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드론 자동비행을 통한 해상특수교량 주탑부 안전점검 방법
주봉철,김정호,이성진 한국복합신소재구조학회 2024 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2024 No.04
해상특수교량은 특수한 환경적 조건뿐 아니라 고주탑의 구조형식, 보호재로 쌓여있는 케이블 등 특 수한 형식을 가지고 있어 일반적인 육안전검으로 안전점검을 할 수 없는 사각지대가 존재한다. 주탑의 외부 손상상태 및 케이블의 손상에 대해서는 정밀안전점검에서도 점검이 되지 않는 경우가 대부분이 므로 이에 대한 대책 마련이 시급하다. 또한 해상특수교량에 대한 전문적인 경험과 기술이 부족한 관 리자도 대상교량의 손상과 이상거동을 직관적으로 확인하고 판단할 수 있는 지원체계가 필요하다. 이 에 본 연구에서는 해상특수교량 고주탑에 대한 손상정보를 파악하기 위하여 드론의 자동비행 기술을 개발하고 이를 이용하여 주탑 외부 균열 손상에 대한 안전점검을 실시하고 이를 분석하였다.
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철근콘크리트 거더의 관리기준치 설정을 위한 도로교설계기준 처짐 제한치의 안전계수 추정에 관한 실험적 연구
주봉철,박기태,황윤국,이우상 한국구조물진단유지관리공학회 2009 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.13 No.1
교량 계측시스템의 계측항목 중 거더 중앙부 처짐은 교량 상부구조의 대표적인 거동 특성이며, 중요한 상태평가 항목이다. 교량 계측시스템에서 교량 경간 중앙부 처짐에 대한 관리기준치를 설정하는 여러 가지 방법 중 도로교 설계기준의 처짐 제한치를 적용하는 경우도 있다. 그러나 도로교설계기준의 처짐 제한규정은 안전성 측면보다는 사용성 측면에서 검토되어 실제 교량에서 발생할 수 있는 위험상황에 대하여 어느 정도 안전을 보장하는지 판단하기 어렵다. 본 연구는 현재 교량 설계시 경간 중앙부 처짐의 사용성 검토 기준이고, 일부 교량 상시계측시스템의 경간 중앙부 관리기준치로 적용되고 있는 도로교설계기준의 처짐 제한치가 포함하고 있는 파괴(항복)에 대한 실질적인 안전율을 추정해 보고자 실내구조실험을 통하여 일반 철근콘크리트 거더의 안전율을 추정하였다. The span deflection among the monitoring items of bridge measurement system in real time is representative behaviour and important index of superstructure condition. the limit of span deflection in Standard Specifications for Highway Bridge in Korea has been applied to the method that is making the management-criteria for span deflection in bridge measurement system. But the limit concern mainly serviceability of divers. So it is difficult to find the safety factor of the limit from the viewpoint of bridge safety. This study estimated the safety factor of the limit of span-deflection in Standard Specifications for Highway Bridge in Korea from the viewpoint of bridge safety by the indoor structural test.
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매질 경계면의 온도 변화를 이용한 교량 세굴 및 수위 측정방법 개발
주봉철,박기태,유영준,황윤국 한국구조물진단유지관리공학회 2014 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.18 No.2
유체의 흐름에 의해 교량의 교각 및 교대 주변의 하상재료가 유실되는 현상을 말하는 교량 세굴은 교량 파괴의 주요원인이다. 그리고 홍수시 교량의 수위는 교량자체 안전뿐만 아니라 교량을 이용하는 사용자의 안전을 위해도 반드시 확인해야 한다. 따라서 교량의 안전관리를 위해 세굴과 수위계측은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 기존의 세굴계측의 한계를 극복할 수 있는 새로운 교량세굴 측정방법을 개발하고 현장 검증을 통해 개발 기술의 우수성과 타당성을 확인하였다. 새롭게 개발된 세굴 및 수위 측정방법은 교각에 수직으로 계측장치를설치하고 일정간격으로 설치된 온도 센서의 온도를 측정하여 수면 위치와 수중 지면의 위치를 추정하는 방법으로 대기온도와 수온, 수온과수중 지온의 차이를 분석하여 수면 및 수중 지면의 위치를 추정하는 방법이다. 개발 기술은 절대적인 온도 차이뿐만 아니라 대기와 수중그리고 지중의 일변화량이 서로 다르다는 점을 이용하여 수면의 위치와 수중 지면 위치를 보다 정확하게 추정할 수 있다. 개발 기술의 검증을 위해 소하천 및 실험실, 그리고 교량 교각에서 개발기술을 시범 적용하고, 매질별 온도분포 특성, 시간에 따른 온도변화 추이 등을 분석하여 개발기술이 효과적으로 교량 세굴과 수위를 계측할 수 있는 방법임을 확인하였다. The main source of bridge destruction is due to scour. The bridge scour is the result of erosive action of flowing water takingaway ground materials from near the abutment or pier. Furthermore, the water level must be also monitored whiling flooding, because it dangers not only the stability of bridge itself, but the safety of bridge users. This study is intended to develop a newmeasuring system for bridge scour by overcoming the current limitation of scour measurement technique. This measuring system is confirmed its excellence and validity through this study. The newly developed measuring system finds the distance between thewater surface and the ground surface by detecting temperature difference along the abutment vertically. The measuring mechanism for monitoring the bridge scour and water level is based on identifying the temperature difference among mediums, including air, water and ground. In order to validate the new measuring system, the lab experiments and the field tests are conducted and compared. It has been confirmed that this system can effectively measure the bridge scour and the water level by analyzing thetemperature distribution between mediums and the temperature variation over time.
