• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.105-111
• /
• 2018

본 연구는 케이블 시스템의 손상으로 인한 케이블지지 교량의 안전 수준을 평가하여 재난 관리의 활용을 목적으로 한다. 국내에 다양한 형태의 케이블지지 교량(현수교 및 사장교)이 건설되었다. 이러한 교량은 복잡한 구조 요소와 시스템을 가지고 있기 때문에 효율적인 유지 관리가 필요하다. 케이블지지 교량은 종종 인적 또는 자연 재난에 따른 위험을 직면하기도 한다. 2015년 국내 공용중인 사장교에서 번개에 의한 케이블 화재 사고가 발생하였다. 이 사건으로 인해 케이블이 파단이 발생하였고, 교량 붕괴의 위험까지도 고려되었다. 또한 이 사고로 인해 엄청난 사회적 경제적 비용이 요구되었다. 이 사건 이후로 이러한 대형 인프라 시설물에 대한 리스크 기반의 유지관리가 요구되고 있다. 본 연구는 잠재적 인 케이블 피해로 인한 교량의 안전 수준을 평가하기 위하여 수행되었고, 국내의 사장교 1개소를 선정하여 효율적이고 신속한 관리를 위한 의사결정 지원을 목표로 케이블 시스템의 손상 시나리오에 따른 교량 안전 수준을 평가하였다. 사장교의 케이블 손상 시나리오에 따른 안전 수준은 FEM 해석을 통하여 분석되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1844-1846
• /
• 2001

광섬유는 저손실, 광대역의 전송특성을 가지며 세경(細徑), 경량등 많은 장점을 가지고 있지만 동케이블과 같이 파단점, 불연속점등의 장해점 탐색에 대한 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)은 고감도, 고정도의 광센싱 기술, 극초단 광펄스 레이다 기술, 광다중화 센서 네트웍기술, 실시간 광신호처리 기술 등 정밀 광계측 및 신호처리기술을 적용하여 설치된 광섬유의 손실 정도를 측정하는 시스템으로 광섬유에 입사된 광의 산란 가운데 Rayleigh 산란에 의해서 생기는 후방산란광을 관측하여 광파이버의 파단점 탐색 및 손실측정이 가능하다. 최근 대부분의 유선통신망은 광섬유를 이용한 광통신방식으로 이루어지고 있으며 이러한 광섬유의 고장점을 찾기 위한 방법은 OTDR방식이 유일하다고 할 수 있다. 본 논문은 Rayleigh 후방산란에 의한 광학적 특성을 규명하고 이러한 특성을 이용하여 이용한 광섬유 유지보수용 계측시스템을 설계, 제작하고 실험한 결과에 대하여 설명하고 고찰하였다. 측정거리를 40Km까지 측정하도록 하였으며, 모니터상에서의 거리 분해능은 5m정도를 가지며 1310nm의 파장을 사용하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.172-181
• /
• 2023

본 연구에서는 케이블의 손상에 대한 사장교의 실시간 손상평가를 진행하였다. 사장교의 실시간 손상평가를 위한 센서는 가속도 센서를 사용하였으며, KEOT(Kinetic Energy Optimization Techniques)를 이용하여 센서의 위치와 수량에 대한 최적의 조건을 선정했다. KEOT는 구조물이 외력에 의해서 진동할 때, 최대변형에너지의 값을 계측하여 최적 계측 위치와 센서의 수량을 결정한다. 본 연구에서의 손상 조건은 케이블의 파단으로 제한하였으며 사장교를 4개의 구간으로 나누어 구간별 케이블 손상을 주었다. 사장교 케이블의 실시간 손상평가 방법은 FE 구조해석을 통하여 실제 모델과 유사한 가상의 모델을 만들었다. 생성된 가상 모델과 모형 구조물에 랜덤 가진파를 가한 이후 모형 구조물의 케이블 손상을 주었다. 가상 모델에서 출력되는 응답을 무손상 상태의 응답으로 정의하고 실제 모델에서 계측되는 응답을 손상 상태의 데이터로 정의하여 두 데이터를 비교하였다. 무손상 상태의 사장교의 데이터로부터 손상 상태의 사장교의 데이터를 IMD(Improved Mahalanobis Distance) 이론에 적용하여 손상의 정도를 평가하였다. IMD 이론으로 손상을 평가한 결과 구간별 손상을 실시간으로 적절하게 찾아내어 실시간 모니터링에 적용할 수 있는 유용한 손상평가 기술로 확인되었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.301-308
• /
• 2014

