1.1 연구의 배경 및 목적

국내 대형 SOC 시설물의 노후화가 가속화됨에 따라 시설물 유지관리도 현재 상태 기준의 안전성 평가에서 미래 노후도 수준 기반으로 한 성능 중심 평가와 예방적·선제적·경제적 유지 관리로 전환되고 있다. 다양한 조건으로 시설물에 발생하는 열화, 손상에 대한 장기적인 변화 추이에 대한 데이터 확보의 중요성이 점차 커지고 있다(KICT, 2018).

정부는 시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법(이하 시설물 안전법) 시행령에 따른 시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침을 개정하여 안전진단 및 유지관리를 시행하고 있으며, 지방자치단체(이하 지자체)의 교량 구조물 진단 및 유지관리는 시설물 안전법에 따라 진단 및 점검이 실시되고 있다. 하지만 유지관리를 제대로 하지 않은 중소 노후 교량은 사용 연한 동안의 전 생애주기에 걸쳐 구조물의 성능 저하를 대변하는 이력 데이터 수집과 활용은 전혀 없는 실정이다(KU, 2019).

중앙행정기관장 또는 지자체장(이하 지정기관)은 시설물 안전법 제8조 및 동법 시행령 제5조에 따라 토목분야 지정대상에 준공 후 10년이 지난 교량 중 중요도 및 안전취약도 등을 고려하여 도로법 제10조에 따른 도로에 설치된 연장 20m 이상 100m 미만인 도로 교량, 도로법 제10조에 따른 도로 외의 도로에 설치된 연장 20m 이상인 교량, 연장 100m 미만인 교량에 대해서 제3종 시설물로 지정할 수 있다. 시설물 지정을 위해 실태 및 수시조사를 수행하는데 효율성을 높이기 위하여 관계 기관 또는 전문가와 합동으로 조사를 수행하게 된다.

그러나, 3종 교량의 경우 대부분 연장 20m 이상 100m 미만의 중소규모 교량으로 설계도서 및 유지관리 이력 등의 데이터는 문서 위주의 형태로 관리되고 있거나 심지어는 전혀 설계 및 시공 자료가 없어 유지관리를 위한 최적의 보수·보강 의사결정에 많은 문제점을 가지고 있다.

또한, 지정기관에서는 점검 및 진단에 필요한 기초데이터 부족 또는 부재로 교량 시설물의 기능적 상태와 현재의 사용요건을 만족시키는지의 확인에 대한 판단이 어려운 실정이다.

MOLIT(2020)의 제4차 과학기술 기본계획(2018~2022)에도 ‘2040년을 향한 국가과학기술 혁신과 도전’의 제목으로 재난 현장 지원·대응을 위한 스마트 재난 안전관리 시스템 확보를 중요시하여 도로, 철도, 교량 등에서 노후인프라 취약성 진단, 예방적 유지관리 시스템 개발, 위치정보, 3D 공간정보 등으로 대규모 재해로부터 국민을 지키는 안전 확보체계를 구축해야 한다고 명시하고 있다.

이에 국가 기반시설물에 대한 유지관리 등의 투자는 국가경제발전을 위한 중요한 요소 중 하나로서 적극적인 유지관리의 필요성이 가중되고 있는 현실로 볼 수 있다. 이러한 관점으로 제한된 교량 유지관리 예산 아래에서 교량 장수 명화의 극대화를 위해서는 3차원 교량 모델 기반의 진단·점검 후 객관적이고 직관적인 최적의 보수·보강 의사결정을 지원할 수 있는 유지관리 시스템의 개발이 요구된다.

따라서, 본 연구에서는 중소형 3종 교량 점검 및 진단 데이터를 보다 효율적으로 관리하고 다양한 장수 명화 연구에 활용할 수 있도록 3D 교량 모델 기반의 실증DB시스템을 개발하고 이의 활용성을 검증하고자 하였다. 본 연구는 설계도서 및 진단데이터가 부재한 실증교량을 대상으로 제3종 시설물 지정 및 해제에 필요한 효과적인 교량 유지관리 시스템의 관리와 활용에 대한 방향성을 제시하는 기초연구라 할 수 있다.

