• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1-9
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• 2016

본 논문은 교량의 예방적 유지관리 효과를 생애주기비용 절감 측면에서 분석 하였다. 예방적 유지관리는 현재 실시되고 있는 대응적 유지관리 전략과 대비 되는 유지관리 전략으로 교량의 열화지연을 통해 궁극적으로는 교량의 사용수명을 연장 시키며 생애주기비용을 절감시키는 유지관리 전략이다. 이러한 예방적 유지관리 효과를 분석하기 위해 교량의 공용연수에 따른 건전도 점수 변화 모델과 FHWA 자료를 바탕으로 한 국내 고속도로 교량의 건전도 점수에 따른 보수 보강 비용 모델을 제시 하였다. 제시한 복수의 모델과 국내외 참고 문헌을 바탕으로 제안된 예방적 유지관리 항목(청소와 도장)의 비용과 주기를 활용하여 사용수명 100년까지의 표준교량($1,730m^2$/교량) 당 생애주기 비용과 향후 20년간의 고속도로 총 유지관리 비용을 산정 하였다. 분석 결과 100년간 예방적 유지관리 활동으로 인해 교량 당 5억원의 절감효과를 볼 수 있으며 현재 예방적 유지관리 활동을 실시할 경우 20년 후(2035년)에는 총 1,837억원, 즉 연간 약 92억원의 비용 절감효과를 볼 수 있는 것으로 분석 되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.412-413
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• 2007

정보시스템의 개발 및 유지보수에 대한 기준은 과기처 등에서 제정한 'S/W 개발비 산정기준'을 준용하고 있다. 그러나 본 기준이 Business Computing 환경을 기준으로 작성되었고, 전력계통 제어를 비롯한 각종 공정제어시스템 구축 환경에 부적합할 뿐 아니라 시스템의 뼈대(Frame)를 구성하는 H/W의 규모 산정이 누락되어 있는 상태이다. 전력거래소는 우리나라의 전력계통 환경에 적합한 한국형 에너지관리시스템(이하 K-EMS)의 국산화 개발을 각종 첨단 S/W의 탑재 기준에 따라 단계별(Baseline, Prototype, Fullscale)로 추진하면서, 각 단계에 가장 적합한 하드웨어의 용량 산정 기준을 선정하는 작업을 진행하고 있다. 이는 정보시스템 개발에서 자원의 낭비를 최소화하고 전체 개발비용을 절감 할 수 있다는 점에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 K-EMS 시스템 국산화 개발을 위해 K-EMS가 수용할 각종 응용프로그램별 특성을 감안한 하드웨어의 적정 용량 산정 기준과 적용방안을 제시하고, CPU, Memory 등 세부 항목에 대한 고려항목을 언급함으로써 최적의 K-EMS 하드웨어 Sizing 산정방안을 소개하고자 한다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2007년도 제6회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.196-201
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• 2007

현재 국내 ITS는 현장장비 유지관리에 대한 연구 및 고장관련 DB가 부족하여 예비부품수 및 교체시기 산정에 대한 규정이 없는 실정이다. 이에 본 연구는 실제 고장이력자료를 갖고 신뢰성 분석을 실시하여 단거리전용통신(DSRC)방식 노변기지국(RSE)의 예비부품수 및 교체시기를 산정하였다. 전체 수집기간동안의 고장자료는 욕조곡선의 형상을 나타내어 우발고장기간의 자료로 신뢰성 분석을 실시하였으나 고장 수명 분포 중 적합되는 분포가 없었다. 따라서, i)장비가동률과 ii)경험적(empirical) 누적분포함수(CDF) 곡선을 이용한 장비의 고장률(건/일)을 감안하여 예비부품수를 산정한 결과 16.22개 이상의 노변기지국(완제품)을 확보하여야 하는 것으로 분석되었다. 하자보수기간(2년)이 지난후 일정기간($2{\sim}3$년)이 지난 시점에서 향후 10년간에 대하여 수리하면서 사용하는 경우와 신품구입시의 총비용을 비교하여 산정한 교체시기는 10.67건/40개월 이상이다. 본 연구 수행결과 첫째, 비모수적 방법으로 적합도 검정을 실시하지 못하였다는 한계와, 둘째, 초기에 고장이 많이 발생하는 장비는 향후에도 고장이 많이 발생한다는 가정에 기반하여 향후 10년의 운영비용을 분석하였으나 이러한 가정을 입증하지는 못하였다. 따라서, 향후엔 본 연구에 사용된 자료가 고장 수명분포도 적합 되지 않은 원인을 분석하는 것과 분석대상 기간 이후의 자료를 추가하여 적합도 검정 및 신뢰성 분석을 실시하는 것이 필요하다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.301-306
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• 2011

