J®ÝD(bÑ ' Àn2¤ ±Ý: ù Ë³ · 2014-06-25 · J®Ý D (bÑ ' À n2 ¤ ±Ý: ù Ë³ @ In steel bridges, the depreciation of strength and durability is caused by the damage of

강교량의 도장방식에 따른 생애주기비용 사례연구

www�yooshin�co�kr_ 121

In steel bridges, the depreciation of strength and durability is caused by the damage of corrosion

and deterioration. In order to remedy this problems, the technology using heavy duty coating are

generally used, however, the coating has weak property when it is exposed to corrosional

environment. Recently, new technology using coating system are suggested by many researcher but

it is difficult to obtain informations for corrosion, thus it is premature to apply real steel bridges. A

new style coating system is difficult to estimate a history for maintenance cost reliably. For the

reason, we introduce a analogical interpretation by similar coating style in order to estimate a

appropriate maintenance profile.

In this paper, we analyze the life-cycle cost for fluoro-resin paint, ceramic paint and other paints in

order to find alternative solution for maintenance. The proposed method is usefully supplied to

estimating the LCC for coating system which is difficult to determine the maintenance cost.

강교량의도장방식에따른생애주기비용사례연구A Case Study on Life Cycle Cost of Coating System for Steel Railway Bridges

1. 서 론2. 수명 예측과 열화패턴의 중요성3. 도장 등 방식법4. 중방식 도장

5. 강교도장의 LCC 분석6. 사례 적용7. 결 론

1) 철도본부 부장·CVS([email protected])2) 철도본부 차장·CVS([email protected])

이 민1) 백 재 욱2)

08-121-151 강교량의도장방식.ps 2009.12.20 4:51 PM 페이지121

⊙ 유신기술회보 _ 기술정보

122_제16호

1. 서론

방식방법중약65% 이상을차지하는것과같이

도장은많은장점을가지고있지만도막의구성물

이고분자물질로이루어져있기때문에그기능이

감소되거나 상실된다는 문제점을 가지고 있다. 이

들의부식내구성은주로실교량의조사및대기노

출시험결과를근거로평가하고있다. 예를들면강

교의노화조사데이터를이용하여도장의녹, 부풀

림, 균열등의노화면적을이용하여프탈산수지도

장계의노화추정이이루어진다. 이외에도프탈산수

지도장계및아연도금과같이사용실적이많은방

식법에대해서는다수의대기노출시험결과와실제

교량조사데이터가있어노화수명예측이가능하게

되었다. 하지만강교방식법으로비교적최근에보

급되어진도장계및금속용사의경우에는그실험

데이터가적어생애주기동안의수명예측이곤란하

여적절한방식계의선정이용이하지않다. 또한최

근에는여러가지사회적, 환경적인문제등으로강

교의보수및재도장이용이하지못하기때문에초

기의도장사양결정이매우중요한요인으로대두

되고있다. 따라서본연구는최근에중방식도료로

주로이용되고있는에폭시계, 불소수지계, 세라믹

계도료의성능평가를기존의도료와비교하여강

교도장의생애주기적인경제적대안을결정하고자

한다.

2. 수명예측과열화패턴의중요성

수명(life)은시스템의사용개시후폐기에이르

기까지의기간으로정의할수있다. 유사한표현으

로서내용수명, 내용연수등이있지만시설물또는

그부분의사용이중지될때까지의연수라고일컫

는내용연수가일반적으로사용된다.

시설물의 수명에는 법적 내용연수, 물리적 내용

연수, 사회적내용연수가있다. 물리적평가한수명

(물리적내용연수)과사회적요소에의해평가된수

명(사회적내용연수)이어느정도동일한시기에한

계에이르는것이이상적이다. 하지만[그림1]과같

이급변하는사회적인요구와구조물의조기열화

나급증하는환경부하에기인하는물리적성능의

저하문제를복합적으로고려한다면수명의결정은

상당히어려운문제가된다[1].

시설물의내용연수에상응하는수명예측즉, 구

조물의성능저하의파악은적기에유지관리를실

시하기위해서매우중요한항목이다. 성수대교붕

괴이후유지관리에대한중요성이높아졌으나예

방적인유지관리를실시하는사례는드물고아직까

지 사후 보전 차원의 유지관리가 많기 때문에 보

수·보강에막대한비용이들거나이미적절한보

수·보강시기를놓쳐해체·개축하지않을수없

[그림 1] 사회적 요구 상승과 물리적 성능 저하를고려한 수명결정 개념도.




게되는경우도있다. 합리적인수명예측에근거에

구조물의열화가현저히진행되기전의단계즉, 관

리상의구조물성능의하한을넘지않은시기에적

절한대책을강구한다면구조물은항상안전한상

태에서유지할수있을뿐만아니라생애주기비용

의저감을도모할수있다.

이와같은인식으로지구자원고갈이나환경문

제에서철근콘크리트구조체에관한내구성의연구

나수명예측은매우발전하고는있지만유기계재

료인도장및이를포함하고있는보수재등을동시

에고려한수명예측기술은여전히해결해야할문

제를많이남기고있다. 일반적으로강구조물은구

조체와방식보호재의복합체이며전반적인성능열

화는방식재의성능변화에크게의존하므로구조

물의성능열화예측을위해서는구조체뿐만아니라

방식재 그리고 복합체로서의 성능 평가가 필요하

다.

2.1 수명의 예측 및 기준

수명예측은공학을비롯해과학분야에서그분

야의진화의기준이되는연구대상이다. 일반적으

로미래현상의예측은과거의경향과현재상태에

대한깊은이해와통찰에근거에행하여질수있다.

하지만최종적결론은주관적판단에의존해야하

므로기저에결과와최종결정자그리고예측값에

대한신뢰가없으면예측의의미가없어져버린다.

공학에서수명예측은대상이되는현상을주의

깊게관찰(정성적인연구)한후수학적인모델화(정

량적인연구)를실시하는것이일반적인순서이다.

정성적인연구가원시적인연구이며정량적인연구

가한층더진화한연구라고하는인식이있지만정

성적인연구에대해충분한기초완성이되어있지

않다면정량적인수식모델은극히일부현상만예

측할수있던지아니면전시스템의관점에서볼때

의미없는결과가될수있다[1, 2].

콘크리트의내구성과내용연수를예측하는연구

는완전하다고는말할수없지만이미정성적인연

구를넘어수학적인모델의완성을향해진행되고

있다. 하지만시설물의수명예측을위해서여러문

제를남기고있는것에서가장큰것은강구조물의

강재부식및도막열화이다. 열화모델이나환경의

정의가아직까지완전하지못해진행중이며구조

체와방식재로서의복합재에대한성능평가도어

려움을 가지고 있다. 이 때문에 실제 다양한 환경

조건하에서광범위하게최신도장재를포함한열

화패턴조사가우선필요하다.

수명예측에서어느시점을수명이다한시점으

로결정하는지가문제가된다. 보수·보강및개축

등이필요한성능의수준인지, 어느일정값이하가

되었을 경우를 수명이라고 판단할 것인지, 초기치

에 계수를 곱한 값을 수명의 기준(criteria)으로

할것인지등이문제로고려된다. 다음으로는어떤

특성을대상으로삼을것인지고려되어야한다. 대

상으로하는특정성능이요구성능을만족시킬수

없을때수명을다한것이지만시스템중에서는각

각의성능이평행하게저하할경우는극히드물기

때문에 복합적으로 고려하여야 한다. 실제 환경에

서는열화인자가복수이며반응도복잡하므로무엇

보다도범용성을가진수명예측이요구되므로아직

까지어려운문제이다.



124_제16호

2.2 열화패턴의 검토

수명연장을위한보수·보강후부위의성능은

내용연수내에요구성능을만족시키지못하고여

러가지원인에의해조기재열화가발생하기때문

에변화의상황을정확하게파악하는것은앞으로

의보수·보강과새로운시설물의유지관리를위해

중요하다. 조기 재열화의 원인으로는 열화의 상황

을 충분히 파악되지 않았거나, 환경부하의 평가가

불충분했을경우, 보수재의선택이나사양, 시공범

위의 설정의 단계에서 부적절한 판단이 내려졌을

경우에 많이 나타난다. 또한 내재하는 열화인자를

완전히제거하지않은경우, 보수재의특성파악이

불충분한경우, 적합성이나부착성을확보할수없

는경우도조기재열화발생의원인이된다. 재열화

를막기위해서는시설물의열화상황, 보수재의성

능, 보수재의 내구성과 내후성을 명확하게 파악해

야한다. 보통최적화기법에서말하고있는목표를

달성할수있는복수의해중에서최적의해즉, 가

장경제적인유지관리계획을찾는것이중요하다.

하지만유지관리에대한데이터베이스부족과모델

화에서미해결부분이많아쉬운일은아니다[1].

이런이유로외부환경과관련한성능변화곡선

을파악·예측하는것은중요하며평가방법으로는

정성적인 평가와 정량적인 방법이 있다. 일반적으

로상대적인비교에기초하고있는정성적인평가

도유효하다고볼수있지만수명예측의기준으로

서는충분하다고는말할수없다. 또한역학적인특

성, 외관, 열화인자의침투저항성등에대한데이

터를이용한정량적인모델화시뮬레이션법도정확

한예측결과를얻기위해서는다음과같이간단하

지않다.

재료의열화나수명은물질의고유의것이아니

라재료자신의물리적상황과외부로부터의각종

부하작용에의해서변화하고외적요인과내적요인

의 함수이므로 노출되어진 환경마다, 재료마다 일

정하지않다. 일반적으로촉진열화시험을통한수

명예측이많이이루어지고있으며재료를구성하는

물질의구조변화에대한화학반응의속도론에근거

하고있다. 하지만이방법은실제의환경과열화현

상에는 차이가 있어 한정된 상황에서 열화성능을

대상으로 하는 평가법이다. 실제의 환경은 재료에

대해 여러 가지 강약의 열화부하로써 작용하므로

재료의열화가의미하는것은각성능의평균치로

아니고최소치도아닌전체적·종합적해석이필요

한 역이다.

[그림2]의 (a)는여러환경조건에서하나의재료

에대한열화패턴을나타낸개념도이다.

[그림 2] 열화곡선의 패턴.

(a) 환경조건별 열화곡선

(b) 동일 환경에서 재료별 열화곡선




Type 3과같이가혹한환경에서초기부터급격

하게성능이저하되는경우가있는반면에Type 1

과같이가벼운열화환경에장기간에걸쳐좋은성

능을유지하는경우도있다. [그림 2]의 (b)는일정

한환경에대한다양한재료의열화곡선을나타낸

다. 환경에 대해 장기간 성능을 유지할 수 있는

Type A와같은재료가있는반면에조기에열화

하는Type B와같은재료도있다.

