• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.23-32
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• 2022

PSCB 거더교는 고속도로에서 공용중인 교량의 4%로 많은 비중을 차지하고 있지는 않지만, PSCB 거더교의 약 98%가 1·2종 교량이며 전체 교량 연장의 약 16%(192km)를 차지하는 만큼 유지관리가 매우 중요한 교량 형식 중 하나이다. PSCB 거더교의 손상유형을 분석하기 위해 고속도로 공용중 교량의 가설공법, 제설환경 노출등급 비율을 고려한 62개소(477경간) 정밀안전진단 보고서를 선정하여 상세 분석을 수행함과 동시에 실제 열화·손상이 발생한 교량의 현장조사를 수행하였으며, 그 결과 대부분의 열화·손상 원인은 교면포장으로 유입된 우수(염수)가 상부플랜지와 계면 사이에 체수되어 콘크리트가 열화되고, 이후 교면포장의 균열 및 파손, 철근의 부식·팽창으로 인한 콘크리트 박락 등으로 진전되어 나타난 것으로 조사되었다. 또한, 상부플랜지 하면에 발생한 교축방향 균열 원인은 수화열, 건조수축 등으로 인한 균열로 판단된다. 결론적으로 PSCB 거더교의 특성을 고려한 합리적인 유지관리를 위해서는 시공초기 발생되는 상부플랜지 하면 교축방향 균열 제어를 위한 설계측면의 개선 방안이 제시되어야 할 것이며, 공용중 발생되는 열화는 상부플랜지 열화 이전 교면포장의 유지관리를 통한 선제적 대응과 제설환경 노출등급에 따른 차별화된 유지관리 방안이 제시되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.53-66
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• 2023

본 연구에서는 대규모 지반굴착 조건에서 흙막이 벽체로 적용된 벽강관말뚝의 탄소성보 해석, 유한요소 해석 및 최적화 설계 등의 결과를 제시하였다. 본 연구를 통해 고강도 내해수강 벽강관의 경우 부식에도 유리하고 허용응력이 커 구조적으로 우수하여 흙막이 벽체로써 활용성이 높고, C-Y형 이음부의 경우 기존 P-P형 대비 인장강도와 강성이 크게 개선되었음을 알 수 있었다. 또한, 시공 중 벽체 누수나 결함이 발생하더라도 용접, 덧댐 시공 등으로 확실한 보수가 가능한 장점이 있는 것으로 조사되었다. 벽강관 연속벽의 경우 CIP나 Slurry wall 대비 변위 순응 구조임과 동시에 동일 수평변위에 대하여 허용 휨응력이 매우 커 대심도 흙막이 측면에서 가장 우수한 것으로 평가되었다. 대규모 편토압 조건에서의 지반굴착임을 고려하여 탄소성보해석 및 유한요소 해석을 실시하고, 그 결과를 상호 비교한 결과, 굴착 시 전체적인 거동, 벽체의 변위나 부재력 등 각 항목별 발생 최대값에 대해서도 두 방법간에는 정량적 수치가 유사한 것으로 나타나 추후 설계 시 두 해석방법 모두 적용가능한 것으로 나타났다. 마지막으로, 동일 직경에서 가장 두꺼운 두께의 중공형보다는 가장 얇은 두께에 콘크리트로 속채움하는 방법, 그리고 변위와 부재력의 급격한 변화가 없는 깊이 즉, 정상성 검토를 통한 근입길이 결정 시 경제적인 설계가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.17-25
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• 2007

