• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.525-533
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• 2016

기존의 터널 유지관리 체계는 결함 및 손상부위의 보수 또는 설계기준을 충족하기 위한 보강 등 사고예방적인 안전성 중심의 유지관리방식으로 관리되고 있어 효율적이고 전략적인 유지관리를 실시하는데 한계를 보이고 있다. 현재 국가연구를 통해 터널의 성능저하를 예측, 평가하여 한정된 재정을 효율적으로 투자할 수 있도록 성능중심의 유지관리체계로의 전환을 시도하고 있다. 본 연구에서는 터널시설물을 중심으로 기존의 안전중심의 유지관리 체계에서 구조적 안전은 물론이며, 서비스수준 및 내구성능 등의 성능저하를 고려한 터널시설물의 성능중심 평가체계의 개발을 위하여 성능평가를 위한 평가지표를 도출하고자 한다. 성능중심 평가기법 개발을 위한 평가지표는 문헌자료 분석 및 델파이 설문을 통하여 선정하였으며, 평가지표간의 중요도는 AHP 분석을 통해 산정되었다. 본 연구결과는 터널시설물의 성능중심 유지관리 체계에 적용되어 터널의 유지관리 시 합리적인 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.148-160
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• 2012

본 연구에서는 콘크리트 구조물의 합리적인 압축강도 및 탄산화 예측식을 제안하고, 이 제안식의 현장적용을 통한 보다 효율적인 터널 진단 및 유지관리 기법을 개발하였다. 이를 위하여 공용연수가 약 30년 이상 경과하였으며, 약 15년 동안 수회에 걸친 진단 및 점검으로 무수히 많은 현장 내구성 측정 데이터가 축적된 서울메트로를 대상 시설물로 선정하였다. 압축강도 및 탄산화 분석결과 80% 이상의 정확도를 확보하는 각각의 예측식을 도출하였으며, 기존 제안식과의 비교분석을 통하여 본 연구 제안식의 신뢰도를 확인하였다. 또한 제안식의 현장적용 결과 압축강도 및 탄산화 깊이에 대한 예측치의 평균오차율이 약 20%내외로서 80% 이상의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되어 현장적용의 적합성을 확인하였다. 현장조사 전 내구성 예측 맵(Map)을 활용한 효율적인 유지관리 기법을 개발하였다. 예측 맵(Map) 활용 시 진단기술자 및 시설물 담당자는 설계기준강도에 미달되거나 탄산화로 철근부식 가능성이 높은 취약부위를 한 눈에 파악할 수 있으므로 일일이 조사를 수행하는 과정에서 취약부위를 도출해야 하는 현 조사기법 보다 효과적으로 터널 조사 및 유지관리를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.213-225
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• 2004

일반 국도의 선형개량사업 및 도로 확포장 사업의 일환으로 터널의 수가 증가하고 있는 실정이다. 최근들어 집중호우 및 이상기후로 인하여 국지적인 강우가 발생하여 갱구사면의 붕괴도 적지 않게 발생하고 있다. 따라서, 국내의 터널 갱구사면 피해 및 유지관리를 효율적으로 대처할 필요성이 대두되었다. 본 연구는 일반국도변에 기설치 운영되고 있는 터널 갱구사면의 현황 및 상태에 대한 조사를 실시하고 수집된 데이터의 효율적인 관리를 위한 데이터베이스 시스템을 개발, 향후 유지관리를 위한 상태평가 기법을 개발하는 것이다. 연구방법으로는 국도변의 터널 갱구사면의 형태를 분석하기 위하여 현장 조사를 통하여 국내의 터널을 진입형태, 갱문형식, 터널 유형 등 기하학적인 형태에 따른 분석을 실시하였다. 수집된 자료의 효율적인 관리를 위해서 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하여 입력, 수정 및 조회가 가능한 데이터베이스 관리 시스템을 개발하였고, 조사된 갱구사면의 위험상태에 대한 등급을 분류하기 위한 상태평가 기준표를 제시하고 이에 따른 등급을 분류하였다. 본 상태평가를 이용하여 국도변의 터널 갱구사면을 분류하여 위험 등급에 따라 향후 지속적으로 유지 관리를 실시할 수 있도록 기초자료로 활용하고자 하는 것이 주 목적이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.25-34
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• 2017

