다열 수중구조물 사이 퇴적에 의한 파랑의 반사율

이준환,조용식 한국방재학회 2014 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.-

수중구조물은 해수면 아래에 건설되어 경관을 유지하며 파랑 에너지 감쇠를 통해 정온역을 형성할 수 있다. 특히 공명 현상에 의한 Bragg 반사를 이용한 다열 수중구조물은 재료량을 대폭 절감할 수 있다는 경제적 장점이 있어 오늘날 파랑으로부터 해안 도시를 보호하기 위하여 많이 사용된다. 그러나 오랜 시간동안의 수중구조물 사이 퇴적 작용은 수중구조물의 성능에 영향을 주어 초기 설계값과 다른 특성을 나타내어 해안 도시 안전에 위협을 가할 수 있다. 본 연구에서는 다열 수중구조물 사이 퇴적에 의한 파랑의 반사율을 고유함수전개법을 이용하여 해석하였다. 정확한 반사율 계산에 필요한 구간의 수를 검토했으며, 소멸파 성분의 개수를 16개로 제안하였다. 수중구조물의 개수가 증가할수록 최대반사율이 증가하며 완전투과를 나타내는 상대수심의 수가 증가하였다. 퇴적 높이가 증가할수록 공명 현상 효과와 최대반사율이 감소하며, 최대반사율을 나타내는 상대수심의 위치 또한 변함을 확인하였다. 또한 퇴적 높이에 따른 반사율 양상이 상대수심마다 상이하였다. 그러므로 다열 수중구조물 설계 시 퇴적에 의한 성능 변화를 고려하거나, 준설작업을 통한 수중구조물 유지보수가 필요하다.

수중드론을 활용한 수중구조물의 무인화 점검체계 구축 실용화 연구

임은상 ( Im Eun-sang ),장봉석 ( Jang Bong-seok ),이근수 ( Lee Keun-soo ),김도현 ( Kim Do-hyeon ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.1

최근 국내에서도 기후변화에 따른 홍수 등의 자연재해가 급증하고 있고, SOC 특히 물과 접하고 있는 댐 등의 하천시설물 의 노후화 역시 급격히 진행되고 있어 수중구조물에 대한 유지관리의 필요성이 증가함에 따라서 수중조사 및 점검에 대한 수요 역시 증가할 것으로 예상되어지고 있다. 그에 반해 현재의 수중조사기술은 아직도 인력잠수에 의존하고 있어 잠수부의 인명사고 위험성을 상시 내재하고 있을 뿐만 아니라 깊은 수심이나 위험한 장소에서의 조사가 곤란하고, 안전관리 전문가가 직접 조사에 참여할 수 없어 점검 결과에 대한 신뢰성 역시 한계가 존재한다고 할 수 있다. 또한, 정부에서는 산업현장 및 공공시설운영 중에 발생하는 인명피해를 예방하기 위하여 올해 1월부터 『중대재해처벌법』을 재정ㆍ시행하고 있어, 수중구조물에 대한 무인화 조사기술 도입 및 점검체계 구축이 어느 때보다도 필요한 시점이 되었다. 더욱이 육상구조물의 경우에는 드론, 이미지 매칭기술 등의 최신기술을 활용한 시설물의 안전 및 유지관리 기술이 급속도로 발전하고 실용화 되어지고 있어 상대적으로 열약한 수중점검의 무인화 체계 구축에 대한 연구가 필요로 하게 되었으며, 이에 K-water에서는 수중구조물의 영상자료를 확보하고 수중부에 대한 상태조사를 수행할 수 있는 소형 ROV를 개발하였으며, ROV를 활용한 수중조사 및 점검의 실용성을 높이기 위한 현장조사 및 시각화 연구를 꾸준히 추진하여 수중구조물에 대한 무인화 점검체계를 구축하고 실용하고자 노력하고 있다.

반발경도와 초음파속도를 이용한 수중 콘크리트 구조물의 압축강도 예측 기술

신은석,이지성,박승희,한상훈 한국구조물진단유지관리공학회 2014 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.18 No.4

본 논문은 기존 수중 콘크리트 구조물의 강도관리 및 진단기술의 중요성은 날로 증가함에 따라 개발되고 있는 ROV (Remote Control Vehicle)에 탑재될 수 있는 비파괴 검사 장비를 개발하여 콘크리트 내부의 강도측정을 하고자하였다. 수중화된 슈미트해머와 초음파센서를 통하여 수중에 있는 콘크리트 공시체의 반발경도 및 초음파속도를 계측하여 실제 압축강도 값과 비교하였으며 이를 통하여 수중에서의 강도추정식을 도출하였다. 도출된 3가지 식 중에서 반발경도와 초음파속도를 복합적으로 사용하는 복합식이 가장 정확도가 높았으며 이에 따라 실제 수중에서의 콘크리트의 강도를 추정하고자 할 때 활용 가능성도 높아질 것으로 예상된다. As the earth's current global warming has caused elevation of sea water temperature, size of storms is foreseen to increase and consequently large damages on port facilities are to be expected. In addition, due to the improved processing efficiency of port cargo volume and increasing necessity for construction of eco-friendly port, demands for various forms of port facilities are anticipated. In this study, two kinds of nondestructive evaluation (NDE) techniques (rebound hardness and ultrasonic pulse velocity methods) are investigated for the effective maintenance of smart green harbor system. A new methodology to estimate the underwater concrete strengths is proposed and its feasibility is verified throughout a series of experimental works.