연약점토지반에 도로, 대규모 단지조성공사에 따른 지지력의 부족과 과대한 침하량으로 인하여 여러 가지 어려운 문제가 발생하며 최종 침하량 및 침하시간의 정확한 예측은 지반개량공법의 선정은 물론 사업비, 사업기간에 중대한 영향을 미치게 된다. 현재 사용되고 있는 침하량 예측기법으로는 Terzaghi의 압밀이론을 응용한 Asaoka법과 경험식인 Hyperbolic법, Hoshino법 등이 있다. 그러나 이러한 방법들에 의하여 예측된 침하량과 실제 침하량이 정확히 일치하지 않는 경향이 있다고 알려지고 있다. 게다가 이런 방법 등은 계측결과가 없는 설계단계에서는 사용할 수 없는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 국내 단지조성공사에서의 데이터와 다양한 테스트 결과값를 이용하여 성토시 침하를 보다 정확하게 예측하기 위해 인공신경망 기법인 Jordan 모델과 Elman-Jordan 모델을 적용하여 가장 적합한 모델구조를 얻고자 하였다. 개선된 인공신경망 모델에 의한 예측치를 실측치와 비교하였고, 결과값에 의하면 Jordan 모델이 Elman-Jordan 모델보다 실측치와 잘 일치하고 콘관입 저항을 이용한 예측치가 표준관입시험을 이용한 결과치보다 실제에 더 가깝다는 것을 알 수 있다. 따라서 더 많은 현장실험 데이터가 확보된다면 콘관입시험을 이용한 순환형 인공신경망 기법이 침하량 예측에 있어 가장 효과적인 방법이 될 것이라 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.1-11
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• 2023

1990년대 성수대교 붕괴 이후 시설물의 유지관리에 대한 전국민적 관심이 집중되었다. 이에 정부는 1995년 법의 제정을 시작으로 최근까지 다양한 정책을 수립해왔다. 일반적으로 안전점검을 수행하여 시설물의 안전등급을 평가하고 결함에 대한 보수·보강을 실시하여 시설물을 유지·관리하고 있다. 그러나 유지관리 예산은 한정적이기 때문에 모든 결함에 대한 보수·보강 사업을 실시할 수 없는 실정이다. 이에 보수·보강 조치의 우선순위를 선정하는 것이 필요하다. 이를 위해 부재의 중요도, 결함의 심각성, 경제성을 고려한 우선순위지수(PI, Priority Index)를 제시하고 있다. 이 지수는 전문가의 주관적인 판단에 의해 영향도를 50~100%범위 안에서 조정할 수 있으며, 일부 특정 부재는 동일한 가중치가 설정되어 있다. 또한 결정적으로 보수보강을 통한 효과를 고려하지 못하고, 대부분 경제성에 의해 우선순위가 결정되는 한계점이 발생한다. 따라서, 본 연구에서는 몇 가지 사례분석을 통해 현재 우선순위지수에 대한 문제점을 고찰하고 이를 개선할 수 있는 우선순위 산정식(PI)을 제시하였다.

• 적정기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.18-24
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• 2019

인도네시아 반둥인근에서 발원하여 수도인 자카르타인근 해역으로 연결되는 찌따룸강(Citarum river)은 공업 용수와 먹는 물로서 인근 산업 지역과 수도 자카르타의 주요 수자원(공업용수 및 음용수)으로 이용되고 있다. 그러나, 최근 찌따룸강은 처리되지 않은 생활하수 및 섬유산업 폐수로 심각하게 오염되고 있으며, 건기에는 무분별한 지하수 개발로 인해 지하수위가 급속히 하강하는 문제가 발생하고 있다. 따라서, 본 사업에서는 반둥 인근의 섬유공장에서 발생하는 폐수를 재이용하여, 찌따룸강 오염문제와 지하수위 하강문제를 해결하고자 하였다. 이를 위해 수처리용 가압부상장치(DAF)를 개량한 공법인 선회식 가압부상장치(CYFLOAT) 시스템을 인도네시아 현장에 맞게 개선하여 100 톤/일 용량 규모로 설치 및 운전하였다. 설치한 선회식 가압부상장치 시스템은 섬유 폐수 재이용 시 가장 중요한 수질기준 중 하나인 부유물질(SS)을 약 40분의 체류 시간 동안 96.8% 제거하였을 뿐만 아니라, 공간사용 및 유지관리측면에서도 매우 유리한 것으로 확인되었다. 또한, 본 기술의 설치와 운영에 현지 관련기관들(UNPAR 및 ITB, PU SKIM)을 참여시켜, 해당 기술이 인도네시아 찌따룸강 유역의 섬유공장 밀집지역내 지속적으로 적용 가능하도록 하였다.

