초록 ▼

70년대 이후 이루어진 급속한 경제발전은 교량, 터널, 항만, 공항, 발전소, 댐 등의 사회기반시설물과 초고층 건축물에 대한 수요를 대량 창출하였으며, 이라한 수요는 앞으로도 지속될 것으로 보인다. 그러나 비교적 짧은 기간에 많은 사회기반시설물을 건설함으로써 국내 건설업계는 성과 위주의 외형적인 성장은 하였으나, 내부적으로 기술경쟁력 측면에서 많은 문제점을 안게 되었다. 나아가 급속한 사회기반시설물의 건설은 구조물의 부실은 물론 구조물의 노후화 또한 급격히 증가시켜 사용내구연한의 감소를 초래하게 되었다. 특히 구조물의 대다수를 차지

70년대 이후 이루어진 급속한 경제발전은 교량, 터널, 항만, 공항, 발전소, 댐 등의 사회기반시설물과 초고층 건축물에 대한 수요를 대량 창출하였으며, 이라한 수요는 앞으로도 지속될 것으로 보인다. 그러나 비교적 짧은 기간에 많은 사회기반시설물을 건설함으로써 국내 건설업계는 성과 위주의 외형적인 성장은 하였으나, 내부적으로 기술경쟁력 측면에서 많은 문제점을 안게 되었다. 나아가 급속한 사회기반시설물의 건설은 구조물의 부실은 물론 구조물의 노후화 또한 급격히 증가시켜 사용내구연한의 감소를 초래하게 되었다. 특히 구조물의 대다수를 차지하고 있는 콘크리트 구조물의 경우 재료적 원인에 기인한 열화현상과 더불어 공정의 대부분이 현장에서 이루어지는 시공상의 이유로 인해 내구성을 저해하는 영향인자가 강구조물에 비해 현저히 많으며, 공용기간 동안 문제점 또한 콘크리트 구조물에서 더 빈번하게 나타나고 있다. 이와 같은 구조물의 부실시공 및 노후화 문제는 90년대 중반 이후, 엄청난 인명손상, 경제적 손실 및 사회적 충격을 안겨주었던 대형구조물의 붕괴(성수대교, 삼풍백화점)와 조기철거(당산철교)라는 형태로 표면화되었다. 이러한 사회적 충격을 거치면서, 기반시설물의 안정성 확보를 위한 통합관리시스템의 필요성이 심각하게 부각되었으며, 이를 위한 구조물의 유지관리와 관련한 다양한 가술은 물론 구조물의 내구연한을 종합적으로 평가할 수 있는 통합기술에 대한 관심이 증가하게 되었다.
한편 국내 건설업계의 경우 이 분야의 국내 · 외 발전단계 및 앞으로의 발전을 전망하여 볼때, 비교적 기술 장벽이 높지 않은 이론 및 수치해석 분야에서는 선진외국과의 어깨를 나란히 할 수 있는 수준까지 이르렀으나, 기술 장벽이 높고, 초기투자비용이 많이 요구되며 여러 학문 간의 학제간 연구가 필수적인 기존 사회기반시설물의 내구성, 건전도를 고려한 종합적인 잔존수명 평가 기술 등 이 연구단에서 다루고자 하는 대부분의 연구분야에서는 상당한 격차를 보이고 있는 것이 사실이다. 이러한 수준의 격차는 국내 산업인프라의 15% 이상을 차지하고 있는 국내 건설산업이 발전하는 데 걸림돌이 되고 있다. 따라서 구조물의 내구성 및 건전도와 관련한 다양한 문제가 대두되고 있는 지금이야말로 보다 적극적인 연구개발에 대한 투자와 학제간의 연구를 통하여 이러한 선진 신기술을 국산화하고, 기존 기반기술을 체계화할 가장 적기일 것으로 판단된다. 그러나 연구개발투자와 학제간의 연구를 개별 연구자가 수행하기에는 무리가 있으므로 여러 분야의 전문가가 모일 수 있고, 산업계 및 외국 우수연구기관과의 협력관계를 더욱 긴밀하게 유지할 수 있는 연구단을 통해서만 가능해질 수 있다. 특히 대상 구조물은 공공성이 큰 구조물들로서 대상 구조물의 내구연한 평가를 위해서는 공공기관을 통한 관련 기술의 체계화는 물론 잔존수명 평과와 관련한 객관적이고 공통적인 지침서의 작성까지도 이루어 져야 할 필요가 있다. 이러한 배경에서 이 연구에서는 광범위한 관련 연구분야와 대상 구조물 가운데 가장 문제가 되고 있는 구조물과 그 기반기술을 중심으로 연구방향을 설정하고 이를 바탕으로 사회가반 시설물의 건전도 평가와 더불어 사용연한을 체계적이고 합리적으로 예측하기 위한 기술의 통합화를 추진하고자 한다.