건축물의 다양한 설비는 내부 거주자의 안전, 쾌적, 위생 등 환경적 요구를 충족시켜주는 기능을 수행한다. 소방용 설비의 경우 화재발생시 인명과 재산피해를 최소화하기 위한 중요한 기능을 담당하며 평상시 자주 사용되지는 않지만 화재와 같은 사고 발생시엔 확실한 작동이 요구된다. 소방용 설비는 경년변화로 인한 기기의 성능저하 및 고장발생의 우려가 큼에도 그 특성으로 인해 고장 및 기기의 결함을 조기 발견하는 것이 어렵다. 이에 국내에서는 소방설비에 대한 점검 기준을 마련하여 이를 소방용 설비의 유지보수를 수행하고 있으나 형식적인 점검방법으로 인해 다음 점검주기까지의 성능보장이 불가능하다는 한계점을 가진다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서는 공학적 근거에 의한 소방설비의 내구연한을 제시될 필요가 있어 국내에서도 현재까지 소방설비에 내구연한 산정에 관한 논의가 활발히 진행 중에 있으나 내구연한 산정방법과 기준에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 일본 공업회의 자주적인 대처로 산정된 소방용설비용 내구연한 사례를 분석 고찰하여 국내 소방설비 기기의 내구연한 및 교체시기 산정에 대한 기초연구를 진행하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제10권4호
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• pp.77-84
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• 2002

최근 자동차보유대수 천만대를 상향하는 교동수요의 증가와 중량화로 인해 균열로 대표되는 도로포장의 파손이 심화되고 있으며 도로노면의 유지보수비용이 증가함에 라라 효율적인 도로포장의 관리에 대한 관심의 목소리가 점차 높아지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 수치 사진측량기법과 수치영상처리기법을 적용하여 도로노면에 발생하는 균열에 대한 정밀측정을 실시하여 균열정보획득을 위한 본 연구의 적용가능성을 검토하고 이를 기반으로 객관적이며 효율적인 도로노면측정을 꾀하고자 하였다. 균열폭의 산정결과 비교적 높은 정확도의 성과를 획득 할 수 있었으므로 포장도로의 노후화 평가 및 보수 보강공사를 위한 계획입안자료로서 활용 가능하리라 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권5호
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• pp.591-599
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• 2021

현재 국내 철도시설 운영기관은 노후 시설물 판단을 위한 명확한 정의와 시설물 보수/개량 우선순위 산정 방법이 정립되지 않아 성능중심 유지관리계획 수립에 어려움을 겪고 있다. 따라서, 본 연구는 선행연구에서 노후 시설물을 어떻게 정의하였는지 고찰하고, 국내 노후 철도시설물 관리제도와 미국 연방대중교통청(FTA)의 교통시설물 자산관리체계 비교분석을 통해 벤치마킹 포인트를 도출하였다. 노후 시설물 판단은 경과연수와 성능수준을 같이 고려해야 하며, 경과연수와 성능등급 간 관계를 통계적으로 분석하여 보수/개량 우선순위를 산정해야 한다. 또한, FTA와 같은 데이터 기반 철도시설 관리를 위해서는 표준 철도시설물 분류체계를 기반으로 시설물 분류 하위 수준에서 내용연수, 성능평가 결과, 유지관리비용 데이터베이스를 구축하는 것이 필요하다. 향후 데이터가 충분히 축적되면 성능중심 노후 철도시설 관리를 위한 효율적 예산집행계획 수립에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.199-199
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• 2011

