제한된 자원으로 기존의 교량 및 신규 교량의 서비스 수명을 증진시킬 필요가 있어서, 서비스 수명에 대한 설계는 점차 중요해지고 있음. 설계 단계에서 서비스 수명 관련 이슈를 해결하기 위한 비용은, 교량이 가동 중에 유지관리 및 보존 조치를 취하는 비용보다 훨씬 낮음. 현재, 서비스 수명에 대한 설계는 역사적으로 교량의 서비스 수명에 치명적이었던 일부 교량 부재의 서비스 수명을 개선하는 것을 목표로 한 개별 전략을 취하고 있음.

그러나, 서비스 수명에 대한 설계는 교량 마다 독특한 세부사항을 고려하면서 모든 교량에 적용 가능한 일반적인 틀을 사용하는 체계적인 방식으로 접근될 필요가 있음. 이러한 독특한 차이를 고려할 필요가 있는데, 왜냐하면 서비스 수명에 대한 설계는 지역의 경험, 사례 및 소유주의 선호도에 대한 고려를 필요로 하는 맥락에 민감한 문제(context-sensitive problem)이기 때문임.

이 프로젝트의 주요 목적은 기존 및 신규 교량에 대한 서비스 수명 설계에 대한 접근방법을 개발하는 것임. 이 프로젝트의 주요 결과물은 “서비스 수명에 대한 교량 설계지침서(Design Guide for Bridges for Service Life)”의 개발임.

이 지침서의 목적은 신규 및 기존 교량의 서비스 수명과 내구성에 대해 체계적으로 설계하기 위한 절차를 파악하고 이에 대한 정보를 제공하는 것임. 여기에는 현재의 사례에 대한 개선사항을 제공하고 교량의 서비스 수명을 증진할 수 있는 새로운 개념과 접근방법이 포함됨. 서비스 수명의 설계에 대한 이 지침서의 접근방법은 여러 다른 노출 조건과 제약하에서 교량의 내구성과 관련된 지식을 제공하고, 서비스 수명을 증진할 수 있는 여러 옵션을 구축하는 것임.

특정 서비스 수명 이슈에 대한 해결책은 지역마다 상태마다 다른 여러 요소에 크게 달려있는데, 왜냐하면 해결책은 지역의 사례와 선호에 달려있기 때문임. 그 결과, 이 지침서를 사용하는 것은 모든 서비스 수명 관련 문제에 대한 유일한 해결책을 제시하거나 최적의 유일한 해결책을 파악하기 위한 것은 아님. 그보다는, 제시된 조건과 제약에 최적으로 적합한 특정 해결책을 개발하기 위한 지식을 독자에게 제공하는 것임.

이 보고서는 이 지침서의 개발에서 사용된 절차에 대해 상세히 설명하고 광범위한 연구수행 결과를 제공하여, 역사적으로 교량의 서비스 수명에 제한을 주었던 인자들을 완화할 수 있는 새로운 상세와 개념의 개발로 이어질 수 있음.

이 지침서를 개발하는 과정에서 연구팀은 서비스 수명에 대한 설계에서 다양한 접근방법을 탐색하였고 체계적인 접근방법의 요소를 파악하였음. 또한 투명하게 정보를 제시하는 방법을 파악하여 교량의 소유자들에 의해 사용될 수 있도록 하였음.

서비스 수명에 대한 설계에서 체계적인 접근방법을 개발하는 것의 중요한 측면은, 역사적으로 교량의 서비스 수명을 제한하였던 문제점을 파악하는 것이었음. 현재 서비스 수명 관련 어려운 점을 파악하기 위해 문헌 검토 및 여러 설문조사가 수행되었음. 높은 우선순위의 어려운 점을 선택하기 위해 잠재적인 해결책이 파악되었고 아이디어 구현 테스트(proof of concept tests)가 수행되었음. 이 프로젝트 동안 개발된 전체 지식은 이 지침서에 요약되어 있음.

이 프로젝트의 임무는 두 단계로 나누어졌음. 1단계에서는 현재의 사례와 기술적 격차뿐만 아니라 문제점을 파악하기 위해 여러 단계를 거쳤음. 1단계의 결과물은 파악된 기술 격차를 해결하고 서비스 수명에 대한 교량의 설계로 이어질 수 있는 방법론의 개요를 개발하는 것이었음. 2단계는 1단계에서 수행된 작업의 범위를 수행하고 서비스 수명에 대한 교량을 설계하기 위한 방법론을 개발하는 것이었음. 이 지침서의 2장에서는 서비스 수명과 관련된 어려움을 파악하기 위한 일련의 노력이 담겨져 있음.