1.2 연구의 방법 및 절차

3D 교량 모델 기반의 실증DB시스템 개발을 위해 설계도서가 부재한 교량의 부재별 3D도면화와 실증DB시스템에 등록되어야 할 실증데이터(외관 조사 결과 등)를 분류하여 관리자와 사용자 측면에서 효율적으로 접근할 수 있도록 설계하였다.

본 연구에서 수행한 대상 실증교량은 GS 교량 外 5개 교량으로 평균 30년 이상 된 중소형교량으로 RC Slab와 PSC-I의 형식 등의 교량으로 Table 1과 같이 선정하여, 종합성능평가 보고서를 기반으로 교량 부재별 3D도면, 외관조사망도 등록 방식, 외관 손상유형 등에 대한 표준 정의를 통해 실증DB시스템 논리적 설계를 정립하였다. 또한, 3D 교량 모델링을 진행하고 동일 교량의 부재별 비교 성능평가를 위해 공용 중 교량, 철거 부재의 2가지 형태로 구분하여 필요 데이터와 활용데이터 체계를 구성하였다.

특히, 외관 조사 과정에서 가장 중요한 정보임에도 DB화가 되지 않아 사용에 어려움이 많은 손상에 따른 부재별 외관 조사망도의 활용성을 높이기 위해 3D 기반 교량 모델에 효율적으로 등록하고 그 이력을 관리할 수 있도록 설계하였다.

마지막으로 점검·진단 연도별 외관조사 데이터 등록 시 손상유형에 따른 균열 폭, 균열면적 등 부재별 손상 면적에 대한 변화추이를 확인하고, Fig. 1과 같이 API 기반 종합성능평가 연계가 가능하도록 시스템을 개발하였고, 활용성 제고를 위한 기능 확장 등 추가적인 연구 방향을 제시하였다.

2.1 중소형 교량 유지관리 체계

1960년대부터 1980년대까지 경제성장을 목표로 우선으로 계획되었던 사회기반 시설물들이 21세기에 접어들어 급격하게 낙후되는 추세를 보이며, 특히, 1990년대 성수대교 붕괴, 창선대교 붕괴 등 대형 참사가 연속적으로 발생하였다. 사회기반 시설물들의 전반적인 유지관리의 필요성이 대두되었으며 이에 따라 정부에서는 1995년 시설물의 안전관리에 관한 특별법을 제정하여 지속적인 성능을 유지하기 위한 점검, 관리 및 보수를 법률화 하였다. 이후 국민 안전에 대한 관심이 집중되고 정부 주도의 관리 및 유지 보수가 이어진 결과, 붕괴사고를 현저하게 감소시켰으며 사회기반 시설물에 대한 안전을 확보할 수 있었다. 하지만, 현재 공용 연수가 30년 이상인 국내 교량은 전체 교량의 11%이고, 10년 후에는 35%를 초과할 것이라 제시하고 있어 유지관리에 드는 예산의 수요가 급증할 수 있는 시기에 도달하였다고 볼 수 있다(MOLIT, 2018b). 교량 구조물의 고령화가 본격화됨에 따라 진단 및 유지관리의 중요성이 부각되고 있으나, ‘종외(種外)’ 인프라에 대한 정확한 실태가 파악되지 않고 있다. 종외 교량의 경우에는 전국적으로 약2만 9,000개소가 존재하고 있으나, 이 중「시특법」관리 대상인 연장 100m 이상의 교량 9,600개소를 제외한 소형 교량(약2만 개소, 67%)의 안전 상태 등에 대한 정확한 실태 파악이 미흡하다(이영환, 2018).

