유전자 알고리즘을 이용한 도로 터널 구조물의 최적 유지관리 전략 결정

Abstract

현재 국내에서는 사회간접시설물을 유지보수 하는데 국내 총 생산량의 약 1.274%가 사용되고 있으며, 그 보다 더 막대한 간접비(도로이용자비용, 사회경제 손실비용)가 소요되고 있는 것으로 조사되었다(조효남, 2005). 그러나 국내외에서 수행되고 있는 연구를 살펴보면 대부분의 연구가 설계단계에서 결정할 수 있는 의 사결정 문제에 치중되어 있으며, 최근에야 미래의 성능 예측을 통하여 유지관리 전략을 수립하는, 예방적 유 지관리 개념의 유지관리 전략 결정에 대한 연구가 교량과 포장 등 일부 구조물에 대해 편중되어 진행되고 있다. 유지관리 의사결정은 시설물별로 특성을 가지고 있으며, 도로망은 교량, 터널, 포장 등의 도로시설물이 하나로 연결된 시스템이므로, 터널 구조물에 대한 유지관리 단계 LCC 분석을 위한 연구가 필요하다. 또한 저렴한 비용으로 고품질의 시설물 안전 및 유지관리가 가능하도록 하기 위해서는 관리주체의 여러 제약사항 을 만족하는 최적 유지관리 전략 수립이 시급하다 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 조효남(2005)에 제안된 유지관리 단계 생애주기비용 해석모델을 이용하여, 터널구조물의 유지관리 단계에서 생애주기비용 분석을 통 하여 최적 유지관리 전략(유지관리 시기, 방법)을 결정하였다. 이를 바탕으로 시설물의안전관리에관한특별법 (이하 시특법)에서 규정한 5개년 동안의 유지관리 기본계획을 수립하였으며, 알고리즘 및 시스템의 적정성 검토하기 위해 같은 제원을 갖는 NATM 형식의 터널에 대하여 제약조건을 변화시켜가며 최적의 유지관리 대안을 결정해 보았다.