• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.658-661
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• 2010

본 논문에서는 교량의 볼트 체결부, 응력집중부 등 손상의 발생이 유력한 위치에 부착된 압전센서-무선 임피던스 센서노드를 통해 구조물의 건전성을 지속적으로 모니터링 하는 시스템을 소개하였다. 임피던스 기반 건전성 모니터링에 있어서 구조물에 발생하는 손상에 따라 민감하게 반응하는 주파수 성분이 달라지기 때문에, 이러한 주파수 영역을 자동으로 결정함과 동시에 손상에 관한 정보를 획득하기 위하여 인공신경망 기법을 적용하였다. 제안된 기법은 기존에 구축되어 있는 데이터베이스를 기반으로 구조물에 발생한 손상의 종류 및 손상의 정도를 판단하는 것을 목적으로 한다. 무선 임피던스 센서노드-인공신경망 기반 손상탐색 통합 시스템은 실제 강교량에서 발생한 볼트풀림, 균열 등 국부적인 손상의 진단을 위하여 적용되었으며, 그 유효성을 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.112-114
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• 2005

센서 네트워크는 많은 수의 센서 노드들로 구성된 네트워크로 센서를 통해 주변 정보를 감지하고 감지된 정보를 수집하고 처리한다. 센서 네트워크는 그 적용 분야가 광범위하여, 그에 따른 보안요구사항 또한 다양하다. 교량 감시에 사용되는 센서들의 특징은 교량에 일정한 간격으로 고정되어 위치하여 센서이동이 거의 없는 고정된 센서 네트워크를 형성하게 된다. 따라서, 이러한 특징을 고려한 보안프로토콜의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 교량 감시에 사용되는 센서 네트워크와 같이 고정된 센서들로 이루어진 네트워크상에서의 보안 요구사항을 분석하고 이를 만족시킬 수 있는 보안 프로토콜을 제시한다.

• Korean Journal of Construction Engineering and Management
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• v.13 no.6
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• pp.13-23
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• 2012

While Category 1 and Category 2 bridges are intensively inspected and carefully managed, many small bridges that are not in the Category 1 and 2 are often forgotten until they decay in serious condition. Since many of these small bridges located in the populated city, failure of them would cause huge negative impact on the community. This paper focuses on the small size concrete bridges for timely repair and rehabilitation work for the effective operation and management. Test bed is developed to define the key parameters to forecast the long term performance of the bridges, mostly concrete box bridges. Key parameters suggested in this paper are cumulative fatigue due to repetitive heavy traffic loads and the acid attacks for concrete material deterioration. The cumulative fatigue is measured by the use of the mileage concept. For the long term data collection and inspection, stable and easy to use data collection system is installed as a test bed. The contribution of this research work is on the development of the test bed to define the key parameters of bridge deterioration.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.7
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• pp.137-144
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• 2019

For the structures near the seismogenic fault, the evaluation of seismic performance against near-fault ground motions is important as well as for design ground motions. In this study, characteristics of seismic behaviors and seismic performance of the pile-bent bridge constructed on the thick soft soil site with various weak soil layers were analyzed. The input ground motions were synthesized by the directivity pulse parameters for intra-plate regions. The ground motion acceleration histories of each layer were obtained by one-dimensional site response analysis. Each soil layer was modeled by equivalent linear springs, and multi-support excitations with different input ground motions at each soil spring were applied for nonlinear seismic analyses. The analysis result by the near-fault ground motions and ground motions matched to design spectra were compared. In case of the near fault ground motion input, the bridge behaved within the elastic range but the location of the maximum moment occurred was different from the result of design ground motion input.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1541-1545
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• 2009

