• 대한토목학회논문집
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• 제28권1D호
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• pp.107-117
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• 2008

민간투자사업의 자본구조는 사업시행자가 출자한 자기자본과 대출금융기관으로부터 조달한 타인자본으로 구성된다. 민간투자사업 기본계획에서는 사업시행자의 최소 자기자본비율을 25%로 규정하고 있으며, 일반적으로 정부와 사업시행자 간의 실시협약을 통하여 자본구조를 결정하게 된다. 그러나 민간투자사업의 자본구조는 사업의 수익률과 재무적 안정성을 결정하는 중요한 기준이기 때문에 자금조달계획 수립 시 자본구조에 따른 수익률의 변동성을 파악하고 적정 수익률과 재무적 안정성을 고려하여 자본구조를 최적화할 필요가 있다. 본 연구는 민간투자사업의 수익률과 재무적 안정성을 동시에 극대화할 수 있도록 자본구조를 최적화하기 위한 방법론을 제시하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 기존 민간투자사업들의 자본구조를 고찰하고 민간투자사업 재무모델을 분석하였다. 재무분석을 바탕으로 최적 자본구조를 결정하기 위해 효용함수 개념과 다목적 유전자 알고리즘을 이용한 자본구조 최적화모델을 제시하였다. 제시된 최적화 모델을 인천공항철도 민간투자사업에 적용하여 최적 자본구조를 도출하였고 민감도 분석과 시나리오 분석을 통해 그 활용성을 검증하였다. 사례분석 결과, 최적 자기자본비율은 실시협약에서 결정된 30%보다 낮은 22.3%에서 결정되었으며 이는 자기자본비율을 더 낮추어도 수익률과 재무적 안정성을 유지할 수 있다는 것을 시사한다. 본 연구는 수익률과 재무적 안정성을 동시에 고려하여 최적 자본구조를 결정함으로써 민간투자사업의 사업시행자에 적합한 자본구성과 자금조달을 위한 합리적인 의사판단 기준을 제시하였으며 사업시행자의 수익률 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.41-54
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• 2024

본 연구에서는 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete; PC) 제작공장의 원자재 재고관리를 위한 세 가지 재고관리 정책, 정량 발주 방식, 정기 발주 방식, (s, S) 발주 방식의 성능을 비교·분석한다. 보다 현실적인 결론의 도출을 위해, 복수 원자재를 사용하는 PC 제작공장의 전체 공정을 대상으로 원자재 수요 및 공급 측면의 변동성을 고려하여 개발된 성능평가 도구인 ARENA 시뮬레이션 모델을 활용하였다, 성능 비교를 위해, 먼저 세 가지 재고관리 정책에 대해 경제적주문량(Economic Order Quantity; EOQ)을 초깃값으로 하여 OptQuest를 통해 재주문점, 주문량, 목표수준 및 주문주기 모수를 최적화하였다. 최적화 결과, 수요 및 공급 측면의 변동성을 고려하지 않는 EOQ 방식에 비해 재고관리 비용을 평균 97.28% 감소시킬 수 있었다. 이후, 프로젝트 발생 주기, 원자재 조달기간, 단위 품절비용 등 세 가지 영향 요인을 설정한 후 세 가지 재고관리 정책에 대한 성능 비교 실험을 수행하였다. 실험 결과, 실시간 또는 매일 재고수준을 파악하여 주문 시점을 결정하는 정량 발주 방식과 (s, S) 발주 방식의 재고관리 비용이 고정 주문주기를 갖는 정기 발주 방식보다 각각 30.6%와 27.9% 낮게 나타났다. 또한, 재고관리 비용은 프로젝트 발생 주기를 제외한 원자재 조달기간과 단위 품절 비용 요인에 의해 영향을 받는 것으로 나타났지만, 그 차이는 2.17%와 2.09%로 수요 및 공급의 변동성 대응을 위한 모수 최적화 과정으로 인해 크지 않았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1589-1597
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• 2014

