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초록

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Purpose: This study aims to evaluate the structural and performance feasibility of replacing conventional steel reinforcement with glass fiber-reinforced polymer(GFRP) bars in highway bridge rigid safety barriers(SB5-B grade) to address continuous durability degradation caused by chlorideinduced corrosion. Method: The research reviewed domestic and international design standards, developed a cross-sectional design by evaluating bending performance and shear capacity, and conducted vehicle collision simulations with five representative cross-sections alongside full-scale crash tests. Result: While the proposed GFRP-reinforced section demonstrated sufficient resistance capacity against design collision loads, the full-scale crash tests revealed that the occupant protection performance requirement was not satisfied because the THIV value exceeded the acceptance limit. Conclusion: This study verified the technical feasibility of GFRP application as a practical alternative for improving the durability of facilities vulnerable to chloride deterioration, and more refined evaluations and crash tests for separated median barriers will be conducted in the follow-up study.

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연구목적: 본 연구는 염해로 인한 지속적인 내구성 저하 문제를 해결하기 위해 고속도로 교량 구조물(콘크리트 강성 방호울타리 및 중앙분리대, SB5-B 등급)에 기존 철근을 대체하여 유리섬유 보강 폴리머(GFRP) 보강근을 적용하는 것의 구조적 및 성능적 타당성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 국내외 설계 기준을 검토하여 휨 성능과 전단 내력 등을 고려한 단면 설계를 개발하였으며, 5가지 대표단면에 대한 차량 충돌 시뮬레이션 및 실물 차량 충돌시험을 수행하여 성능을 검증하였다. 연구결과: 제안된 GFRP 보강 단면은 설계 충돌 하중에 대해 충분한 저항 성능을 확보하였으나, 실물 충돌시험 결과 THIV 값이 허용 한계를 초과하여 탑승자 보호성능 기준을 완벽하게 만족하지는 못하는 것으로 나타났다. 결론: 염해에 취약한 교량 안전시설의 내구성 향상 및 유지관리 비용 절감을 위한 GFRP 적용의 기술적 타당성을 확인하였으며, 기준 충족을 위해 후속 연구에서는 분리형 중앙분리대에 대한 실물 충돌시험 및 보다 정밀한 평가를 수행할 예정이다.

목차

ABSTRACT
요약
서론
이론적 고찰
국내외 연구 동향
GFRP 보강근 설계기준 및 재료적 특성비교
차량 충돌 시뮬레이션
충돌 시뮬레이션 구성 및 모델링
방호울타리 단면 형상 변수 설정
충돌 시뮬레이션 결과
실물 차량 충돌 시험과 결과
GFRP 보강근의 자재 성능 평가
시험체 제작 및 소형차 충돌시험 결과
결론
Acknowledgement
References

키워드

저자

• 이승원 [ Seung-Won Lee | Ph. D. Candidate, Department of Civil Engineering, Kumoh National Institute of Technology, Gumi, Republic of Korea ]
• 송동민 [ Dong-Min Song | Ph. D. Candidate, Department of Civil Engineering, Kumoh National Institute of Technology, Gumi, Republic of Korea ]
• 김성겸 [ Seong-Kyum Kim | Professor, Department of Civil Engineering, Kumoh National Institute of Technology, Gumi, Republic of Korea ] Corresponding Author

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• 간행물명

  한국재난정보학회논문집 [Journal of The Korean Society of Disaster Information]

• 간기

  계간

• pISSN

  1976-2208

• 수록기간

  2005~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 338 DDC 361