국정감사 보도자료(국회의원 안호경, 2019)에 따르면 전라북도 3종 시설물에 대한 안전 문제에 대해 우려를 표명하고 있다. 시설물통합정보관리시스템(FMS)의 시설물 안전관리현황 정보공개에 등록된 전북의 3종 시설물의 현황을 전수 조사한 결과 2,540개 중 14.1%인 360개 시설물이 점검 및 진단을 받지 않은 것으로 표기돼 있다고 확인하였다. 이중 교량은 전체 81.1%인 292개소였고, 공동주택 외 건축물 68(18.8%), 터널 2개(0.1%)로 정기점검을 받지 않으면서, 안전등급도 불명으로 표기 된 상태이다. 점검을 받지 않은 교량도 문제지만, 정기점검을 수행한 이력이 있는 교량의 경우에도 현장 실무자나, 관리 주체 등 관리자가 가시화된 데이터 정보를 활용할 수 있는 시스템은 미흡한 것으로 판단된다. 시설물안전법 제8조에 의거 1·2종 外 노후화된 중소규모 3종 교량의 유지관리에 있어 사용자와 관리자 측면에서 효율적으로 활용할 수 있는 기반 마련이 시급하다.

일반적으로 3종 교량은 유지관리 체계(점검방식, 데이터 관리 방법 등)가 부족하고 노후화된 교량이 많아 안전 사각지대에 놓여 있기 때문에, 현장 점검자 및 관리자 등 맞춤형 유지관리시스템의 개발이 필요한 실정이다.

2.2 BIM기반 안전 진단 및 유지관리

BIM 기술은 주요 객체를 3차원 모델로 표현하고 속성정보와 함께 표준화된 포맷으로 저장하여 활용하는 기술로, 건설 분야에서 새로운 패러다임으로 주목을 받고 있으며, 서유럽 국가 건설 산업의 36%, 북미에서는 49%가 BIM을 도입하여 사용하고 있다(KISTEC, 2012). 초기 BIM은 단순 구조물의 3차원 모델 구축, 경관검토를 위한 3차원 컴퓨터 그래픽과 주행 시뮬레이션 등을 구현하는 정도로 활용되어, 시설물 설계, 시공단계로 한정되었지만, 유지관리단계에서 BIM을 활용할 경우 그 효과는 클 것으로, 일부 교량 및 터널 시공 등 SOC기반 시설물 부분에 시공사와 공공기관에서 자체적으로 시범 적용하고 있다(Hong, 2015). 또한, 최근 교량 부분에서 BIM기반 안전진단 및 유지관리 구축 관련 연구를 수행하여 객체별 라이브러리 구축을 통해 안전 진단 및 유지관리 이력 정보를 가시화하여 기존 수행된 진단이력을 체계화하고자 하는 연구가 증가하고 있다. 다만, 기존 점검방식을 유지하면서 3차원 객체를 활용한 유지관리 기법은 미흡한 것으로 판단된다.

본 연구에서는 현장 점검 업무의 중복성을 줄이고, 기존 점검 이력과의 비교분석을 효율적으로 할 수 있도록 시스템을 설계하였다. 현장 점검자와 관리주체 간의 상호 보완적 관계를 도모할 수 있도록 3차원 교량 관리 유지관리 체계를 확립 할 수 있을 것으로 판단된다.

3.1 실증DB시스템 설계 시 요구사항

최근 개정된 시설물안전법에 의해 구조물 경과연수 등의 지정기관 실태조사 결과를 통해 계속하여 관리할 필요가 있는 교량을 3종 교량으로 지정한다. 정기점검, 수시점검을 통해 보수보강을 수행하고 안전등급이 상향되면 지정해제를 할 수 있으며 3종 교량의 지정대상 범위는 Table 2와 같다.