• 해양안보
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• 제6권1호
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• pp.37-56
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• 2023

정보통신기술(ICT) 및 인공지능(AI) 기술 산업의 급격한 발전에 따라 먼 미래로만 생각했던 자율운항선박의 등장이 최근들어 현실로 다가오고 있다. 이러한 급격한 기술의 발전과 더불어 해양법 분야에서의 해사안전, 해양환경보호, 해양질서유지 등의 공법(公法)분야분만 아니라 책임, 손해배상, 해상보험 등 사법(私法)분야에서의 변화 또한 필수불가결하게 되었다. 특히 선원이 승선하지 않는 자율운항선박이라는 새로운 형태의 선박의 등장으로 해양사고 발생 시 책임, 손해배상, 보험계약 등의 그 유형과 종류 또한 달라질 것이다. 이 논문에서는 먼저 자율운항선박의 개념, 분류, 효과 및 미래에 대한 일반적 이론 및 자율운항선박 논의를 위한 해상법의 개념과 해상법상 각종 의무와 책임에 대한 일반적 이론을 살펴본다. 다음으로 자율운항선박의 해양사고 발생 시 선박으로서 지위, 용선 계약상의 법률관계, 감항능력주의의무, 책임의 주체 및 손해배상책임과 면책에 대한 쟁점 사항을 해상법적 관점에서 검토한다. 아울러 향후 자율운항선박 4단계에서 해양사고 발생 시 책임의 귀속 주체와 기준을 명확히 하기 위한 추가적인 연구의 필요성과 더불어 이를 위한 기술개발·법령정비·자금지원 등 제도적 개선의 필요성을 제시한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.209-222
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• 2024

토압식(Earth Pressure Balance) 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine)은 기계화 터널 굴착 공법 중 이수식(Slurry) 쉴드 TBM에 비하여 슬러리 처리 시설을 필요하지 않아 설비가 간단하고 진동과 소음이 적어 최근에 터널 시공에 널리 사용되고 있다. 토압식 쉴드 TBM으로 터널 굴착 시 첨가제를 활용하여 굴착토 물성을 개선하는 쏘일 컨디셔닝(soil conditioning) 기법을 적용하며, 이를 통해 토압식 쉴드 TBM을 적용할 수 있는 지반의 범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 쏘일 컨디셔닝을 위한 첨가제로 주로 사용되는 폴리머를 대체할 수 있는 바이오폴리머(biopolymer)의 일종인 잔탄검(xanthan gum)의 적용성을 검토하였다. 바이오폴리머란 생물학적 기원으로 생성된 폴리머로써 모두 생분해가 가능하다. 환경에 유해한 성분을 함유하고 있는 일반 폴리머(폴리아크릴산계 폴리머)와 달리 잔탄검은 유독성이 거의 없고 환경에 미치는 영향이 적어 친환경 소재로 각광받고 있다. 슬럼프 시험을 통해 유사한 워커빌리티(workability)를 보이는 시험조건을 선정하고, 실내 가압 베인전단 시험을 통해 유동학적(rheological) 특성을 평가하였다. 유사한 슬럼프 값을 보이더라도 잔탄검의 함유량이 증가할수록 유동곡선(flow curve)상에 첨두강도가 감소하는 경향이 나타났으며, 이를 통해 잔탄검 함량과 첨두강도 사이의 상관관계를 도출하였다. 일반 폴리머를 잔탄검으로 대체한다면 환경친화적이라는 장점과 더불어 장비 부하를 감소시켜 안정적인 TBM 운용이 가능할 것이다.

