• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.109-120
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• 2007

본 연구에서는 생애주기비용을 고려한 성능기반 최적 유지관리 전략 수립 시스템을 개발하였다. 교량 수명동안 비용과 성능이라는 상반되는 목적을 균형있게 만족시킬 수 있는 유지관리 시나리오의 생성을 다중목적 조합최적화 문제로 정식화하고 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 국도 상 강거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 제공하는 과정을 제시하였다. 개발된 시스템은 현재의 교량 유지관리 전략 수립의 방법을 개선하여 교량 관리주체에게 다양한 제약 및 요구조건에 부합하는 최적의 교량 유지관리 시나리오를 제공할 수 있는 효율적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권6호
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• pp.544-549
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• 2005

Nowadays, most of bridge networks are complete or close to completion. The biggest challenge railroad./highway agencies and departments of transportation face is the maintenance of these networks, keeping them safe and serviceable, with limited funds. To maintain the bridges effectively, there is an urgent need to predict their remaining life from a system reliability viewpoint. And, it is necessary to develop the maintenance models based on system reliability concept. In this paper, maintenance models are developed for preventive maintenance and essential maintenance by using system reliability and lifetime distributions. The proposed model is applied to an existing railroad bridge. The optimal maintenance strategy of this bridge is obtained in terms of services life extension and cumulative maintenance cost.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권3호
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• pp.569-584
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• 2016

This paper presents a method for stochastic modelling of fatigue crack growth and optimising inspection and maintenance strategy for the structural members of steel bridges. The fatigue crack evolution is considered as a stochastic process with uncertainties, and the Gamma process is adopted to simulate the propagation of fatigue crack in steel bridge members. From the stochastic modelling for fatigue crack growth, the probability of failure caused by fatigue is predicted over the service life of steel bridge members. The remaining fatigue life of steel bridge members is determined by comparing the fatigue crack length with its predetermined threshold. Furthermore, the probability of detection is adopted to consider the uncertainties in detecting fatigue crack by using existing damage detection techniques. A multi-objective optimisation problem is proposed and solved by a genetic algorithm to determine the optimised inspection and maintenance strategy for the fatigue affected steel bridge members. The optimised strategy is achieved by minimizing the life-cycle cost, including the inspection, maintenance and failure costs, and maximizing the service life after necessary intervention. The number of intervention during the service life is also taken into account to investigate the relationship between the service life and the cost for maintenance. The results from numerical examples show that the proposed method can provide a useful approach for cost-effective inspection and maintenance strategy for fatigue affected steel bridges.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.1023-1032
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• 2006

본 논문에서는 기존 교량 유지관리방법의 한계를 극복하고 예방유지관리 체계의 구현을 위하여 새로운 교량 유지관리기법을 제안하였다. 제안된 방법은 생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능을 함께 고려하여 열화되는 교량의 최적 유지관리전략을 수립할 수 있다. 교량의 성능변화는 신뢰성에 기초한 안전도와 상태등급을 세분화한 상태지수에 의해 평가되며, 생애주기 비용은 직접유지관리비용뿐만 아니라 도로이용자비용과 파손비용을 고려하여 추정하였다. 교량수명 동안의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 문제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 방법을 실교량에 적용하여 유지관리전략 수립의 과정과 효과를 고찰하였다. 이러한 결과를 통해, 개발된 방법은 유지관리를 위한 의사결정과정에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권5호
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• pp.641-653
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• 2008

This paper proposes a practical and realistic method to establish an optimal lifetime maintenance strategy for deteriorating bridges by considering the life-cycle performance as well as the life-cycle cost. The proposed method offers a set of optimal tradeoff maintenance scenarios among other conflicting objectives, such as minimizing cost and maximizing performance. A genetic algorithm is used to generate a set of maintenance scenarios that is a multi-objective combinatorial optimization problem related to the lifetime performance and the life-cycle cost as separate objective functions. A computer program, which generates optimal maintenance scenarios, was developed based on the proposed method using the life-cycle costs and the performance of bridges. The subordinate relation between bridge members has been considered to decide optimal maintenance sequence and a corresponding algorithm has been implemented into the program. The developed program has been used to present a procedure for finding an optimal maintenance scenario for steel-girder bridges on the Korean National Road. Through this bridge maintenance scenario analysis, it is expected that the developed method and program can be effectively used to allow bridge managers an optimal maintenance strategy satisfying various constraints and requirements.

