초록 ▼

ㅇ 연구개요
이 연구에서는 고성능 재료의 역학적 특성을 규명하고, 이를 활용한 고효율 4세대 구조시스템을 개발하였음. 이와 더불어, 4세대 구조시스템에 최적화된 내구성 평가 및 잔존수명 모델을 개발하여 중장기적인 유지관리체계를 확립함. 각 연차별로 확률론 및 구조신뢰성이론에 기반한 고성능재료 거동모델 개발 및 안전계수 도출, 고성능 재료를 활용한 고효율 4세대 구조시스템 개발, 구조시스템의 잔존수명 평가 및 유지관리체계 확립 등 세부연구 목표를 모두 달성하였음. 이 연구를 통하여 기존공법의 경제적, 기술적 한계를 극복하고, 개

ㅇ 연구개요
이 연구에서는 고성능 재료의 역학적 특성을 규명하고, 이를 활용한 고효율 4세대 구조시스템을 개발하였음. 이와 더불어, 4세대 구조시스템에 최적화된 내구성 평가 및 잔존수명 모델을 개발하여 중장기적인 유지관리체계를 확립함. 각 연차별로 확률론 및 구조신뢰성이론에 기반한 고성능재료 거동모델 개발 및 안전계수 도출, 고성능 재료를 활용한 고효율 4세대 구조시스템 개발, 구조시스템의 잔존수명 평가 및 유지관리체계 확립 등 세부연구 목표를 모두 달성하였음. 이 연구를 통하여 기존공법의 경제적, 기술적 한계를 극복하고, 개발 기술의 실용화를 통하여 타 융합산업의 발전뿐만 아니라 첨단 건설기술의 발전에 주도적·보조적 역할을 할 수 있을 것으로 기대됨.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
이 연구에서는 고성능 재료를 활용한 고효율 4세대 구조시스템 개발 및 유지관리 기술 확립을 최종목표로 설정하였으며, 목표달성을 위하여 당초 계획한 세부 연구목표는 차질없이 모두 달성하였음. 각각의 세부 연구목표에 대한 연구결과는 다음과 같음.
◎ 확률론 및 구조신뢰성이론에 기반한 고성능재료 거동모델 개발 및 안전계수 도출
- 2400 MPa 급 고강도 강연선과 Ultra High Performance Concrete (UHPC) 합성재료의 부착특성 규명
- 확률론적 방법에 기반한 UHPC의 거동특성 정립
- 고성능 재료의 장기거동 모델링
- 고성능 재료의 구조부재 적용을 위한 안전계수 도출
◎ 고성능 재료를 활용한 고효율 4세대 구조시스템 개발
- 장경간 구현이 가능한 분절·조립형 합성보 개발
- 중공 PC 기둥 및 이를 적용한 고성능 복합구조시스템 개발
◎ 4세대 구조시스템의 잔존수명 평가 및 유지관리 기술 개발
- 복합열화를 반영한 단일 부재의 내구성 평가 모델 개발
- 4세대 구조시스템의 잔존수명 평가방법 개발
- 구조시스템의 경제적인 최적 보수·보강 시점 결정모델 및 실시간모니터링 시스템 개발
3년의 연구기간 동안 SCI(E) 논문 9편(상위 30% 이내 5편, 40% 이내 3편 등), 국내저명 학술지 논문 5편(4편 게재완료, 1편 게재확정), 국내 특허등록 2건, 특허출원 7건, 인력양성 박사 2명과 석사 5명, 국내 학술발표대회 논문 9편, 국외 학술발표대회 논문 3편 등의 성과를 달성함과 동시에 연구결과의 우수함을 국내외에 적극 홍보하였으며, 당초 계획한 정량적 목표를 초과 달성함.

ㅇ 연구개발결과의 중요성
이 연구에서는 기존 건설기술의 경제적, 기술적, 시공성 측면에서의 한계를 극복하기 위하여 ‘고성능 재료를 적용한 고효율 4세대 구조시스템 개발’을 목표로 체계적이고 심도 있는 연구를 수행함. 이론적·실험적으로 규명된 고성능 재료의 역학적 특성은 향후 관련연구의 중요 참고자료로 활용 될 것으로 기대되며, 설계기준을 정립할 수 있는 기초 근거가 될 것으로 기대됨. 개발된 4세대 구조시스템은 분절형·조립형으로 제작되고 시공되기 때문에 3D설계 및 사전제작 모듈화로 대표되는 첨단건설기술 발전에 주도적 역할을 할 것으로 기대됨. 특히, 4세대 구조시스템은 장경간 구현에 효율적이며 미세진동제어에 유리하므로 반도체 공장 등 고부가가치 산업의 생산 시설물에 적용성이 매우 뛰어날 것으로 판단됨. 또한, 이 연구를 통해 구축된 구조시스템의 잔존수명 평가 및 실시간 유지관리 시스템은 기존에 존재하지 않는 새로운 접근방법으로 도출된 연구 결과로써 내구성능과 구조성능에 영향을 미치는 요인들의 상호 복합적 작용을 고려하여 구조 시스템의 잔존수명을 정량적으로 제시함. 따라서, 공공 및 민간 산업시설의 보수·보강 시점 결정 및 대책수립에 크게 이바지 할 수 있을 것으로 기대됨.


(출처 : 연구결과 요약문 2P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 연구의 필요성 ... 4
• 연구의 목표 및 범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 주요 연구결과 및 성과 ... 6
• 세부 연구내용 및 결과 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 38