지난 수십 년간의 경제성장은 환경보다는 생산성과 효율성을 중시하며 진행되었다. 그 결과, 현재 전 세계는 인류의 생존을 위협하는 지구온난화라는 심각한 환경위기에 직면하게 되었다. 이에 따라 온실가스 감축과 지속가능한 발전을 위한 국제적 노력으로 '기후변화에 관한 UN협약(UNFCCC)'과 '교토의정서(Kyoto Protocol)'가 공식 발효되었다. 그러나 건설 산업의 노력은 에너지 저감 기술의 개발과 적용에 치중되어있다. 따라서 본 연구는 건설 산업의 온실 가스배출량을 모니터링 하기 위한 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 제안한 모니터링 시스템은 온실가스 배출전망치와 실제배출치의 산정을 통해 단계별로 모니터링하고 이를 비교 평가한다. 이를 위해, 건설 프로젝트의 일반적인 생애주기에 따르는 온실가스 배출요인을 분석하였으며, 이를 설계도서 등 기초 데이터자료의 수집용이성, 배출계수의 구축여부를 기준으로 본 연구의 온실가스 모니터링 분석범위를 결정하였다. 또한, 사업단계별 배출량 산정방법의 구축을 통해 모니터링 시스템을 구축하였다. 본 연구의 모니터링 시스템은 설계시점에서 배출전망치 산정을 통한 친환경적인 의사결정과 실제 시공 및 운영시점에서 실제 배출치 산정을 통한 녹색건설현장 구현, 그리고 배출전망치와 실제 배출치 간의 비교 평가를 통한 녹색건설 성과평가 지원도구로 활용이 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.907-913
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• 1994

철도교량은 도로교량과는 달리 궤도가 부설되어 있고 일반적으로 이 궤도는 레일을 연속적으로 용접하여 침목위에 고정시키므로 온도변화에 따라 종방향으로 큰 힘이 작용하게 된다. 따라서 철도교량의 설계는 수직방향의 열차하중 뿐만 아니라 종방향의 궤도축력을 고려하여야만 하고, 특히 장대교량의 경우 교량형식, 경간, 교각단면, 지점배치방법 등의 결정은 궤도축력에 의하여 지배된다. 본 연구는 교량상의 궤도축력에 대하여 이론적인 해석을 하고, 이 해석방법을 고속철도 교량설계에 이용할 수 있도록 하기 위하여 장대레일이 부설되어 있는 철도교량에서 궤도축력을 실측하여 이론해석결과치와 비교하였다. 최근 유럽철도에서는 궤도의 종방향해석모델을 유한요소로 하여 개발된 해석방법이 사용되고 있으나, 이 방법은 입력에 많은 시간이 소요되고 교량구조물의 세부설계가 완료되어야 하므로 계산결과 장대레일 허용응력이 만족되지 않을 때는 교량설계를 다시 해야 하는 동 교량의 설계 과정상 불편한 면이 많다. 따라서 일시에 수많은 교량의 형식에 대한 검토가 필요한 경부고속철도의 프로젝트의 경우 좀더 간단한 해석방법의 개발이 필요하게 되었다. 이 방법에 의한 해석결과는 유한요소법에 의한 해석결과치와도 큰 차이가 없으며, 또한 운행선상에서의 실측결과와도 잘 일치하므로 교량의 예비적인 설계에 매우 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1753-1763
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• 2013

본해상교량 프로젝트의 설계단계에서 선박충돌 문제는 주로 교량 하부구조의 단면 결정에 관여하게 되며, 위험도 평가와 충돌 시뮬레이션 등을 통해 설계를 수행하게 된다. 선박의 충돌위험은 다양한 확률모델에 의해 평가되며 대체로 AASHTO Guide(2009)의 Method II와 유사하다. 그러나 해당기준에서 사용되는 일부 요소는 내륙수로에 국한되어 있거나 지역적인 요인이 강하여 설계자의 판단이 요구되므로 관련 기준이나 연구결과 등을 참고하여 결정해야 한다. 본 연구에서는 2010년 선박운항데이터를 사용하여 인천대교에 대한 위험도평가를 수행하고 기존 하부구조 및 방호구조물에 대한 위험도 및 내충돌 성능을 검토하였다. 그리고 AASHTO Guide의 Method II를 기준으로 하여 위험도평가에 필요한 요소들의 추정 방법과 적용 사례, 관련 연구결과에 대한 고찰을 수행하였다. 이로부터 위험도평가에 필요한 요소들의 적절한 가변영역을 정의하고 해당 구간에 대한 민감도 분석을 수행하였으며 설계단계에서 설계자가 주의하여 적용해야 하거나 지역적인 데이터의 직접 분석이 필요한 요소들이 확인되었다. 이번 연구는 해상교량에 대한 선박충돌을 고려한 설계시 위험도 분석과 관련하여 기본적인 참고자료가 될 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.903-913
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• 2016

