R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202121SCIP-B128492-05 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 건설기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 중소 노후교량 실증기반 성능 및 보수보강 평가 연구 | |||||
| 총 연구기간 | 2017-04-28 ~ 2021-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 박영석 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
27명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 1,701,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 1,701,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 19,120,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 19,120,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 명지대학교 산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
*국내 노후교량의 수가 급격히 증가하는 추세이며 보수보강을 통한 교량수명연장에 대한 필요성이 절실히 대두되고 있어 향후 막대한 국가예산의 소요가 불가피함 *노후교량에 대한 상태평가 및 성능평가 기법개발, 보수보강 공법에 대한 요소기술 개발에 대한 연구는 꾸준히 진행되어 왔으나 기 개발된 기술의 정확성 및 실효성에 대한 검증은 이루어지지 않고 있음. *급증하는 노후교량 장수명화에 대한 수요를 감안할 때, 실제 교량에 대한 검증을 바탕으로 정확성이 높고 실효성이 확실한 성능평가 및 보수보강이 이루어져야 함. 이러한 기술적 필요와 함께 노후교량 장수명화관련 정책적, 제도적, 경제적 측면에서도 개선방안이 제시되어야 하는 시점임. *「노후교량 장수명화 연구단」(가칭)을 설립하여 현재 시급히 요구되는 노후교량 장수명화 관련 기술적 문제를 해결하고 실제 적용 측면에서의 정책 및 제도 개선방안도 아울러 제시하고자 함. *본 연구개발의 장기 비전은 실제 노후교량의 실험검증을 통해 개선된 ‘정확한 성능평가!’, 수명연장 실효성과 경제성을 모두 충족시킬 수 있는 ‘최적의 보수보강!’, 이를 통해 국민의 안전을 확보한다는 취지의 ‘안전한 사회!’로 설정하였음. *비전을 구현하기 위해 본 연구개발의 최종 연구목표를 ‘장수명화 기술확보 및 철거교량 실험검증을 통한 선순환 연구기반 구축’으로 설정하였음. *기존 장수명화 방법(As-Is)의 경우 실제 교량에 대한 검증이 이루어지지 않은 개별 요소기술이 적용되고 있음. 이 연구의 목표는 철거 및 폐 교량을 활용하여 일부 새로운 요소기술들의 개발과 더불어 기존의 기술들을 검증하고 동시에 지속적으로 개선할 수 있는 연구기반을 구축하는 것임. 아울러 검증 및 개선된 기술이 실제 교량에 적용될 수 있는 체계도 함께 제시하고자 함. [최종목표] *본 연구개발의 최종 목표는 '중소 노후교량의 공용수명 연장을 위한 장수명화 기술 확보 및 철거(폐) 교량 활용 실증을 통한 선순환 연구기반 마련'임 *1세부과제 목표는 중소 노후교량의 장수명화를 위한 기술중심형 ‘노후교량 장수명화 연구단’을 구축하여 노후교량 수명연장을 위한 선순환 체계를 수립하고, T/B를 활용한 성능실험 및 보수보강 전·후 실험검증을 통해 정량적 성능평가를 하는 것과 콘크리트 교량에 적용 되는 보수보강기술이 갖고 있는 보유성능 및 보수보강 후 노후교량의 성능향상에 대한 정량적 평가 기법을 확보하고 노후교량 목표성능 달성에 필요한 최적의 보수보강 기술이 적용될 수 있도록 하는 설계 및 시공기술 확립하는 것임. *1세부는 다음과 같이 총 5개의 구성기술로 세분화하여, 주관(명지대학교)/공동(한국건설기술연구원, 국토교통연구인프라운영원)/위탁(고려대학교, (주)카이센)연구기관에서 각 세세부과제를 수행하고자 함 - 주관연구기관(명지대학교) : T/B 용 노후 철거(폐)교량 확보 및 장수명화 실험검증 - 공동연구기관(한국건설기술연구원) : 보수보강 평가 및 설계기반 구축 - 공동연구기관(국토교통연구인프라운영원) : 노후교량 실증 DB 구축 및 강교량 실험검증 전략 수립 - 위탁연구기관(고려대학교) : 프로젝트레벨 최적 보수보강 선정 의사결정 시스템 - 위탁연구기관((주)카이센) : 노후교량 고정밀 입력하중 측정시스템 개발 *2세부과제 목표는 중소 노후교량의 공용수명 연장을 목표로 성능평가 및 성능예측 기술을 개발하고, 1세부 