• 국제학술발표논문집
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• The 2th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.810-819
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• 2007

Usually the status of a bridge is determined by its structural capability and material strength. Consequently a lot of researchers have studied the failure, the fatigue, and the deterioration of the structure in terms of the structural function of a bridge. However, the overall performance of a bridge may be affected simply by the damage of one of its components. Therefore this study utilized a systematic classification and statistical analysis based on the existing bridge inspection data collected in Taiwan to reach the following goals: (1) assess the performance distribution and deterioration rate for bearing and expansion joint of bridge; (2) find out the right time to do the preventive and essential maintenance for the component of bridge with an empirical method, and to decide what time and which component of a bridge will receive preventive maintenance or regular maintenance.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권5호통권60호
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• pp.627-639
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• 2002

교량의 건설은 여러 국가에서 거의 완료되었으며, 정부나 고속도로 관계기관은 유지관리쪽에 초점을 맞추고 있다. 교량을 효과적으로 유지관리하기 위해, 시스템 신뢰성을 이용한 교량의 잔존수명을 예측하는 것은 매우 시급하다. 그리고 시스템 신뢰성을 이용한 교량의 유지관리 모델을 개발하는 것은 필수적이다. 이 논문에서는 시스템 신뢰성과 생애함수를 이용하여 예방 (Preventive) 유지관리 와 사후 (Essential) 유지관리 모델을 개발하였다. 이 논문에서 개발된 유지관리 모델을 이용해서 현존하는 교량에 대해 최적의 유지관리 계획을 구하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.167-174
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• 2007

생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능을 함께 고려하여 열화되는 교량의 수명동안 최적 유지관리전략을 수립하기위한 실제적이고 실용적인 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 비용 최소화와 성능 최대화라는 상충되는 목적사이에 최적의 유지관리 시나리오의 집합을 제공한다. 교량수명 동안의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 무제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자알고리즘을 적용하였다. 최적 유지관리 시나리오를 생성하기 위한 프로그램이 제안된 방법에 기초하여 개발되었다. 교량 부재들 사이의 종속관계가 최적 유지관리 시나리오를 결정하는데 고려되었다. 개발된 프로그램은 국도상 강박스거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 찾기 위한 절차를 제시하는데 사용되었다. 개발된 방법 및 프로그램은 교량 유지관리 시나리오 분석을 통해 교량 관리자가 다양한 제약 및 요구조건을 만족하는 최적의 유지관리 전략을 수립하는데 효율적으로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.131-142
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• 2007

생애주기비용을 고려한 교량의 설계 및 유지관리에 있어서, 점검진단, 보수보강 등에 소요되는 직접적인 비용뿐만 아니라 간접적인 비용인 도로이용자비용은 중요한 비용항목으로 고려되고 있다. 직접비용과 비교하여 상대적으로 추정이 곤란한 도로이용자비용의 추정을 위하여 우회도로의 효과를 고려한 이용자지연비용과 차량운행비용의 정식화를 수행하고, 시간지체에 따른 도로이용자비용의 추정을 위한 회귀모델 개발을 위하여 교통해석과 회귀분석을 수행하였다. 개발된 회귀모델을 생애주기 비용 및 성능 기반 유지관리 전략 수립에 적용하여 도로이용자비용이 생애주기분석에 미치는 영향을 분석하고, 개발된 모델의 적용성에 대해서 고찰하였다. 도로이용자비용은 생애주기분석에 기초한 유지관리전략수립에 큰 영향을 미치며, 개발된 회귀모델은 교량의 도로이용자비용의 추정에 실용적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회지
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• 제18권2호
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• pp.56-59
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• 2014