• 한국건설관리학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.35-44
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• 2010

효율적인 교량의 유지관리를 위해서는 우선순위를 고려한 유지보수비용 예측과 전략적인 예산배분이 가능한 자산관리시스템의 구축이 필요하다. 본 연구는 이를 돕기 위한 교량의 자산가치 평가방법 연구를 통해 국내 실정에 적합한 실효성 있는 자산가치 평가방법의 제안을 주목적으로 하였다. 우선 국내외 교량시설물의 자산가치 평가 적용사례를 조사하여 그 장단점을 파악하고 국내 실정에 적합한 교량자산가치 평가 방법을 고찰하였다. 이를 바탕으로 취득원가에 의한 자산가치 평가방법과 대체원가를 활용한 가치평가 방법을 제안하고 교량의 가치평가를 위한 모델을 정립하였다. 또한 제안된 두 가지 자산가치 평가방법을 활용하여 국내에서 공용중인 교량의 가치평가를 수행하였다. 회계적 목적의 자산가치 평가 지원을 위해서는 초기건설비용에 근거한 취득원가를 고려한 자산가치 평가방법이 바람직한 것으로 분석되었으며, 유지관리 의사결정의 목적을 위해서는 보다 다양한 의사결정 인자의 고려가 가능한 감가상각 후 대체원가방법을 활용하는 것이 적합한 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권1호
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• pp.107-116
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• 2022

최근 안전점검자가 접근성 문제로 점검이 어려운 교량 부재의 상태평가를 위해 영상분석 기반의 시설물 점검 기법연구가 활발히 진행 중이다. 본 논문은 교량을 대상으로 딥러닝 기반 영상정보에 대해서 상태평가 연구를 진행하였고 이에 대한 평가 프로그램(프로토타입)을 개발하였다. 딥러닝 기반 교량 손상탐지 프로토타입을 개발하기 위해 딥러닝 모델 중 손상 검출 및 정량화가 가능한 의미론적 분할 모델인 Mask-RCNN를 적용하였고 학습데이터 6,540장(오픈 데이터 포함)과 손상유형에 적합한 레이블링을 구성하였다. 모델링에 대한 성능검증한 결과, 콘크리트 균열, 박리/박락, 철근노출과 도장 박리에 대한 정밀도(precision)는 95.2 %, 재현율(recall)은 93.8 % 나타내었다. 또한, 교량 콘크리트 부재 손상율을 이용하여 콘크리트 균열 실 데이터를 2차 성능검증 하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.71-77
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• 2010

대부분의 선진국에서 교량의 유지보수 및 보강(Maintenance Repair & Rehabilitation-MR&R)으로 인한 비용은 해마다 증가하고 있다. 전산화된 교량유지관리 및 의사결정시스템(Bridge Management System-BMS)은 가능한 최저의 생애주기비용(Life Cycle Cost - LCC)에 최적의 안정성를 확보하기 위해 개발되었다. 본 논문에서는 제한된 현존하는 교량진단기록을 이용하여 현존하지 않는 과거의 교량상태등급 데이타를 생성하기 위해 Backward Prediction Model(BPM)이라 불리는 인공신경망(Artificial Neural Network-ANN)에 기초한 예측모델을 제시한다. 제안된 BPM은 한정된 교량 정기점검기록으로부터 현존하는 교량진단기록과 연관성을 확립하기 위해 교통량과 인구, 그리고 기후 등과 같은 비구조적 요소를 이용하며, 제한된 교량진단기록과 비구조적 요소 사이에 맺어진 연관성을 통해 현존하지 않는 과거의 교량상태등급 데이타를 생성할 수 있다. BPM의 신뢰도를 측정하기 위하여 Maryland DOT로 부터 얻어진 National Bridge Inventory(NBI)와 BMS 교량진단자료를 이용하였다. 이중 NBI자료를 이용한 Backward comparison 에 있어서 실제 NBI기록과 BPM으로 생성된 교량상태등급과의 차이(상판: 6.68%, 상부구조부: 6.61%, 하부구조부: 7.52%)는 BPM으로 생성된 결과의 높은 신뢰도를 보여준다. 이 연구의 결과는 제한된 정기점검 기록으로 야기되는 BMS의 장기 교량손상 예측에 관련된 사용상의 문제를 최소화하고 전반적인 BMS 결과의 신뢰도를 높이는데 기여 할 수 있다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.33-38
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• 2016

