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상대평가와 내하성능평가를 통한 소규모 노후교량의 유지관리 적정성 분석
이후석(Huseok Lee),노화성(Hwasung Roh),선종완(Jong-Wan Sun),박경훈(Kyung-Hoon Park) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.2
현재 시설물 안전 및 유지관리에 관한 특별법에 의하면 소규모 교량은 육안점검 위주의 정기점검만 실시하고 있다. 특히 공용년수 30년 이상의 교량은 노후화에 따라 개축여부에 관한 의사결정이 필요하지만 외관상태만으로 결정해야 하는 상황이 발생하여 안전적인 유지관리의 측면에서 미흡한 부분이 있다. 본 논문에서는 기존의 교량 점검시 사각지대에 있는 일반국도의 공용년수 30년 이상의 소규모 노후교량 12개소에 대해서 육안점검을 통한 상태평가와 차량재하실험을 통한 내하성능평가를 수행하였다. 정기적인 내하성능평가를 수행하지 못하는 소규모 교량들에 대해서 육안점검을 통해 결정된 상태등급과 교량의 내하성능평가 결과를 비교하여 개축 여부 의사결정과 관련된 유지관리의 적정성을 검토하였다. 검토결과 대상교량 중 2개소가 상태평가 결과 안전에 이상이 없는 것으로 나타났으나 내하력이 부족한 것으로 나타났다. 이것은 육안점검만으로 소규모 노후교량에 대해 안전성을 판단하고 개축에 관한 의사결정을 수행하는 것은 유지관리에 미흡한 부분이 발생할 수 있다는 나타낸다. 따라서 소규모 노후교량의 유지관리를 위해서는 상시 계측 및 내하성능평가에 대한 추가적인 연구와 교량관리시템의 이용을 통해 가 필요한 것으로 판단된다. Small bridge carry out only general inspections based on visual inspection. The Bridges with more than 30 years of public use need to be decided on whether or not they will reconstruction according to aging. However, there are some situations that need to be determined only by appearance condition, which is insufficient in terms of safety maintenance. In this paper, the condition evaluation and the load carrying capacity evaluation were carried out for aged small bridges. A comparison of the evaluation results was conducted to examine the appropriateness of the maintenance related to the decision making of the reconstruction. As a result of reviewing, two of the bridges showed that there are no abnormality in the safety of the state evaluation, but the load capacity were insufficient. Thus evaluation the safety and performing the reconstruction decision of aged small bridges by visual inspection alone with may cause problems. Therefore, it is necessary to carry out additional research on the ambient measurement and load carrying capacity evaluation for the maintenance of the bridges, and to supplement it through application of the bridge management system.
저수지 생애주기 유지관리를 위한 성능저하예측 모델 연구
이후석(Huseok Lee),김란하(Ran-Ha Kim),조중연(Choong-Yuen Cho) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.1
2020년부터 시행된 「지속가능한 기반시설 관리기본법」에 의해 저수지는 체계적인 유지관리와 성능개선 등의 선제적인 관리로 노후화에 따른 생애주기 비용을 최소화하도록 관리해야 한다. 생애주기를 고려한 유지관리를 위해서는 공용기간이 증가함에 따라 지속적인 성능저하에 의해 수명이 종료되는 시점을 생애 주기적인 관점에서 도출하는 것이 필수적이며 이를 위해서 저수지의 성능저하예측 모델 개발이 요구된다. 본 논문에서는 저수지를 주요 복합시설인 제체, 여수로, 취수시설로 구분하고, 생애주기 유지관리를 위한 성능저하예측 모델을 개발하였다. 모델 개발을 위해 농어촌공사의 농업기반시설 시스템(RIMS; Rural Infrastructure Management System)이 관리 중인 유지관리 정보 데이터를 수집하였으며, 수집된 데이터를 통계적으로 분석하여 모델 개발에 활용 가능한 데이터를 선별하고 추세분석을 통해 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 통해 저수지가 현행의 유지관리 체계에서 예상되는 기대수명과 미조치시 예상되는 기대수명을 예측하였으며, 현행 유지관리체계에서의 기대수명은 미조시치 기대수명보다 약 네 배가 증대되는 것으로 나타났다. 본 논문을 통해 제안된 모델을 활용하여 향후 저수지의 생애주기를 고려한 운영관리와 유지보수의 의사결정 지원이 가능할 것으로 판단된다. According to the Framework Act on Sustainable Infrastructure Management, which has been enforced since 2020, reservoirs should be managed to minimize life cycle costs caused by aging through preemptive management such as systematic maintenance and performance improvement. For maintenance in consideration of the life cycle, it is essential to derive the end of life due to continuous performance degradation as the common period increases. For this purpose, it is necessary to develop a performance-predicting model for reservoirs. In this study, a reservoir was divided into main complex facilities to develop a model for the maintenance of the life cycle. A model was developed for each facility. For model development, maintenance information data were collected under management by the Rural Community Corporation. The data available for model development were selected by analyzing the collected data. The developed model was used to predict the expected life expectancy of the reservoir in the current maintenance system and the expected life expectancy in the case of no action. By using the developed model, it is expected that it will be possible to support decision making in operation management and maintenance while considering the life cycle of the reservoir.