이와같이[그림2]에나타난성능저하곡선은어

떤성능을대상으로하는가에따라서완전히다른

패턴으로나타낼수있다. 또한실제환경에서는복

합요인에의해열화가진행되므로물리적인변화

와열화의작용량과의관계는복잡하다. 각요인에

의한 물리적인 성능 저하에 관해서는 가산관계가

성립하지않고일반적으로상승효과(synergistic

effect) 혹은 상쇄효과(antagonistic effect)를

수반하는 열화가 진행되므로 단일 인자의 시험을

통해서는열화매커니즘및패턴을파악하는것은

극히어렵다. 게다가복수열화인자를차례로가해

실제의환경조건에가까운상황을재현하더라도부

하의 적용 순서에 의해서 발생하는 순서효과

(ordering effect)에의해정확한재현에의한분

석은힘들다.

2.3 열화의 평가

시설물의 열화는 [그림 3]과 같이 교량의 열화,

부재의열화, 재료의열화및재료를구성하는물질

의열화와같이피라미드구조(hierarchy)를구성

하면서상관관계를가진다.

이때문에이론적으로는가장하위레벨인재료

를구성하는물질의열화현상의평가에의해교량

의열화까지예측가능한것처럼생각되어질수있

지만실제로는단순하지않다.

교량의열화는너무막연한개념이되므로[그림

3]과 같이 차상위에 있는 레벨로 검토하면 다음과

같다. 부재는 복합적으로‘재료+인터페이스+재료

+…’로서구성되어있지만어느환경조건하에있

어서재료마다의열화패턴이각양각색이므로재료

의열화로부터부재전체의성능열화를정확히정

의하는 것은 어렵다. 열화의 원인은 재료도 될 수

있고인터페이스도될수있고경우에따라서는일

부재료의열화가부재전체의열화에대해치명적

인 향을주기도한다.

부재 전체를 구성하는 모든 재료가 전체적으로

상당히열화되어있어도치명적인열화(파괴)의계

기가없는경우는부재의성능은요구성능을상회

하여수명이남아있는경우도있다. 따라서부재의

열화나수명을재료의직렬내지는병렬모델에의

해서각재료나인터페이스의성능열화로부터구

하려고하면무리가있다.

또한최근의연구경향으로부재레벨의내구성,

내후성실험이실제구조물에가까우므로가장이상

[그림 3] 열화 피라미드 구조.



126_제16호

적인것으로인식하고있지만실험이대규모화되고

비용이많이발생하므로현실적이지는못하다.

따라서[그림4]와같이실제로는재료레벨의실

험을통해서부재성능을구하려고하는것이일반

적인 경향이지만 부재를 구성하는 재료가 복잡화

되는경향속에측정항목도증가할수밖에없고일

반적으로정한시험항목의결과값만으로는부재성

능의정의를할수없는상황에있다. 시스템을구

성하고있는부재의부위마다요구성능도복잡하

고성능저하요인도복수이므로대상으로하는평

가항목의설정이어렵고내구성·내후성만을대상

으로한다고해도부재의전성능의입장에서는일

부에지나지않기때문이다.

또한상위레벨과관련성이명확하지않은하위

레벨의시험항목이많고재료와재료를연결하는

인터페이스에관해서는성능의정의와평가방법등

도거의구축이안되어있는것도원인일수있다.

게다가재료간의성능밸런스가나빠지는것에기

인하는응력집중이나복합요인에의한상승및상

쇄효과도문제를한층더어렵게만든다[1, 3].

[표 1] 방식법의 분류

구 분 원 리 방 법 비 고

재료선택법 ·적정재료 선정 ·표면상태가 안정된 재료·표면반응요소의 억제

·내후성강·내해수강·동 및 동합금

도장법 ·표면을 환경으로부터 차단 ·금속 층으로 피복·비금속 층으로 피복

·금속피복·비금속피복-유기, 무기

환경처리법 ·환경조건의 제어 ·부식을 촉진하는 성분의 제거·부식을 억제하는 성분의 첨가

·제습, pH 조정·부식억제재 첨가

전기방식법 ·전기화학적 제어 ·희생전극의 사용·외부로부터 전위 제어

·희생양극·외부전원

구조상세변경법 ·구조 상세 변경 ·배수구 위치 선정·연결 접속법 변경

[그림 4] 요구 성능과 재료 시험의 상관관계.




3. 도장등방식법

3.1 강재의 부식과 방식법

물이높은곳에서낮은곳으로흐르려는것이자

연현상이듯이금속역시그본래의상태인산화물

로 되돌아가려는 귀소본능의 경향이 있다. 금속은

그자체가자연속에존재하는산화물상태의광석

(철광석)에에너지를가하여얻은것이기때문에에

너지 보존상 불안정하다. 그러므로 금속은 에너지

를 방출함으로써 금속으로 존재하는 것보다 더욱

안정된상태인산화물상태즉, 부식상태로되돌아

가려는경향이있다. 이런의미에서볼때부식이란

금속이그주위의여러가지환경과화학적또는전

기적반응을통하여금속자체의성능을저하시키

고마침내사용할수없게되는현상을말한다.

강재의방식법은시간이흐름에따라여러가지

로개발되고있다. [표 1]은기본적인분류방법으로

부식억제의원리적인측면에서분류된것이고부

식방지법을나타내고있다.

3.2 도장에 의한 방식법

철강재료의사용에있어서소재와환경을물리·

화학적으로또는전기적으로차단함으로써부식을

방지하는 것이 방식의 가장 기본적인 수법이라고

할수있다. 소재를환경으로부터차단하기위해다

른재료를표면에피복하기때문에그피복한재료

와환경또는피복한재료와소재의관계가내식성

에 향을미친다.

일반적으로 피복재료는 금속재료와 비금속재료

로구분된다. 금속재료를피복할경우피복한금속

재료의내식성이문제가된다. 금속과피복금속간

에그리고환경조건에따른전기화학적인위치부

여가 내식성의 원리적인 차이를 유발한다. 그러므

로방식용으로적용할경우이에대한이해가중요

하다.

비금속재료는유기질과무기질로구분된다. 유기

질은도장과라이닝을들수있으며이중에서도료

에의한피복은방식법의대부분을차지하고있다.

다양한방법과적용성으로방식법을고려한다면먼

저 검토하는 것이 일반적이다. 무기질은 화성처리

와유리, 몰탈, 세라믹등이있다.

이와같이여러가지피복재료가존재하지만피

복층이나 피막에 결함이 존재할 경우 내식성능을

저하시키게 되므로 어떤 방법이든 피복할 재료와

금속간의형성이확실하게 착해있어야한다. 이

처럼각종재료를이용하여금속재료에피복함으로

써환경을차단하는방법도복합재료등재료의개

발그리고새로운조합화로점차내식성이향상되

고있다.

도장은적용성과다양성으로현재가장널리이

용되고 있는 방식법으로 부식대책비의 약 65%라

고일컬어지기도한다. 도장은시공을위한특별한

장치가필요치않으며현장시공이가능할뿐만아

니라비교적비용이저렴하고미관의유지를동시

에만족시킬수있다. 하지만도막의내구성은유한

하여일정한주기마다재도장하지않으면안된다.

따라서방식대상시설자체에요구되는사용기간이

길경우에는방식도장의유지보수에대한기술적이

고경제적인고려가필요하다.



128_제16호

1) 강재의 표면처리

적절한도장표면처리의실시여부는도막의방

식효과와 내구성에 커다란 향을 미친다. 강재의

표면에는유지류, 먼지, 녹, 스케일(흑피), 해염입

자등의가용성염류를비롯한각종오염물이부착

되어있다. 이런상태에서도장을했을경우에는도

막의부착율이저하될뿐만아니라이들오염물질

로도막하부식을촉진하기때문에도막의방식효

과를기대할수없게된다. 따라서도장에이들부

착물을제거하고충분한표면처리를실시할필요가

있다.

표면처리는기계적처리와화학적표면처리로구

분된다.

기계적표면처리는가장신뢰도가높은방법으로

슬러그, 규사, 쇼트크리트등의연삭재입자를강재

표면에투사함으로써부착물을제거하여도막의형

성에 적합한 표면조도를 형성하는 방법이다. 회전

하는날개의끝으로부터연삭재를분사하는원심투

사식과압축공기를이용하여노즐로부터연삭재를

분사하는방법이있다. 원심투사식은고능률, 폐

식이므로 주위에 분진의 피해가 없지만 대규모의

설비를 필요로 하고 분사식은 저능률, 이동식이므

로설비가간단하며운반이용이하다.

화학적표면처리는주로공업도장의전처리로이

용되며 탈지, 제청, 화성처리 등의 일련의 공정에

의해 이루어지는 것이 보통이다. 탈지에는 용제탈

지(닦아내는방법, 침지법, 증기세정), 알카리탈지,

에멀젼탈지등이있으면금속의종류, 유지의종류

와부착량, 탈지후의공정등에따라적당한방법

이선택된다.

2) 도료의 적용

도장의요구성능은일반적으로9가지성능이요

구되며적용된다. 크게재료적, 구조적, 시공적, 경

제적으로구별되며공법의선택시종합적으로고

려되어져야한다.

- 재료적 측면 : 내수성 및 내습성, 내이온투과

성·내산성·내알칼리성, 물리적성질, 내후성

및내구성, 금속면이나상도에대한 착성, 1

회에두꺼운도막으로도장가능성

- 구조적측면: 볼트및이음부의마찰계수확보

- 시공적측면: 보수도장성, 도장작업성

- 경제적 측면 : 도장의 초기비용과 보수주기를

고려한비용

4. 중방식도장

중방식도료(heavy duty, high performance

coating)란대형철구조물(교량, 해상구조물, 원자

력발전소, 선박등) 및콘크리트구조물을부식으

로부터보호하기위한도료로장기간에걸쳐심한

부식환경에견딜수있는방식도장시스템을총칭

적으로말한다.

4.1 중방식 도료의 특성

중방식 도장은 일반적으로 다음과 같은 특징이

갖추어져야한다.

첫째, 내수성및내습성이좋아야한다.




둘째, 내이온투과성, 내산성, 내알키리성이우수

하여야한다.

셋째, 물리적성질이우수하여야한다.

넷째, 내후성및내구성이우수하여야한다.

다섯째, 보수도장성, 도장작업성이 우수하여야

한다.

여섯째, 금속면이나 상도에 대해 착성이 우수

하여야한다.

일곱째, 1회에두꺼운도막으로도장이가능하여

야한다.

