• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.673-683
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• 2008

본 연구는 PSC I 거더교량을 대상으로 포장층에 축감지기가 없이 오로지 교량 상부구조 하면에서 측정한 변형률 신호만을 이용하는 차량하중분석시스템 개발에 관한 것이다. 중 차량이 교량을 주행할 때 교량 바닥판에서 측정한 변형률 신호로 차량주행정보를 추출하고, 교량 거더 및 가로보에서 측정한 변형률 신호로 차량하중정보를 추출하는 방법이다. 이러한 정보 분석을 위하여 영향선 분석방법과 인공신경망 분석방법을 사용하였다. 학습 데이터 확보 및 시스템 검증을 위하여 임의차량 및 시험차량 주행시험을 실시하였다. 대상 교량에서 하중분석결과, 가로보 변형률 신호를 이용한 경우가 거더 변형률 신호를 이용한 경우보다 더 정확한 결과를 나타내었고, 차선당 2열로 설치된 교량 바닥판 슬래브의 변형률 신호를 이용한 피크 검출 알고리즘도 차량의 속도와 축 수, 주행 차선, 축간 거리, 차간 거리 등의 주행정보를 추출하는데 매우 효과적임을 확인하였다. 또한, 가로보의 변형률 신호를 가지고 인공신경망 학습을 하여 시스템을 구성할 수 있는 경우가 기존의 거더 변형률 신호와 영향선만으로 시스템을 구성하는 경우보다 더 정확한 결과를 얻을 수 있음도 확인 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.1025-1032
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• 2006

고해상도 위성의 센서모형화는 도면화와 지형공간정보(Geo-spatial Information System)의 응용을 위해서는 필수적인 단계이다. 영상과 대상물과의 기하학적인 관계를 규정하는 센서모형은 크게 엄밀(rigorous)센서모형화와 간략(approximate)센서모형화의 두 가지로 나눌 수 있다. 엄밀센서모형화는 위성의 실제적인 촬영기하를 고려한 것으로 센서의 내외부적인 특성을 알고 있어야 하는 반면에 간략센서모형화 방법은 영상취득기하의 종합적인 이해나 센서의 내외부적인 특성정보를 필요로 하지 않기 때문에 사진측량 커뮤니티에서 많은 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 고해상도 위성영상의 3차원 위치결정에 이용되고 있는 엄밀센서모형과 다양한 간략센서모형에 대해 비교연구를 수행하였으며 위성영상의 이용목적에 따른 적합한 모형화 방법을 제안하였다. IKONOS 위성영상을 이용한 사례연구를 통하여 엄밀센서모형과 간략센서모형에 대한 비교연구를 수행하였으며, 수집 가능한 지상기준점에 따른 위치정확도를 평가하였다. 간략센서모형화 방법 중에서 편의보정된 다항식비례모형(bias compensated RFM)이 가장 우수하였으며 개량평행투영모형(modified parallel projection)과 평행-중심투영모형(parallel-perspective model)은 적은 수의 기준점을 이용하여 센서모형화가 가능하였다. 또한 간략센서모형화 방법 중 부등각사상변환(affine transformation)은 고해상도 위성의 수평위치결정과 영상간의 등록에 활용가능하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.597-603
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• 2006

본 연구의 목적은 인공위성 자료와 지상의 관측자료간의 비선형 특성을 가장 잘 반영할 수 있는 신경망 모형을 이용하여 단시간 강우량 정보를 사전에 예측하여, 하천제방의 붕괴로 인한 상습 침수지역에서의 홍수범람 양상을 실시간으로 예측함으로써 홍수재해로부터의 피해를 최소화시키는데 있다. 강우예측 신경망 모형은 현재의 대기상태를 나타내는 인공위성 자료와 실시간으로 전송되는 자동기상관측소 자료를 입력자료로 하여 현재부터 3시간 및 6시간 선행시간까지의 면적평균강우량을 예측할 수 있도록 구성하였다. 신경망 모형의 구조는 입력층과 출력층 사이에 하나의 은닉층이 존재하는 다층 신경망으로 구성하였으며, 학습단계에서는 오류 역전파 알고리듬 학습방법 중 모멘텀법을 사용하였다. 예측된 면적평균강우량으로부터 홍수량을 산정하고, 이를 이용하여 하천의 제방붕괴로 인한 제내지에서의 범람양상을 예측할 수 있도록 1차원 흐름모형과 연계한 동역학적 홍수범람 모형을 개발하였다. 개발된 홍수범람 모형은 본류와 지류의 여러 지점에서 제방이 붕괴될 경우, 하도의 홍수위 및 제내지에서의 침수위와 침수면적이 일괄적으로 모의될 수 있도록 구성하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4D호
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• pp.565-571
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• 2006