ATES(Aquifer Thermal Energy Storage) 열펌프 시스템은 기존의 다양한 열원 적용 시스템 대비 효율이 우수한 것으로 알려져 유럽과 미국에서 건물 냉난방 시스템으로 적용되고 있다. 특히, ATES 시스템은 기존의 냉난방 시스템 대비 경제성이 우수한 것으로 알려져 있으나 국내에서는 이에 대한 연구 결과는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 ATES 열펌프 시스템의 실증 성능 결과를 분석하였으며, LNG 보일러와 에어컨을 사용하는 기존의 냉난방 시스템을 비교시스템으로 ATES 열펌프 시스템의 경제성 평가를 수행하였다. ATES 시스템의 연간 실증 성능 실험결과 ATES 시스템은 외기온도와 무관하게 연중 안정적인 성능을 나타내었다. 경제성 평가시에 생애주기법(Life Cycle Cost)을 적용하여 ATES 열펌프 시스템의 설치 및 운전에 필요한 총 소요비용을 산정하고, 이 결과를 바탕으로 투자회수기간법을 통해 ATES 시스템의 투자회수 기간을 산정하였다. 생애주기법 적용 시에 현재가치법을 사용하였으며, 현재가치법은 수명주기에 발생하는 모든 투자비용과 절감액을 일정한 시점을 기준으로 등가환산하는 방법을 의미한다. 현재가치법에 사용되는 현재가치는 초기비용과 현재가치계수의 곱으로 나타나는데, 여기에서 현재가치계수는 임의의 이자율로 일정기간 동안 정기적인 할부금액이 적립될 때의 현재금액을 구하기 위해 사용하는 계수를 의미한다. 전기와 LNG는 각각 2009년 7월의 (주)한국전력공사와 (주)한국가스공사의 고시요금을 적용하였다. 본 시스템은 실증 설비용량인 20RT를 대상 건물로 가정하였고, 초기투자비는 크게 공사비와 냉난방 설비 구입비로 구성되어 있으며, 기본적인 물가지표는 (사)한국물가정보(KPI)의 고시 데이터를 참조하였다. 각 시스템의 초기투자비는 ATES 시스템이 비교대상 기존 냉난방 시스템 대비 5.7배 높게 나타났다. 일일 8시간 사용기준으로 계절별 전력요금을 고려한 연간운전 비용은 ATES 시스템이 기존 시스템 대비 냉난방 시에 각각 77%와 16%를 나타내어 운전비용이 연간 절감되었고, 난방 운전 시 절감 비율이 냉방시보다 크게 나타났다. 두 시스템에 대한 생애주기비용을 산정하기 위하여 에어컨과 보일러의 기존시스템과 ATES 시스템의 가용연수를 모두 20년으로 설정하였고, 유지보수 비용은 초기투자비용의 2%로 설정하고, 할인율은 은행 예금이자를 기준으로 5%로 설정하였다. 전기와 LNG의 요금 상승률은 (사)한국물가정보를 바탕으로 각각 2%와 8%로 가정하였다. 이러한 조건에서 생애주기법을 이용한 경제성평가는 ATES 시스템의 경우 생애운전비용이 초기투자비용보다 작게 나타났으며, 기존 냉난방 시스템은 생애운전비용이 초기투자비용에 비하여 높게 나타났다. 본 연구 대상 ATES 열펌프 시스템의 실증 성능 데이터와 기존 문헌으로부터 얻은 냉난방 시스템의 성능 결과를 이용하여 생애주기 비용을 적용한 결과 ATES 시스템의 기존 시스템 대비 투자회수 기간은 6.62년으로 나타났다. 특히, 본 연구에서는 ATES 시스템이 국내 최초로 적용됨에 따라 스크린 등의 부품을 다소 고가의 제품으로 시스템에 적용하였으므로 ATES 시스템의 신뢰성과 안정성이 확보되면 초기 투자비 감소가 가능할 것으로 예상되며, 기존 시스템 대비 투자회수 기간은 더욱 감소될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.191-201
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• 2016