4.2 강교량용 중방식 도료의 종류

1) 연단계 방청도료

연단계방청페인트는주로오일또는알키드수지

와연단(일명광명단)을배합하여제조한방청목적

의하도용도료로서많이사용되고있다.

2) 알키드계 마감도료

다른중방식도료에비해내수성, 내약품성, 내구

성등도막의물성이떨어지므로연단계방청도료

의상도로서사용되고있다.

3) 무기질 아연말도료

반응기구에따라여러가지형태가있어내구성

이 우수한 무기질수지(주로 에틸실리케이트가 사

용)에 음극보호방식에 의하여 탁월한 방청력을 가

지는아연말을배합하여만든도료이다. 장기내구

성및방청력을갖는방청목적의하도도료로많이

사용되고있다.

4) 염화고무계 도료

건조가빠르며층간 착성이우수하고내수성및

내약품성이우수한특성을가진일액형도료이다. 염

화고무수지의제조중에환경에유해한물질의발생

및휘발성유기용제문제등으로인하여사용이제약

되고있다. 이로인해기존교량의보수등을제외한

신설교량에대한도장시방에는제외되고있다.

5) 역청질계 도료

내수성이 우수한 역청질수지(bitumen)를 용제

에녹인상태로체질안료를배합하여만든도료로

써내수성이우수하고비용이낮다는장점이있다.

장기내구성에는한계가있고흑색등어두운색으

로인하여교량내부의검사및점검시결함의발

견이 어렵다는 점이 있다. 이에 기존 교량의 보수

등을제외한신설교량에대한도장시방에는제외

되고있다.

6) 에폭시계 도료

에폭시기를2개이상가진화합물에활성수소기

를가진경화제(아민또는아마이드계)와부가·중

합하여얻어지는도료로써화합물의형성하는2액

형이다. 화학반응에 의한 망상구조를 가지므로 부

착력, 내약품성, 내수성 및 기계적 물성(내마모성,

내충격성등)이우수하고단단한도막을형성한다.



130_제16호

하지만 화학구조상의 특성 때문에 자외선에 대한

내후성이약하므로외부에노출되는구조물의마감

재료서는부적합하다.

7) 에폭시계 프라이머도료

에폭시수지에방청안료를배합하여만든도료로

써 철재의 방청 프라이머로 유용하다. 강교량용으

로는무기질아연말프라이머를사용하기에적합한

전도의표면처리(SSPC SP 10정도)를할수없는

부위즉, 현장에서발생한부분적인손상부위, 볼트

및연결판을체결한부위에대한현장도장등에프

라이머로사용하고있다.

8) 후막형 에폭시계 도료

하도(무기질아연말도료등)와상도(폴리우레탄,

자연건조형불소수지도료등)의가교역할및중도

로서차단역할을하는도료로사용되고있다.

9) 폴리우레탄계 도료

이소시아네이트(-NCO)를 가진 가교성분과 하

이드로 옥시기(-OH)를 가진 폴리올 성분이 반응

하여 도막을 형성하는 도료이다. 에폭시도료와 같

이화학반응에의한경화기구를갖는도료로단단

한도막을형성하고내후성이우수하다.

10) 자연건조형 불소도료

플루오로 오레핀(fluoro olefin)과 비닐에테르

(vinyl ether)를공중합시켜유기용제에쉽게용

해되어 상온건조가 가능한 도료이다. 불소의 특성

은탄소원자와불소원자간에즉, C-F의결합에너

지가유기화합물중에가장크기때문에자외선이

나대기오염, 산성비등의문제에대해 20년이상

의내후성과내구력이가능하다고이른다. 또한비

닐에테르에 결합되는 특수한 물질이 도막의 광택,

투명성, 경도, 굴곡성, 부착성, 안료와의상용성등

을가지게하므로유기계자연건조형도료중우수

한성능을발휘하는도료중하나이다.

11) 콜탈 에폭시계 도료

에폭시수지에내수성이우수한특히, 탁월한콜

탈을배합하여만든내수성및방청력이우수한도

료이다. 가격면에서도순수에폭시에비해저렴하

고장기적으로보호하기에적합하다. 하지만내후

성이불량하고흑색, 적갈색으로색상이제한되므

로노출구조물에는적용을하지않는다. 또한교량

내부의 검사 및 점검 시 결함의 발견이 어렵다는

점도있다. 이때문에기존교량의보수등을제외

한신설교량에대한도장시방에는제외되고있다.

12) 세라믹계 도료

우수한세라믹의기능과방청성금속분말을폴리

머재료로결합시킨도료로써접착력, 마모성, 충격

성, 내후성, 방청성등여러기능면에서우수하다.

특히, 세라믹재료자체가내구성및내후성에서우

수한 장점을 갖고 있으므로 보수 및 용접 부위 등

여러가지용도로사용되고있다.




4.3 메탈라이징

메탈라이징은1910년대스위스의M. U. Schoop

이 별개의 연소열원으로 가열된 압축공기의 제트

내에용융된납을공급한용탕식용사법을시작으

로 개발되었고 화염을 이용한 가스식 용사(gas

flame thermal spray) 및 아크 열원을 이용한

전기식용사(arc thermal spray)가실용화되었

다. 초기의용사에는Zn 등과같이주로내식성이

양호한연금속피막이사용되었으나시간의경과와

함께경금속피막이주류를이루게되었다.

1950년대는플라즈마제트가개발됨에따라 용

사온도가 10,000K의 플라즈마 용사법(plasma

thermal spray)으로발전되었고1960년대는용

사의 물리적 해석이 연구되었다. 또한 우주항공산

업의 발달로 새로운 내화재료가 폭넓게 이용되어

폭발용사(detonation thermal spray)같은 새

로운기술이개발되었다. 그후, 1973년에진공플

라즈마용사(VPS, Vacuum Plasma Spraying)

가개발되면서용사기술이산업전반에걸쳐폭넓

게 응용되기 시작되었다. 1980년 개발된 고속 화

염용사(HVOF, High Velocity Oxy-Fuel

Spraying)는혁신적인개발이되었다.

메탈라이징(metalizing)은 메탈스프레이

(metal spray)라고도한다. 금속을분사도장하기

위해금속의철사또는분말을조금씩녹여서불어

날리게되는데녹이는방법은아크를사용하는방

법과산소아세틸렌과같은불꽃을이용하는방법

이있다. 불꽃을이용하는방법은철사를차례로내

어그끝을녹이고별도로준비한압착공기를내

뿜어녹인금속을안개모양으로분사하는용사기

를사용한다. 약하고물러서철사로뽑아낼수없는

금속일경우에는분말을사용하는경우도있다. 또

한녹는점이낮은금속일경우에는미리어느정도

의양을녹여놓고그것을조금씩노즐에서 어내

어안개모양으로하기도한다.

메탈라이징이 가장 많이 사용되는 것은 철강의

고온산화를방지하기위해알루미늄을분사하는경

우와철이녹스는것을막기위해아연을분사하는

경우이다.

5. 강교도장의LCC 분석

5.1 이론 정식화

생애주기비용은 시설물의 계획단계에서부터 시

설물의폐기처분시까지의모든비용즉, 계획·설

계비, 건설비, 유지관리비, 폐기물처분비등을합

한것으로시설물의공용수명에필요한모든비용

을의미한다. 본연구도생애주기동안의모든발생

비용을 고려하기 위해 Ehlen & Marshall[2]의

LCC분석및비용분류모델을기본구성으로하여

본연구에서새로이강교도장의LCC 분석추정모

델이 개발되었다. 기본모델은 NIST의 Bridge

LCC 프로그램개발을위한모델이다. 입력변수의

불확실성, 변동성을 고려하지 않는 간단한 접근법

이기때문에본연구에서는불확실성, 변동성을고

려할 수 있는 추정모델이 개발되었다. 생애주기비

용산출의기본식은다음과같다.

PVLCC=IC+PVOMR+PVD (식1)



132_제16호

여기서, PVLCC는 총 기대 생애주기비용의 현

재가치, IC는초기비용, PVOMR는유지관리비용

의현재가치, PVD는처리비용의현재가치를나타

낸다. 그리고 유지관리비용 및 처리비용의 현재가

치를산정하는식은다음과같다.

PVLCC= (식2)

여기서, Ck는k년도에발생하는모든비용(초기비

용, 유지관리비용, 처리비용포함), i는할인율, K은

LCC고려시공용기간또는기대수명을나타낸다.

초기비용(IC)은 일반적으로 관리주체가 최초에

투자하는기본적인매개변수로서시설물의계획과

설계및시공등준공되기전까지발생하는비용으

로 건설비용, 계획·설계·감리비용 등이 포함된

다. 초기비용의산출식은다음과같다.

IC= (x) (식3)

여기서, j는구성항목, x는구성항목에관련된제

반변수, C 는초기비용항에관련된구성항목의적

용비용을나타낸다.

본연구에서는초기비용의대부분을차지하는건

설비용만을고려하여분석되었다. 건설비용은실적

공사공사비, 단가표준, 견적으로 구분하여 비교·

분석되었다.

유지관리비용(PVOMR)은 크게 운 ·관리비

용, 유지·보수비용, 점검·진단비용이라는각각의

합으로표현되며유지관리비용의산출식은다음과

같다.

PVOMR=

OMRk= OMRj(x,k)

OMRj(x,k)=C (x,k)·∫PDFj(mn,vn)dk

(식4)

여기서, OMRk는k년도의j항목까지의유지관리

비용의 총합을 나타낸다. OMRj는 j항목의 유지관

리비용, C 는유지관리비용항에관련된구성항목

의 적용비용,∫PDFj(mn,vn)dk는 k년도에 속하는

구성항목의발생에대한확률 도분포의합을나타

낸다. mn은 k년도에발생하는n번째산술평균, vn

은k년도에발생하는n번째표준편차를의미한다.

처리비용(PVD)은 내구년한이 끝나는 시점에서

해체·폐기에의해발생하는비용으로처리비용의

산출식은다음과같다.

PVD=

Dk= Dj(x,k)

Dj(x,k)=C (x,k)·∫PDFj(mn,vn)dk

(식5)

여기서, Dk는 k년도의 j항목까지의 처리비용의

총합을나타낸다.

유지관리비용과처리비용의산출식에고려된확

률적 LCC 분석방법은 예상되는 불확실성을 확률

분포의 형태 즉, 확률 도함수(probability

dj

∑j=1

Dk

(1+i)k∑k=0

omrj

∑j=1

OMRk

(1+i)k∑k=0

icjC∑

j=1

Ck

(1+i)kK∑k=0

icj

omrj




density function) 및 누적분포함수(cumula-

tion distribution function)의 형태로 표현되

므로LCC분석결과에대한종합적인분석및요인

에따른대응방안의수립도가능하다. 신뢰성있는

분석을위해서는LCC 분석모델과관련된많은변

수에대한확률모델및특성치에대한데이터의통

계처리가필요하다.