경부고속철도가 2004년 4월에 개통되어 운행되고 있으며, 이로 인해 교통체계의 변화와 함께 그에 따른 광역교통 네트워크의 변화를 초래하고 있다. 하지만 고속철도가 개통되어 정착단계인 현시점에서 고속철도 이용수요가 당초 목표치의 60%정도밖에 되지 않아 경부고속철도의 도입효과에 의구심을 던지는 견해도 만만치 않다. 고속철도 이용수요가 기대치에 못 미치는 이유로 고속철도의 값비싼 운임 등을 들 수 있으나 그에 못지않게 연계교통체계의 중요성을 지적할 수 있다. 문전수송(door-to-door) 서비스를 갖춘 승용차와는 달리 고속철도와 같은 대중교통은 출발지에서 역까지의 혹은 역에서 목적지까지의 연계교통서비스에 따라 그 이용정도가 크게 달라질 수 있다. 이에 본 연구에서는 고속철도 시대에 부응하여 지방대도시 정차역, 특히 동대구역을 중심으로 연계교통시스템의 현황을 분석하고, 다항로짓모형을 이용한 고속철도 연계교통수단 선택모형을 구축하는 것이 목적이다. 고속철도 연게교통수단으로 버스, 지하철, 택시, 승용차, 도보 및 기타로 구분하였고, 모형의 추정결과는 모든 변수들의 파라메타 값이 논리적으로 합당한 부호를 나타내었다. 특히 접근통행시간, 접근통행비용 등이 모두 음(-)의 부호를 가지면서 통계적 유의성이 있는 것으로 나타나 접근통행시간과 접근통행비용이 연계교통수단 선택에 중요한 영향을 미치는 것으로 파악되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.491-497
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• 2006

본 연구에서는 주민기피시설인 하수처리장 주변에 거주하는 주민들을 대상으로 설문을 통해 하수처리장에 대한 일반인식과 설치 후 환경변화에 대해서 어떻게 생각하고 있는지를 알아보고 지역별로 어떤 차이가 있는지를 다루고자 하였다. 또한 하수처리시설 입지에 영향을 미치는 요인을 실증 분석하고자 했다. 이러한 실증분석을 위해 다변량 분산분석과 다중회귀분석을 이용했으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 전체적으로 하수처리시설은 사회적으로 필요한 시설이며 적절한 보상이 이루어진다면 긍정적으로 고려할 수 있는 시설이라는 의견이 높게 나타났다. 그러나 하수처리시설의 시행과정에 대한 평가는 전체적으로 만족스럽지 못하게 나타났다. 다음으로 하수처리장의 입지와 관련된 결과에서 하수처리장이 자신의 주거지 근처에 입지함에 따른 환경변화에 대한 인식은 지역별로 유의한 차이를 나타내지 않았지만, 그러한 인식에 영향을 끼치는 요인은 지역별로 다소 다르다는 것을 알 수 있었다. 이러한 사실은 앞으로 하수처리장뿐만 아니라 주민들이 기피하는 시설을 건설하고자 하는 경우에 어떤 절대적인 기준이 있는 것이 아니라 오히려 대상지역의 여건과 주민의 반향을 파악하여 그에 맞는 대책이 필요하다는 것을 의미한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1B호
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• pp.79-88
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• 2006