추계학적 확률과정을 이용하여 경사제 피복재를 예방적으로 유지관리할 수 있는 조건기반모형을 개발하였다. 완전 보수보강 조건에서 가장 경제적으로 보수보강이 수행되어야 하는 최적의 시점을 결정할 수 있는 모형이다. 본 연구에서 개발된 RRP(Renewal Reward Process) 기반 경제성 모형은 이자율을 고려할 수 있을 뿐만 아니라 기존 연구에서 상수로 취급하던 비용을 시간에 따른 확률변수로 고려할 수 있다. 누적피해와 사용한계 그리고 구조물의 중요도를 모두 고려할 수 있는 함수식을 제시하여 ABM(Age-Based Maintenance)을 CBM(Condition-Based Maintenance)으로 쉽게 확장할 수 있게 하였다. 또한 함수식에 포함된 계수들을 수학적으로 산정할 수 있는 방법도 제시하였다. 두 가지 추계학적 확률과정, WP(Wiener Process)와 GP(Gamma Process)를 이용하여 경사제 사석재를 해석하였다. 사용한계, 이자율 그리고 구조물의 중요도에 따라 시간에 따른 기대총비용율을 산정하여 기대총비용율이 최소가 되는 예방적 유지관리의 최적 시점을 쉽게 추정할 수 있었다. 동일한 사용한계에서 이자율이 높을수록 최적시점은 늦어지고 그에 따라 기대총비용율도 낮아졌다. 또한 상대적으로 GP가 WP보다 더 보수적으로 최적시점을 예측하였다. 마지막으로 동일한 조건에서 구조물의 중요도가 높을수록 더 자주 예방적 보수보강을 실시하여야 한다는 것을 알았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.3-10
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• 2017

내 공용중인 고속도로의 60%는 콘크리트로 포장이 되어 있으며, 그중 50% 이상의 도로가 설계 수명 이상 사용으로 인해 포장 손상, 줄눈부 파손, 부분 탈락 등의 다양한 문제가 발생하고 있다. 하지만 기존 도로 구조물의 보수보강은 높은 비용과 그로인한 복잡한 유지관리가 발생하므로 경제적인 보수보강 재료의 개발이 시급하다. 본 연구에서는 도로보수재료로서 기초물성 평가를 위해 칼슘 알루미나 시멘트에 OPC를 무게 대비 0, 10, 20%로 혼입한 재료를 적용하여 응결시간, 압축강도, 휨강도를 측정하였다. 그 결과, 최소물성 기준 및 재료 단가 측면을 고려하였을 때 20% OPC의 경우가 최적배합임을 도출하였다. 또한 일반적인 보수재료들을 이용한 특정 도로의 공사비용 산정을 위해, 상용 프로그램(CA4PRS)을 사용하여 경제성 분석을 실시하였다. 그 결과 20% OPC의 경우 총 시공 및 이용자 비용으로 각각 40.52, 15.77억 원이 발생하였으며, 총합으로 비교 시 가장 경제성이 높은 재료로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4D호
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• pp.555-564
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• 2011

국내 고속도로의 60% 이상이 시멘트 콘크리트 포장으로 건설되었으며, 그 중 공용년수가 20년이 넘어선 구간이 절반이상에 달하고 있다. 노후화 된 콘크리트 포장의 보수 보강은 국내의 교통여건상 우회도로가 준비되기 어렵기 때문에 조기교통개방이 요구되며 현재까지는 주로 아스팔트 덧씌우기가 사용되고 있다. 그러나 아스팔트 덧씌우기 포장은 보수 후 수년만에 발생하는 조기 파손이 빈번하여 많은 유지보수비용이 지출될 뿐 아니라 도로사용자의 불편을 초래하고 있다. 최근 들어 노후화 된 콘크리트 포장의 효율적인 보강공법으로 접착식 콘크리트 덧씌우기 공법의 적용이 시도되고 있다. 따라서 어떠한 인자가 접착식 콘크리트 덧씌우기의 수명에 영향을 미치는 지 고찰할 필요가 있다. 국내에서는 콘크리트 덧씌우기 포장의 공용 중 파손상태에 대한 자료가 미비한 실정이다. 본 연구에서는 접착식 콘크리트 덧씌우기 수명과 영향인자간의 상관성을 검토하기 위해 다양한 파손자료를 구축하고 있는 미국의 LTPP data를 이용하여 각 구간의 포장단면, 교통량 및 환경특성을 고려하여 포장의 연도별 파손에 대한 database를 구축하였다. 또한 각 구간의 포장수명을 산정 후 접착식 콘크리트 덧씌우기 구간의 수명과 이에 영향을 미치는 인자들에 대해서 통계분석을 수행하였다.