는 산정표를 제시하여 황색신호시간 변화에 따른 딜레마 길이의 안전성을 판단하는 방안을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2D호
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• pp.167-173
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• 2009

일반적으로 사용되는 고속도로 합류부 영향권은 합류지점을 중심으로 상류 100m, 하류 400m를 포함하는 총 500m로 정의된다. 그러나 실제 합류부의 교통류특성은 하류부보다는 상류부에 합류영향이 크게 미치는 것으로 관찰된다. 따라서 본 연구에서는 고속도로 우측합류부 및 좌측합류부를 대상으로 차량간 상충으로 정의되는 난류현상을 이용하여 고속도로 합류부의 영향권을 분석하였다. 약 500m 간격으로 설치되어있는 현재의 교통류검지체계의 한계를 극복하기 위하여 동일한 도로조건의 합류부지점에 설치되어있는 교통류검지기를 통하여 수집된 원시데이터를 이용하였다. 각 지점별 데이터를 유사한 교통 조건으로 구분하기 위하여 도로의 서비스수준을 기준으로 총 72시간의 데이터를 분류하였다. 교통류 난류현상의 분석기준을 속도의 표준편차로 규정하고 분석한 결과, 우측합류부와 좌측합류부 모두 합류부의 직접 영향을 받는 구간으로 상류부 300m에서 하류부 400m까지 약 700m 구간이 도출되었으며 이는 기존의 영향권보다 상류부로 200m확장된 영역을 포함하는 결과이다.