현재 국내에서 준공 후 30년 이상 된 시설물은 현재 10.5% 수준에서 10년 후 23.9%로 급증할 전망이며, 국가 주요 시설물의 공용연수 증가에 따라 신설보다는 기존 시설물의 안전 확보와 수명을 연장하고 효율적인 유지관리체계 구축을 위해 새로운 평가체계가 필요하다. 본 연구에서는 기존 터널의 여러 구조 형식 중 가장 많이 시공된 NATM 터널에 대하여 체계적인 새로운 평가체계를 마련하고자 하며, 이를 위해 델파이 기법과 AHP 기법을 활용하였다. 기존 평가체계 및 평가항목 검토결과 도출가능한 평가항목이 한정적인 것으로 판단되어 기존에 적용되고 있는 항목에 대한 폐쇄적인 설문과 새로운 항목 도출을 위한 개방형 설문을 병행하여 설문조사를 실시하였다. 조사한 설문결과를 내용타당도 검증을 거쳐 NATM 터널에 적합한 평가인자를 도출하였으며, AHP기법을 활용하여 도출된 평가항목에 대한 가중치를 산정한 후 구조물의 특성에 맞는 평가체계를 새롭게 제시하여, 향후 세부지침 수정 및 보완 시 참고자료로 활용될 수 있도록 하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.715-724
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• 2022

최근 기반시설관리법('20.10) 시행으로 전기, 통신, 상수도, 난방 시설과 같은 필수적인 라이프라인(Life-Line)을 공동으로 수용하는 공동구의 중요성이 높아진 실정이다. 현행 공동구 유지관리 체계는 사고예방적인 안전성 위주의 평가방식으로 관리되고 있어 효율적인 유지관리를 실시하는데 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 공동구 시설물에 대한 성능을 정량적으로 평가하기 위한 기준을 제안하기 위해 델파이 기법을 통해 성능평가 항목이 도출되었고, 계층화 분석법(AHP)기법을 통해 각 항목들에 대한 가중치가 산정되었다. 향후, 현장적용을 통해 수정 및 보완을 한다면 보다 합리적인 공동구 성능평가 기준이 마련될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.68-79
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• 2012

한국은 경제 부흥을 꾀하기 위해 1980년대 말부터 도로시설물 건설을 확대해 왔다. 그 결과, 2010년 이후부터는 시설물의 보수, 보강 수요가 급증할 것으로 예측된다. 따라서 제한된 예산을 가지고 사용자의 만족도를 높이면서 시설물의 관리 기술을 혁신하기 위해 자산관리정보시스템을 연구하고 있다. 본 연구는 터널시설물의 유지관리를 대상으로 서비스 수준을 평가하는 항목을 제시하는 내용으로서, 이를 위해 사용자와 관리자를 구분하여 평가항목의 중요도에 대해서 설문조사를 실시하였다. 설문조사 결과를 토대로 Satty가 제시한 AHP(Analytical Hierarchy Process) 기법을 사용하여 평가항목들의 상대적 중요도를 파악하였다. 사용자관점에서의 중요도는 안정성-이동성-접근성-편리성-관리 효율성-쾌적성-지역 활성화-환경성-정보성 순서로 파악되었다. 또한 관리자관점에서의 중요도는 안정성-이동성-접근성-환경성-지역 활성화-편리성-관리 효율성-정보성-쾌적성 순서로 파악되었다. 이는 도로가 갖는 가장 기본적인 기능인 이동성보다 터널시설물의 안전성에 대한 관심이 더 높다는 것을 의미한다. 따라서 터널시설물의 유지관리 투자계획을 수립할 때 안전성을 확보할 수 있도록 보다 많은 관심과 노력을 기울려야 할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.8-17
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• 2017

교량 및 터널 등과 같은 사회기반시설물은 국가경제발전을 위한 중요한 요소 중 하나로 갑작스런 교량 붕괴 등이 발생할 경우 사회적, 경제적으로 많은 손실과 인명 피해의 대형사고로 이어질 수 있어 이용자의 안전을 보장하고 일정 수준 이상의 성능을 유지를 위한 예산의 확보, 유지관리 소요예산의 특정시기 집중방지를 위하여 효율적인 유지관리기법의 적용이 요구된다. 이에 시설물 노후화에 따른 유지관리 비용이 약 40% 차지하는 등 유지관리 예산의 비용이 급격하게 증가하는 것을 경험한 선진국에서는 한정된 유지관리 예산에서 적정수준의 시설물 서비스 수준(Level of Service) 유지, 효율적인 예산운영, 합리적인 의사결정 지원을 할 수 있는 자산관리체계 도입을 위하여 많은 노력을 하고 있다. 특히, 자산관리체계에서의 서비스수준(Level of Service, LOS)은 관리자가 관리목표 설정을 하고, 최적의 예산투입을 위한 우선순위를 의사결정 할 수 있는 중요한 요소이다. 이에 본 논문에서는 교량이 이용자에게 제공하는 서비스 수준을 평가하기 위하여 퍼지이론을 이용하여 새로운 서비스 수준 평가 방법을 제시하고, 실제 교량에 서비스수준 평가 모형을 적용하여 검증하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제11권1호
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• pp.90-104
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• 2008

