• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.37-42
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• 2011

최근 들어 홍수피해를 유발하는 것은 강우의 총량이기보다 기후 변화에 따라 발생하는 국지성 집중호우라 할 수 있다. 이러한 국지성 집중호우를 고려한 강우강도 개념을 도입하면서 배수펌프장 등과 같은 국내 배수시설 설계가 최근 개선되고 있으나, 교량용 배수시설 관련하여 별다른 개정이 없는 실정이다. 또한, 미연방도로국의(FHWA)의 배수설비 기준에 비하여 국내의 교량용 배수시설 기준은 합리적인 배수관 설계 방법을 제시하지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 국지성 집중호우를 고려한 확률강우강도식을 사용하여 합리적인 교량용 배수관경 설계 기준안을 본 논문에서 제시한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.517-528
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• 2013

모듈러 기술은 자동차, 플랜트, 조선산업 분야에서 이미 오래전부터 적용해 오던 기술로, 최근 교량 분야에도 적용되고 있다. 모듈러교량은 부재별 세부설계 과정이 생략되고, 모듈별로 표준화 된다는 점에서 기존의 조립식교량과는 차별화 된다. 거더형식 프리캐스트 모듈러교량은 단순지지 교량 형식으로 개발되었으며, 다경간 교량에 적용할 경우 단순지지 교량 형식의 모듈러교량을 연속화하는 방법으로 적용할 수 있다. 거더형식 프리캐스트 모듈러교량의 연속화는 시공이 간편하고 급속시공에 적합한 연결슬래브를 적용하는 방법으로 이루어진다. 연결슬래브는 1950년부터 미국에서 RC 형식으로 사용되기 시작하였으며, 2000년대에는 ECC를 적용한 연결슬래브(ECC 연결슬래브)가 개발된 바 있다. 이 연구에서는 ECC에 비해 재연성이 좋고 경제적인 RC를 적용한 연결슬래브를 다경간 거더형식 프리캐스트 모듈러교량에 적용하였으며, 기존의 RC 형식 연결슬래브를 보완한 형태의 연결슬래브와 수정된 연결슬래브의 설계방법을 제안하였다. 제안된 연결슬래브 설계방법의 검증을 위하여 연결슬래브 바닥판 실험체를 제작하고 연결슬래브의 휨성능 및 균열 사용성 검증실험을 수행하였으며, 이후 실제 교량시스템을 모사한 실험체를 이용하여 200만회 피로성능 검증실험을 수행하였다.

• 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.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.131-138
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• 2005

강합성 교량의 설계시 종방향 모멘트에 하중분배계수를 고려하여 주형의 최대 모멘트를 계산하고 있다. 이러한 하중분배계수식은 1930년경부터 AASHTO 시방서에 채택된 이후 소폭의 수정을 거듭해 오다가 1994년 LRFD 시방서부터 전폭적으로 수정되었다. LRFD 시방서의 하중분배계수 식은 실제 교량의 거동을 비교적 정확히 반영하고 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 LRFD식은 설계모멘트 결정단계에서는 확정할 수 없는 종방향 강성계수를 포함하고 있으므로 반복을 통한 설계를 요구한다. 이러한 LRFD식이 내포하는 반복 설계과정으로 인해 실무에서는 널리 쓰이지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 반복 설계과정을 필요로 하지 않는 I형 강합성교량의 하중분배간략식을 LRFD식에 근거하여 도출하였다. 간략식의 검증을 위해 43개의 대표교량의 유한요소해석을 통해 구한 엄밀 하중분배계수와 AASHTO LRFD 식, AASHTO Standard 식으로 구한 하중분배계수와 비교하였다. 그 결과 간략식이 구조물의 안전성을 확보하면서 반복계산을 필요로 하지 않는 것으로 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.535-542
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• 2023