5.2 유지관리 모형화

LCC 분석은유지관리 향을주는인자에크게

좌우된다. 인자 중 중요한 것은 설계수준, 지역특

성, 유지보수시기, 시공의품질관리, 환경요소등

이있다. 강교도장은도료종류, 환경, 동적구조거

동등이다르고각시설물에대한열화손상기구도

다르므로목표수명을충족시키기위해서는예방유

지관리(preventive maintenance or proactive

maintenance)가무엇보다도중요하다. 하지만본

연구의2장과같이수명예측에대한연구는광범

위한요소를다루어야하므로또한도장은환경요

소에너무나큰 향을미치므로종합적인상관관

계의특성을규명하기에는아직까지문제가있다.

이와같이수명의결정은급변하는사회적인요구

와시설물의조기열화나급증하는환경부하에기인

하는물리적성능의저하문제를복합적으로고려한

다면상당히복잡하고어려운문제가된다[1].

수명예측은대상이되는현상을주의깊게관찰

한후수학적인모델화를실시하는것이일반적인

순서이다. 정성적인 연구가 원시적인 연구이며 정

량적인연구가한층더진화한연구라고하는인식

이있지만정성적인연구에대해충분한데이터베

이스가되어있지않다면정량적인수식모델은극

히일부의현상의것밖에예측할수없든지전시

스템의관점에서의미없는결과가될우려가있다.

본연구도강교도장의열화모델이나열화환경의

정의가아직미완성단계에있기때문에성능적인

측면의 연구로 분석되었다. 도장의 기능적인 목표

를달성할수있는복수의해중에서가장근사적인

해를찾고자관련전문가그룹의설문으로도출되었

다. 여하튼, 구조적시스템이나열화나수명은물질

고유의것이아니라재료자신의물리적상황과외

부로부터 각종 부하의 작용에 의해서 변화하므로

유지관리전문가그룹에의한근사적인추정도유효

할수있으며도장의기능적측면의접근으로예방

유지관리를도모할수도있다. 이와같이본연구는

도장및강교유지관리전문가그룹에의해도장공

법별로유지관리프로파일이도출되었고비교·분

석을통해장수명화를위한예방유지관리체계를추

정하고자하 다.

[표 2]는전문가그룹에의한전면재도장의시기

[표 2] 전면재도장의 시기별 구분

구 분 내 용

사전도장 ·도막에 거의 녹은 없지만 광택 감소, 백화가 심하고 상도도막이 상실된 부분이 있는 경우(상도도료가15% 정도 떨어져 나간 시점)

중간도장 ·점녹이 많이 발생하여 체킹, 녹, 박리가 부분적으로 발생하 지만 일부 양호한 도막도 존재함

사후도장 ·도막면에 녹, 체킹, 박리가 발생하여 도막효과가 전혀 없는 경우, 강재에 녹이 일부 발생하여 녹을 제거하여야 함(강재손실이 일어남)



134_제16호

[그림 9] 메탈라이징계 재도장 유지관리 프로파일.

[그림 5] 염화고무계 재도장 유지관리 프로파일.

[그림 6] 우레탄계 재도장 유지관리 프로파일.

[그림 8] 세라믹계 재도장 유지관리 프로파일.

를세가지로구분·적용한결과이다. 이를통해서

도장의예방유지관리체제전환을위한기초자료로

활용될수있다.

적정 유지관리수준에 대해서는 열화, 손상 등이

심한시설물에대해긴급보수하는현행유지관리체

제에서벗어나미연에문제가발생할소지를근본적

으로 차단하는 예방유지관리체제로 전환하는 것이

장기적인측면에서비용을최소화한다는관점이다

[3]. 미래비용을 가능한 최소화하여 경제적 손실을

줄이기위해서는적극적인유지관리로전환하여시

설물의안전성에문제가커지기전에손상의악화를

막는것이필요하다. 이러한유지관리체제가예방유

지관리체제로서시설물을적시, 적소에점검하고유

지관리한다면전면보수, 보강시기를연장하고궁

극적으로시설물의공용수명을연장할수있으며이

로인한경제적손실을최소화할수있다.

[그림5∼9]는전문가그룹에의한도장종류별유

지관리 프로파일 결과를 나타낸다. 모든 유지관리

에서의프로파일는첫번째보수도장과두번째보

수도장등다음차수의도장을나타낸다.

[그림 7] 불소수지계 재도장 유지관리 프로파일.




6. 사례적용

최근에적용되어지고있는도장방식에따른생애

주기비용 분석을 위해 [그림 10∼13]과 같이 철도

강교량으로 널리 적용되고 있는 박스거더교, 소수

주형교, 트러스교 및 아치교를 사례대상으로 선

정·분석되었다.

- 박스거더교: 40.0m(경간장)×10.9m(폭)

- 소수주형교: 50.0m(경간장)×12.6m(폭)

- 트러스교: 73.2m(경간장)×10.5m(폭)

- 아치교: 80.0m(경간장)×14.86m(폭)

[그림 12] 트러스교의 단면형상 및 측면도.(a) 단면형상 (b) 측면도

[그림 10] 박스거더교의 단면 형상. [그림 11] 소수주형교의 단면 형상.

[그림 13] 아치교의 단면형상 및 측면도.

(a) 단면형상 (b) 측면도



136_제16호

[표 3] 외부도장 종류별 상세 사양 비교

구 분 공 종 규격 표면처리 제1층 제2층 제3층 제4층 제5층 두께(㎛)

염화고무계

외부(공장)공정 SSPC

SPC10무기질아연말도료

미스트코트

염화고무계도료

두께 75 60 135

외부(현장)공정 SSPC

SPC10염화고무계

도료

두께 60 60

외부 볼트 및 연결판(현장)

공정 SSPCSPC3

염화고무MIO도료



두께 75 60 60 195

폴리우레탄계



미스트코트

후막형에폭시계도료

폴리우레탄도료

두께 75 100 40 215


SPC10폴리우레탄

도료

두께 10 10


공정 SSPCSPC3

에폭시계도료




두께 75 100 40 40 255

불소수지계



미스트코트


불소수지도료

두께 75 100 25 200


SPC10불소수지도료

두께 25 25


공정 SSPCSPC3

에폭시계도료


불소수지도료

불소수지도료

두께 75 100 25 25 225

세라믹계



미스트코트 세라믹 세라믹

두께 75 10 60 145


SPC10 세라믹

두께 25 25


공정 SSPCSPC3 세라믹 세라믹 세라믹

두께 70 70 60 200

메탈라이징계



미스트코트

메탈라이징

메탈라이징

두께 75 10 60 145


SPC10메탈라이징

두께 25 25


공정 SSPCSPC3

메탈라이징

메탈라이징

메탈라이징

두께 70 70 60 200




[표 4] 내부도장 종류별 상세 사양 비교

구 분 공 종 규격 표면처리 제1층 제2층 제3층 제4층 제5층 두께(㎛)

수용성징크실리

게이트계

내부(공장)공정 SSPC


미스트코트

수용성실리게이트

두께 75 100 175

내부 볼트 및 연결판(현장)

공정 SSPCSPC3

에폭시계도료

수용성실리게이트

두께 75 100 175

에폭시계



미스트코트


두께 75 100 175


공정 SSPCSPC3

에폭시계도료


두께 75 100 175

세라믹계



미스트코트 세라믹계

두께 20 180 200


공정 SSPCSPC3 세라믹 세라믹 세라믹

우레탄

두께 60 60 60 120

역청질계



미스트코트

역청질계도료

두께 75 75


공정 SSPCSPC3

염화고무MIO도료

역청질계도료

두께 75 75

우레탄계



미스트코트 우레탄

두께 75 100 175


공정 SSPCSPC3

에폭시계도료 우레탄

두께 75 100 175

불소수지징크신나계



미스트코트 불소수지

두께 75 100 175


공정 SSPCSPC3

에폭시계도료 불소수지

두께 75 100 175



138_제16호

[표 5] 외부도장 종류별 단위공사비용 (단위 : 원/㎡)

구 분 공 종 실적공사비 단가표준 견 적 비 고

염화고무계

외부(공장) 11,583 18,113 22,744

외부(현장) 5,706 5,082 5,468

외부 볼트·연결판(현장) 15,077 37,292 42,204

폴리우레탄계

외부(공장) 14,377 22,798 28,231

외부(현장) 4,031 5,082 3,863

외부 볼트·연결판(현장) 17,259 37,292 48,313

불소수지계

외부(공장) 16,399 28,001 32,203

외부(현장) 12,504 10,822 11,982

외부 볼트·연결판(현장) 21,007 56,288 58,805

세라믹계

외부(공장) 17,446 29,788 34,257

외부(현장) 8,790 7,608 8,424

외부 볼트·연결판(현장) 19,924 53,387 55,774

메탈라이징계

외부(공장) 26,070 44,515 51,193

외부(현장) 17,399 15,059 16,674

볼트·연결판(현장) 30,152 80,792 84,404

[표 6] 내부도장 종류별 단위공사비용 (단위 : 원/㎡)

구 분 공 종 실적공사비 단가표준 견 적 비 고

수용성징크

실리게이트계

내부(공장) 17,758 27,569 31,863

내부 볼트·연결판(현장) 12,962 41,533 44,500

에폭시계내부(공장) 15,505 24,070 27,820

내부 볼트·연결판(현장) 9,773 31,317 33,553

세라믹계내부(공장) 20,363 31,612 36,536

내부 볼트·연결판(현장) 13,160 23,257 45,181

역청질계내부(공장) 14,480 22,232 25,981

내부 볼트·연결판(현장) 9,400 29,400 32,271

우레탄계내부(공장) 16,110 24,733 28,904

내부 볼트·연결판(현장) 9,914 31,007 34,035

불소수지

징크신나계

내부(공장) 21,622 33,197 38,795

내부 볼트·연결판(현장) 12,917 40,401 44,346




또한사례적용에서의[표3]과 [표4]는도장형식

별외부및내부의구체적인사양을나타낸다.

적용에서 분석기간은 철도시설물의 목표수명으

로일반적으로고려되는100년을기준으로분석되

었고LCC 분석에서의할인율은가장널리사용되

고있는실질할인율인4.5%가적용되었다.

