• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.68-76
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• 2016

본 논문에서는 교량의 유지관리를 위한 사용수명의 정의 및 수명 종료를 제안하였다. 먼저 국내외 교량의 수명용어 관련 현황을 바탕으로 교량의 사용수명을 정립하였다. 교량의 사용수명이란 '교량이 유지관리 통해 요구하는 수준의 기능을 발휘하는 기간'으로 정의 하였다. 그리고 사용수명 종료 제안을 위해 국내외 수명종료 기준을 분석하고 교량에 발생 가능한 수명 종료 유형을 분류하여 수명종료를 제안하였다. 사용수명 종료 제안 시, 교량의 성능지표(결함도 점수)를 활용하였으며 상태등급 'D'등급의 중간값인 결함도 점수 0.64를 수명종료 기준으로 제안하였다. 민감도 분석을 실시하여 제안된 교량의 사용수명 종료 시점의 타당성을 검토하였다. 마지막으로 제안한 사용수명 종료 시점을 활용하여 현재 고속도로 교량의 평균 사용수명을 70.8년으로 추정하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.365-373
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• 2002

이 논문에서는 교량의 수명을 예측하기 위한 시스템 신뢰성 이론이 설명되고, 생애 분포 함수를 이용하여 현존하는 교량의 잔존 수명을 예측하는 방법이 설명된다. 시스템 이론과 생애함수 (survivor functions) 를 이용하여 LIFETIME 이라는 프로그램을 개발하였다. Survivor functions은 주어진 시간 t에 대해 신뢰성을 산출한다. 이 프로그램을 이용하여 콜로라도주에 있는 교량의 수명을 예측하였다. 이 교량은 직렬과 병렬로 구성된 시스템으로 컴퓨터 모델링 되었으며 이 모델을 이용하여 시스템 파괴 확률을 시간에 대해 계산하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.57-65
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• 2016

본 연구에서는 신뢰성 개념을 도입하여 최근 10년간의 한국도로공사 관할의 교량부재별의 유지보수 이력 데이터를 기반으로 적합한 모수적 수명 분포를 찾고 최대우도법으로 구해진 모수를 이용하여 교량 부재별 평균수명 및 신뢰도를 산정하는 방안을 제안하였다. 교량 부재별의 수명 데이터를 가장 잘 설명하는 모수적 수명 분포형태를 찾기 위해 많이 활용되는 지수분포, 와이블분포, 대수정규분포를 대상으로 분석한 결과 대수정규분포와 와이블분포가 해당 수명 데이터의 특성을 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다. 이 때 모수 추정을 위해서 최대우도법을 사용하였으며, 적합성 검정을 위해서는 AD통계량을 이용하였다. 추정된 모수를 기반으로 교량 부재별 평균수명을 산정한 결과, 강교도장이 18.51년으로 가장 길었으며, 바닥판이 17.56년으로 그 다음 순이었다. 배수시설과 교량받침의 경우 평균수명이 각각 12.27년, 12.57년으로 가장 짧았다. 또한 교량의 평균수명일 때 추정된 신뢰도 지표는 현재 교량 부재별 유지보수 시점이라고 할 수 있다. 교량받침, 바닥판, 하부구조, 배수시설의 경우 다른 부재보다 빠른 시기에 유지보수를 하는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.126-132
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• 2010

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 탄산화 깊이는 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.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.467-476
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• 2001

고속도로 건설은 미국을 포함한 여러 국가에서 거의 완료되었으며 정부나 고속도로 관계기관은 유지관리쪽에 초점을 맞추고 있다. 교량을 효과적으로 유지관리 하기 위해 교량의 실제 내하력과 잔존수명을 예측하는 것은 매우 시급하다. 이러한 목적으로서 시간에 대한 시스템 신뢰성 해석이 필요하다. 이 논문에서는 Lifetime 분포(함수)를 이용해서 교량의 잔존수명을 예측하기 위한 전형적인 교량의 모델링기법을 개발하였다. Lifetime의 함수변수를 생성하기 위해서 몬테칼로법을 이용하였다. 결과는 지금 존재하는 교량에 대해 최적의 유지관리 계획에 이용될 수 있다.

