• 해양환경안전학회지
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• 제20권6호
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• pp.730-737
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• 2014

본 연구에서는 남해안에 건설된 사용기간이 5~34년의 해상 콘크리트 교량의 염화물이온농도에 대한 실측데이터로부터 표면염화물이온농도를 추정하고, 기존에 제시된 시방서와 타 연구결과에서 제시한 값들의 타당성을 평가하였다. 그리고 해상 콘크리트 교량의 염해방지도장의 유무, 염화물이온농도, 탄산화 깊이 및 콘크리트 압축강도의 상관관계를 도출하여 상호 작용을 평가하였다. 연구결과에 의하면, 표면염화물이온농도는 간만대에서 KCI 2009, 물보라지역과 해상대기중에서 Cheong et al.(2005)의 제안한 값이 타당한 것으로 판단된다. 또한, 해상 콘크리트 교량의 염해방지도장은 염화물이온의 침투, 탄산화 깊이 및 압축강도 저하 대한 방지효과가 있음을 알 수 있었다. 콘크리트의 압축 강도는 탄산화 깊이와 염화물이온농도의 증가에 따라 감소하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.569-572
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• 2008

본 연구에서는 한국시설안전공단에서 최근 12년 동안 실시한 297개 교량의 정밀안전진단 결과 중 내구성 평가결과를 토대로 콘크리트 부재의 내구성 현황을 분석하였다. 내구성의 중요 인자인 중성화 깊이와 염화물 함유량의 경우 주변 환경 및 교량 부재별로 비교 검토하였으며, 특히 중성화 현황 분석에서는 중성화 진행정도를 단순회귀분석(simple regression analysis)통하여 분석하였다. 주변 환경에 따른 중성화속도계수의 분석결과 도심지는 5.41로, 해상교량 3.89, 하천교량 1.91에 비해 중성화 진행속도가 빠른 것으로 나타났다. 주변 환경에 따른 평균 전염화물량의 경우 해상교량이 육상교량의 4.7배로 분석되었고, 부재별 평균 염화물량은 상부구조(슬래브)가 0.709 $kg/m^3$, 교각이 0.565 $kg/m^3$, 교대가 0.455 $kg/m^3$ 로 상부구조가 하부구조에 비해서 크게 조사되었다.

• 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.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1065-1068
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• 2008

해상교량은 바다에 노출되기 때문에 많은 경우 본래의 설계수명을 다하지 못하고 조기에 열화된다. 이러한 콘크리트 열화는 다공성인 콘크리트 내부에 염분이 침투함으로써 철근부식을 야기하고, 부식된 철근은 보통 $6{\sim}10$배까지 부피가 팽창하면서 콘크리트에 균열을 일으키고 결국 탈락(박리)으로 이어진다. 이와 같은 철근부식과 균열발생의 가속화는 구조물의 심각한 손상과 궁극적으로 붕괴까지 이어질 수 있다. 따라서 이러한 피해를 막기 위해서는 콘크리트 내 철근부식의 정확한 이해가 필요하며, 부식발생의 정량화에 의한 예측은 물론 적절한 방식법을 적용해야한다. 음극방식법은 비교적 최근에 개발된 철근콘크리트 구조물의 방식법 중 하나이며 요즈음도 해외 여러 나라에서 이에 대한 방식시스템 연구가 활발하다. 본 연구에서는 해상교량이나 항만부두 구조물의 상판부에 대한 예비실험 성격으로 슬랩 시험편(40cm ${\ast}$ 30cm ${\ast}$ 18cm)을 채택하였다. 시험환경은 15% 염분과 온도 $40^{\circ}C$의 가속화된 해양환경이었으며, 시험 기간 동안 주기적인 건습 반복을 실시하였다. 방식시험편은 음극방식 기술의 하나인 Zn-mesh에 의한 희생양극식을 채택하였다. 연구내용으로는 음극방식에 의한 방식성능을 관찰하였으며 신설구조물과 보수구조물에 대한 방식 효과를 비교하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.19-26
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• 2014

콘크리트 방호벽 및 중앙분리대는 교량의 부속시설이지만, 슬립폼 시공과 넓은 비표면적으로 인해 초기재령 균열이 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 대형 교량의 방호벽과 중앙분리대 콘크리트의 외관조사 및 비파괴실험을 수행하여 균열의 원인과 발생 균열의 패턴을 분석하였다. 이를 위해 시공기간을 고려하여, 건조수축, 수화열 해석이 수행되었으며, 현장의 환경조건을 고려하여 소성수축 특성을 평가하였다. 평가결과 대상구조물의 균열 원인은 철근위치에 따른 소성침하균열, 소성수축 및 건조수축에 의한 복부균열, 재료분리에 따른 상부균열로 추정할 수 있었다. 또한 균열원인과 발생 패턴을 도식화하였으며, 시공 및 재료분야에서 균열제어대책을 제안하였다. 해상위 교량에 설치하는 중앙분리대 및 방호벽 콘크리트는 환경조건 (풍속, 온도, 습도)에 매우 민감하여 초기재령균열이 쉽게 발생하므로 재료선택 및 시공방법에 신중을 기해야 한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.189-192
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• 2008