LCC 분석모델 및 비용분류 체계는 Ehlen &

Marshall[2]의 모델을 기준으로 분석되었다. 초

기비용(IC)은관리주체가최초에투자하는기본적

인매개변수로서시설물의계획과설계및시공등

시설물이준공되기전까지발생하는비용으로건설

비용, 계획·설계·감리비용 등이 포함되지만 본

연구에서는초기비용의대부분을차지하는건설비

용만을 고려하여 적용되었다. 비용의 적용은 실적

공사비, 단가표준및견적에의한방법으로비교되

었고[4,5] [표 7]과같이수량의산출은철도시설공

단의기준을따랐다[6]. 그리고여러설계자료들을

참고하여최종적으로[표5, 6] 및 [표8]과같이도

장형식별초기비용이산정되었다[7∼12].

유지관리비용(PVOMR)은 크게 운 ·관리비

용, 유지·보수비용, 점검·진단비용의 각각의 합

으로구성된다.

첫번째로운 ·관리비용은강교량의도장에국

한된인건비, 장비비및기타경비만을대상으로하

여야하는데관리주체에따라그리고유지관리조

직의효율성에따라크게달라지므로분석에서제

외되었다. 하지만, [표20]과같이전문업체에서견

적을받은상태조사비용이정기적인관리비용으로

포함되어계상되므로제외에따른차이는없다.

두번째로유지·보수비용은일상적인유지관리

비용및주기적인보수및보강비용의합으로구성

되며본연구에서는[표9]와같이도장상태의유지

관리등급(A, B 및C등급)을달리하여[5] 보다적정

한유지관리전략을찾고자공용후의전면재도장

비용으로분석되었다. 도장상태등급은다음과같이

전면재도장시기별유지관리전략을찾고자설정되

었다.

- 사전단계(C등급) : 도막에거의녹은없지만광

택감소, 백화가심하고상도도막이상실된부

분이 있는 경우 → 전면재도장의 물량이 25%

정도인경우

- 중간단계(B등급) : 점녹이많이발생하여체킹,

녹, 박리가 부분적으로 발생하 지만 양호한

도막도 존재함 → 전면재도장의 물량이 75%

정도인경우

- 사후단계(A등급) : 도막면에 녹, 체킹, 박리가

발생하여 도막효과가 전혀 없는 경우, 강재에

녹이 일부 발생하여 녹을 제거하여야 함(강재

손실이일어남) → 전면재도장의물량이100%

인경우

도장의상태등급별로비계등의설치비용이달라

지므로본연구에서는가정으로C등급은작업차를

이용하는것으로분석되었고B 및A등급은공중비

계를이용하는것으로분석되었고최근적용되어지

고있는이동식비계를함께고려하여비교·분석되

었다. 또한 상태등급별로 조치 발생확률이 고려되

어분석의신뢰성을높이고자하 다.

이와 같은 방법으로 [표 14∼16]은 상태등급이

고려된 교량형식별 제거비용을 나타낸다. 유지관



140_제16호

리적용시단위비용도초기비용과같이실적공사

비, 단가표준 및 견적으로 비교되었으며[4, 5, 7

∼12] [그림 14]와 같이 도장형식별 적절한 유지

관리프로파일을도출하고자도장및유지관리전

문가그룹에 의한 설문조사로 산정되었다. 적정한

유지관리비용을 고려하기 위해서는 도장형식별

유지관리 집행현황을 기초로 한 이력조사의 결과

가 반 되어야 하지만 이력관리현황 및 연구실적

이전무한관계로관련전문가그룹을대상으로하

여이력이추정되었다.

도장전문가 및 교량 유지관리전문가에 의한 광

범위한접근이필요하지만본연구는10명의전문

가그룹으로한정되었다. 보다적절한신뢰성있는

연구결과를 위해서는 전문가 그룹의 구성, 합의

도출의과학적인피드백과정등에대한계속적인

연구가필요하며또한철도강교량의도장에대한

유지관리데이터베이스화및LCC에대한계속적

인연구가필요하다.

참고로 [표 11]은 표면처리 단위비용를 나타낸

다. [표 12]는 환경처리시설의 단위비용을 나타내

고[표13]은폐기물처리의단위비용을나타낸다.

[표 8] 교량형식별 도장 초기비용 산정 (단위 : 원/경간)

구 분 공 종 염화고무계+수용성징크

폴리우레탄계+우레탄

불소수지계+불소수지

세라믹계+세라믹

메탈라이징계+에폭시

실

적

공

사

비

박스

거더교

내부 31,982,878 29,013,570 38,941,942 36,673,763 27,924,505

외부 29,235,192 22,233,268 48,874,804 44,364,907 73,506,925

볼트·이음판 5,593,419 6,403,163 7,793,634 7,391,730 11,186,318

계 66,811,489 57,650,001 95,610,380 88,430,400 112,617,747

소수

주형교

외부 123,873,536 94,205,420 207,089,279 187,980,224 311,458,968

볼트·이음판 3,362,082 3,848,802 4,684,583 4,443,007 6,723,851

계 127,235,617 98,054,222 211,773,862 192,423,231 318,182,819

트러스교

내부 38,615,641 35,030,543 47,017,909 44,279,344 33,715,623

외부 148,043,138 112,586,324 247,495,533 224,658,012 372,229,329

볼트·이음판 12,604,038 14,428,691 17,561,936 16,656,297 25,206,905

계 199,262,817 162,045,558 312,075,377 285,593,652 431,151,856

아치교

내부 57,785,834 52,420,964 70,359,290 66,261,202 -

외부 212,201,504 161,378,552 354,754,195 322,019,437 533,544,643

볼트·이음판 557,834 638,590 777,263 737,181 1,115,617

계 270,545,172 214,438,106 425,890,747 389,017,819 534,660,260




단

가

표

준

박스

거더교

내부 49,650,869 44,544,673 59,787,797 56,932,852 43,350,430

외부 39,223,083 47,144,404 65,650,369 63,236,974 100,739,127

볼트·이음판 13,835,258 13,835,258 20,882,996 19,806,614 29,973,684

계 102,709,210 105,524,335 146,321,163 139,976,440 174,063,241

소수

주형교

외부 166,193,608 199,757,334 278,169,661 267,943,773 426,845,561

볼트·이음판 8,316,071 8,316,071 12,552,313 11,905,323 18,016,527

계 174,509,679 208,073,405 290,721,974 279,849,096 444,862,087

트러스교

내부 59,947,703 53,782,561 72,186,877 68,739,859 52,340,650

외부 198,620,498 238,733,015 332,444,774 320,223,661 510,129,593

볼트·이음판 31,175,945 31,175,945 47,057,102 44,631,616 67,541,778

계 289,744,146 323,691,520 451,688,753 433,595,135 630,012,021

아치교

내부 89,707,899 80,482,158 108,023,038 102,864,797 78,324,431

외부 284,697,885 342,194,210 476,518,412 459,000,959 731,207,594

볼트·이음판 1,379,797 1,379,797 2,082,671 1,975,323 2,989,289

계 375,785,580 424,056,165 586,624,120 563,841,079 812,521,314

견

적

처

리

박스

거더교

내부 57,384,543 52,056,824 69,870,515 65,800,976 50,103,460

외부 47,707,845 54,269,432 74,717,004 72,173,740 114,763,097

볼트·이음판 15,657,832 17,924,234 21,816,618 20,692,117 31,313,958

계 120,750,220 124,250,491 166,404,137 158,666,833 196,180,515

소수

주형교

외부 202,144,712 229,947,062 316,586,242 305,810,082 486,267,055

볼트·이음판 9,411,581 10,773,866 13,113,493 12,437,580 18,822,137

계 211,556,293 240,720,927 329,699,734 318,247,661 505,089,192

트러스교

내부 69,285,224 62,852,618 84,360,597 79,447,097 60,494,155

외부 241,586,206 274,813,215 378,357,011 365,478,259 581,145,121

볼트·이음판 35,282,878 40,389,919 49,160,896 46,626,980 70,561,911

계 346,154,309 378,055,752 511,878,505 491,552,337 712,201,187

아치교

내부 103,680,900 94,054,918 126,240,232 118,887,493 90,525,629

외부 346,283,907 393,910,709 542,327,917 523,867,821 832,999,558

볼트·이음판 1,561,563 1,787,592 2,175,781 2,063,634 3,122,955

계 451,526,370 489,753,219 670,743,930 644,818,949 926,648,143

[표 8] 교량형식별 도장 초기비용 산정(단위 : 원/경간) (계속)

구 분 공 종 염화고무계+수용성징크

폴리우레탄계+우레탄

불소수지계+불소수지

세라믹계+세라믹

메탈라이징계+에폭시



142_제16호

[표 9] 블라스팅 단위비용 (단위 : 원/㎡)

유지관리 등급 비 용 적용비용(기계)

A등급 65,600 68,880

B등급 39,360 41,328

C등급 26,240 27,552

※ 유지관리 등급 기준- 보수도장 표준품셈(2009). p.554A등급 : 도장의 박락이 극히 심하고 요철로 부식이 심한도막 및 강청 및 기타 부착물을 완전히 청락하여 철판의전면이 노출된 정도B등급 : 도장의 발락이 심하고 부분적으로 부식되어 대부분의 도막 및 기타 부착물의 완전 제거를 요하는 정도C등급 : 도장이 부출되어 있는 녹을 제거하고 기타는 와이어 브러쉬로 청소할 정도

[표 7] 교량형식별 도장수량 (단위 : ㎡)

구 분 공 종 수 량

박스거더교

(40m×10.9m)

내부 1,801

외부 1,691

볼트·이음판 371

계 3,863

소수주형교

(50m×12.6m)

외부 7,165


계 7,388

트러스교

(72m×10.5m)

내부 4,349

외부 17,126

볼트·이음판 1,672

계 23,147

아치교

(80m×14.86m)

내부 3,254

외부 12,274


계 15,565

[표 11] 표면처리 단위비용 (단위 : 원/㎡)

구 분 비 용 비 고

철편 외부 4,323 쇳가루 집진

철편 내부 6,763

샌드블라스팅 18,508 모래 폐기물

워터제팅 20,248 분진 없음

[표 12] 환경처리 단위비용 (단위 : 원/㎡)

구 분 비 용 비 고

보호막 설치(분진·방지망) 2,687

[표 10] 비계 설치 단위비용 (단위 : 원/㎡)

구 분 단 위 비 용

공중비계 ㎡ 98,483

이동식비계 ㎡ 12,845

RACK작업차 설치 개소 17,862,564

[표 14] 교량형식별 제거비용 (단위 : 원/경간)유지관리 A등급(사후단계) 적용 시

구 분 공중비계 이동식비계 이동식작업차

강박스거더교 670,204,618 339,385,024 307,627,353

소수주형교 1,281,768,500 649,074,956 572,038,660

트러스교 1,630,663,527 825,751,965 722,884,373

아치교 2,135,876,016 1,081,586,598 941,314,367

[표 13] 처리 단위비용 (단위 : 원/㎡)

구 분 비용 비고

페기물 처리(모래) 3,444

[표 16] 교량형식별 제거비용 (단위 : 원/경간)유지관리 C등급(사전단계) 적용 시


강박스거더교 167,594,528 84,868,220 90,322,513

소수주형교 320,442,125 162,268,739 156,406,588

트러스교 407,709,255 206,459,955 194,136,769

아치교 533,491,898 270,155,048 248,519,236

[표 15] 교량형식별 제거비용 (단위 : 원/경간)유지관리 B등급(중간단계) 적용 시


강박스거더교 502,610,090 254,516,804 235,167,403

소수주형교 961,326,375 486,806,217 433,494,636

트러스교 1,222,954,272 619,292,010 546,610,168

아치교 1,601,863,639 811,167,985 710,432,664




이런이유로LCC 산정은적용확률치및유지관리

프로파일의선정및분석에서유지관리집행현황에기

초한보다광범위하고신뢰성있는접근이필요하다.