3종 시설물의 정기 안전점검은 경험과 기술, 자격을 갖춘 사람에 의한 외관 조사 수준의 점검으로서 시설물의 기능적 상태를 판단하고 시설물의 현재 사용요건을 계속 만족시키고 있는지 확인하기 위한 관찰로 이루어진다. 관리 주체는 시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침에 따라 등급에 따라 정기 안전점검을 실시하여야 하고, 현장 점검자는 전반적인 외관상 형태를 관찰하여 중대한 결함 발생여부를 발견할 수 있도록 하며, 구조 안전에 중대한 결함 시 관리 주체에게 통보해야 한다. 이중 철근 콘크리트 염해, 중성화(탄산화)에 따른 내력손실은 구조적 안전에 큰 문제가 발생할 수 있기 때문에 주의를 기울여 점검할 필요가 있다. 정기안전점검을 효율적으로 수행하기 위해서는 철저한 세부계획과 준비가 필요한데, 교량 규모 및 중요도에 따라 적절하게 수립해야 하며, 점검 시 사용자에게 끼칠 불편을 최소화해야 한다. 또한, 기 발생한 결함의 확인을 위한 기존 점검 및 보수보강 이력 자료의 검토와 더불어 붕괴 유발부재, 피로 취약부위 등 특별한 주의를 필요로 하는 부재와 부위에 대해 점검 전 철저히 확인하고 점검계획을 수립해야 한다. Table 3과 같이 현장 조사 시 다양한 점검항목이 있는데, 구조물의 균열 발생 상태는 교량 구조물 상태평가를 위한 매우 중요한 자료로 현장 점검자는 관련 측정 자료를 체계적인 방법으로 관리할 필요가 있다. 점검 시 안전등급은 점검표를 활용하여 상태점수를 결정하고 1)주요시설, 2)일반시설, 3)부대시설로 구분, 상대적 가중치를 고려하여 종합점수를 산정한 후 안전등급을 결정한다. 특히, 거더, 바닥판과 같은 주요시설은 재난과 직결되는 주요 부재이므로 안전등급 평가 부분에서 가장 많은 가중치를 차지한다.

따라서, 세부 부재 중 바닥판/거더의 경우 주요시설로 분류될 만큼 정밀하게 점검해야 하며, 손상 위치에 균열 발생 상태를 체계적으로 기록하고 관리할 필요가 있다. 현재 정부에서 3종 시설물의 관리 규정과 유지관리 설명서를 배포하였지만, 점검 방식은 외관조사망도상 Table 3과 같이 예상되는 손상을 파악하여 평면도, 정면도 형태 등의 2차원 형태의 문서에 표기하고, 균열 폭, 깊이 등과 같은 기록정보와 함께 평가 등급을 작성하여 제출하는 것이다. 서울기술연구원(2020)에 따르면 도로시설물 유지관리 체계 취약점으로 현재 자료의 보관 형태가 문서 기반으로 파일철에 정리되는 방식으로 수십, 수백 페이지에 이르는 진단 및 점검 보고서 등이 각 점검 시점마다 누적되는 실정이라고 언급하였다. 특정 사용자가 붕괴 유발부재의 점검이력을 시간 순으로 파악하기 위해서는 수백 개의 문서를 일일이 찾고 정리하는 작업에 많은 시간 투자를 해야 한다. 그러나 다양한 진단업체에 의해 작성된 보고서는 양식이 통일되지 않았을 뿐 아니라 빠진 정보까지 있는 경우 교량 전반에 대한 이력 정보를 전체적으로 파악하는 것은 거의 불가능한 일로 판단된다. 결국, 파일철 형태의 유지관리 이력 문서를 활용한 보수·보강 의사결정이나 잔존 수명에 대한 상태예측 등을 하는 경우 신뢰도가 떨어질 수 밖에 없다. 이에 데이터 관리 중심의 3차원 유지관리 기반 시스템을 개발하여 부재별 손상에 대한 이력을 관리하면서 관련 성능평가 정보를 효율적으로 확인할 수 있도록 OPEN API 연계가 필요하다.

상기 언급한 바와 같이 Table 4의 3종 시설물 점검항목을 확인해보면 균열 발생상태 위치, 형상 등의 조사 항목을 요구하며, 표면 열화 상태 등 부재의 손상상태를 점검하게 되어있다. 현재 2D 도면의 외관조사망도에 손상이력을 기입하고, 활용하는 것은 현장 점검자와 관리 주체 간 이해관계 측면에서 업무 효율성이 떨어질 수 있다. 부재별 3D 교량 모델을 활용하여 진단 위치 및 부재 손상 이력 관리와, 사용자 기반의 시각화와 함께 손상의 외부환경요인인 염해 환경, 교통량 등은 개방형 표준인 공공 API를 연계한 정보를 활용해야 한다.