ROV를 활용한 수중조사 실용화 연구

임은상 ( Im Eun-sang ),장봉석 ( Jang Bong-seok ),김도현 ( Kim Do-hyeon ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.2

최근 국내에서도 기후변화에 따른 홍수 등의 자연재해가 급증하고 있고, SOC 특히 물과 접하고 있는 댐 등의 하천시설물의 노후화 역시 급격히 진행되고 있어 이에 대한 유지관리의 필요성 증가하고 있다. 이에 최근 노후 국가기반시설의 디지털화를 추진하도록 하는 『한국판 뉴딜』정책을 수립되었으며, 드론, 이미지 매칭기술 등의 최신기술을 활용한 안전 및 유지관리 기술이 급속도로 발전하고 실용화 되어지고 있다. 반면 하천시설의 수중부에 대한 상태조사 및 점검 분야에 있어서는 수중환경이 열악하고 수중조사를 위한 기술적 한계 때문에 아직도 인력잠수에 의한 수중 상태조사 및 점검이 이루어지고 있는 것이 현실이다. 이러한 잠수부에 의한 수중조사는 인명사고의 위험성을 내재하고 있을 뿐만 아니라 깊은 수심에서의 조사가 곤란하고, 안전관리 전문가가 직접 조사에 참여할 수 없기 때문에 점검 결과에 대한 신뢰성 역시 한계가 존재한다고 할 수 있다. 이에 K-water에서는 수중구조물의 영상자료를 확보하고 수중부에 대한 상태조사를 수행할 수 있는 소형 ROV를 개발하였으며, ROV를 활용한 수중조사 및 점검의 실용성을 높이기 위한 현장조사 및 시각화 연구를 꾸준히 추진하고 있다.

MBES 측량에 의한 수중구조물 기울기 조사에 관한 연구

김동문,박재국,박형근,Kim,Dong-Moon,Park,Jae-Kook,Park,Hyeong-Keun 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.1

연안 및 해양구조물에 대한 안전 및 유지관리는 해양환경과 그로인한 피해의 심각성으로 인해 매우 중요한 의미를 가진다. 이러한 구조물의 유지관리를 위해서는 구조물의 거동이나 변위감시 등의 활동이 이루어져야 하며, 최근 다양한 공간환경에 존재하는 대형 구조물의 유지관리나 거동감시를 위해 GPS, LiDAR, MBES, 자이로 등의 도구를 광범위하게 활용하고 있다. 현재 육상 구조물에서의 거동이나 변위감시등을 위한 다양한 장비와 방법론이 연구되고 있으나 일부 육상에서 감시가 가능한 해양 구조물을 제외한 수중에 존재하는 구조물에 대해서는 적용 가능한 방법론의 부족으로 어려움을 겪고 있다. 따라서 해양측량장비로 널리 사용되는 MBES 장비를 활용하여 수중 구조물 거동 및 환경감시의 일환으로 케이슨의 수중부 벽체에 대한 기울기를 조사 및 분석하여 수중 구조물 거동과 환경 감시의 가능성 여부를 분석하기 위한 기초 데이터로 활용하고자 한다. It has an important meaning that the maintenance and management of facility for a onshore construction shall be damaged by oceanic environment. A movement and displacement of these shall be investigated by up-to-date machinery tools like GPS and Lidar and MBES & Gyro. In current a lot of tools and methods for investigation shall be used as a displacement and movement on land mainly. For underwater facility it is very difficult to check because of special conditions below the water surface. In this study, a surveying methods for a movement and displacement of underwater facility as caisson shall be used, i.e. multibeam-echo-sounding system. A possibility as basic data for displacement and environmental monitoring shall be studied by MBES to acquire a caisson`s inclination.

