터널구조물 상태평가 자동화 시스템 개발 : (Development of the Assessment system for Tunnels)

국문 초록 (Abstract)

구조물의 안전진단은 국가의 자산인 사회간접시설의 유지관리를 위한 핵심적인 행위이며 재해예방차원에서도 매우 중요한 일이라 할 수 있다. 특히, 타 구조물과는 달리 터널구조물은 지중에 건설되므로 유지관리에 소홀하였으나, 지중에 건설되는 만큼 대형사고의 위험성은 더욱 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 현재 국내에서 수행되는 터널구조물 안전진단의 체계와 수행법 등을 검토하여 문제점을 도출하고, 설문조사를 통하여 각 평가항목의 기준치에 대한 재검토를 하여 보다 객관적이고 합리적인 안전진단 수행(안)을 제시하고자 하였다. 또한, 안전진단 수행을 통해 나온 결과를 객관적인 방법으로 평가하고, 보관, 열람 등의 자료관리를 손쉽게 할 수 있는 시스템이 TAS(Tunnel Assessment System)을 개발하였다. 터널구조물상태평가 자동화 시스템(TAS)는 안전진단시 문제가 되고 있는 평가의 애매성과 주관적인 평가에서 발생할 수 있는 오류를 최소화하기 위하여 의사, 진단, 제어 분야에 적용성이 큰 퍼지(Fuzzy)추론 인공지능기법을 도입한 시스템으로써, 퍼지기법과 아울러 GIS 기술을 첨가하여 기존에 문제가 되고 있는 진단자료의 유실문제나 열람의 불편함 등 진단의 일회성에서 오는 문제를 해결하고자 하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 터널 안전진단 체계 정립
• 2.1 시설물의 안전관리에 관한 특별법·시행령·규칙(건설교통부,1999)
• 2.1.1 법·령·규칙의 개정 배경
• 2.1.2 법·령·규칙의 주요개정 내용
• 2.2 터널 안전진단에 관한 설문조사
• 2.2.1 설문조사의 목적 및 대상
• 2.2.2 설문조사 항목
• 2.2.3 설문조사 분석
• 2.2.4 분석 결과
• 2.3 터널 변상현황
• 2.3.1 국내터널 변상현황 분석
• 2.3.2 평가항목별 변상 형태
• 3. 터널 구조물의 안전진단 체계 및 평가기법 연구
• 3.1 국외의 터널 안전진단 체계
• 3.1.1 국외의 터널 안전점검 수행체계
• 3.1.2 미국의 구조물 안전진단 체계
• 3.1.3 일본 ○○○터널(장기현대마지청, 1993)
• 3.1.4 미국 L터널(N.Y&N.J Port Authority)
• 3.2 터널 정밀안전진단 수행체계(안)
• 3.2.1 정밀안전진단 수행체계(안)
• 3.3 국내 터널 상태평가 기준(안)
• 3.4 현행 대표등급 방식에 따른 평가결과에의 영향 분석
• 3.4.1 대표등급 방식의 신뢰성 분석
• 3.4.2 분석 결과 및 개선(안)
• 4. 터널 안전성평가를 위한 요소 연구
• 4.1 터널 재령기간에 대한 콘크리트의 강도특성
• 4.1.1 콘크리트의 재령에 따른 내구성 실험
• 4.1.2 터널 라이닝의 재령에 따른 강도특성
• 4.1.3 분석 결과
• 4.2 라이닝의 구조적 안전성을 위한 역해석의 적용성
• 4.2.1 터널 라이닝의 역해석
• 4.2.2 계측변위의 수에 따른 역해석 결과
• 5. 터널 콘크리트 라이닝의 상태평가 시스템(TAS, Tunnel Assessment System) 개발
• 5.1 인공지능
• 5.1.1 퍼지이론(Fuzzy Theory)
• 5.1.2 인공신경망(Neural Network)
• 5.1.3 유전자알고리듬(Genethic Algorithm)
• 5.1.4 전문가시스템(Expert System)
• 5.1.5 적용현황 및 향후 연구방향
• 5.2 퍼지집합이론
• 5.2.1 퍼지집합의 정의
• 5.2.2 퍼지화(Fuzzification)
• 5.2.3 퍼지추론(Fuzzy Inference)
• 5.2.4 비퍼지화(Defuzzification)
• 5.3 퍼지 적용사례
• 5.3.1 국외 적용 사례
• 5.3.2 국내 적용 사례
• 5.4 TAS(Tunne Assessment System)
• 5.4.1 개발환경
• 5.4.2 적용된 퍼지이론
• 5.4.3 터널 라이닝 상태평가에 필요한 입력항목(Input Items)의 선정
• 5.4.4 개발내용
• 5.5 TAS의 타당성 검토
• 5.5.1 기존 자료를 이용한 퍼지관계의 검증
• 5.5.2 TAS의 시험 적용
• 6. 터널구조물 진단자료 Data Base화
• 6.1 GIS기법을 이용한 터널구조물 진단자료 DB화
• 6.2 TIS의 개발환경
• 6.3 TIS(Tunnel Information System)
• 6.4 외관조사망도의 가시화 방안
• 7. 결론
• 8. 참고문헌