충격계수 응답스펙트럼을 이용한 단경간 교량의 내하력 평가
이후석(Huseok Lee),노화성(Hwasung Roh),박경훈(Kyung-Hoon Park) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.12
이전 연구에서 기존의 재하실험을 통한 교량의 공용 중 내하력 평가방법을 개선하기 위하여 충격계수 응답스펙트럼과 그에 따른 내하성능 변화 추정 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 제안된 방법의 적용성을 검증하기 위하여 공용 중인 단순지지 단경간 교량에 대한 현장 동적특성 평가 실험을 수행하였다. 실험을 통해 상시 교통하중 상태에서 무선 가속도계를 이용하여 교량의 고유진동수 도출이 가능한 수준의 동특성 응답을 획득할 수 있었다. 대상 교량의 가속도 데이터로부터 동적거동은 1차 모드에 지배되며 준공 당시에 비해 공용 기간의 증가로 인해 고유진동수가 감소한 것으로 나타났다. 충격계수 응답스펙트럼으로부터 대상 교량의 발생 가능한 최대 충격계수를 추정하였다. 도출된 이전 및 현재의 고유진동수와 충격계수를 바탕으로 성능감소계수를 적용한 내하력 평가방법을 이용하여 성능변화를 추정하였다. 이전에 비해 공용내하력이 감소하였으나 설계 활하중을 상회하여 내하성능에는 문제가 없는 것으로 나타났다. 상시 교통하중 하에서의 가속도 계측 데이터와 충격계수 응답스펙트럼을 이용하는 제안된 내하성능 변화 추정 방법은 실제 교량에 적용 가능할 것으로 판단된다. In a previous study, the impact factor response spectrum and corresponding method for evaluating the load carrying capacity of bridges was suggested to improve the existing evaluation method. To verify the applicability of the suggested method, which is based on the frequency of bridges, the dynamic characteristic test for an actual single span simply-supported bridge was conducted. Through a field test under ambient traffic conditions, the dynamic response of the bridge was obtained using wireless accelometers and its fundamental frequency was identified. The peak impact factor was determined from the identified frequency and the impact factor response spectrum. The load carrying performance variation of the bridge was estimated considering the performance reduction factor, which was calculated using the current and previous natural frequency and impact factor. From the result, the load carrying capacity of the bridge was decreased, but the capacity was still enough because its value is greater than the design live load. Through the overall procedures and technical details presented in this paper, the suggested evaluation method can be applied to actual bridges with the acceleration data measured under ambient traffic conditions and the impact factor response spectrum.
이후석 ( Lee Huseok ),박경훈 ( Park Kyung Hoon ),선종완 ( Sun Jong Wan ) 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.22 No.1
In this study, the results of the load carrying capacity evaluation were compared for old small bridges. From this study, it can be seen that there are bridges in the old bridges that exceed the design load and ensure the bridging performance higher than the rated load. The evaluation results will manage by data that confirms whether the safety of heavy weight vehicles is secured.