콘크리트블록으로 피복된 수중구조물의 안정성 실험

배일로,마승아,김영택,이종인 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

수중구조물은 구조물 마루가 수면 위로 드러나지 않아 자연경관을 해치지 않으며 해수소통이 원활하게 이루어지는 장점을 가지고 있어 1990년대부터 유럽과 일본을 중심으로 다양한 연구가 이루어졌고, 현장에 적용되고 있다. 현재 우리나라에서도 연안침식 저감 등을 목적으로 수중구조물의 설치사례가 증가하고 있는 실정이다. 그러나 우리나라는 수중구조물에 대한 연구가 상대적으로 미흡하여 해외자료를 이용하여 설계를 수행하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 수중구조물의 기하학적 제원 및 제체 구성재료 등에 따른 해안수리특성에 대한 검토를 수행함과 동시에 수중구조물 피복재의 안정성을 실험적으로 검토하였다. 수중구조물 설계시, 피복재의 안정중량 산정에는 방파제에 적용되는 피복재 안정중량 산정식을 황요하고 있는 실정으로 수중구조물의 안정중량 산정식은 부재한 실정이다. 따라서 본연구에서는 콘크리트블록과 Tetrapod를 적용한 피복재의 안정성을 실험적으로 검토하였다. 또한 콘크리트블록의 거치방법에 따른 안정성도 비교 평가하였다. 수리실험은 2차원 수로에서 진행되었으며, 불규칙파를 적용하였다. 향후 입사각에 따른 피복재 안정성 및 제두부구간의 안정성 검토를 위한 3차원 실험과 해안수리특성 실험도 진행예정이다.

대형 수중구조물 보수를 위한 부체식 섹터케이슨 개발

이중우(Joong-Woo Lee),김기담(Ki-Dam Kim),이승철(Seung-Chul Lee),김형철(Hyoung-Chul Kim),이정수(Jung-Su Lee),곽승규(Seung-Kyu Kwak) 한국항해항만학회 2007 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.1 No.춘계

최근 건설구조물의 하자보수기간은 5년에서 10년으로 연장되었고 건설품질 및 유지관리에 대한 인식의 변화에 따라 교량, 댐, 항만구조물의 수중부 은폐된 부분에 대한 유지관리를 위해 반영구적인 공법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 지금까지 대형 강관 및 교각의 수중시공에서는 잠수부들의 기술능력 부족과 수중에서의 작업조건의 까다로움 등으로 임시적인 작업이 되었던 현 실정을 고려하여 수중구조물 유지관리에 실용화 될 수 있는 공법으로 부체식 섹터케이슨을 제안하였다. 특히, 상부구조물이 수면에 가까운 경우 및 구조물간 간격이 좁은 경우 보수구간의 접근성과 교각과 같은 대형 수중구조물 유지·보수 시 드는 고비용의 문제 등으로 전체 구조체를 설치하는 대신 섹터케이슨을 개발하여 도입함으로써 비상시 이동과 장래 신속한 작업수행 및 작업수준 향상에 획기적인 역할이 기대 된다. Recently, the defect maintenance period of the new construction structure was extended from 5 years to 10 years. And according to change of realization on the quality of construction and maintenance, a development of semi-permanent method of construction is required for maintenance of blind parts of underwater structure, such as bridge, dam, harbor, etc. In this study, we proposed a floating type sector dry caisson, which is effective to the maintenance of submerged large structures. These large structures were being maintained incompletely, partly due to unskilled divers and difficult working condition. Considering the easiness of access to the maintenance area and the cost for set up the working structure, especially for the case of structure slabs close to the sea surface and harrow pile span structures, we developed and introduced a sector dry caisson instead of the full caisson structure. By doing this, it is easy to move out the caisson rapidly in emergence case. Therefore, we expect that the floating sector caisson will contribute to reduce working time and improve the quality of underwater work in future days.

대형 수중구조물 보수를 위한 부유식 섹터케이슨

이중우,이승철,이정수,곽승규,김기담,Lee, Joong-Woo,Lee, Seung-Chul,Lee, Jung-Su,Kwak, Seung-Kyu,Kim, Ki-Dam 한국항해항만학회 2007 한국항해항만학회지 Vol.31 No.5