기후변화에 관한 파리협정(Paris Agreement)은 우리나라의 친환경정책에 많은 영향을 미칠 것으로 보인다. 그동안 건설공사의 설계단계에서 탄소발생량을 줄이기 위한 친환경설계가 적용되어 왔다. 그러나 친환경건축물 인증에 해당하는 프로젝트 외에는 소극적 적용에 그치고 있다. 설계에 친환경요소를 반영하기 위해서는 현재 100억 이상 모든 건설공사의 기본설계 및 실시설계단계에 적용되고 있는 설계VE(Value Engineering) 제도를 활용할 필요가 있다. 하지만 현재 적용되고 있는 VE Job Plan은 친환경 요소를 일부 반영하는데 그치고 있으므로 그 효과는 미미할 수 밖에 없다. 따라서 기존 VE 기법에 친환경요소를 반영한 새로운 형태의 친환경VE 기법의 개발이 필요하다. 연구의 결과 환경비용의 개념은 회계학적으로 정의되고 그 비용의 산정은 이산화탄소 배출량을 기반으로 하는 탄소세, $CO_2$배출권 거래가격, 지불의사금액, 탄소생산성 개념을 이용하는 방법이 많이 사용되고 있었다. 그러나 설계단계에서 친환경VE에 활용하기 위해서는 탄소생산성 개념을 포함한 새로운 개념의 모델이 필요하다. 새로운 개념의 친환경VE모델은 $CO_2$배출량과 잠재적환경오염지수를 사용하는 모델이다. 본 연구에서는 친환경VE의 한 축을 담당할 환경비용에 대한 개념과 친환경가치모델을 정립하고자 하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.281-291
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• 2018

화음탐색법은 2001년 고려대학교 수자원연구실에서 개발한 최적화 알고리즘으로 재즈의 즉흥연주에서 반복적인 연습을 거듭할 수 록 좋은 화음이 만들어지는 현상에 착안하였다. 화음탐색법은 처음 소개된 논문이 Google Scholar 기준 약 3,600여 회(2018년 1월 11일 기준) 인용될 만큼 유전자알고리즘과 견줄만한 세계적인 최적화 알고리즘이 되었고 비단 수자원공학 및 토목공학 뿐 만 아니라 공학 전 분야, 의학, 경영학, 인문학 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 논문은 화음탐색법을 포함한 최적화 알고리즘이 수자원공학의 다양한 분야에서 널리 적용되기를 바라며 작성된 화음탐색법 총설논문(Review Article)이다. 따라서, 본 논문에서는 먼저 화음탐색법을 간략히 소개하고 적용분야 및 분야별 적용 빈도를 살펴본다. 또한 화음탐색법의 세계화 현황을 관련 학회의 성장과 관련 연구프로젝트의 동향 정리를 통해 알아본다. 마지막으로 국내 수자원공학 분야 연구에 적용된 최적화 알고리즘 현황을 살펴보고 활용의 증대를 위한 몇 가지 제안사항을 전달하며 마무리한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1195-1203
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• 2014