콘크리트 교량에서 수행되는 기존 점검방법은 점검자가 현장에서 교량의 외관상태를 기록한 다음 내업을 통해서 수작업으로 외관조사망도를 작성하는 과정으로 진행된다. 하지만, 열악한 현장작업 여건으로 인해 획득되는 데이터는 객관성과 신뢰도가 떨어진다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 외관조사결과를 자동으로 추출하는 이미지 처리 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 교량으로부터 획득한 디지털 이미지를 처리하고 분석하며, 결과의 입출력 및 관리하는 데까지의 모든 관련 프로그램을 통칭한다. 프로그램 개발을 위하여 디지털 이미지의 크기와 카메라 배율간의 관계 분석, 균열 분석 알고리즘 개발, 이미지의 해상도 및 정밀도 분석 등의 연구가 수행되었다. 최초 계획에서는 이미지 처리를 통하여 균열망도를 자동으로 구현하도록 설계하였지만, 데이터의 용량과 이미지 처리의 기술적인 한계 그리고 콘크리트 표면의 여러 가지 조건에 등에 따라 결과의 신뢰도가 많이 차이가 난다는 것을 확인하였다. 따라서 결과를 정확하게 추출하기 위하여 자동판독 프로그램을 근간으로 하면서 사용자에 의해 수정작업이 가능하도록 프로그램을 보완하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권1호
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• pp.125-133
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• 2010

기존의 해상교량 기둥의 외부보강에 따른 연구들은 현재까지 주로 중앙점 재하에 따른 성능을 평가하였다. 하지만, 장대교량의 기둥은 정확한 중심축을 기준으로 축하중을 받는 경우와 편심으로 인한 큰 모멘트가 동시에 작용하는 경우가 많이 발생한다. 이 연구에서는 해상장대교량의 고강도 철근콘크리트 기둥의 하중재하 위치와 2가지의 보강 재료인 탄소섬유 및 고성능 유리섬유를 각각 보강하여 그 효과를 분석하였다. 실험에 사용된 12개의 기둥 실험체는 모두 같은 크기로 제작 및 실험을 하였다. 그 중 6개 실험체의 횡보강 철끈은 띠철근으로 배근하였으며, 그 외 6개의 실험체는 나선철근으로 매끈하였다. 그리고 각각 3겹의 탄소섬유 및 고성능 유리섬유를 적용하여 감싸기 방법으로 보강하였다. 실험변수는 하중재하 위치에 따른 철근의 보강행태 및 보강재료가 고려되었다. 실험결과, 편심축에 따른 하중재하 기둥부재는 중심축 하중재하에 비해 최대 파괴하중이 감소하였지만 고성능 유리섬유를 보강한 기둥부재는 축하중 및 편심하중에서 탄소섬유를 보강한 경우보다 내력과 연성이 우수하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.435-444
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• 2012

기준재령 염소이온 확산계수를 측정하기 위하여 고성능 콘크리트 배합을 선정하고 공시체를 제작하였다. 배합은 해양환경에 건설되는 교량에 적합하도록 선정되었으며 배합설계 변수는 결합재 종류, 물-결합재비, 광물질 혼화재 치환율, 잔골재 종류, 고강도 및 고유동성을 얻기 위한 화학 혼화제 종류, 목표 슬럼프 또는 슬럼프 플로우이다. 시험 결과로부터 기준재령 염소이온 확산계수는 결합재 종류와 그 치환율에 따라 크게 다름을 확인하고, 결합재 종류와 치환율을 고려한 기준재령 확산계수 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 확산계수를 기존 모델의 확산계수 및 추가 확산 계수 측정시험 결과 비교하여 개발된 모델의 타당성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3704-3712
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• 2012

최근, 장대교량의 해상기초 구조물에 수중불분리성 콘크리트의 사용이 증가되고 있다. 그러나, 해상기초 구조물에 사용되는 수중불분리성 콘크리트의 공사기간을 단축시키기 위해서는 이전의 수중불분리성 콘크리트보다 유동성을 크게 개선시키는 고유동 수중불분리성 콘크리트의 제조가 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 해상기초 구조물에 사용되는 고유동 수중불분리성 콘크리트의 최적배합비를 도출하는 것이다. 이를 위하여 단위결합재량 550, 600kg/$m^3$ 각각에 대해서 수중불분리성 혼화제 첨가량별로 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트를 제작하였다. 제작된 콘크리트의 슬럼프 플로, 응결시간, 수중분리저항성 및 압축강도 비와 같은 품질성능을 관련 규격에 따라 평가하였다. 결국, 고로슬래그 미분말을 혼입한 고유동 수중불분리성 콘크리트는 관련 규격을 만족시키는 수중불분리성 혼화제의 최소 첨가량이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.822-825
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• 2004

Corrosion of reinforced concrete structures in marine environment is one of the most important mechanism of deterioration. The conventional repair techniques of concrete structure damaged by chloride attack consist of removing damaged concrete, cleaning rebar and patching with cement-based materials. However, recently, this method was considered to be ineffective for marine concrete structure in tidal zone. It is necessary to select proper repair method for domestic marine environment which shows broad tidal zone. This paper reports the results of repair of highway concrete bridge damaged by chloride attack in domestic marine environment.