Abstract ▼

The social demands for infra-structures and high-rise residential buildings are In great interests nowadays ever since 1970s Korean economic boom and this trend will continue for a while. Under this circumstance, The Korean construction community has been growing rapidly with great construction rush

The social demands for infra-structures and high-rise residential buildings are In great interests nowadays ever since 1970s Korean economic boom and this trend will continue for a while. Under this circumstance, The Korean construction community has been growing rapidly with great construction rushes in a past few decades. Aside from these economical fruits, the corresponding technology was not kept in pace with that. In present days after great construction rush, The loss of serviceability and durability is getting recognized in a various pre-built concrete structures due to aging and initial construction imperfection. It is quite evident that a concrete structure has more sensible for durability issue in material itself and in its imperfections from initial casting/placing process rather than a steel structures. In mid-90s, a few man-made calamities gave people a series of horrifying social experience due to hasty construction and aging process of existing structures. They are the collapse of Sung-Su bridge, pan-cake failure of Sam-Poong departmental store and the early retirement of Dang-San bridge. After a series of shocking events, the integrated management system of infra-structures is getting spot-lighted and is to be a essential key for public safety. The details of this system should be taken into account for the maintenance and life-cycle prediction of structures for comprehensive evaluation.
In fact, the current technologies in the area of theoretical and numerical analysis are competitive to other developed world. However, the area of the comprehensive life cycle evaluation techniques for durability, integrity of existing infra-structures is not well organized due to a lack of investments and interests. Now Korean community should consider these undisclosed area through a multi-lateral collaboration between universities and industries, a organization of developed technical systems and a learning process of foreign advanced technologies. This would be quite ambitious projects with enormous investments in both industrial and academical communities. Naturally, the Infra-Structure Assessment Research Center(ISARC) would be a appropriate institute which can bridge the industries, universities and governmental agencies for establishing the integrated evaluation system of existing infra-structures. Finally, the ISARC aims the guide for the integrated performance-based evaluation system of infra-structures.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• SUMMARY ...78
• 제1장 서론 ...157
• 제1절 연구개발의 목적 ...157
• 제2절 연구개발의 필요성 ...162