현재의 File 중심의 관리체계에서 Data 중심의 디지털 평가 서비스가 제공된다면 진단 업체별 외관조사망도, 내구성조사결과 등 정기 안전점검 시 시간 이력에 따른 상태평가의 이력을 직관적으로 확인할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 부재별 손상에 대한 손상변화 관찰을 위해 균열면적률과 표면 손상면적률을 시스템 설계에 반영하였다.

3.2 실증DB시스템 설계

3종 교량의 경우 진단 이력이 대부분 부재하므로, 손상, 결함 등 취약부위(붕괴유발 부재, 피로 취약부위 등)에 대한 결함 원인을 Fig. 3과 같은 정기안전점검 절차를 따라 조기에 발견하여 적절한 조처를 해야 하며 손상 위치에 맞는 진단 이력 데이터를 획득해야 한다. 교량 부재별 기능적 상태를 판단하고, 결함의 정도에 따라 긴급 안전점검 또는 정밀 안전진단을 실시하는 등 현재의 사용요건을 계속 만족시키고 있는지 확인하기 위한 관찰로 이루어진다. 또한, 중요 부위 점검은 기 발생한 결함(균열 발생 위치)의 확인, 균열 유형(형상), 균열 크기 등으로 현장 조사를 진행해야 할 것이다.

2장에서 언급한 내용과 같이 3종 교량의 경우 최초 시공 당시 부재별 평면도, 측면도 등 설계도서는 대부분 유실되어 과거에서부터 현재까지의 교량 상태를 파악할 수 있는 자료가 없는 것으로 파악되기 때문에 정확한 실태 파악이 미흡한 실정이다. 재해, 재난으로 인한 긴급점검 시 발생한 유지관리 자료는 일부 있을 수 있으나, 대부분 사후 대책의 점검 자료로써 생애주기에 따른 장수명화 유지관리 데이터를 축적할 수 없는 실정이다. 이러한 문제를 해결하고자 기존 PDF 형태의 파일철 관리 방식에서 3차원 교량 객체를 활용한 디지털 관리 방식으로 3차원 도면을 생성하여 부재별 외관 손상에 이력과 재료실험, 차량재하실험 등 성능평가에 있어 효율적으로 결과분석에 활용할 수 있도록 설계하고자 하였다. 점검 시기에 따른 바닥판, 거더의 균열면적률과 표면손상면적률에 따라 부재별 시간에 따른 손상 변화를 확인하고, 관련 손상 이력을 쉽게 저장하고 활용할 수 있도록 설계하였다. 부재별 외관조사망도는 손상위치의 이력 정보 정확성을 높이기 위해 격자 형태의 좌표설정을 통해 2D 도면과의 정확한 매칭이 가능하도록 하였다. 과거 이력에 대한 손상 위치를 90% 이상 파악할 수 있으며 해당 손상 부재의 잔존수명 파악에 용이할 것으로 판단된다. 다양한 유형의 교량을 공통으로 포괄하기 위해 실증DB시스템 데이터 저장 분류는 Table 5와 같이 설계하였고, 메타 데이터로 교량 진단/실험 보고서 및 데이터 등의 계층적 관계를 가지고 있으며 성능평가 엔티티와 연계되어 있다. 데이터는 XML기반으로 서비스될 수 있도록 설계하였다. 본 시스템의 데이터 저장구조는 Fig. 4와 같이 교량의 설계와 시공단계의 기본적인 정보를 기술하는 교량 정보기술(Bridge Information Description), 진단 및 실험단계(Test Information Description), 실험 변수 데이터 기술(Diagnosis Description), 진단 사진 및 측정데이터 등의 기타자료 기술(File Description)을 기본 엔티티로 구성하였다.