본 연구에서는 제내지와 하도를 연계한 하천유역의 홍수유출해석기법을 개발하였다. 하천변 저지대를 저류지역(Storage Area)으로 구성하고 자연배수시설과 배수펌프장을 모의할 수 있는 기능에 의해 하도와 연결한 후 부정류해석을 수행하였다. 그 결과 유역에서 저지대로 유입한 홍수량과 저지대에서 하천으로 배제되는 홍수량의 차이를 산정하여 내수침수를 유발하는 저류량과 침수위을 결정하였다. 또한, 모형의 하도와 저류지간에 측방구조물을 설치하고 그 상단부에 위어를 설치하여 하도의 홍수위가 제방고 보다 높을 경우 발생하는 외수월류를 모의하며, 여기에 제방파괴(Levee Breach) 기능을 추가하여 파제 상황에서의 외수범람 영향을 분석할 수 있도록 하였다. 이렇게 결정된 시간대별 침수위를 저지대의 표고와 비교함으로써 침수지역을 식별하고 침수심별로 상이한 형태의 시각정보로 변환하여 시간대별, 침수심별 예상침수지도를 작성하였다. 본 모형의 적용 결과 시간대별로 하천의 홍수위와 유역에서 하도로 유입하는 홍수량 및 외수월류와 제방파괴에 의해 제내지로 역류하는 홍수량, 그리고 하천변 저지대의 침수심과 침수면적 및 침수량 등을 산출할 수 있게 되어 치수계획 수립에 필수적인 다양한 정보를 획득할 수 있었다. 아울러 본 모형을 삽교천 유역에 적용한 결과 실제 발생한 홍수사상의 특성을 잘 재현하여 상기한 정보들이 충분한 활용가치가 있는 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2A호
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• pp.401-409
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• 2006

본 연구에서는 고강도 강섬유보강 콘크리트(HSFRC)의 설계 및 시공을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 역학적 특성 및 장기변형 특성에 관한 연구를 수행하였으며, 탄성계수, 압축강도, 인장강도, 휨강도, 건조수축 및 크리프에 미치는 강섬유 혼입의 영향을 검토하고, 휨파괴인성을 평가하였다. 연구결과, HSFRC의 압축강도에 미치는 강섬유의 혼입효과는 그다지 크지 않았고, 탄성계수는 섬유혼입률이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 인장강도, 휨강도 및 휨인성에 미치는 섬유혼입률($V_f$) 및 섬유형상비($l_f/d_f$)의 영향은 대단히 큰 것으로 나타났다. 이는 $V_f$ 및 $l_f/d_f$의 증가와 함께 극한하중에 상응하는 처짐량이 증가하고, 강섬유의 균열구속성능에 의해 하중-처짐곡선의 하강곡선이 완만하게 감소하기 때문인 것으로 판단된다. 또한 크리프 및 건조수축에 미치는 섬유혼입률($V_f$)의 영향은 대단히 큰 것으로 나타났으며, 특히 고강도 콘크리트에 강섬유를 혼입하면 크리프 변형에 비해 건조수축 변형의 저감에 더욱 효과가 큰 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.969-974
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• 2006

국내 건설현장 기능 인력 부족 문제가 심각하다. 현재 국내 건설현장은 신규 인력 진입 저조에 따른 공급 부족과 기능 인력의 고령화에 따른 생산성 저하 등 양적, 질적인 문제를 동시에 겪고 있다. 여기에 현재 계획되고 있는 대규모 국가사업으로 향후 건설현장 기능 인력의 부족은 더욱 심각해질 전망이다. 건설현장 기능인력 수급 불균형 문제에 대한 해결방안으로서의 공급 확보 정책은 시대의 흐름과 기술 발전에 따른 미래 전망을 고려해볼 때, 어느 정도 한계가 있다고 판단되며, 기술적 접근을 통해 기능 인력에 대한 수요를 줄이는 노력이 병행되어야 한다고 판단된다. 기술 발전을 통한 기능인력 수요 감소를 위해서는 현장에서 수행되는 작업 프로세스의 생산성과 효율성을 향상시킬 수 있는 분야에 연구의 초점이 맞춰져야 하며, 기능인력 수요 저감의 핵심이 되며 연구개발 노력이 필요한 분야로서 1) 건설 자동화 및 기계화 확대를 통한 기능 인력의 대체, 2) 고성능 건설 자재 개발 및 활용으로 현장 작업량 저감, 3) 정보화 기술 도입으로 현장 작업대기 시간 감축에 의한 생산성 향상, 4) 모듈화, 선조립, 공장제작 등 선작업 방식의 적용을 통한 현장 기능 인력 수요 저감 및 생산성 향상, 5) 재설계/재시공 예방으로 추가 작업 발생 방지, 6) 기능 및 직종 통합에 의한 다기능 인력 양성, 7) 시공 프로세스 개선에 의한 작업 생산성 향상 등의 7가지 주제를 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3A호
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• pp.513-521
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• 2006