최근 표준으로 등록된 IFC(Industry Foundation Classes)4는 건축시설의 형상요소 표현에 한정될 뿐 도로, 교량 및 터널 등의 토목시설에 대한 형상표준을 정의하고 있지 않아 여전히 토목 형상모델의 교환을 위한 상호운용성에 제약이 있다. 특히 도로시설은 중심선형에 따라 모델링되는 선형적 특성을 가지며, 프로젝트 별로 형상이 서로 상이하여 표준화된 도로정보모델을 구축하는 것이 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 도로의 형상정보모델 개발을 위해 3차원 설계 프로세스 관점에서 도로를 구성하는 구조요소 및 속성을 도출하는 것이 목적이다. 이를 위해 본 연구는 도로설계를 위해 활용되는 도로설계편람, 지침, 시방서 및 기하설계 기준 등의 정보를 분석하여 도로 구조물의 형상 요소와 속성을 추출한다. 도출된 형상은 엔티티(Entity) 항목으로 정의하고 가상 도로모델을 통해 정의된 도로 형상모델의 위계구조를 검토한다. 도출된 도로의 세부 구조 요소 및 속성은 인프라 분야의 BIM(Building Information Modeling)환경을 구축하기 위한 3차원 형상정보로 활용되며, 도로의 구체적인 형상, 타입 및 속성을 세분화하여 도로분야의 IFC로 확장하기 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6D호
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• pp.631-639
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• 2010

토공사는 단지조성 프로젝트에서 단일 공종으로는 가장 큰 비중을 차지하는 공정 중 하나이다. 토공사의 순조로운 진행을 위해 시공계획자는 적재 및 운반장비의 효율적인 조합, 공종과의 연계를 고려한 순차적 시공, 그리고 운반로 레이아웃과 같은 토공사 운영관련 문제들을 해결해야 한다. 특히 단지내 운반로는 토공생산성 및 공사비에 직접적인 영향을 미칠 뿐 아니라 한번 정해지면 그 관성 때문에 다른 경로로 변경하기 어려운 특성이 있기 때문에 신중한 의사결정이 요구된다. 본 연구는 시공계획자의 단지내 운반경로와 관련된 의사결정을 지원하기 위해 지형정보 분석에 기초한 효율적 운반로 발굴 방법론 개발을 목적으로 한다. 이를 위해 단지내 운반경로 레이아웃 결정시 고려되어야 할 필수 요소들을 설계 및 시공 전문가들의 경험법칙에 근거하여 5가지로 구분하여 설명하였다. 또한 효과적인 운반경로 도출을 위하여 GIS 환경에서 상기한 영향요소들을 적절히 반영, 분석할 수 있는 방법론을 제안하였다. 제안된 방법론을 현재 시공이 이루어지고 있는 사례현장에 적용하여 실용성을 검증한 결과 미세한 생산성 향상을 보인 것으로 분석되었다. 본 연구는 개선된 운반효율을 보장하고, 신뢰할 수 있는 단지내 운반로 레이아웃 시공계획 프레임웍을 제공하였다는 점에서 의미가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.109-117
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• 2023

건설공사에서의 공기지연은 공사금액 증가, 발주처 클레임, 무리한 공기단축에 따른 건설공사의 질 하락 등 건설프로젝트에 악영향을 끼치는 주요 리스크 요인이다. 기존 연구에서는 공기지연 리스크의 중요도 및 우선순위를 파악하고 중요도에 따라 공정을 관리하였으나, 공기지연 리스크의 심도는 데이터 수집의 한계 등으로 정량화 연구가 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 BERT (Bidirectional Encoder Representations from Transformers) 언어 모델을 활용하여 비정형데이터로 저장된 공사일지의 작업내용을 분석 가능한 WBS (Work Breakdown Structure) 기반의 정형데이터로 변환하고 리스크 분류 및 도출 체계, 공정계획에 사용가능한 리스크 발생확률, 리스크 확률분포(심도)의 정량화 방안을 제시하였다. 제안된 프로세스를 고속도로공사 8개 공구에 적용하여, 39개 세부 공중 중 8개의 세부 공종에서 75건의 우천 공기지연 리스크를 도출하였다. K-S 검정을 통해 4개 공종에서 유의미한 확률분포를 도출하였으며 위험도를 비교하였다. 향후 본 연구에서 제시된 프로세스는 시공단계에서 발생하는 다양한 공기지연 요인의 도출 및 심도 정량화에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.