DSCT 파일과 강재 파일을 적용한 잔교의 거동 비교 분석

Abstract

기후변화에 따라 해수면 상승, 설계 파고 증가 및 육상공간의 부족 등의 문제로 해상 공간자원 확보 요구가 증가하고 있으며, 이에 매립식이 아닌 고성능 잔교 형식의 구조물 개발에 대한 연구가 진행되어 오고 있다. 기존 강재 파일 잔교의 경우, 좌굴파괴 및 부식 문제를 발생시켜 구조물의 안전성 위험을 초래할 수 있으며, 좁은 지간으로 인해 유지보수에 대한 어려움이 있다. 최근 많은 연구가 진행된 DSCT 신형식 구조는 내측 및 외측관 사이에 콘크리트가 충진되어 3축 구속효과로 콘크리트의 강도가 증가하며, 연성도 측면에서 유리하다. 또한, 자중이 작아 재료에 대한 절감 효과가 있어 경제적이다. 본 연구에서는 동일 외력 작용시, 파일 개수가 30본인 기존 강재 잔교와 16본의 DSCT 파일로 지지하는 잔교에 대하여 유한요소해석을 수행하고 성능을 비교하였다. 해석 결과, DSCT 파일 적용 잔교의 경우, 변위 및 응력에서 기존 강재 파일 잔교보다 더 높은 성능을 보여주었으며, 최적화된 파일 배치는 잔교의 성능을 더 향상 시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, 강재관 대신의 GFRP 관을 적용한 DSCT 파일의 사용은 해양구조물 적용시, 부식에 대한 문제를 개선시킬 수 있을 것으로 보인다.