세번째로점검및진단비용은‘시설물의안전관리

에관한특별법’에따른정기점검, 정 점검및정

안전진단비용의 합으로 표현되는데 본 연구에서는

[표20]과같이분석되었다. 정확한적용을위해서는

‘안전점검 및 정 안전진단의 대가(비용산정) 기준’

에의한상세한분석이필요하나본연구에서는전문

업체의견적으로다소근사적으로분석되었다.

처리비용(PVD)는철기비용, 폐기비용, 재활용비용

의합으로구성되며본연구에서는재도장공종에서

제거및폐기가동일공종으로이루어지므로유지관리

비용중에유지·보수비용으로고려되어분석되었다.

[표 14]는 도장상태 A등급인 유지관리 사후단계

전략에서 교량종류별 제거비용을 나타내고 [표 15]

는도장상태B등급인유지관리중간단계전략에서

비계종류별비용을나타낸다. 마지막으로[표16]은

도장상태 C등급인 유지관리 사전단계의 제거비용

을 나타내며 본 연구의 적용에서는 이동식 작업차

로적용·분석되었다.

이상과 같이 유지관리는 설계수준, 시공의 품질

관리, 지역여건, 교통특성등에따라크게달라지고

향후유지관리의의사결정, 일정계획, 정비체계, 관

리방안 등에 따라 크게 달라지므로 도장의 유지관

리항목에적절한유지관리프로파일이정립화에관

한연구가지속적으로필요하다.

[표 18∼21]과 같이 교량종류에 따른 도장형식별

생애주기비용 분석결과는 다음과 같이 분석·산정

되었다. IC는초기비용, OC(50년)과OC(100년)은

50년간 유지관리비용, 100년간 유지관리비용을

나타내고 LCC(50년)과 LCC(100년)은 50년간,

100년간의생애주기비용을나타낸다.

[그림15]와같이생애주기100년간누적비용은메

탈라이징계, 불소수지계, 세라믹계, 우레탄계, 염화

고무계순위로경제성이우수한것으로분석되었다.

[그림 14]와 같이 공용 후 염화고무계의 첫 번째

[표 17] 상태조사비용-점검 및 진단(교량연장 50m 기준)

구 분 비용(원) 비 고

정기점검 10,400,948

정 점검 15,397,787

정 안전진단 50,705,266

[그림 14] 도장형식별 유지관리 프로파일.



144_제16호

전면재도장은11년(최확치), 두번째보수도장은9

년(최확치)로분석되었고 우레탄계의 첫번째 전면

재도장은 16년(최확치), 두 번째 보수도장은 13년

(최확치)로분석되었다. 불소수지계의첫번째전면

재도장은 26년(최확치), 두 번째 보수도장은 21년

(최확치)로분석되었고세라믹계의첫번째전면재

도장은22년(최확치), 두번째보수도장은 18년(최

확치)로 분석되었다. 마직막으로 메탈라이징계의

첫번째전면재도장은36년(최확치), 두번째보수

도장은29년(최확치)로분석되었다.

[그림16]과같이유지관리전략에서사후단계및

중간단계보다사전단계가경제적으로절감이훨씬

큰것으로분석되었다. 유지관리전략에따른절감

을분석하면[표18]과같이강박스거더교에서실적

공사비기준으로향후100년간사전단계(C등급) 유

지관리전략으로사후단계(A등급) 보다염화고무계

는9.36억원, 우레탄계는5.22억원, 불소수지계는

2.15억원, 세라믹계는 2.54억원, 메탈라이징계는

0.70억원또한중간단계(B등급) 보다염화고무계는

7.84억원, 우레탄계는 4.65억원, 불소수지계는

2.16억원, 세라믹계는 2.75억원, 메탈리이징계는

1.09억원절감이가능한것으로분석되었다.

[표 19]와 같이 소수주형교에서 실적공사비 기준

으로향후100년간사전단계(C등급) 유지관리전략

으로사후단계(A등급) 보다염화고무계는18.25억

원, 우레탄계는 10.14억원, 불소수지계는 4.29억

원, 세라믹계는5.06억원, 메탈라이징계는1.46억

원또한중간단계(B등급) 보다염화고무계는15.35

억원, 우레탄계는9.05억원, 불소수지계는4.31억

원, 세라믹계는5.48억원, 메탈리이징계는2.25억

원절감이가능한것으로분석되었다.

[표 20]과같이트러스교에서실적공사비기준으

로향후100년간사전단계(C등급) 유지관리전략으

로사후단계(A등급) 보다염화고무계는23.31억원,

우레탄계는 12.98억원, 불소수지계는 5.48억원,

세라믹계는 6.48억원, 메탈라이징계는 1.87억원

또한중간단계(B등급) 보다염화고무계는 19.62억

원, 우레탄계는 11.58억원, 불소수지계는 5.51억

원, 세라믹계는7.01억원, 메탈리이징계는2.88억

원절감이가능한것으로분석되었다.

[표 21]과같이아치교에서실적공사비기준으로

향후 100년간사전단계(C등급) 유지관리전략으로

사후단계(A등급)보다염화고무계는30.67억원, 우

레탄계는 17.05억원, 불소수지계는 7.24억원, 세

라믹계는 8.55억원, 메탈라이징계는 2.48억원 또

한중간단계(B등급) 보다염화고무계는25.84억원,

우레탄계는 15.23억원, 불소수지계는 7.28억원,

세라믹계는 9.25억원, 메탈리이징계는 3.82억원

절감이가능한것으로분석되었다.

이상과같이최근적용성이높아지고있는신도장

계열인불소수지계, 세라믹계, 메탈라이징계에대해

어느정도검증된염화고무계및우레탄계를함께전

문가그룹에의한설문조사평가방법으로고려하여생

애주기동안의경제성이비교·분석되었다.

LCC 분석은계수의불확실성, 변동성등을고려

한확률적인분석방법으로점진적인발전을거듭하

고있지만최근에개발되어진형식이나재료들에대

해서는여전히분석이어렵고신뢰성에문제가된다.

이러한상황으로관련분야의전문가그룹에의한설

문조사에의한합의도출방법도유지관리프로파일

을설정하기위한하나의방법이될수있으며기초

연구로보다타당한연구결과를얻을수있다.




[표 18] 박스거더교 도장형식별 LCC 산정결과(단위 : 억원)