• 토지주택연구
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• 제15권3호
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• pp.177-188
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• 2024

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.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.434-449
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• 2019

파형의 왜도, 저류 외에도 구속 모드의 외중력파, 경계층 streaming이 반영된 개선된 횡단표사 모듈이 제시되었으며, 개선된 모듈에서는 단위 관측기간 내에서 출현하기 마련인 개별 파랑도 고려된다. 이어 불규칙한 개별 파랑이 표사이송에 미치는 영향을 확인하기 위해 단조해안에서의 비선형 천수과정과 해변변형을 수치모의 하였다. 모의결과 최근 적용범위가 쇄파역으로 확대된 주파수 영역 Boussinesq Eq.은 쇄파역에서 흔히 관측되는 치근 모양의 파형, 구속 모드의 외중력파, 경계층 streaming의 모의가 가능한 것으로 판단된다. 또한 연 최대 고파랑이라는 해양환경을 등가 비선형 규칙파[Cnoidal wave]로 해석하는 경우 최대 횡단표사 이송률은 불규칙 파랑에서 관측되는 이송률의 세 배에 달할 정도로 지나치게 과다하게 모의되었으며, 이는 외빈과 원빈의 과다한 침식으로 이어졌다. 또한 연안 표사 이송과 관련된 free parameter K를 최적화하기 위해 맹방해빈의 2017.4.26부터 2018.4.20까지의 해안선 변화를 수치모의 하였으며, 최적화 과정에는 실측된 해안선 위치를 활용하였다. 모의 결과 맹방 표사계의 경우 최적화된 K는 0.17로 보이며, 이 경우 10월 말에 연이어 내습한 최대 고파랑에 의해 침식된 해안이 동절기와 춘절기의 너울에 의해 점진적으로 복원되는 대순환 과정을 거쳐 해안선이 맹방해안 남단과 북단에서는 18 m, 맹방 해안 중앙부에서는 2.4 m 내외로 전진하는 관측결과에 상당히 근접한 수치모의가 가능한 것을 확인하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권sup호
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• pp.51-60
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• 2011

본 연구는 '가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률'에 의거 '08년부터 농촌진흥청에서 수행하고 있는 '가축분뇨 처리시설 및 관련기술 평가' 사업의 효과나 평가 절차 및 방법 등에 대해 점검해 보고, 각 평가항목 간의 AHP (Analytic Hierarchy Process, 계층분석법)를 통하여 가중치의 타당성 검토와 제도운영의 개선방안을 마련하고자 직접적 이해관계자인 평가를 받은 30개 업체의 전문가를 대상으로 우편 설문조사를 실시하여 분석하였다. 본 평가사업의 종합평가 결과는 시설업체 및 축산농가 등에 가축분뇨 처리시설에 대한 신뢰성 확보에 도움이 되었으며, 평가의 주요 항목인 '업체의 능력', '기술력', '시설의 처리효율', '시설의 편이성', '경제성'에 대해서는 평가결과의 객관성 측면에서 70% 이상이 보통 이상이라 응답하고 있으나 객관적 평가 또는 매우 객관적이라 응답한 비율은 각각 46.4%, 46.4%, 57.1%, 53.6%, 35.7%로써 경제성 평가분야가 가장 낮아 이에 대한 보완이 필요함을 나타내었다. 또한 가축분뇨 처리시설에 대한 종합평가시 평가 항목간 합리적 가중치를 부여하기 위하여, AHP를 실시한 결과 공법 선택의 기준 중 기술성과 경제성에 대한 가중치는 0.425, 0.575로서 경제성의 비중이 높았다. 기술성 요소로 대표되는 '기술의 현장 적용성'과 '시설의 관리 용이성' 및 '처리 효율성'에 대한 가중치는 각각 0.226, 0.375, 0.399로서 '처리 효율성'이 가장 높았으며, '기술의 현장 적용성'이 가장 낮게 평가 되었다. 이러한 결과를 바탕으로 현재의 가중치와 비교해 보면 현재는 기술성 특히 처리효율에 대해 과대 평가되고 있어 개선이 필요하다. 따라서, 추후 가축분뇨 처리시설 종합평가시 AHP를 이용한 각 항목별 가중치를 적용한 기술성 평가를 종합적으로 고려할 경우 평가의 객관성 확보와 평가사업의 신뢰도를 높이는데 크게 기여할 것으로 판단되며, 향후 다수의 계층적 요인과 기술 수요자도 포함하여 분석 범위를 확대할 필요가 있다.