최근에는 고장력볼트 마찰이음의 다양화에 대해서 실무적 관점에서부터 각종 실험적 연구가 실시되고 있지만, 이러한 연구 결과가 시방기준의 개정에 반영된 것은 거의 없는 실정이다. 특히 강교량에 있어서는 최근 합리화의 추진이 강하게 대두되고 있으며, 이에 따라 강교의 설계 및 시공상 가장 중요한 부분의 하나인 고장력볼트 이음부의 합리화의 필요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구는 고장력볼트 이음부의 설계 및 시공의 합리화를 위한 방향을 제시하고, 설계기준으로의 반영을 위한 기초자료를 제시하기 위하여 고장력볼트 이음부에 관한 국내외의 설계기준을 비교, 검토하여 설계에서 가장 중요한 인자인 미끄러짐 계수, 그리고 볼트 구멍의 크기에 대한 규정을 분석하였다. 한편 과대공 및 축력감소의 영향을 평가하기 위하여 고장력볼트 연결부에 대한 미끄러짐 시험을 실시하여 미끄러짐 거동을 평가하였다. 또한 최근에 수행된 고장력볼트 마찰이음에 관한 연구결과를 토대로 접촉면의 상태에 따른 미끄러짐 계수의 차이, 과대공의 영향, 채움판의 적용, 모재 틈새간격의 영향, 방청볼트의 사용성 등을 평가하였다. 이로부터 미끄러짐 계수의 경우 국내의 시방기준에서는 접촉면의 처리상태에 따라 일률적으로 적용되고 있는데 비하여 외국의 시방기준에서는 접촉면의 처리상태에 따라 세분화하여 규정하고 있다. 따라서 국내의 시방기준에도 접촉면의 처리상태에 따라 미끄러짐 계수를 세분하여 규정하여 설계의 합리화를 추진할 필요가 있을 것으로 판단된다. 또한 외국의 시방기준에서 적용하는 정도의 과대공을 설계에 반영하면 시공의 효율성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3C호
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• pp.143-155
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• 2006

SPT-업홀 기법은 표준관입시험시 발생하는 지중의 타격 에너지를 가진원으로 이용하고 지표면에 설치된 속도계로 신호를 획득, 지반의 전단파 속도 주상도를 도출하는 기법이다. 기존의 SPT-업홀 기법은 1차원 해석 기법이므로 지반이 수평하지 않은 경우에는 그 신뢰성이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 수평적으로 불균질한 경우에도 SPT-업홀 기법을 수행할 수 있도록 토모그래피 기법을 도입하여 결과를 분석하고자 하였으며 시추공-지표면 주시 토모그래피 기법으로 시추공 주변 지반의 전단파 속도 분포를 삼각형 형태로 도출할 수 있게 된다. SPT-업홀 기법의 토모그래피 기법 적용을 위해 새로운 현장 시험법 정립, 전단파 성분의 초동 정보 획득 방안 및 토모그래피 기법 프로그램의 적용 방안 등을 확립하였다. 일반적인 지반 형상을 대표하는 다층구조의 수평 모델, 상향 경사 모델, 하향 경사 모델에 대한 유한요소해석을 통하여 정립된 SPT-업홀 토모그래피 기법을 검증하고자 하였다. 최종적으로 실제 현장에서 SPT-업홀 토모그래피 기법을 수행하여 2차원적인 전단파 속도 분포를 도출하였으며 시험 측선에서 다수의 시추를 통해 파악한 지반의 2차원 형상과 비교를 통해 결과의 신뢰성에 대해 검증하였다.