홍수 기간 중 부유잡목에 의한 수위상승 원인은 크게 상류부에서 이송되어진 유송잡물에 의한 교량 등의 수공구조물에 집적으로 인한 통수능 부족에 의하여 발생되는 수위상승과 하천내 수공 구조물의 부적절한 설계 및 시공으로 인한 수위상승으로 구분되어 진다. 현재 교량의 여유고 산정에 사용되는 홍수위는 통수능을 고려하지 않은, 하천정비계획에 사용되는 홍수위를 적용하고 있으며, 다만 통수능의 확보를 위하여 경간장에 대한 제한을 두고 있을 뿐이다. 중소하천에 위치하는 교량의 경우, 여유고 확보에 대한 기준을 적용함에 있어서 교량이 위치한 하천 단면에서의 통수능의 영향이 고려되어야 유수의 월류에 대한 위험성을 줄일 수 있다. 더욱이 하천설계기준(2005)에서는 고정 홍수량에 의한 여유고 산정치를 제안하고 있을 뿐이기 때문에, 하천설계기준에서 교량과 관련된 여유고도 하상변동과 만곡부에 의한 수위 상승, 유송잡물에 의한 통수능 영향, 계산오차 등을 고려하여 충분한 여유고를 확보하도록 보완할 필요가 있다. 본 연구에서는 부유잡목에 의한 수위상승 원인을 분석을 하고, 이에 따른 수리모형실험을 통하여 부유잡목의 높이/폭(H/B)변화에 의한 수위상승, 부유잡목의 형태별 수위상승, 교각사이 개도비에 따른 수위 상승량을 산정하여 기존의 여유고에 대한 추가적인 여유고를 확보하여 홍수시 통수능을 확보하고자 하였다. 부유잡목의 형태에 따른 수위상승량을 산정하기 위하여 개도비를 70%로 고정한 후, Fr수를 변화시켜 부유잡목의 높이/폭(H/B) 형태에 따라 산정한 결과, 부유잡목이 존재하지 않는 상태에 비하여 부유잡목에 의한 영향으로 인한 수위증가율이 Fr값이 클수록 더욱 크게 나타났으며, 부유잡목이 동일면적인 경우 폭(B)에 비하여 높이(H)가 커질수록 수위 상승이 크게 나타났다. 또한, Fr수 변화에 따른 최고수위 상승율을 구하였을 때, 상류조건에서 Fr < 0.5 인 경우는 기존 여유고에 대하여 최대 10%의 여유고를 추가 확보하며, 0.5 < Fr < 1 인 경우는 기존 여유고에 대하여 최대 20%의 여유고를 추가 확보하도록 설계하는 것이 바람직하다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.17 no.4
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• pp.245-250
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• 2014

This paper, as a study for the serviceability design of railway bridges with concrete track, presents the effects of design parameters of tracks and bridges on the forces acting on the rail supports of the track. To calculate the forces acting on the track, an unequal spacing discrete supported model with different spacing of rail supports was induced. Design parameters are the rail support spacing of expansion joints above abutments or piers of bridges, the distance from the support of a girder to the last rail support on the end of the girder, and the number of additional rail supports. The causes of the displacement of track are axial force, unit vertical displacement, and unit rotation. From the analysis, the maximum compressive force and the maximum uplifting force acting on the rail supports were determined and the effects of the rail support spacing on the forces acting on the track were presented.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.10 no.3 s.49
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• pp.135-147
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• 2006

The essential information elements for the Earthquake Damage Evaluation System (EDES) of highway bridges are defined in this study, and a database construction method, which fits the circumstances of Korea, is proposed. The information elements for the EDES of highway bridges are categorized in two groups: structure related information, location related information. The structure related information is composed of the fragility curve information which is necessary for earthquake damage evaluation of highway bridges. The data structure of road network, which represents the location related information, is defined in more detail than the existing GIS-based data structure of road network for modeling of junctions. A pilot GIS-based EDES subjected to 110 bridges on expressway in Korea is developed, and it is verified that the proposed database construction method for the EDES can be used to develop a decision making system for quick retrofitting of the seismic damages of highway bridges and road network.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.25 no.2
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• pp.5-14
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• 2024

Reinforced concrete bridge decks are the first to be damaged by vehicle loads and rain infiltration. Concrete deterioration primarily occurs owing to the corrosion of rebars and other metal components by chlorides used for snow and ice melting. The structural condition and concrete deterioration of the bridge decks within the pavement were evaluated using ground-penetrating radar (GPR) survey data. To evaluate concrete deterioration in bridges, it is necessary to develop GPR data analysis techniques to accurately identify deteriorated locations and rebar positions. GPR exploration involves the acquisition of reflection and diffraction wave signals due to differences in radar wave propagation velocity in geotechnical media. Therefore, a full-waveform inversion (FWI) method was developed to evaluate the deterioration of reinforced concrete bridge decks by estimating the radar wave propagation velocity in geotechnical media using GPR data. Numerical experiments using a GPR velocity model confirmed the deterioration phenomena of bridge decks, such as concrete delamination and rebar corrosion, verifying the applicability of the developed technology. Moreover, using the synthetic GPR data, FWI facilitates the determination of rebar positions and concrete deterioration locations using inverted velocity images.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.187-190
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• 2010