교량의 내진성능을 파악하기 위해서는 대상 교량에 대한 내진성능평가 및 수치해석을 통해 검토하는 것이 일반적이다. 내진성능평가 및 수치해석을 통한 검토는 특정 대상교량에 대한 분석 방법으로 전국 교량을 관리하는 각각의 관리주체에서 이를 수행하기에는 많은 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 형식 및 특성을 지니고 있는 공용 교량에 대한 내진성능을 추정할 수 있도록 연구를 수행하였다. 내진성능 추정은 지진위험도평가 방법을 적용하였으며, 교량의 형식 및 제원에 대한 지진취약도 곡선을 산정하고 국내 내진설계기준을 적용하여 공용 중인 교량의 내진성능을 추정하였다. 또한 이를 플랫폼에 탑재하여 사용자가 국내 교량에 대한 내진성능 추정을 간편하게 검토할 수 있도록 서비스 항목을 구축하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.625-635
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• 1997

기초 분리 기법과 분리 장치의 지진 하중에 대한 구조물의 에너지 전달력의 감소 효과에 대한 인식은 증가되어 왔으나, 기초 분리 교량의 지진 응답을 예측하기 위한 수단으로 사용되는 비선형 동적 해석 방법은 소요되는 경비 및 장비의 제한으로 설계용으로는 제한적이다. 본 연구는 기초 분리 교량의 설계에 있어서 시간 이력 해석법에 의하지 않고, 탄성 해석법의 적용을 위한 기초 자료로써, 지진 발생시 구조물의 비선형 응답의 해석의 탄성 해석법 적용성을 검토하였다. 본 연구는 기초 분리 교량의 하중-변위를 항복전과 항복후 상태로 분리하여, 주기 이전과 유효 주기, 모드 기여율의 변화를 고찰하였다. 또한, 교각 높이별 P.C교에 인공 지진파를 이용한 시간 이력 해석을 수행하여 분리 장치의 상태 변화를 고려한 모드 해석법과 비교하였다. 해석 결과, 분리 장치의 상태 변화는 주로 제1 모드 주기에 영향을 미치며, 지진 응답은 분리 장치의 상태 변화에 따라 지배되나 일정 범위로 수렴하였다. 이에 bilinear 분리 장치에 의한 비선형 지진 응답의 유효 강성에 의한 모드 해석의 적용 가능성을 확인하였다. 또한, bilinear 장치로 기초 분리된 교량에 대해 교각 높이 변화를 고려한 선형 탄성 해석과 비선형 시간 이력 해석 결과를 비교하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.359-364
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• 2006

경부고속철도 교량은 대부분 콘크리트교량으로 2@40m와 3@25m의 박스거더교량의 대표적인 형식이다. 일부구간에서 단경간 또는 2경간 연속 50 m 2주형을 갖는 강합성교량이 건설되었다. 연행하는 차륜이 반복해서 통과하는 철도교량은 주기적인 동적하중에 의하여 공진이 발생할 수 있으며, 특히 고속전철이 통과하는 교량은 저속차량이 통과하는 일반철도보다 공진의 발생가능성이 클 뿐 아니라 고속으로 주행하는 열차의 주행안정성 확보를 위해서 엄격한 제한조건을 만족시켜야 하는 엄밀한 동적설계 조건을 갖게 된다. 그러한 조건 중에서 가속도의 제한 규정은 UIC에서 제안된 기준치로서 도상을 갖는 경우에 0.35g이하를 만족시키도록 요구하고 있다. 현재 KTX가 주행하는 교량에서는 일부구간 및 시점에서 규정치를 초과하는 값을 보이고 있는 것으로 계측되었으며, 그 원인 및 대책마련을 위한 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 그러한 과도한 가속도의 원인 규명을 위한 각종 매개변수 연구와 그 해결책 마련을 위한 연구를 수행하였으며, 경제적이면서도 효과적인 진동저감 방안을 제시하고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1614-1618
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• 2008