실증실험 결과를 바탕으로 개발 기술을 검증하여 정량적 성능기반의 노후교량 유지관리 방안을 마련하는 것임 * 2세부는 총 5개의 구성기술로 세분화하여 협동(한국시설안전공단)/공동(인하대학교, 서울대학교, 중앙대학교, 고려대학교)연구기관을 중심으로 아래와 같은 세세부과제를 수행하고자 함 - 공동연구기관(인하대학교) : 신뢰도기반 내하력 평가 및 다중데이터 성능평가 기술 개발 - 공동연구기관(서울대학교) : 노후교량 성능저하 평가기술 개발 - 공동연구기관(중앙대학교) : 교량의 장기성능 예측 기술 개발 - 공동연구기관(고려대학교) : 교량 종합성능평가 검증 및 개선 - 협동연구기관(한국시설안전공단) : 교량관리시스템 연계체계 및 유지관리 개선 방안 수립 [연구내용 및 범위] *본 연구개발의 최종 목표는 '중소 노후교량의 공용수명 연장을 위한 장수명화 기술 확보 및 철거(폐) 교량 활용 실증을 통한 선순환 연구기반 마련'임 *본 연구단은 각 세부과제별 핵심요소기술를 목표로 연구개발을 추진하고 아래와 같은 최종 핵심성과물을 도출하고자 함 1세부 : 중소 노후 콘크리트교량 성능 및 보수보강 실험검증 연구 1) 주관연구기관 : 명지대학교 산학협력단 핵심요소기술(CTE) : - 실증(T/B·철거)교량 확보 - 성능실험 및 보수보강 실험검증 최종 핵심성과물 : - 연구단 운영 체계(TRL 7) - T/B 철거(폐)교량 활용 지침서(TRL 7) - 중소 노후교량의 성능 실증 데이터 및 보고서(TRL 7) 2) 공동연구기관 : 한국건설기술연구원 핵심요소기술(CTE) : - 보수보강 보유성능 평가절차서 - 보수보강기술 설계 지침 및 시공절차서 - FOS 내장형 탄소섬유시트 제조기술 및 보강 수준 평가 시스템 최종 핵심성과물 : - 보수보강 보유성능 평가절차서(TRL 7) - 보수보강기술 설계 지침 및 시공절차서(TRL 7) - 탄소섬유시트 보강 수준 평가시스템(TRL 7) 3) 공동연구기관 : 국토교통연구인프라운영원 핵심요소기술(CTE) : - 실증 DB시스템 설계 및 구축 - 중소 노후 강교량 보수보강기술 실험검증 연구추진전략 최종 핵심성과물 : - 보수보강 기술 실증 DB 시스템 구축(TRL 6) - 중소 노후 강교량 보수보강기술 실험검증 연구추진 전략 보고서(TRL 6) 4) 위탁연구기관 : 고려대학교 산학협력단 핵심요소기술(CTE) : - 시설물 단위의 유지보수에서, 성능 항목을 도입한, 환류식 업무형 업무체계의 보수보강 공법 선정 의사결정 지원 기술 최종 핵심성과물 : - 보수보강 선정 의사결정 지원시스템(TRL 7) 5) 위탁연구기관 : (주)카이센 핵심요소기술(CTE) : - 고정밀 입력하중 측정시스템 최종 핵심성과물 : - 고정밀 입력하중 측정시스템(TRL 6) 2세부 : 중소 노후교량 성능평가 기술개발 및 개선방안 제시 1) 공동연구기관 : 인하대학교 산학협력단 핵심요소기술(CTE) : - 신뢰도기반 교량 내하력 성능평가 지침 및 예제집 - 다중데이터 기반 성능평가 기술 최종 핵심성과물 : - 신뢰도기반 내하력 평가 매뉴얼 및 예제집(TRL 7) - 멀티데이터 기반의 노후교량 성능진단 기술(TRL 6) 2) 공동연구기관 : 서울대학교 산학협력단 핵심요소기술(CTE) : - 계측데이터 기반 피로 및 열화를 고려한 부재 성능저하 평가 기술 최종 핵심성과물 : - 노후교량 성능저하 평가기술(TRL 7) 3) 공동연구기관 : 중앙대학교 산학협력단 핵심요소기술(CTE) : - 노후교량 및 보수보강 교량의 장기성능 및 성능예측 평가 기술 개발 최종 핵심성과물 : - 실교 손상이력 및 열화모델 활용 AI기반 노후교량 성능예측 지침(TRL 6) 4) 공동연구기관 : 고려대학교 산학협력단 핵심요소기술(CTE) : - 종합성능평가 실증 보고서 및 개선방안(안) 최종 핵심성과물 : - 노후 교량 종합성능평가 기술(TRL 6) 5) 협동연구기관 : 한국시설안전공단 핵심요소기술(CTE) : - 실증실험/ 계측기반 평가 데이터 DB 구축 및 보수보강 성능검증 프로그램 개발 - 교량 장수명화 유지관리 전략 매뉴얼 및 교육프로그램 개발 최종 핵심성과물 : - 보수보강 및 성능평가 실증 DB의 교량관리시스템 연계체계 마련(TRL 6) - 중소 노후교량 유지관리 개선방안 수립(TRL 6) |
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| 색인어 | 한글 | 노후교량 | 장수명화 | 실험검증 | 성능평가 | 보수보강 |
| 영문 | Deteriorated Bridge | Extension of Lifespan | Full-Scale Experimental Verification | Performance Assessment | Repair and Strengthening | |
| 최종보고서 | #02 최종보고서_총괄_보완본 0222.pdf | |||||