서비스 수명과 관련된 연구 니즈와 어려움을 파악하기 위한 노력의 결과는 3장에서 제시되어 있음. 이 장은 9개의 분야로 나누어져 있음: (1) 콘크리트 내구성; (2) 교량 상판; (3) 하부구조; (4) 베어링; (5) 신축 조인트 및 조인트가 없는 교량; (6) 피로 및 파괴; (7) 구조적 강재 부식 방지; (8) 강교량 시스템; 그리고 (9) 콘크리트 교량 시스템.

서비스 수명에 대한 교량의 설계에 있어서 필요한 여러 연구주제를 파악하기 위해 문헌 검토 및 여러 다른 관련 임무가 수행되었음. 더 연구가 필요한 이슈들은 세가지 분야로 나누어졌음. 분야 1과 2에서의 연구 주제는 아이디어 구현 테스트를 수행하기 위해 선택되었음. 분야 1 주제들은 가장 높은 우선순위를 가지고 가장 많은 노력을 기울였음. 분야 1과 2의 연구 주제 목록은 3장에서 요약되어 있음. 분야 3의 연구 주제 목록 ？ 다른 이들에 의해 수행되도록 제안됨 ？ 은 첨부 A에서 제시되어 있음.

더 나아가, 분야 1과 2의 연구주제는 4가지로 나누어졌음: (1) 조인트; (2) 베어링; (3) 콘크리트 교량의 부식 저항성 증대; 그리고 (4) 콘크리트 교량 시스템.

분야 1과 2의 연구 주제는 14개의 개별 연구 수행을 필요로 하였음. 3장에서는 이러한 14개의 개별 연구의 목적, 연구범위, 결과 및 제안사항을 간략하게 살펴봄. 이러한 주제 모두에 대해 매우 상세하게 제공하는 것은 최종 보고서를 난잡하게 만들 수 있어, 추가적인 정보를 필요로 하는 이들에게 참고된 논문 등이 제시되어 있음. 개별 연구 주제는 새로운 상세와 개념의 개발로 이어졌는데, 일부는 설계 제공과 관련되어 있음. 이러한 상세와 설계 제공의 일부는 이 보고서의 첨부에 제공되어 있고, 개발된 정보의 일부는 지침서에도 제시되어 있음. 예를 들어, 조인트가 없는 교량에 대한 설계 제공의 개발로 이어진 연구결과는 지침서의 8장에서 제시되어 있음.
 

“100년 이상의 서비스 수명을 위한 교량: 혁신적인 시스템, 하부 시스템과 구성요소”로 명명된 이 프로젝트의 주요 목적은 서비스 수명을 위해 교량을 설계하는 방법론과 수단을 개발하는 것이었음. 여기에서 100년의 의미는 교량의 서비스 수명 증진이 달성되는 비전을 나타냄. 이 연구의 초기 단계에서는 이 프로젝트의 최종 결과물이 어떠할 지에 대하여 명확하지 않았음. 서비스 수명에 대한 현재의 지식을 모으기 위해, 연구팀은 미국과 해외의 출간되어었거나 출간되지 않은 데이타 모두를 검색하였음. 이러한 광범위한 검색에 의하면, LRFD 시방서가 제공하는 것과 같이 서비스 수명에 대해 교량을 설계하기 위해 사용될 수 있는 종합적인 문서는 현재 존재하지 않음.

이러한 검색 과정에서 한 가지가 명확해졌음. 일부 경우에서 설계자들은 서비스 수명을 위한 교량의 설계로써 내구성과 서비스 수명에 대한 콘크리트 설계를 참고하고 있었음. 시스템으로써의 교량이 콘크리트가 아닌 여러 다른 부재를 포함하고 있다는 것을 인지하는 것은 매우 중요함. 따라서 서비스 수명을 위한 콘크리트 설계 자체가 서비스 수명을 위한 교량 전체의 설계와는 동일한 것이 아님.

