• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.1-11
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• 2024

교량은 노후화와 지진, 유지보수 미비, 기상환경 등의 외부 요인에 의해 균열과 손상이 발생한다. 노후화 교량이 늘어나고 있는 상황에서 유지보수 작업을 진행하지 않으면 안전성이 저하되어 구조적 결함과 붕괴 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 예방하고 유지보수 비용을 절감하기 위해 교량의 상태를 모니터링하고 신속하게 대응할 수 있는 시스템이 필요하다. 이를 위해 기존의 연구에서 센서 데이터를 이용해 균열 위치와 정도를 파악하는 인공지능 모델이 제안되었다. 하지만 기존 연구에서 모델의 성능을 파악할 때 실제 교량의 데이터를 사용하지 않고 시뮬레이션을 통해서 교량의 형상을 제작하여 데이터를 획득하여 학습에 사용하였기 때문에, 실제 교량의 환경을 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 실제 현장에서 발생하는 교량의 가속도 데이터를 활용하여 인공지능 기반 교량의 이상을 감지하는 '교량 안전 판단 Edge AI 모델'을 제안한다. 이를 위해 가속도 데이터에서 유효 데이터를 추출하기 위한 필터링 규칙을 새롭게 정의하고 이를 적용하는 모델을 구성하였다. 또한 현장에서 수집된 데이터를 기반의 제안된 교량 안전 판단 Edge AI 모델의 성능을 평가하였다. 그 결과 F1-Score가 최대 0.9565로 실제 교량의 데이터를 이용해 안전성을 판단할 수 있음을 확인할 수 있었고, 실제 충격 데이터를 유사한 데이터 패턴을 생성하는 규칙일수록 좋은 성능의 결과가 나왔다는 것을 확인하였다.

• 한국안전학회지
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• 제37권1호
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• pp.41-48
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• 2022

Bridge engineering documents have essential contents that must be referenced continuously throughout a structure's entire life cycle, but research related to the quality of the contents is still lacking. XML schema matching is an excellent technique to improve the quality of stored data; however, it takes excessive computing time when applied to documents with many contents and a deep hierarchical structure, such as bridge engineering documents. Moreover, it requires a manual parametric study for matching elements' weight factors, maintaining a high matching accuracy. This study proposes an efficient weight-factor determination method based on an artificial neural network (ANN) model using the simplified XML schema-matching method proposed in a previous research to reduce the computing time. The ANN model was generated and verified using 580 data of document properties, weight factors, and matching accuracy. The proposed ANN-based schema-matching method showed superiority in terms of accuracy and efficiency compared with the previous study on XML schema matching for bridge engineering documents.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1997년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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• pp.101-106
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• 1997

In order to check the safety against earthquakes a seismic design of an arch bridge is carried out in this study according to the Division V (Seismic Design) of the "Standard for the Roadway Bridges", where the application procedures including the determination of coefficients, the analysis method as well as the safety checks are provided. provided.

• 한국안전학회지
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• 제33권4호
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• pp.38-45
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• 2018

Bridges are structures where safety must be ensured. Generally, the destruction mechanism of bridge deck shows punching shear. Lately, the high-strength concrete is often used to increase the lifespan of bridges. The benefits of using the high-strength concrete are that it increases the durability and strength. On the contrary, it reduces the cross-section of the bridges. This study suggested the optimal thickness of bridge deck with application of high-strength concrete and the study evaluated its structural performance experimentally. The evaluation result shows that 180 mm and 190 mm of thickness are optimal for 100 MPa and 120 MPa high-strength concrete bridge deck respectively.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.55-66
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• 1991

본 논문에서는 교량의 합리적인 설계하중결정과 설계기준을 유도하기 위한 연구를 수행하였다. 현행의 설계기준은 하중과 부재저항의 불확실성을 합리적으로 고려하지 못하고 있어 교량의 지간길이에 따라 안전도 수준이 서로 다르게 나타나고 있다. 따라서, 본 논문에서는 교량의 일반적인 지간길이에 따라 일정한 안전도수준을 갖을 수 있는 교량의 합리적인 설계하중과 설계기준을 유도하여 제시하였다. 본 연구에서 제시한 설계하중은 우리나라 도로상의 실제 통행차량 조사자료에 근거하였으며, 이에 따른 설계기준도 진보된 개념의 하중-저항계수형식으로 유도하였다. 또한, 통행량증가에 따른 영향을 고려하기 위하여 통행량에 따른 활하중계수를 유도하였다. 본 논문에서 유도된 설계하중과 설계기준은 교량의 지간길이에 따라 일정한 안전도로수준을 나타내고 있으며, 활하중 증가에 따른 영향을 합리적으로 고려하고 있어 앞으로 우리나라 도로설계기준에 유용한 자료를 제공할 것으로 사료된다.