일반적으로 우리나라 수해는 미개수 하천 지역의 외수침수와 더불어 홍수유출 단면 부족 및 내수배제 불량 등이 주요 원인이지만 하천 내 주요 수공구조물인 교량이나 보 등에 의한 홍수위 상승으로 발생한다. 특히, 교량은 도로의 교통기능에 중점을 둔 설계와 시공으로 수리학적으로 매우 불리한 위치에 건설되기도 하며 기존 교량폭의 확장이나 인접한 위치에 다른 교량들을 추가로 건설하여 하천의 한정된 통수단면적이 점차적으로 감소하는 등 하천관리에 많은 어려움이 가중되고 있다. 따라서 본 연구에서는 FLUMEN 모형을 이용하여 교량이 홍수위 상승 및 홍수범람에 미치는 영향과 이에 따른 제외지 침수면적의 변화를 파악하였다. 감천과 직지사천이 합류되는 구간을 대상으로 지형자료는 총 7곳의 교량을 고려하여 구축한 후 교량 유 무에 따른 조건별 부정류 모의를 실시하였다. 모형의 적용 결과 교량 건설에 따른 하폭 감소율은 김천철교 지점에서 10.92%로 가장 컸으며, 수위는 김천대교 지점에서 0.15m로 가장 크게 상승하였다. 또한 경부고속국도 주변의 수위는 경부고속철도 교량의 신설로 인해 140%까지 증가하는 것으로 나타났다. 홍수범람 모의 결과 교량 건설 전과 후에 제방 월류에 의한 침수가 발생하였고 교량 건설 후 범람면적과 침수심이 증가하였으며, 홍수범람의 주원인은 하천의 통수단면적이 작기 때문으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.33-36
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• 2008

현재 우리나라에서 제작되고 있는 교량의 대부분은 RC 교각으로 이루어져 있다. 이러한 RC 교각은 현장 타설을 사용하고 있으며, 이에 따라서 작업환경과 계절에 따른 시공성의 결여와 품질의 저하, 길어진 공사기간에 따른 공사비에 대한 부담이 발생한다. 전체 교량에 대한 교각의 중요성을 인식하여 최근 들어 효율적이고 경제적인 건설방법을 개발하는 것에 맞춰지고 있다. 지난 몇 년간 우리나라를 비롯하여 몇몇 국가에서는 교량을 위해 조립식 프리캐스트 세그먼트 콘크리트 교량의 요소와 시스템의 조사, 개발 그리고 응용에 대한 관심이 증가되었다. 종래의 현장 타설 콘크리트 교량은 오랜 기간의 교통 혼잡을 발생시켜, 대도시 지역의 교량 건설은 바쁜 도시민들의 분열을 초래할 수가 있는데, 조립식 프리캐스트 세그먼트 콘크리트 교량은 그 문제에 대한 실용적인 해결방안이 될 수 있다. 우리나라의 경우 최근 들어 교각의 내진설계에 대한 내진상세 규정을 마련하기 위해서 노력해 왔다. 하지만 대부분의 내진설계와 관련된 내용은 RC 교각에 대한 내용이었으며, 조립식 프리캐스트 세그먼트 교각에 대한 내진상세 및 설계 지침에 대한 내용은 전무후무한 실정이다. 본 연구에서는 RC교각 1기, 프리스트레스트 교각 1기, 전단연결재가 없는 조립식 프리캐스트 세그먼트 교각 1기, 그리고 전단연결재가 있으며 PS강재의 긴장력의 변화를 둔 조립식 세그먼트 교각 3기에 대한 실험을 통해서 각각의 교각의 구조 특성을 파악하고자 한다.

• 전산구조공학
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• 제6권3호
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• pp.12-23
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• 1993

본 고에서는 현재 설계 완료 상태에 있는 서대해대교 사장교의 내풍설계를 위한 풍동실험을 중심으로 풍동실험의 계획단계에서부터 제작방법, 교량가설 지점에서의 기류형태에 대한 MODELING 방법, 풍동실험의 전반적 방법, 난류상태에서의 실험결과 등을 소개하였다. Computer로부터 계산된 고유진동수를 비교한 결과, 그 값이 잘 일치함으로써 모형제작이 우수한 것으로 판단되었다. 교량 자체의 안정성은 100년 빈도 풍속을 기준으로 안전율이 약 2.4를 유지함으로써 매우 안정한 것으로 입증되었고, Vortex Shedding 진동현상도 보이지 않음으로써 교형단면 형상은 적절히 선정되었음이 밝혀졌다. 따라서, 본 실험에서 사용된 방법 및 경험은 향후 건설될 장대교에 대한 내풍설계용 풍동실험에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.