도로포장 및 교량 유지보수 현장에서 노무자의 안전을 관리할 수 있도록 실시간 위치정보 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 다중의 노무자들의 실시간 위치 탐색, 이동 이력, 행동 특성을 확인할 수 있다. 이 시스템은 저전력 블루투스 및 지그비 통신시스템으로 구성되었다. RSSI를 이용한 삼각측량으로 위치 인식을 하는 과거의 방법은 매우 큰 오차를 가진다. 때문에 본 연구는 가속도계와 RSSI를 이용한 새로운 거리측정 방법 및 보정 방안을 제시하였다. 도로포장 및 교량 유지보수 현장에서 개발한 시스템의 오차를 평가한 결과 0.2 m~0.4 m의 오차를 나타내었다. 그리고 가속도 이력을 판별하여 통해 노무자의 안전 상황에 대한 판별이 가능함을 확인하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.57-65
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• 2016

본 연구에서는 신뢰성 개념을 도입하여 최근 10년간의 한국도로공사 관할의 교량부재별의 유지보수 이력 데이터를 기반으로 적합한 모수적 수명 분포를 찾고 최대우도법으로 구해진 모수를 이용하여 교량 부재별 평균수명 및 신뢰도를 산정하는 방안을 제안하였다. 교량 부재별의 수명 데이터를 가장 잘 설명하는 모수적 수명 분포형태를 찾기 위해 많이 활용되는 지수분포, 와이블분포, 대수정규분포를 대상으로 분석한 결과 대수정규분포와 와이블분포가 해당 수명 데이터의 특성을 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다. 이 때 모수 추정을 위해서 최대우도법을 사용하였으며, 적합성 검정을 위해서는 AD통계량을 이용하였다. 추정된 모수를 기반으로 교량 부재별 평균수명을 산정한 결과, 강교도장이 18.51년으로 가장 길었으며, 바닥판이 17.56년으로 그 다음 순이었다. 배수시설과 교량받침의 경우 평균수명이 각각 12.27년, 12.57년으로 가장 짧았다. 또한 교량의 평균수명일 때 추정된 신뢰도 지표는 현재 교량 부재별 유지보수 시점이라고 할 수 있다. 교량받침, 바닥판, 하부구조, 배수시설의 경우 다른 부재보다 빠른 시기에 유지보수를 하는 것으로 분석되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권1호
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• pp.49-54
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• 2012

본 연구의 목적은 지진발생 시 발생할 수 있는 초장대교량의 관리기준을 기반으로 하여 비상대응절차를 정의하고, 지진의 레벨(Level)별 비상대응 알고리즘을 개발하여 구조물의 센서와 연동하는 교량재난관리시스템인 BDMS(Bridge Disaster Management System) 개발이다. 지금까지의 초장대교량의 지진에 대한 방재시스템은 메뉴얼(Manual) 중심의 방식이며 패쇄적인 시스템을 활용하였으나 본 연구에서는 IT 기술을 접목하고 인터넷 기반의 개방적 시스템을 활용하여 보다 실용적인 시스템으로 개발하였다. 또한 교량관리자별로 업무를 할당하고 그 절차마다 수행해야할 임무를 AAD(Activity Action Diagram)을 통하여 명확하게 규정하였다. 3D 상황판 기능을 제공하여 지진재난 뿐 아니라 다른 자연재난의 중복 발생 시에도 적절한 초기 대응이 가능하도록 설계하였다. 시나리오를 기반으로 비상대응 주체별로 행동요령을 정의 하고 비상대응절차를 구축하여 이를 시스템화한 BDMS을 개발 활용한다면 기존의 경험적, 매뉴얼 중심의 대처방식에서 신속성, 효율성을 가진 지진 재난 방제시스템을 갖게 될 것이다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제1권2호
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• pp.79-85
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• 2008