높은 정확도와 고밀도의 자료를 제공하는 레이저 스캐닝 기술은 공간정보 분야를 포함한 여러 분야에서 폭 넓게 활용되고 있으며 특히, 레이저 스캐닝 기술의 개발은 건설공학분야에 있어서 방대한 정보 추출을 가능케 하여 그 활용성이 매우 높은 실정이다. 본 연구에서는 지상 레이저 스캐닝 기법에 의해 취득된 자료를 이용하여 보다 정확한 터널 내공단면을 결정하고, 이를 실무에서 활용할 수 있는 터널단면관리시스템을 개발한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 지상 레이저 스캐너를 이용하여 고정밀도의 3차원 자료를 신속 정확하게 취득할 수 있었으며, 자료 처리 단계를 거쳐 0.1m, 0.5m, 1.0m 간격의 임의 단면을 신속히 결정할 수 있었다. 따라서 레이저 스캐닝 기법을 활용함으로써 각 단면의 여굴량과 미굴량 뿐만 아니라, 전체 터널 연장에서 발생한 여굴량과 미굴량을 신속하고 정확히 산정할 수 있었다. 또한, 터널 굴착단계에서 보다 정확한 여굴량과 미굴량을 산정하고, 이를 모니터링 할 수 있는 터널단면관리시스템을 개발하였다. 개발된 GUI 프로그램은 실무에서 더욱 효율적이고 경제적인 터널 굴착관리 및 모니터링을 가능하게 하며 향후, 임의 단면의 자료 추출로 터널 유지 관리에 대한 중요한 기반 자료의 제공 및 활용에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1073-1090
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• 2018

국내 공동구는 주로 신도시 개발사업에 포함되어 건설되었기 때문에 모두 개착 BOX 형태를 이루고 있으나 기존 시가지를 대상으로 독자적 공동구를 건설 중인 해외의 경우 터널식 공동구 형태를 주로 채택하고 있다. 공동구의 사회적 요구가 큰 중심가 도심지는 교통량이 많아 장기적으로 차로를 차단하거나 우회 차로 설치가 곤란한 것이 일반적이므로 터널식 공동구 설치가 합리적이라 하겠다. 이러한 터널식 공동구 활성화를 위해 공동구 최적 설계용량 및 수용시설(전력, 통신, 상수도 등)별 상호 영향인자(열간섭 및 전식, 유지관리 효율성 등)를 고려한 최적화된 단면설계 기술력을 확보할 필요가 있다. 터널식 공동구의 최적단면 설계기술이란 결국 공동구내 수용시설의 최적 배치기법을 도출하는 것이라 할 수 있다. 이러한 설계기법 도출을 위해 우선적으로 해외의 터널식 공동구(Shield TBM, Conventional Tunneling) 내공단면 적용 사례를 조사하여, 단면 내 수용시설의 배치현황, 부대시설 설치 등의 특징을 분석하고, 또한 국내 외의 공동구 설계기준 및 지침서에서 제시하고 있는 내공단면 설계(배치)와 관련한 기준사항들을 정리 분석할 필요가 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.515-528
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• 2020

통상적으로 콘크리트 지하 구조물은 수십 년 이상 사용할 수 있도록 설계되지만 최근 들어 구조물 중 상당수가 당초의 기대 수명에 근접하고 있는 실정이다. 그 결과 구조물 고유의 기능이 상실되고 다양한 문제가 야기될 수 있어 신속한점검과 보수가 요구되고 있다. 이를 위해 지금까지는 지하 구조물 유지관리를 위하여 인력 기반의 점검과 보수가 진행되었으나 최근에는 인공지능과 영상 기술의 융합을 통한 객관적인 점검 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히 딥러닝을 활용한 영상 인식 기술을 적용하여 지도학습 기반의 콘크리트 균열 탐지 알고리즘 개발에 관한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 이러한 연구들은 대부분 지도학습 형태 영상 인식 기술로 많은 양의 데이터를 바탕으로 개발이 되는데, 그 중에도 많은 수의 라벨 영상(Label image)이 요구된다. 이를 확보하기 위해서는 현실적으로 많은 시간과 노동력이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 개선하고자 적대적 학습 기법을 적용하여 균열 영역 탐지 정확도를 평균적으로 0.25% 향상시키는 방법을 기술하고자 한다. 이 적대적 학습은 분할(Segmentation) 신경망과 판별자(Discriminator) 신경망으로 구성되어 있고, 가상의 라벨 영상을 경쟁적인 구조로 생성하여 인식 성능을 높이는 알고리즘이다. 본 논문에서는 이 같은 방법을 활용하여 효율적인 심층 신경망 학습 방법을 제시하였고, 향후에 정확한 균열 탐지에 활용될 것으로 기대한다.