• 전산구조공학
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• 제5권1호
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• pp.11-14
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• 1992

최근 교량공학자들의 공통관심사는 초대형 구조물을 가설하고, 적절한 유지관리에 의해 기존 구조물의 공용수명을 연장시키는 것 등을 들 수 있다. 고성능 컴퓨터 산업의 발달로 인한 구조해석의 정밀화, 경량골재 및 고강도 재료의 개발, 용접성과 시공법의 발달 및 초대형 크레인과 같은 건설기자재의 개발 등으로 인하여 초대형 구조물의 가설은 외국에서 뿐만 아니라 국내에서도 가능하게 되었다. 그리고 구조물의 공용수명을 연장하기 위해서 최근에는 첨단계측장비와 신호처리기술, 신뢰성이론, 피로파괴이론 및 system identification technique 등의 발달로 인해 비교적 정확하게 교량구조물의 손상부위와 손상정도의 파악이 가능하게 되었다. 그리하여 가까운 시일내에 100년 이상의 공용수명을 갖는 초대형 교량이 출현될 것으로 전망된다. 따라서 교량 공학자들은 앞으로 장대교량의 설계와 시공 및 유지관리의 완전 국산화를 위한 연구에 더욱 박차를 가해야 할 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.191-198
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• 1999

수많은 판형부재로 구성된 대형 트러스교에서는 불량용접된 부재가 존재할 수 있으며, 이는 교량의 피로수명에 결정적인 영향을 줄 수 있다. 이러한 교량에서 용접불량부를 조사하고 부재단면중 용접불량을 고려한 유효단면을 가정하여 피로수명을 예측하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 피로수명에 영향을 미치는 교통량을 분석하고 차량모델을 가정하여 유효등가응력을 산정하였으며 모형피로시험에서 구한 응력-반복횟수곡선을 이용하여 피로수명을 예측하였다. 본 연구에서 사용된 분석기법은 불량용접부와 교통량이 강교량의 피로수명에 미치는 영향을 예측하는데 매우 유용함을 알 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.162-165
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• 2010

합리적인 교량 대안선정을 위해서는 설계 시 경제성, 경관성, 안전성 및 기능성, 유지관리 용이성, 시공성 등 다양한 속성을 고려하여야 한다. 이 중 경제성은 초기비용뿐만 아니라 공용수명에 걸쳐 발생하는 유지관리비용, 보수 보강비용, 해체 폐기비용 등의 합인 총 생애주기비용에 대해 최소의 비용으로 최상의 가치를 창출하도록 하여야 한다. 본 연구에서는 건설계획과정에서 대표적으로 고려될 수 있는 대안으로 세 가지 교량 형식(강상자형교, 소수주형교, PSC-I형 거더교)을 대상구조물로 선정하고 교량의 공용수명은 상태등급곡선으로부터 추정한 내하율 곡선을 사용하여 산정하였다. LCC최적설계를 위해 설계변수, 제약조건, 목적함수를 구성하였고, 총 생애주기비용을 공용수명으로 나눈 연간생애주기비용을 사용하여 하여 합리적인 교량의 경제성 분석을 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권5호통권60호
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• pp.627-639
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• 2002

교량의 건설은 여러 국가에서 거의 완료되었으며, 정부나 고속도로 관계기관은 유지관리쪽에 초점을 맞추고 있다. 교량을 효과적으로 유지관리하기 위해, 시스템 신뢰성을 이용한 교량의 잔존수명을 예측하는 것은 매우 시급하다. 그리고 시스템 신뢰성을 이용한 교량의 유지관리 모델을 개발하는 것은 필수적이다. 이 논문에서는 시스템 신뢰성과 생애함수를 이용하여 예방 (Preventive) 유지관리 와 사후 (Essential) 유지관리 모델을 개발하였다. 이 논문에서 개발된 유지관리 모델을 이용해서 현존하는 교량에 대해 최적의 유지관리 계획을 구하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.548-555
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• 2015

본 연구에서는 동절기 교통안전을 위해 교량 구조물에 사용되는 제설제에 의한 염화물 침투 특성을 조사하여 사용수명을 평가하기 위해 수행되었다. 이 연구에서는 준공 후 공용기간이 약 10년이 경과한 10개 교량의 지점에서 깊이별 염화물 농도 분포를 조사하여 제설제에 의한 염해를 예측하기 위한 표면 염화물 농도와 확산계수를 도출하였다. 얻어진 정보를 바탕으로 Life-365 프로그램을 이용하여 각 지점의 사용수명을 평가하였다. 대상 교량의 사용수명 평가 결과 10개 지점 모두 100년 이상의 사용수명을 가질 것으로 판단되었다. 추가적으로 콘크리트의 배합에 기인한 확산계수를 구하여 제설제에 의한 염해와 해수에 의한 염해의 경우에 대해 확산특성을 비교 분석하고 사용수명을 평가하였다.