기초세굴에 따른 교각에서의 1차 모드 고유진동수 변화를 이용하여 교량 세굴 건전성을 정량적으로 평가하기 위하여 공용중인 광탄1교의 T형 교각 1기에 대하여 충격진동실험을 수행하였으며, 교축직각방향의 1차 모드 고유진동수를 수치해석결과와 비교하였다. 교량 상부구조물의 모델링 방법에 따라 상부구조물을 전체 모델링한 방법과 교각만을 모델링하고 상부구조물의 영향범위를 가정하여 교량받침 위치에 질점질량으로 변환하여 적용한 방법으로 구분하여 수치해석을 수행하였다. 상부구조물을 전체 모델링한 경우와 집중하중 형태로 상부구조물을 모델링한 경우 모두 고유진동수는 충격진동실험결과와 큰 차이를 보였다. 충격진동실험을 통해 얻은 고유진동수는 교각의 국부적인 진동수로 사료되는 반면, 수치해석을 통해 구한 결과는 교량 상부와 하부의 Coupling 효과가 반영된 시스템 전체의 고유진동수이기 때문에 결과의 큰 편차가 생기는 것으로 판단된다. 따라서 충격진동실험에서 구한 고유치 양상을 올바로 구현하기 위한 모델링을 찾기 위해서는 새로운 접근 방법이 필요할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.521-521
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• 2012

우리나라는 산악지역이 국토의 대부분을 차지하고 있어 전체유역을 놓고 볼 때 대하천이 차지하는 부분보다는 중소하천이 차지하는 부분이 상대적으로 크고, 교량의 길이가 짧은 소교량이 수적으로 많은 부분을 차지하고 있다. 그중에서도 특히 중소하천의 유량은 시간적으로 매우 빠르게 변화하며 유속 또한 급속히 빨라져 하상의 변형이 순식간에 일어나고 있다. 이와 같은 시간적, 공간적인 호우특성과 지형특성으로 인하여 중소하천에 위치한 교량은 특히 세굴에 매우 취약함을 보여주고 있다. 하천에 건설되는 교량의 수명이나 안정성에 세굴이 미치는 영향은 매우 크며, 특히 우리나라와 같이 홍수 시 단기간에 걸쳐 유량이 급증하는 경우 유속에 의한 교량 기초의 급격한 세굴은 예상치 못한 교량 붕괴 사고를 초래할 수 있다. 현재 국내 소하천에 설치된 교량은 약 3,470개소(지방도 기준)로 다양한 하부구조로 설계되어 있다. 이렇게 하천 내에 세워진 교량과 같은 횡단 구조물들은 그 크기에 상관없이 하천의 형태에 영향을 미치게 된다. 그중에서 교량 세굴은 하천 횡단구조물로 인하여 발생되는 가장 중요한 문제 중의 하나로써 교량 건설 시 교각에 영향을 주는 세굴을 예측하고 방어하기 위하여 다양한 방정식을 통하여 신설교량의 교각세굴을 예측한다. 하지만 대부분의 교량 세굴 공식들은 실험실에서의 실험 결과를 토대로 개발되었기 때문에 이들 공식들이 산정한 국소 세굴량이 얼마나 정확한지는 실제 현장 관측 자료와의 비교를 통해서만 검증할 수 있다. 세굴 공식들의 산정 결과를 현장 실측자료와 비교하는 연구는 그 동안 다양하게 시도되었으나, 통일된 결론에는 도달하지 못하고 있다. 본 연구에서는 기존의 세굴깊이 산정 시 일반적으로 사용되어지고 있는 세굴공식들 중 소하천 교량 규모에 적용 가능한 공식들을 선별하고, 각 세굴심 추정공식에 속한 변수별 특성분석을 위하여, 5가지의 독립변수를 설정하여 국부세굴의 현장 측정값과 예측공식의 비교결과에 대하여 불일치율을 비교분석하였다. 그 결과, 모든 공식들의 불일치율의 기하 평균이 1보다 큰 것을 보여주고 있다. 즉, 모든 공식들이 과대 추정의 의미로 정확성면에서 우수한 공식들은 불일치율의 기하 평균이 1에 가깝고 기하 표준편차가 작은 공식들이 나타났으며, 이런 점에서 Froehlich 공식, Inglis-Poona II, Blench-Inglis I, Breusers 공식 등의 기하평균이 1에 가장 근접한 결과를 나타내었다. 각 세굴공식 세굴심 산정결과의 불일치율을 각각 5가지의 변수별로 도시하여 분석하였으며, 그 결과로 소하천에 대하여 적용 가능한 공식과 소하천에 적용 시에는 과다추정의 우려가 있는 공식으로 분류되어 면밀한 검토가 필요할 것으로 판단된다.