• Computers and Concrete
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• 제6권4호
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• pp.281-303
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• 2009

The lack of safety of bridge deck structures causes frequent repair and strengthening of such structures. The repair induces great loss of economy, not only due to direct cost by repair, but also due to stopping the public use of such structures during repair. The major reason for this frequent repair is mainly due to the lack of realistic and accurate assessment system for the bridge decks. The purpose of the present research was to develop a realistic expert system, called Bridge Slab-Expert which can evaluate reasonably the condition as well as the service life of concrete bridge decks, based on the deterioration models that are derived from both the structural and environmental effects. The diagnosis assessment of deck slabs due to structural and environmental effects are developed based on the cracking in concrete, surface distress and structural distress. Fuzzy logic is utilized to handle uncertainties and imprecision involved. Finally, Bridge Slab-Expert is developed for prediction of safety and remaining service life based on the chloride ions penetration and fick's second law. Proposed expert system is based on user-friendly GUI environment. The developed expert system will allow the correct diagnosis of concrete decks, realistic prediction of service life, the determination of confidence level, the description of condition and the proposed action for repair.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.473-476
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• 2008

국내에는 2만개이상의 크고 작은 교량이 있으며, 매년 그 수가 늘어나고 있다. 현재는 이 중 일부 특수 교량에 상시 감시가 가능한 유지관리 모니터링 시스템을 구축하여 전문적으로 관리하고 있으나 앞으로 그 범위가 크게 확대 될 전망이다. 이런 교량 상시 유지관리 시스템의 기본 계측항목 중 경간 중앙부 처짐은 교량의 전체 안전 상태를 파악할 수 있는 중요한 계측항목이다. 본 연구는 지금까지 교량 상시 유지관리 시스템에 적용된 경간 중앙부 처짐에 대한 관리기준치 설정방법을 조사하고 간단한 실내 구조실험을 통하여 현재 적용 중인 교량 경간 중앙부 처짐에 대한 관리기준치의 여유도를 추정하여 보았다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권2호
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• pp.203-223
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• 2014

The extensive use of prestressed reinforced concrete (PSC) highway bridges in marine environment drastically increases the sensitivity to both fatigue-and corrosion-induced damage of their critical structural components during their service lives. Within this scenario, an integrated method that is capable of evaluating the fatigue reliability, identifying a condition-based maintenance, and predicting the remaining service life of its critical components is therefore needed. To accomplish this goal, a procedure for fatigue reliability prediction of PSC highway bridges is proposed in the present study. Vehicle-bridge coupling vibration analysis is performed for obtaining the equivalent moment ranges of critical section of bridges under typical fatigue truck models. Three-dimensional nonlinear mathematical models of fatigue trucks are simplified as an eleven-degree-of-freedom system. Road surface roughness is simulated as zero-mean stationary Gaussian random processes using the trigonometric series method. The time-dependent stress-concentration factors of reinforcing bars and prestressing tendons are accounted for more accurate stress ranges determination. The limit state functions are constructed according to the Miner's linear damage rule, the time-dependent S-N curves of prestressing tendons and the site-specific stress cycle prediction. The effectiveness of the methodology framework is demonstrated to a T-type simple supported multi-girder bridge for fatigue reliability evaluation.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.102-110
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• 2009

교량구조물의 유지관리비용은 크게 증가하는 추세이며 이에 대한 교량의 점검은 많은 비용뿐만 아니라 시간과 노력이 소요된다. 따라서 사전에 교량의 보수 또는 보강이 필요한 시점을 파악하고 그 주기를 예측하는 것은 비용의 절감뿐만 아니라 교량 구조물에 대한 안전성을 확보하는데 크게 도움이 된다. 따라서 본 연구에서는 강박스 도로교량에 대한 신뢰성 있는 보수 또는 보강 주기를 추정하기 위하여 노후화에 따른 기존의 성능등급 곡선을 우선적으로 분석하였다. 이를 바탕으로 보수보강 확률함수를 정의하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확률적으로 보수보강 주기를 추정하는 독자적인 방법을 정립하여 제시 하였다. 또한 결과에 대한 통계적 분석을 통하여 신뢰성을 검증하였으며 강박스 도로교량에 대한 통계자료에서 얻어진 보수 또는 보강 주기와 그 결과가 유사하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 강재 교량 구조물에 대한 신뢰성 있는 보수 또는 보강 주기를 예측하는데 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.747-758
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• 2006

경제성장과 함께 교량의 설계 및 형식 선정에서 안전성 및 경제성과 함께 미적 관점이 중요시되어 장대화 및 장경간화되고 있다. 또한, 경제성장은 교통량의 증대를 가져오게 되어 하나의 교량이 도로교 및 철도교로의 역할을 동시에 수행하는 복합이용교량이 되는 경우가 발생되고 있으며, 이러한 사회간접시설(SOC) 건설 사업에 민간자본의 유입이 발생되는 복합이용교량의 경우, 시공비는 민간자본 유치 비중에 따라 쉽게 해결할 수 있으나, 유지관리비의 경우 관리주체가 도로교와 철도교로 분리 운영되는 경우 도로교와 철도교가 각기 일정비율의 비용을 분담하여야 할 필요가 생기게 된다. 그러나 철도와 도로의 하중이나 안전율 등의 기준이 서로 상이한 상태에서 사용응력이나 사용 수익금 등에만 의존하여 그 비율을 정하는 데는 다소 문제가 발생될 소지가 있다. 본 연구에서는 해외의 사례와 함께 국내의 복합이용교량을 대상으로 유지관리비의 분담비율을 결정하면서 발생될 수 있는 여러 요인들에 대하여 검토하고 분담비율을 결정하는 하나의 방법으로서 구조해석에 의한 발생응력에 기초한 방법을 제시하고, 추후 유사한 문제 발생시를 대비하여 한 예시가 되고자 한다.