본 연구는 지진이 발생한 경우, 교량이 위치하고 있는 기초부 주변토체의 영향을 포함하고 그 위에 위치한 교량시스템의 동적거동을 예측하여 결과적으로 전체적 교량시스템의 내진거동을 분석하기 위한 통합된 새로운 방법론(Unified Dynamic Analysis Method)에 대하여 제안하고자 한다. 주변토체의 영향을 포함한 교량의 내진거동을 분석하는 통합된 방법론은 교량의 내진평가시에 적절하게 사용 될 수 있다는 것을 밝혔다. 본 방법론을 이용시 다중입력파에 대한 영향분석도 용이할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.267-275
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• 2023

최근 30년 이상 노후화된 국내 인프라의 증가로 한정된 예산 내에서 인프라 유지관리를 위한 정확한 유지관리 비용산출과 그에 따른 적절한 예산분배의 중요성이 증대되고 있다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 교량의 대표적인 결함과 이에 대한 보수보강 공법들을 매칭하고 유지보수에 필요한 비용을 산정하였다. 표준품셈과 BMS (Bridge Management System) 데이터 분석을 통해 교량의 보수보강 공법을 분류하였으며, 결함의 위치와 종류, 크기에 따라 결함-공법을 매칭하였다. 그리고 표준품셈을 기준으로 단위당 작업량과 물량을 계산하여 노무비, 경비, 재료비를 구분하여 산출하였다. 서울시 교량 유지보수 내역서와 비교를 통해 평균 예측 정확도가 85.1 %가 나왔으며, 결함의 간단한 조건을 통해 유지보수 비용을 파악할 수 있다. 향후 현장 조건을 고려한 장비 및 야간작업 여부를 추가하여 더 높은 유지보수 비용을 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.397-411
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• 2023

국내에서 공용연수 30년 이상인 노후 교량의 수가 급증하고 있다. 이에 따라 교량 노후도, 상태 및 성능 예측을 바탕으로 한 첨단 유지관리 기술의 중요성이 점차 주목받고 있다. 이 연구에서는 머신러닝 기반의 의사결정나무 및 랜덤포레스트 분류 모델을 사용하여 교량의 안전등급을 예측하는 방법을 제안하였다. 일반국도상 교량 8,850개를 대상으로 해당 모델들을 혼동행렬, 균형 정확도, 재현율, ROC 곡선 및 AUC와 같이 여러가지 평가 지표를 통해 분석한 결과 전반적으로 랜덤포레스트가 의사결정나무보다 더 나은 예측 성능을 보유하였다. 특히 랜덤포레스트 중 랜덤 언더 샘플링 기법은 노후도가 비교적 커서 유지관리에 주의를 기울여야 하는 C, D등급 교량에 대해 재현율 83.4%로 다른 샘플링 기법들보다 예측 성능이 더 뛰어난 것으로 나타났다. 제안된 모델은 최근 점검이 실시되지 않은 교량들의 신속한 안전등급 파악 및 효율적이고 경제적인 유지관리 계획 수립에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제6권1호
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• pp.91-103
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• 1998

본 연구는 교량과 터널에 관련된 각종 정보, 즉 도면, 대장 및 조서(도형, 비도형 자료)를 데이터베이스화하여 도로시설물의 능률적이고 과학적인 관리를 위한 시스템 구축에 관한 연구를 수행하였다. 데이터베이스화의 가장 큰 목적은 도로시설물의 유지관리 및 보수시 자료의 신속, 정확한 수정과 보완으로 향후 합리적인 시설물 유지계획수립과 정보관리를 체계화하는데 있다. 본 연구에서 구축된 시설물관리시스템의 효용성을 검토하기 위해서 실제 행정관서에서 사용되고 있는 자료들을 적용해 본 결과 중요한 결론들을 도출하였다. 따라서 본 실험의 결과는 차후 보완연구를 통하여 국내의 각종 도로시설물관리를 위한 실용화에 크게 기대할 것으로 판단된다.