구 분 염화고무계

우레탄계

불소수지계

세라믹계

메탈라이징계

염화고무계

우레탄계

불소수지계

세라믹계

메탈라이징계

비계설치 공중비계(사전단계는 이동식작업차) 이동식비계

실

적

공

사

비

사

후

단

계

IC 0.67 0.58 0.96 0.88 1.13 0.67 0.58 0.96 0.88 1.13

OC(50년) 15.70 11.17 7.50 8.55 6.43 11.19 8.66 6.70 7.28 6.10

OC(100년) 17.95 12.94 9.25 9.89 7.55 12.73 9.93 7.98 8.33 7.03

LCC(50년) 16.37 11.75 8.45 9.43 7.55 11.85 9.24 7.65 8.17 7.22

LCC(100년) 18.62 13.52 10.20 10.78 8.68 13.39 10.50 8.93 9.21 8.15

중

간

단

계

OC(50년) 14.53 10.71 8.20 8.73 6.86 10.54 8.41 7.10 7.38 6.35

OC(100년) 16.44 12.37 9.26 10.11 7.94 11.89 9.61 7.98 8.45 7.25

LCC(50년) 15.20 11.29 9.15 9.61 7.99 11.21 8.99 8.05 8.27 7.47

LCC(100년) 17.10 12.94 10.21 10.99 9.07 12.56 10.19 8.94 9.33 8.38

사

전

단

계

OC(50년) 7.64 6.87 6.33 6.55 6.07 7.54 6.80 6.30 6.51 6.05

OC(100년) 8.59 7.72 7.09 7.35 6.85 8.48 7.65 7.05 7.30 6.83

LCC(50년) 8.31 7.44 7.29 7.44 7.19 8.21 7.38 7.25 7.39 7.17

LCC(100년) 9.26 8.30 8.05 8.24 7.98 9.14 8.22 8.01 8.19 7.96

단

가

표

준

사

후

단

계

IC 1.03 1.06 1.46 1.40 1.74 1.03 1.06 1.46 1.40 1.74

OC(50년) 16.19 11.54 7.62 8.74 6.49 11.68 9.02 6.82 7.48 6.16

OC(100년) 18.52 13.38 9.44 10.14 7.65 13.29 10.36 8.17 8.57 7.12

LCC(50년) 17.22 12.59 9.08 10.14 8.23 12.70 10.08 8.28 8.88 7.90

LCC(100년) 19.55 14.44 10.90 11.54 9.39 14.32 11.42 9.63 9.97 8.86

중

간

단

계

OC(50년) 14.96 11.05 8.37 8.94 6.96 10.98 8.74 7.26 7.59 6.44

OC(100년) 16.93 12.77 9.45 10.37 8.07 12.38 10.01 8.18 8.71 7.38

LCC(50년) 15.99 12.10 9.83 10.34 8.70 12.00 9.80 8.73 8.99 8.18

LCC(100년) 17.96 13.82 10.91 11.77 9.81 13.41 11.07 9.64 10.11 9.12

사

전

단

계

OC(50년) 7.81 7.01 6.41 6.66 6.12 7.71 6.94 6.37 6.61 6.10

OC(100년) 8.78 7.88 7.18 7.47 6.93 8.67 7.81 7.14 7.42 6.90

LCC(50년) 8.84 8.06 7.87 8.06 7.86 8.74 8.00 7.84 8.01 7.84

LCC(100년) 9.81 8.94 8.64 8.87 8.67 9.70 8.86 8.61 8.82 8.64

견

적

처

리

사

후

단

계

IC 1.21 1.24 1.66 1.59 1.96 1.21 1.24 1.66 1.59 1.96

OC(50년) 16.44 11.68 7.67 8.82 6.51 11.92 9.17 6.87 7.55 6.18

OC(100년) 18.81 13.55 9.52 10.22 7.69 13.58 10.53 8.25 8.66 7.16

LCC(50년) 17.64 12.92 9.33 10.40 8.47 13.13 10.41 8.53 9.14 8.14

LCC(100년) 20.01 14.79 11.18 11.81 9.65 14.79 11.78 9.91 10.25 9.12

중

간

단

계

OC(50년) 15.18 11.18 8.43 9.01 6.99 11.19 8.87 7.33 7.67 6.48

OC(100년) 17.18 12.92 9.53 10.46 8.12 12.63 10.17 8.25 8.80 7.43

LCC(50년) 16.39 12.42 10.10 10.60 8.95 12.40 10.12 9.00 9.26 8.44

LCC(100년) 18.38 14.16 11.19 12.05 10.08 13.84 11.41 9.92 10.39 9.39 사

전

단

계

OC(50년) 7.89 7.06 6.44 6.69 6.14 7.79 7.00 6.40 6.65 6.12

OC(100년) 8.88 7.95 7.21 7.52 6.95 8.76 7.87 7.18 7.47 6.93

LCC(50년) 9.10 8.30 8.10 8.28 8.10 9.00 8.24 8.07 8.24 8.08

LCC(100년) 10.09 9.19 8.88 9.10 8.91 9.97 9.11 8.84 9.05 8.89



146_제16호

[표 19] 소수주형교 도장형식별 LCC 산정결과(단위 : 억원)


우레탄계

불소수지계

세라믹계

메탈라이징계

염화고무계

우레탄계

불소수지계

세라믹계

메탈라이징계


실

적

공

사

비

사

후

단

계

IC 1.27 0.98 2.12 1.92 3.18 1.27 0.98 2.12 1.92 3.18

OC(50년) 27.38 18.64 11.77 13.80 9.75 11.19 8.66 6.70 7.28 6.10

OC(100년) 31.38 21.70 14.84 16.08 11.66 12.73 9.93 7.98 8.33 7.03

LCC(50년) 28.65 19.62 13.89 15.72 12.93 11.85 9.24 7.65 8.17 7.22

LCC(100년) 32.65 22.68 16.96 18.00 14.84 13.39 10.50 8.93 9.21 8.15

중

간

단

계

OC(50년) 25.15 17.76 13.13 14.15 10.64 10.54 8.41 7.10 7.38 6.35

OC(100년) 28.48 20.60 14.87 16.50 12.46 11.89 9.61 7.98 8.45 7.25

LCC(50년) 26.42 18.74 15.25 16.07 13.83 11.21 8.99 8.05 8.27 7.47

LCC(100년) 29.75 21.58 16.98 18.42 15.64 12.56 10.19 8.94 9.33 8.38

사

전

단

계

OC(50년) 11.67 10.27 9.41 9.81 9.00 7.54 6.80 6.30 6.51 6.05

OC(100년) 13.13 11.56 10.55 11.02 10.20 8.48 7.65 7.05 7.30 6.83

LCC(50년) 12.94 11.25 11.53 11.73 12.18 8.21 7.38 7.25 7.39 7.17

LCC(100년) 14.41 12.54 12.67 12.94 13.39 9.14 8.22 8.01 8.19 7.96

단

가

표

준

사

후

단

계

IC 1.75 2.08 2.91 2.80 4.45 1.75 2.08 2.91 2.80 4.45

OC(50년) 28.02 19.47 11.96 14.13 9.88 11.68 9.02 6.82 7.48 6.16

OC(100년) 32.13 22.70 15.15 16.49 11.86 13.29 10.36 8.17 8.57 7.12

LCC(50년) 29.77 21.55 14.87 16.93 14.33 12.70 10.08 8.28 8.88 7.90

LCC(100년) 33.87 24.78 18.05 19.29 16.31 14.32 11.42 9.63 9.97 8.86

중

간

단

계

OC(50년) 25.72 18.53 13.40 14.50 10.84 10.98 8.74 7.26 7.59 6.44

OC(100년) 29.13 21.52 15.17 16.94 12.72 12.38 10.01 8.18 8.71 7.38

LCC(50년) 27.46 20.61 16.30 17.30 15.29 12.00 9.80 8.73 8.99 8.18

LCC(100년) 30.87 23.60 18.08 19.74 17.17 13.41 11.07 9.64 10.11 9.12

사

전

단

계

OC(50년) 11.89 10.59 9.53 9.98 9.11 7.71 6.94 6.37 6.61 6.10

OC(100년) 13.39 11.93 10.69 11.22 10.35 8.67 7.81 7.14 7.42 6.90

LCC(50년) 13.64 12.67 12.44 12.78 13.56 8.74 8.00 7.84 8.01 7.84

LCC(100년) 15.13 14.01 13.60 14.02 14.80 9.70 8.86 8.61 8.82 8.64

견

적

처

리

사

후

단

계

IC 2.12 2.41 3.30 3.18 5.05 2.12 2.41 3.30 3.18 5.05

OC(50년) 28.53 19.72 12.06 14.28 9.94 11.92 9.17 6.87 7.55 6.18

OC(100년) 32.71 23.00 15.30 16.67 11.96 13.58 10.53 8.25 8.66 7.16

LCC(50년) 30.64 22.13 15.35 17.46 14.99 13.13 10.41 8.53 9.14 8.14

LCC(100년) 34.83 25.40 18.59 19.86 17.01 14.79 11.78 9.91 10.25 9.12

중

간

단

계

OC(50년) 26.16 18.76 13.53 14.66 10.93 11.19 8.87 7.33 7.67 6.48

OC(100년) 29.64 21.79 15.32 17.13 12.85 12.63 10.17 8.25 8.80 7.43

LCC(50년) 28.28 21.16 16.82 17.84 15.99 12.40 10.12 9.00 9.26 8.44

LCC(100년) 31.75 24.20 18.62 20.31 17.90 13.84 11.41 9.92 10.39 9.39

사

전

단

계

OC(50년) 12.06 10.69 9.59 10.06 9.17 7.79 7.00 6.40 6.65 6.12

OC(100년) 13.58 12.04 10.76 11.31 10.42 8.76 7.87 7.18 7.47 6.93

LCC(50년) 14.18 13.09 12.89 13.24 14.22 9.00 8.24 8.07 8.24 8.08

LCC(100년) 15.70 14.45 14.05 14.49 15.47 9.97 9.11 8.84 9.05 8.89




[표 20] 트러스교 도장형식별 LCC 산정결과(단위 : 억원)


우레탄계

불소수지계

세라믹계

메탈라이징계

염화고무계

우레탄계

불소수지계

세라믹계

메탈라이징계


실

적

공

사

비

사

후

단

계

IC 1.99 1.62 3.12 2.86 4.31 1.99 1.62 3.12 2.86 4.31

OC(50년) 34.23 23.14 14.37 16.95 11.81 11.19 8.66 6.70 7.28 6.10

OC(100년) 39.25 26.96 18.21 19.78 14.16 12.73 9.93 7.98 8.33 7.03

LCC(50년) 36.22 24.76 17.50 19.80 16.12 11.85 9.24 7.65 8.17 7.22

LCC(100년) 41.24 28.58 21.33 22.64 18.48 13.39 10.50 8.93 9.21 8.15

중

간

단

계

OC(50년) 31.39 22.03 16.11 17.39 12.94 10.54 8.41 7.10 7.38 6.35

OC(100년) 35.56 25.57 18.24 20.31 15.18 11.89 9.61 7.98 8.45 7.25

LCC(50년) 33.38 23.65 19.23 20.25 17.25 11.21 8.99 8.05 8.27 7.47

LCC(100년) 37.55 27.19 21.36 23.17 19.49 12.56 10.19 8.94 9.33 8.38

사

전

단

계

OC(50년) 14.16 12.43 11.35 11.84 10.84 7.54 6.80 6.30 6.51 6.05

OC(100년) 15.94 13.99 12.73 13.31 12.29 8.48 7.65 7.05 7.30 6.83

LCC(50년) 16.15 14.05 14.47 14.70 15.15 8.21 7.38 7.25 7.39 7.17

LCC(100년) 17.93 15.61 15.85 16.16 16.60 9.14 8.22 8.01 8.19 7.96

단

가

표

준

사

후

단

계

IC 2.90 3.24 4.52 4.34 6.30 2.90 3.24 4.52 4.34 6.30

OC(50년) 35.17 24.22 14.65 17.42 11.99 11.68 9.02 6.82 7.48 6.16

OC(100년) 40.34 28.27 18.65 20.37 14.45 13.29 10.36 8.17 8.57 7.12

LCC(50년) 38.07 27.46 19.17 21.76 18.29 12.70 10.08 8.28 8.88 7.90

LCC(100년) 43.24 31.50 23.17 24.70 20.75 14.32 11.42 9.63 9.97 8.86

중

간

단

계

OC(50년) 32.22 23.02 16.49 17.90 13.22 10.98 8.74 7.26 7.59 6.44

OC(100년) 36.51 26.76 18.68 20.93 15.55 12.38 10.01 8.18 8.71 7.38

LCC(50년) 35.12 26.26 21.00 22.23 19.52 12.00 9.80 8.73 8.99 8.18

LCC(100년) 39.40 30.00 23.19 25.27 21.85 13.41 11.07 9.64 10.11 9.12

사

전

단

계

OC(50년) 14.48 12.84 11.52 12.09 11.00 7.71 6.94 6.37 6.61 6.10

OC(100년) 16.31 14.47 12.92 13.59 12.50 8.67 7.81 7.14 7.42 6.90

LCC(50년) 17.38 16.08 16.04 16.43 17.30 8.74 8.00 7.84 8.01 7.84

LCC(100년) 19.21 17.71 17.44 17.93 18.80 9.70 8.86 8.61 8.82 8.64

견

적

처

리

사

후

단

계

IC 3.46 3.78 5.12 4.92 7.12 3.46 3.78 5.12 4.92 7.12

OC(50년) 35.81 24.57 14.77 17.60 12.07 11.92 9.17 6.87 7.55 6.18

OC(100년) 41.08 28.68 18.83 20.59 14.57 13.58 10.53 8.25 8.66 7.16

LCC(50년) 39.27 28.35 19.89 22.52 19.19 13.13 10.41 8.53 9.14 8.14

LCC(100년) 44.54 32.46 23.95 25.50 21.69 14.79 11.78 9.91 10.25 9.12

중

간

단

계

OC(50년) 32.79 23.34 16.65 18.09 13.34 11.19 8.87 7.33 7.67 6.48

OC(100년) 37.15 27.14 18.86 21.17 15.71 12.63 10.17 8.25 8.80 7.43

LCC(50년) 36.25 27.12 21.77 23.00 20.46 12.40 10.12 9.00 9.26 8.44

LCC(100년) 40.61 30.92 23.98 26.09 22.83 13.84 11.41 9.92 10.39 9.39

사

전

단

계

OC(50년) 14.70 12.97 11.59 12.18 11.06 7.79 7.00 6.40 6.65 6.12

OC(100년) 16.56 14.62 13.01 13.70 12.59 8.76 7.87 7.18 7.47 6.93

LCC(50년) 18.17 16.76 16.71 17.10 18.18 9.00 8.24 8.07 8.24 8.08

LCC(100년) 20.02 18.40 18.12 18.62 19.71 9.97 9.11 8.84 9.05 8.89



148_제16호

[표 21] 아치교 도장형식별 LCC 산정결과(단위 : 억원)

