환경영향인자를 고려한 강교의 생애주기비용 최적설계

Abstract

본 논문에서는생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량과 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰 성에 기초한 생애주기비용(Life-cycle cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비 용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적 손확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재 도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 사용환경에 대한 LCC의 효율성에 대해 비교, 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통 량, 그리고 중차량의 통행량은 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.