교량의 점검 및 진단 부재와 위치를 구별하기 위하여 Fig. 5와 같이 부재의 점검 면과 부재를 결합한 ID 체계를 구성하였다. ID 일련번호 부여 기준은 국토안전관리원에서 발행한 교량 유지관리 매뉴얼(2014)에 따라 부여하였다.

기본적인 교량 정보는 FMS 시스템과 API 연계를 통해 연계 가능한 정보는 일부 획득하여 사용 시 업무 효율성을 높이고자 하였고, 실증DB시스템의 저장된 진단/실험 데이터는 Fig. 6과 같이 OPEN API 형태로 제공되어 데이터를 활용할 수 있게 설계하였으며 성능평가, 의사결정 등의 새로운 서비스를 연계할 수 있도록 설계하였다. 교량의 진단데이터를 받고 싶은 경우 발급받은 고유의 번호와 교량고유번호, 점검고유번호를 요청하면 XLM 혹은 JSON형태의 진단데이터를 받을 수 있다.

중소형 3종 교량 관리를 위한 3D 기반의 실증DB시스템의 세부적인 설계목적은 다음과 같다.

① 부재별 3차원 도면 생성

Fig. 8의 STEP1과 같이 부재별 3차원 도면 생성을 위해 해당 실증 교량에 3차원 레이저 스캐닝 장비를 설치하였다. 통합된 고정밀 데이터 정합 지원이 가능하며, 최대 스캔 속도 1,000,000 meas/sec, 측정오차 3mm at 50m(0.006%), 최대 측정 거리 120m로 데이터 수집이 가능하다. 계측된 데이터를 활용하여 HRD 이미지를 부재 개체별 교량 모델을 생성하여 편집, 수정을 할 수 있다. 최종적으로 STEP3과 같이 부재별 교량 모델이 생성되고 세부 부재가 분할되어 최종 3차원 교량 모델 형상이 구현된다. 교량 모델은 OBJ파일로 변환하여 시스템에 적용하였고, 3차원 형태의 부재별 외관조사망도 상 손상 이력과, 재료실험 위치를 표시하여 점검 및 진단 결과 데이터를 등록할 수 있도록 설계하였다.

② 주요시설(바닥판, 거더)의 향후 진전될 손상 예측

- 균열면적률(식 1, 식 2)) / 표면손상면적률(식 3)

1방향 균열면적률은 균열 길이 당 0.25m의 폭을 차지하는 것으로 하며, 균열의 개수가 2개 이상일 경우는 각 균열 길이에 0.25m의 폭을 곱해서 합산하며, 균열폭 0.2mm 이상의 균열을 대상으로 한다. 2방향 균열의 경우 균열 발생 부위를 가로, 세로의 최 바깥쪽 균열을 경계로 하여 사각형 형태로 구획한 후, 점선 내 면적인 (가로 길이+0.25m)×(세로 길이+0.25m)로 면적을 구하며, 균열폭 0.2mm 이상의 균열을 대상으로 한다.

③ 부재별 손상 형태에 따른 표준화

-손상유형의 코드화

④ 거동 특성 및 내하성능 데이터 수집 및 분석 기반 마련

⑤ 철거부재 실증DB수집, 공용 중 교량 비교 분석데이터 활용 체계 마련

3.3 실증DB시스템 구현

20년 이상 된 중소규모 교량의 경우 설계도면이나 점검보고서 등이 유실되거나 지속해서 관리 되지 못하는 경향이 있어 설계도면과 현장의 불일치를 최소화하는 방안으로 3D 스캐닝 정보를 활용하여 교량의 상태를 시각화하였다.