구분 염화고무계

우레탄계

불소수지계

세라믹계

메탈라이징계

염화고무계

우레탄계

불소수지계

세라믹계

메탈라이징계


실

적

공

사

비

사

후

단

계

IC 2.71 2.14 4.26 3.89 5.35 2.71 2.14 4.26 3.89 5.35

OC(50년) 47.43 32.84 21.42 24.80 18.06 11.19 8.66 6.70 7.28 6.10

OC(100년) 54.32 38.15 26.76 28.81 21.45 12.73 9.93 7.98 8.33 7.03

LCC(50년) 50.14 34.99 25.68 28.69 23.40 11.85 9.24 7.65 8.17 7.22

LCC(100년) 57.02 40.29 31.02 32.70 26.79 13.39 10.50 8.93 9.21 8.15

중

간

단

계

OC(50년) 43.71 31.39 23.70 25.38 19.54 10.54 8.41 7.10 7.38 6.35

OC(100년) 49.48 36.33 26.79 29.51 22.78 11.89 9.61 7.98 8.45 7.25

LCC(50년) 46.42 33.54 27.95 29.27 24.89 11.21 8.99 8.05 8.27 7.47

LCC(100년) 52.18 38.47 31.05 33.40 28.13 12.56 10.19 8.94 9.33 8.38

사

전

단

계

OC(50년) 21.02 18.77 17.42 18.05 16.76 7.54 6.80 6.30 6.51 6.05

OC(100년) 23.64 21.10 19.52 20.26 18.96 8.48 7.65 7.05 7.30 6.83

LCC(50년) 23.73 20.91 21.68 21.94 22.10 8.21 7.38 7.25 7.39 7.17

LCC(100년) 26.35 23.24 23.78 24.15 24.31 9.14 8.22 8.01 8.19 7.96

단

가

표

준

사

후

단

계

IC 3.76 4.24 5.87 5.64 8.13 3.76 4.24 5.87 5.64 8.13

OC(50년) 48.43 34.22 21.72 25.32 18.26 11.68 9.02 6.82 7.48 6.16

OC(100년) 55.47 39.81 27.23 29.47 21.76 13.29 10.36 8.17 8.57 7.12

LCC(50년) 52.19 38.46 27.58 30.96 26.38 12.70 10.08 8.28 8.88 7.90

LCC(100년) 59.23 44.05 33.10 35.11 29.89 14.32 11.42 9.63 9.97 8.86

중

간

단

계

OC(50년) 44.60 32.66 24.11 25.94 19.85 10.98 8.74 7.26 7.59 6.44

OC(100년) 50.48 37.84 27.27 30.21 23.20 12.38 10.01 8.18 8.71 7.38

LCC(50년) 48.35 36.90 29.97 31.58 27.98 12.00 9.80 8.73 8.99 8.18

LCC(100년) 54.24 42.08 33.13 35.84 31.32 13.41 11.07 9.64 10.11 9.12

사

전

단

계

OC(50년) 21.37 19.30 17.60 18.33 16.93 7.71 6.94 6.37 6.61 6.10

OC(100년) 24.03 21.71 19.73 20.59 19.19 8.67 7.81 7.14 7.42 6.90

LCC(50년) 25.12 23.54 23.47 23.96 25.06 8.74 8.00 7.84 8.01 7.84

LCC(100년) 27.79 25.95 25.59 26.22 27.32 9.70 8.86 8.61 8.82 8.64

견

적

처

리

사

후

단

계

IC 4.52 4.90 6.71 6.45 9.27 4.52 4.90 6.71 6.45 9.27

OC(50년) 49.27 34.62 21.88 25.57 18.36 11.92 9.17 6.87 7.55 6.18

OC(100년) 56.45 40.28 27.48 29.77 21.93 13.58 10.53 8.25 8.66 7.16

LCC(50년) 53.79 39.52 28.58 32.02 27.62 13.13 10.41 8.53 9.14 8.14

LCC(100년) 60.97 45.18 34.19 36.22 31.19 14.79 11.78 9.91 10.25 9.12

중

간

단

계

OC(50년) 45.34 33.02 24.32 26.21 20.01 11.19 8.87 7.33 7.67 6.48

OC(100년) 51.33 38.27 27.52 30.53 23.41 12.63 10.17 8.25 8.80 7.43

LCC(50년) 49.86 37.92 31.03 32.66 29.28 12.40 10.12 9.00 9.26 8.44

LCC(100년) 55.85 43.17 34.23 36.98 32.68 13.84 11.41 9.92 10.39 9.39

사

전

단

계

OC(50년) 21.65 19.45 17.70 18.46 17.02 7.79 7.00 6.40 6.65 6.12

OC(100년) 24.36 21.89 19.84 20.74 19.31 8.76 7.87 7.18 7.47 6.93

LCC(50년) 26.17 24.35 24.41 24.90 26.29 9.00 8.24 8.07 8.24 8.08

LCC(100년) 28.88 26.79 26.55 27.18 28.58 9.97 9.11 8.84 9.05 8.89




[그림 15] 도장형식별 누적 생애주기비용 비교(박스거더교, 중간단계, 견적 처리).

[그림 16] 유지관리수준별 누적 생애주기비용 비교(박스거더교, 염화고무계, 견적 처리).



150_제16호

7. 결론

강교량의부식열화손상은구조물의내하력이나

내구성을저하시키는원인으로교량성능에악 향

을미치게된다. 방식법으로도장은가장널리이용

되고있지만부식환경에노출되면노화되어그기

능이감소되거나상실된다. 뿐만아니라비교적최

근에 보급되어진 도장계는 실제 교량의 열화조사

데이터가 적어 방식수명 예측이 곤란하며 적절한

도장방식의선정이용이하지않다.

본연구는이러한배경으로최근적용이높아지

고 있는 일반 중방식도장에서부터 불소수지계, 세

라믹계 및 메탈라이징계를 생애주기 동안의 강교

도장방식에대한경제성을분석하 다. 사례대상으

로 흔히 철도교량으로 적용되고 있는 박스거더교

(40.0m×10.9m), 소수주형교(50.0m×12.6m), 트

러스교(73.2m×10.5m) 및 아치교(80.0m×

14.86m)를 적용하여 정량적·정성적인 방법으로

생애주기비용이 분석되었다분석하 다.

생애주기100년간누적비용은메탈라이징계, 불

소수지계, 세라믹계, 우레탄계, 염화고무계순위로

경제성이 우수한 것으로 분석되었다. 그리고 공용

후염화고무계의첫번째전면재도장은11년(최확

치), 두번째보수도장은9년(최확치)으로분석되었

고 우레탄계의 첫 번째 전면 재도장은 16년(최확

치), 두 번째 보수도장은 13년(최확치)으로 분석되

었다. 불소수지계의 첫 번째 전면 재도장은 26년

(최확치), 두번째보수도장은21년(최확치)으로분

석되었고세라믹계의첫번째전면재도장은22년

(최확치), 두번째보수도장은 18년(최확치)으로분

석되었다. 마지막으로 메탈라이징계의 첫 번째 전

면재도장은36년(최확치), 두번째보수도장은29

년(최확치)으로분석되었다.

이상과같이강구조물에대한유지·보수의중요

성이더욱부각되고있어도장방식에대한생애주

기동안의경제적인대안을찾고자본연구는사례

연구를통해생애주기비용을비교하고자하 다.

참고문헌

[1] 박동천, 안재철(2007). “유기계 건축 재료의

열화성능평가방법의문제점및경시변화를

고려한수명예측의중요성에관한해석적연

구,”대한건축학회논문집, 제23권 제4호,

pp.103-111.

[2] Ehlen, M. A. and Marshall, H. E.

(1996). "The Economics of New-

Technology Materials: A Case Study

of FRP Bridge Decking", Building and

Fire Research Laboratory, National

Institute of Standards and Techno-

logy, Gaithersburg, MD 20899.

[3] OECD (1981). Bridge Maintenance,

Rep. Road Research, Road Research

Group, Organization for Economic

Co-operation and Development.

Paris. France.

[4] 국토해양부, 한국건설기술연구원(2009). 건

설공사실적공사비적용공종및단가.

[5] 한국건설기술연구원(2009). 건설공사 표준




품셈.

[6] 한국철도시설공단(2008). 철도노반공사 수

량및단가산출표준.

[7] 한국철도시설공단(2009). 호남고속철도 제1

공구노반실시설계.

[8] 한국철도시설공단(2009). 성남∼여주복선

전철 제7공구(곤지암∼이천간) 노반 실시설

계.

[9] 한국철도시설공단(2009). 성남∼여주 복선

전철제9공구(부발∼여주간) 노반실시설계.

[10] 한국철도시설공단(2005). 경전선복선전철

제4공구(북창원∼마산간) 노반실시설계.

[11] 한국철도시설공단(2005). 경전선 복선전철

제10공구(반성∼진주간) 노반실시설계.

[12] 한국도로공사(2007). 설계실무자료집.


J®ÝD(bÑ ' Àn2¤ ±Ý: ù Ë³ · 2014-06-25 · J®Ý D (bÑ ' À n2 ¤ ±Ý: ù Ë³ @ In steel bridges, the depreciation of strength and durability is caused by the damage of

Documents