최근 건설구조물의 하자보수기간은 5년에서 10년으로 연장되었고 건설품질 및 유지관리에 대한 인식의 변화에 따라 교량, 댐, 항만 구조물의 수중부 은폐된 부분에 대한 유지관리를 위해 반영구적인 공법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 지금까지 대형 강관 및 교각의 수중시공에서는 잠수부들의 기술능력부족과 수중에서의 작업조건의 까다로움 등으로 임시적인 작업이 되었던 현 실정을 고려하여 수중구조물 유지관리에 실용화 될 수 있는 공법으로 부체식 섹터케이슨을 제안하였다. 특히, 상부구조물이 수면에 가까운 경우 및 구조물간 간격이 좁은 경우 보수구간의 접근성과 교각과 같은 대형 수중구조물 유지 보수 시 드는 고비용의 문제 등으로 전체 구조체를 설치하는 대신 섹터케이슨을 개발하여 도입함으로써 비상시 이동과 장래 신속한 작업수행 및 작업수준 향상에 획기적인 역할이 기대 된다. Recently, the defect maintenance period of the new construction structure was extended from 5 years to 10 years. And according to change of realization on the quality of construction and maintenance, a development of semi-permanent method of construction is required for maintenance of blind parts of underwater structure, such as bridge, dam, harbor, etc. In this study, we proposed a floating type sector dry caisson, which is effective to the maintenance of submerged large structures. These large structures were being maintained incompletely, partly due to unskilled divers and difficult working condition. Considering the easiness of access to the maintenance area and the cost for set up the working structure, especially for the case of structure slabs close to the sea surface and harrow pile span structures, we developed and introduced a sector dry caisson instead of the full caisson structure. By doing this, it is easy to move out the caisson rapidly in emergence case. Therefore, we expect that the floating sector caisson will contribute to reduce working time and improve the quality of underwater work in future days.

대형 수중구조물 보수를 위한 부유식 섹터케이슨

이중우(Joong-Woo Lee),이승철(Seung-Chul Lee),이정수(Jung-Su Lee),곽승규(Seung-Kyu Kwak),김기담(Ki-Dam Kim) 한국항해항만학회 2007 한국항해항만학회지 Vol.31 No.05

최근 건설구조물의 하자보수기간은 5년에서 10년으로 연장되었고 건설품질 및 유지관리에 대한 인식의 변화에 따라 교량, 댐, 항만구조물의 수중부 은폐된 부분에 대한 유지관리를 위해 반영구적인 공법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 지금까지 대형 강관 및 교각의 수중시공에서는 잠수부들의 기술능력부족과 수중에서의 작업조건의 까다로움 등으로 임시적인 작업이 되었던 현 실정을 고려하여 수중구조물 유지관리에 실용화 될 수 있는 공법으로 부체식 섹터케이슨을 제안하였다. 특히, 상부구조물이 수면에 가까운 경우 및 구조물간 간격이 좁은 경우 보수구간의 접근성과 교각과 같은 대형 수중구조물 유지.보수 시 드는 고비용의 문제 등으로 전체 구조체를 설치하는 대신 섹터케이슨을 개발하여 도입함으로써 비상시 이동과 장래 신속한 작업수행 및 작업수준 향상에 획기적인 역할이 기대된다. Recently, the defect maintenance period of the new construction structure was extended from 5 years to 10 years. And according to change of realization on the quality of construction and maintenance, a development of semi-permanent method of construction is required for maintenance of blind parts of underwater structure, such as bridge, dam, harbor, etc. In this study, we proposed a floating type sector drγ caisson, which is effective to the maintenance of submerged large structures. These large structures were being maintained incompletely, partly due to unskilled divers and difficult working condition Considering the easiness of access to the maintenance area and the cost for set up the working structure, especially for the case of structure slabs close to the sea surface and harrow pile span structures, we developed and introduced a sector dry caisson instead of the full caisson structure. By doing this, it is easy to move out the caisson rapidly in emergence case. Therefore, we expect that the floating sector caisson will contribute to reduce working time and improve the quality of underwater work in future days

에폭시 섬유판넬과 폴리머 모르타르로 단면보수된 수중구조물의 거동에 관한 실험적 연구

홍성남,박준명,유충준,한경봉,박선규 한국구조물진단유지관리공학회 2009 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.13 No.1

수중구조물은 특수한 환경적 요인에 의하여 심한 열화상태에 놓이게 되며, 이러한 열화현상이 지속되게 되면 구조물은 철근의 부식과 콘크리트단면의 손실로 인하여 구조적으로 심각한 문제를 발생하게 된다. 수중구조물은 기중환경에서의 보수작업보다 매우 어려우며, 보수효과에 대한 증명도 불확실한 것이 현실이며, 기존의 보수공법은 외국의 사례를 보수효과의 검증없이 그대로 적용하거나, 경험에 의하여 시공되어져 왔다. 본 연구에서는 수중구조물에 대한 보수공법을 제안하고, 실험체의 거동특성과 보수재와 피보수재의 계면파괴를 관찰하여 제안된 보수공법의 효과를 비교·분석하였다. An underwater structure is made to put with serious damage state by special environmental factors. If this damage phenomena persist, as for the structure, it is generated a structural serious problem because of the corrosion of a reinforcing bar and the loss of the concrete cut end. Repair work of an underwater structure is very harder than repair work in land, and it is actual that certification about a maintenance effect is uncertain. And the existing repair method is applied to a structure damaged with you without verification of a repair effect by a foreign reward and experience. In this study, a repair method about an underwater structure was proposed and observed a behavior characteristic and interface failure of an specimens. and comparison analyzed an effect of a proposed maintenance method.