현재의 지식에 대한 검토에 의하면, 서비스 수명에 대한 교량의 설계에서 기본서로 사용될 수 있는 일반적인 틀이나 체계적인 접근방법은 부족함.

그 결과, 다음과 같은 중요한 문제점이 제기되었음:
1. 서비스 수명과 관련된 이슈는 무엇인가?
2. 서비스 수명에 대한 지식의 격차는 무엇인가?
3. 서비스 수명을 위한 교량을 설계하기 위해 어떤 틀이 사용되어야 하는가?
4. 서비스 수명에 대한 설계는 사용자들과 어떤 식으로 소통되어야 하는가?

역사적으로 교량의 서비스 수명 단축으로 이어진 이슈들을 파악하고 이해하기 위해 광범위한 연구가 수행되었음. 이 연구의 요약은 2장과 3장에서 제시되어 있음.

지식의 격차를 평가하는데 있어서, 실제적인 해결책을 개발하기 위해 필요한 추가적인 연구 이슈가 상당하게 파악되었음. 이 프로젝트의 제한사항을 고려하여, 최초의 제안서는 가능성을 평가하기 위한 아이디어 구형 테스트만을 요청하였음. 이 경우에, 아이디어 구현은 주어진 문제에 대한 해결책이 파악되고, 새로운 개념의 실현가능성을 평가하기 위한 어느정도의 테스트가 수행되며, 새로운 개념의 개발을 완료하기 위해 다른 이들에 의해 수행될 필요가 있는 연구를 제안하는 것이 포함됨.

이러한 접근방법을 따라서, 이 프로젝트는 필요한 여러 연구주제를 3가지 분야로 우선순위를 설정하였음. 분야 1과 2에 있는 주제들은 이 프로젝트 안에서 다루어졌으나, 분야 3에 있는 주제들은 이 프로젝트 안에서는 전혀 다루어지지 않았음. 3장은 분야 1과 2의 주제에 대한 요약을 제공하고, 첨부 A는 분야 3의 주제를 제시함.

주요 연구 결과 중의 하나는, 교량의 서비스 수명을 증진시키기 위한 가장 효과적인 방법으로 이동가능 또는 신축 조인트를 제거하는 것이 언급되지만 조인트가 없는 교량을 설계하는 방법에 대한 어떤 과학적인 접근방법도 없었음.

프로젝트 단계에서 연구팀은 두가지의 중요한 의문점을 제기하였음: (1) 서비스 수명에 대한 설계는 어떻게 접근되어야 하는가?; 그리고 (2) 서비스 수명의 설계에 대한 정보는 사용자들과 어떻게 소통되어야 하는가? 연구팀의 최종 결론에 의하면, 서비스 수명에 대한 교량 설계지침서의 개발이 그 해답이었음. 이 지침서는 현재 교통연구위원회(Transportation Research Board, TRB)의 웹사이트(http://www.trb.org/Design/Blurbs/168760.aspx)에서 접근가능함.

이 지침서에는 11개의 장이 포함되어 있는데, 각 장은 특정 교량 부재, 구성요소, 하부 시스템 또는 시스템을 다루고 있음. 전체적으로 11개의 장은 체계적으로 서비스 수명을 다루는 기초를 제공함.

이 지침서는 또한 특정 기관에는 필요없거나 관련이 없을 수도 있는 정보를 상당히 포함하고 있음. 예를 들어, 단경간의 교량이 많은 시골 지역이나 소규모의 지방자치단체에서는 이 지침서를 맞춤형으로 수정하거나 줄이는 것이 더 나을 수도 있음. 다른 한편으로, 장경간이나 복잡한 교량에 대해서는 서비스 수명에 대한 더 높은 수준의 기대치나 관련 정보가 필요할 수도 있음.

이 지침서에서 부족한 부분은, 상당한 양의 제공된 정보를 어떻게 적용하고 검색할 것인지를 보여줄 수 있는 상세한 사례와 도구임. 이러한 사례와 도구의 개발은 교량 관련 업계와의 협력을 통해 이루어져야 함.

최종 보고서 및 지침서는 여러 혁신적인 아이디어, 상세와 설계 절차를 포함하고 있음. 새로운 아이디어는 주로 첨부에 포함되어 있는데, 이러한 아이디어는 아직까지 실제에서 사용되지 않았고 사용하는데 있어 주의를 기울일 필요가 있음.