3종 교량의 평가 설명서에서도 확인할 수 있듯이 구조 안전에 중대한 영향을 미치는 손상된 위치는 안전등급을 하향조정 할 필요가 있는 만큼 아주 중요한 부분이다. 따라서 실제 현장 점검자들이 사용하는 외관조사망도 양식에 벗어나지 않는 범주에서 기존 2차원 도면에 기입된 손상 이력을 바닥판과 같은 3차원 부재별 모델에 위치에 따라 손상이력을 표시하고, 자동으로 상태등급을 산출할 수 있다면 사용자 및 관리자 입장에서 원만한 의사결정을 할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구의 실증 DB는 교량의 시공 위치를 포함한 기본정보와 제원, 부재별 3차원 교량 모델 등으로 구성하여 연도별 진단 이력 등록 시 세부 부재별 손상 이력이 등록되어 부재별 모델에 표시하게 되고, 관련 세부 손상정보를 별도의 팝업창으로 확인하고 다운로드받을 수 있다. 3D 교량 모델기반의 시스템 주요 손상이력 관리에 대한 개념도는 Fig. 11과 같다.

- 진단 시기에 따른 부재별 외관 손상 변화추이

- 직관적으로 확인 가능한 손상유형별 시각화 심볼(Symbol)

- 주요부재의 균열면적률/표면손상면적률

3차원 교량 모델기반의 실증DB시스템은 추가로 다음의 사항들을 고려하여 구현하였고, Fig. 12~16까지는 시범운영을 위해 BS 실증교량의 종합성능평가 데이터를 등록한 화면을 확인 할 수 있다.

- 외관 손상 데이터 등록

- 차량재하시험 데이터 등록

- 재료시험 데이터 등록

- 철거부재 데이터 등록

- API기반 종합성능평가 연계 데이터 등록 확인

API 기반 종합성능평가의 안전등급 산출을 위해 실증DB시스템에 입력한 데이터는 Fig. 16의 (a)와 같이 교량정보와 부재별 정보를 확인 할 수 있다. (b)의 부재별 손상이력에 따른 손상물량과 (c)의 재료실험 데이터, (d)의 기타 요인 데이터 등을 확인하고, (e)와 같이 안전등급 산출을 위해 API 기반으로 종합성능평가를 요청한다. 연구에 활용된 종합성능평가 보고서의 데이터와 본 시스템의 등록데이터의 평가등급 결과 비교를 통해 본 시스템의 종합성능평가 결과 산출과 연계에 대한 신뢰성을 확인하였다.

3.4 실증DB시스템 활용 범위

본 연구를 통해 개발한 3차원 교량 모델 기반의 실증 DB시스템을 통해 활용할 수 있는 범위를 제시하였다. 3종 교량의 현장 점검자 또는 관리 주체(관리자)별로 유지관리업무에서 응용 및 활용할 수 있는 분야는 다음과 같다.

[현장 점검자]

① 정기점검을 위한 부재별 3차원 외관조사망도 출력

② 기 점검 손상이력 확인 후 3D 모델 부재 위치 확인

③ 점검 현장에서 부재별 해당 손상 위치 확인

④ 기 손상균열 면적률 대비 균열 증가율 확인

⑤ 부재별 상태등급 및 전체 교량 안전등급 산출

[관리 주체]

(a) Confirmation of general and member-specific information of the demonstration bridge (STEP 1)

(b) Confirmation of quantity according to external damage of each member (STEP 2)

(c) Confirmation of durability damage results for each member (STEP 3)

(d) Check bridge structural safety damage (STEP 4)

(e) Check the list of bridge use damage and request a comprehensive performance evaluation (API) (STEP 5)

① 3D 기반의 진단 및 점검데이터 직관적 확인

② 성능평가에 따른 점검 부위 및 손상 종류 확인

③ 기 진단대비 부재별 상태 확인(양호, 주위, 불량)

④ 유지관리 예산 투입을 위한 기초 데이터 활용

⑤ 정책, 제도 반영을 위한 교육 프로그램 개발

⑥ BIM 기반의 3D모델을 적용한 실증DB관리

뿐만 아니라, 실증 Data 기반으로 교량 관련 연구자들 또한 본 실증 DB를 활용하여 노후교량 전용 Big data로 다양한 연구를 분석 할 수 있으며, 지능형 비용과 성능예측 모델 개발 등 다양한 노후 교량 장수명화 기술개발이 가능할 것으로 사료된다.