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AHP분석을 통한 도로터널의 취약요소 발굴에 관한 연구

Study on Discovery of Vulnerable Factors in Road Tunnels through AHP Analysis

  • 윤성규 (경상국립대학교 공학연구원) ;
  • 강기천 (경상국립대학교 토목공학과)
  • Seong-Kyu Yun ;
  • Gichun Kang
  • 투고 : 2024.05.07
  • 심사 : 2024.07.01
  • 발행 : 2024.09.30

초록

1995년 시설물의 안전관리에 관한 특별법 제정 이후 주기적으로 시설물을 점검 및 진단하고 그 결과에 따라 보수·보강 등 안전조치를 의무화하였다. 이와 같이 점검 및 진단이 법에 의해 체계적으로 수행된 지 22년이 지났지만 그 결과만 물리적으로 쌓일 뿐 아직까지 이를 통한 데이터기반의 통계분석은 시행되지 못한 현실이다. 이에 본 연구에서는 도로터널 점검 및 진단 결과를 DB화하고 이를 통해 구조형식별(NATM, ASSM) 취약요소를 발굴하고 효율적인 개선방안을 도출하고자 하였다. 본 연구대상 시설물은 45개의 1종 도로터널 시설물의 76회 정밀안전진단 보고서를 분석하였다. 취약요소를 도출하기 위한 DB 항목은 준공연도, 공법 등 기본현황과 정밀안전진단 세부지침 상의 손상항목으로 구분하여 선정하였다. 또한, 해당분야 전문가를 통해 AHP분석을 별도로 실시하여 손상간 상관분석을 실시하였다. 손상의 빈도와 정도, AHP(Analytic Hierarchy Process)분석결과의 가중치를 반영한 취약요소 우선순위 산정결과, ASSM 및 NATM의 주요 취약요소는 라이닝 두께부족, 배면공동, 균열, 누수로 분석되었다. NATM은 박락, 철근노출이 취약요소이며, ASSM은 재료분리, 망상균열이 취약요소로 분석되었다. 또한, NATM의 경우 각 요소간의 상관성이 낮은 반면 ASSM의 경우 요소 간의 상호 상관성이 높고 유기적으로 연결되어 있는 것으로 분석되었다.

This study aims to identify vulnerability factors through comprehensive safety diagnosis and to seek improvement measures for the safety and maintenance of facilities. In this study, the results of road tunnel inspections and diagnostics were converted into a database (DB). Using this data, we explored to identify vulnerable elements (NATM, ASSM) based on structural types and to develop efficient improvement measures. In this study, we analyzed 76 detailed safety diagnosis reports covering 45 different types of road tunnel facilities. In the detailed guidelines for comprehensive safety diagnosis, the database (DB) items for identifying vulnerable factors were selected by categorizing the basic information, such as the year of completion and damage items. In addition, AHP analysis was conducted separately through experts in related fields to analyze the correlation between damages. As a result, the primary vulnerability factors for NATM and ASSM were identified as cracks, leaks, insufficient lining thickness, and joint rear. ASSM was identified as relatively more susceptible to network cracks and material separation compared to NATM. In contrast, flaking and rebar exposure were interpreted as more significant vulnerabilities for NATM than for ASSM. In addition, the correlation between elements in NATM was found to be low, whereas in ASSM, the correlation between elements was high, indicating a more organic relationship.

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참고문헌

  1. 국토교통부(2021.9.17), "시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법령집".
  2. 국토교통부(2023.12.28), "시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침(터널편)".
  3. 김용하.김관진(2006), 「NATM 이론과 실제」, 서울: 구미서관.
  4. 이유석(2014), 「도로시설 진단결과 분석을 통한 취약요소 발굴 및 개선방안 연구」, 일산: 한국시설안전공단.
  5. 이수정.김호철(2021), "AHP분석을 통한 민간임대주택 리츠 수익성의 중요 요인 분석", 「한국도시행정확회」, 34(3): 41~55.
  6. 이주형.조재열(2020), "노후 콘크리트 구조물의 실용적 유지관리를 위한 콘크리트 구조물 안전진단 지침 분석", 「LHI Journal」, 11(3): 83~92.