A suspension bridge is a type of bridge in which the beam is suspended by load-bearing cables. There are two classifications: the self-anchored suspension bridge has the main cable anchored to the bridge girders, and the earth-anchored suspension bridge has the main cable anchored to a large anchorage. Although a suspension bridge is structurally safe, it is prone to be damaged by various actions such as hurricanes, tsunamis and terrorist incidents because its cables are exposed. If damage to a cable eventually leads to the cable rupture, the bridge may collapse. To avoid these accidents, studies on the dynamic behavior of cable bridges due to the cable rupture have been carried out. Design codes specify that the calculated DAF (dynamic amplification factor) should not exceed a certain value. However, it has been difficult to determine DAFs effectively from dynamic analysis, and thus no systematic approach has been suggested. The current study provides a guideline to determine DAFs reliably from the dynamic analysis results and summarizes the results by applying the method to an earth-anchored suspension bridge. In the study, DAFs were calculated at the location of four structural parts, girders, pylons, main cable and hangers, with variations in the rupture time.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.43.2-43.2
• /
• 2018

송전 및 배전선 선로에 사용되는 핵심 부품인 ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced, 강심 알루미늄 연선) cable은 우수한 기계적 성질, 가벼운 중량, 내부식성 특징을 가지고 있어 송전 및 배전선 선로에 핵심 부품으로 사용된다. 하지만, 국내외 혹한 다설 지역에 설치된 ACSR cable에서 빙설해로 인한 단락 또는 지락 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 빙설해에 의한 송전선로의 고장은 급격한 전압 강하로 인해 전기 품질에 큰 영향을 주어 민원제기의 주요 원인이 되며, 고장의 파급효과가 국지적으로 발생하지 않고 광범위하게 발생하는 특징이 있기 때문에 이에 대한 대응이 필요한 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 ACSR cable의 주 소재인 알루미늄에 대한 판상(Plate) 결빙강도 파악 및 결빙방지 소재개발 연구가 국내외에서 활발히 진행 중이나, 실제 원형의 전선다발이 나선형으로 감겨있는 구조의 ACSR cable 결빙 접합강도를 시험을 통해서 명확히 제시한 연구결과는 아직 보고된 바 없다. 본 연구에서는 실제 송전용 ACSR cable을 대상으로 얼음 간의 주 전단 응력, 파단에너지 등의 결빙특성을 정량적으로 측정할 수 있는 3D 스캔을 활용한 결빙특성 평가시험기를 개발하고, 345kV급 ACSR cable에 대한 결빙특성을 평가결과를 제시하였다. 또한 ACSR cable에 현재 상용화되고 있는 결빙방지 코팅소재를 적용함으로써 코팅소재의 적합성을 ARF(Adhesion reduction factor) 지표를 통해서 비교 평가한 결과를 포함한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.48-54
• /
• 2015

본 연구에서는 수평변위와 횡력의 저감을 위해서 빌딩외부의 빌딩간 변형차이와 단면2차 모멘트의 최대화를 이용하여 다수의 빌딩으로 구성된 빌딩시스템의 빌딩간 협업제어 방식의 횡력분배 및 변위감소를 제안하였다. 제안된 복합빌딩 시스템의 안전설계를 위한 방안으로 케이블 파단시의 연속붕괴방지를 위한 연결부 정착판의 추가배치와 대공간구조 자체의 질량과 강성 및 공간을 활용한 동조질량감쇠장치의 설계에 대하여 제안하였다. 도심지 인구집중과 지가상승의 필연적 결과에 대한 해결방안으로 제안된 초고밀도 복합빌딩 시스템의 설계 최적화를 위하여, 3차원 빌딩구조시스템의 2축 대칭조건과 경계조건을 이용하여 2차원 모델을 구성하고 1차부정정구조를 이루는 2차원 모델의 중요설계변수를 검토하였다. 제안된 복합빌딩구조 시스템은 인구밀도와 지가가 상승하는 도심내 최대밀도구역에서 토지이용의 효율성을 극대화시키고, 새로운 빌딩 또는 기존빌딩구조의 안전성을 증대할 것으로 기대한다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.93-104
• /
• 2008

국내 시공 중인 현수교의 시공단계에 대한 신뢰성 해석을 통한 위험성 평가를 실시하였다. 본 논문의 주요 연구목표는 (1) 현수교주케이블 소선의 파단에 대한 신뢰성 해석, (2) 보강형 거더 가설 28단계에 대한 위험단계 결정, (3) 보강형 거더 가설중 시공관리에 대한 한계상태의 신뢰성 평가이다. 기존의 현수교에 대한 연구와 설계는 주로 경험적인 데이터에 의존해 왔으나 최근 조사된 자료에 의하면 교량의 완공 전에 발생하는 사고의 원인의 80%는 인간의 오류, 계획, 설계, 재료 및 하중의 불확실성과 관련되어 있다. 교량의 완성계에 대해서는 많은 연구가 수행되어왔으나 시공중의 불확실성에 대해서는 시방서나 지침 등으로 정리되어 있지 않은 부분이 많다. 개선된 선형 적 용적 응답면기법을 사용하여 예제교량의 시공단계에 대한 위험성 평가를 하였다.