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교량의 처짐 관리기준치 여유도 산정을 위한 실험적 연구
주봉철,박기태,이우상,Joo. Bong-Chul,Park. Ki-Tae,Lee. Woo-Sang 한국방재학회 2008 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.1
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. Currently the number of bridge, large or small, throughout the nation reaches at least 20,000 which tend to increase year by year. Now some of the special bridges are professionally managed through the maintenance monitoring system and the number of bridges under the maintenance monitoring system will be increase. The deflection-measure of spans among the measuring items is important item for checking bridge-condition. This study made an investigation into the management reference and estimated the safety-factor of the management reference
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주봉철,김정호,박성용,김병철,이성진 한국복합신소재구조학회 2024 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2024 No.04
최근 지방정부는 지역경제 활성화를 위한 관광객 유치를 위해 다양한 모양 구조를 가지는 출렁다리 를 경쟁적으로 건설하고 있다. 이러한 출렁다리의 안전관리는 자체 가이드라인이나 국토교통부에서 발 간한 매뉴얼을 통해 관리되고 있으나 실제로는 관광이나 공원 관리 부서에서 관리하고 있어 안전관리 에 소홀한 실정이다. 국토교통부에서는 제3종시설물에 대한 안전점검 매뉴얼 발간하고 안전등급 평가 기준을 강화하여 기존 3분위(양호, 보통, 불량) 평가기준을 5분위(우수, 양호, 보통, 미흡, 불량) 평가체 계로 개정하였으며, 기존 세부지침과 평가기준도 일원화 하였다. 그러나 출렁다리의 경우 제1종, 제2 종 시설물인 교량과 달리 점검 방식 및 체크리스트가 달라져야 하므로 출렁다리 정기안전점검을 위한 점검 수준에 맞게 개선되어야 한다. 본 연구에서는 출렁다리에 안전전검에 체계 개선을 위한 출렁다리 정기안전점검 매뉴얼(안)을 제시하였다.
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구조해석에 의한 강상자형교 상시계측시스템 계측항목별 관리기준치 설정 연구
주봉철(Bong Chui Joo),박기태(Ki Tae Park),유영준(Young Jun You),이진형(Chin Hyung Lee),황윤국(Yoon Koog Hwang) 한국방재안전학회 2009 한국방재안전학회 논문집 Vol.2 No.4
교량 상시계측시스템을 이용하여 교량을 감지할 경우 지속적인 교량의 거동이력을 확인할 수 있어 손상의 진행을 관리자가 손쉽게 확인할 수 있으며, 지진이나 홍수와 같은 대규모의 재난상황이 발생할 경우 교량의 상태변화를 정량적으로 파악하여 교량 통제 및 통행제한 등 적절한 사전 조치를 취할 수 있다. 또한 보수 및 보강 등의 교량 성능향상 작업시점을 적절하게 판단할 수 있어 생애주기를 통한 교량 유지관리 비용을 절감할 수 있다. 교량 상시계측시스템에 적용되고 있는 다양한 계측시스템의 계측항목별 관리기준치 설정방법 중 범용 유한요소 해석프로그램을 이용하여 교량의 관리기준치를 설정하는 방법을 분석하고 강상자형교에 대 한 계측항목별 관리기준을 설정하여 유한요소 해석프로그램을 통한 강상자형교 상시계측시스템 계측항목별 관리기준치 설정의 기준을 제시하였다. If any bridge has the monitoring system, the bridge manager can check the history of bridge behavior and the progress of the damage more exactly. When the unexpected event (ex: earthquake and flood) happens, the manager can check the safety condition of the bridge and make the pertinent action for bridge management which is reduction of vehicle speed or traffic control through the system. Additionary the manager can make the well-timed repair or reinforcement through the system, so he can save the management cost or the life cycle cost. This study presents the method of setting the criteria by FEM analysis in bridge monitoring system, and the standard progress for setting the criteria about measurement items of monitoring system for the steel box type bridge.
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