• 제3절 연구개발 기술의 세계적 수준 ...183
• 제4절 지금까지의 연구개발 실적 ...184
• 제5절 연구개발과제 및 대상기술의 중복성 ...188
• 제6절 타 산업 및 국내외 연계.협력 가능성 ...190
• 제7절 향후전망 ...193
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...195
• 제1절 국내 및 국외 관련기술 동향 ...195
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...203
• 제1절 기반기술 개발(1단계) ...203
• 제2절 구조물별 평가기술 개발(2-3단계) ...628
• 제3절 구조물의 비파괴 시험 및 검사 체계화(1-3단계) ...1378
• 부록 ...1263
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...1601
• 제1절 연구개발목표 달성도 ...1601
• 제2절 연구개발성과 ...1635
• 제3절 관련분야에의 기여도 ...1704
• 제4절 연구개발의 활용계획 ...1722
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...1743
• 제1절 활용방안 ...1743
• 제2절 기대효과 ...1746
• 제3절 관련 후속연구개발의 전망 ...1749
• 제4절 연구 개발 결과의 사후관리 ...1750
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...1751
• [1단계 1-1-1] 콘크리트의 염해 예측 기법 연구 ...1751
• [1단계 1-1-2] 콘크리트 동결융해/화학적 침식에 의한 성능저하 예측기법 연구 ...1755
• [1단계 1-1-3] 콘크리트 중성화 예측기법 연구 ...1760
• [1단계 1-1-4] 다수준 통합 잔존수명 평가기법 개발 ...1762
• [1단계 1-1-2] 구조물의 전단 내하성 평가 시스템 개발 ...1768
• [1단계 1-2-3] 구조물의 내하성 평가 시스템 개발 ...1775
• [1단계 1-2-4] 철근콘크리트 부재의 비선형해석 및 성능평가 ...1777
• [1단계 1-3-1] 균열 단면평가 및 제어기법 개발 ...1778
• [1단계 1-3-2] 화해를 입은 철근콘크리트 구조물의 손상도 평가기술 개발 ...1780
• [1단계 1-3-3] 장기거동 및 비구조균열 평가시스템 구축 ...1782
• [1단계 1-3-4] 진동영향에 대한 사용성 평가기법 개발 ...1786
• [1단계 1-3-5] 초고층 건축물의 장기변형 평가기법 개발 ...1788
• [1단계 2-1] 정적/동적 구조거동 계측에 의한 건전도 평가 ...1789
• [1단계 2-2] 동적계측을 이용한 골조 구조물의 손상식별법 개발 ...1792
• [1단계 2-3] 보수/보강된 구조물의 건전도 평가 기술 ...1794
• [1단계 2-4] 반복하중을 받는 RC부재의 균열손상 평가기법 연구 ...1798
• [1단계 위탁-도로공사] 비파괴 시험을 통한 교량 건전도 평가 기술 개발 ...1806
• [1단계 위탁-해양연] 신뢰성을 바탕으로 한 수리항만 콘크리트 구조물의 건전도 평가 ...1807
• [2단계 1-2-1] 콘크리트 교량 구조물의 재료특성 평가기술 개발 ...1808
• [2단계 1-2-2] 콘크리트 박스거더(RC, PSC) 교량의 사용성 평가를 위한 해석엔진 구축 ...1823
• [2단계 1-2-3] 공용중인 콘크리트 교량의 내하력 평가기술 개발 및 재하시험 가이드라인 제시 ...1827
• [2단계 1-2-4] 공용중인 콘크리트 교량의 신뢰도 분석 및 종합평가 ...1836
• [2단계 1-3-1] 건축 구조물의 사용성 평가기법 개발 ...1844
• [2단계 1-3-2] 철근콘크리트 부재의 비선형해석 및 성능평가 ...1846
• [2단계 1-3-3] 열화를 경험한 RC부재의 구조성능 평가 ...1847
• [2단계 1-3-4] 동적계측을 이용한 건축구조물의 손상 평가기법 개발 ...1850
• [2단계 1-4] 고속디지털 통신을 이용한 동적계측기 및 교량유지관리 시스템 개발 ...1853
• [2단계 1-5] 콘크리트 구조물 성능평가 시스템의 교량유지관리 적용성 연구 ...1854
• [2단계 2-1] 지하구조물 성능평가 기술연구 ...1855
• [2단계 2-2] 해양/항만 구조물의 성능평가 기술연구 ...1858
• [2단계 2-3] 다수준 통합 잔존수명 평가기법 개발 ...1859
• [2단계 위탁-도로공사] 레이다를 이용한 콘크리트 교량 바닥판의 상태평가 기술개발 ...1860
• [2단계 위탁-해양연] 해양/항만 구조물의 건전도 평가기법 개발 ...1863
• [2단계 위탁-시안] 건축/교량 구조물의 내구성, 내하성, 사용성 평가자료 정리 및 분석 ...1864
• [2단계 위탁-내경] 교량응답분석 로직 개발 ...1867
• [2단계 3-1] 탄성과 전파 특성을 이용한 콘크리트 비파괴 검사 시스템 구축 ...1868
• [2단계 3-2] 전자기법을 이용한 콘크리트 구조물의 상태평가 ...1871
• [2단계 3-3] 균열상태 평가기법 개발 ...1874
• [2단계 3-4] 적외선 열화상을 이용한 철근 부식률 측정기법 실용화기술 개발 ...1876
• [2단계 3-5] 압전센서를 이용한 구조물의 이상상태 평가 ...1878
• [2단계 3-6] 광섬유 센서를 이용한 스마트 계측기술 개발 ...1881
• 제7장 국내.외 타 연구개발결과와의 연계가능성 ...1885
• 제8장 주요 연구개발사항이 포함된 요약문 ...1887
• 제1절 연구단 개요 ...1887
• 제2절 연구목적 및 내용 ...1888
• 제3절 연구성과 ...1893
• 제4절 활용방안 및 기대효과 ...1901
• 제9장 국가과학기술종합정보시스템에 등록된 연구장비현황 ...1903
• 제10장 참고문헌 ...1905