| 논문명 |
하모니서치 기반 군공항 활주로 유지관리 LCC 최적화 연구 / A Study on Harmony Search-Based LCC Optimization for Military Airfield Runway Maintenance |
| 저자명 |
정상훈(Sang-Hun Jung) ; 임종권(Jong-Kwon Lim) ; 이민재(Min-Jea Lee) |
| 수록사항 |
한국건설관리학회 논문집, Vol.27 No.4 (2026-07) |
| 주제어 |
생애주기비용; 하모니서치; 군 공항; 활주로 유지관리; 메타휴리스틱 ; Life Cycle Cost (LCC); Harmony Search (HS); Military Airfield; Runway Maintenance; Metaheuristics |
| 요약1 |
본 연구는 군공항 활주로 유지관리의 생애주기비용(LCC)을 최적화하기 위하여 하모니서치(Harmony Search, HS) 알고리즘을 적용하였다. 기존의 LCC 산정 방식은 고정된 보수 시나리오에 기반하여 장기적인 비용 누적 효과와 불확실성을 충분히 반영하지 못하는 한계를 가진다. 이에 본 연구에서는 주기적 보수 주기(P), 대규모 보수 주기(R), 자재 등급(M), 장비 조합(E)을 주요 의사결정 변수로 설정하고, 다양한 변수 조합을 체계적으로 탐색할 수 있는 HS 기반 최적화 모델을 구축하였다. 분석은 길이 3,000m, 폭 45m 규모의 군공항 활주로를 대상으로 20년 기간 동안 수행되었으며, 직접비뿐 아니라 활주로 통제에 따른 간접비를 포함한 총 LCC를 산정하였다. 시뮬레이션 결과, HS 기반 방법은 전통적 방식 대비 유의미한 비용 절감 효과를 보였으며, GA 및 PSO와 비교하여 유사한 수준의 비용 최적화를 달성하면서도 계산 효율성과 해의 안정성 측면에서 더욱 우수한 성능을 나타냈다. 또한, 민감도 분석을 통해 자재 등급, 장비 구성, 통제시간 가정이 총 비용에 미치는 주요 영향 요인으로 명확히 확인되었다. 이러한 결과는 HS가 군공항 활주로 유지관리 분야에서 비용 효율성과 의사결정 지원을 동시에 제공할 수 있는 매우 실용적인 최적화 기법임을 시사한다. |
| 요약2 |
This study applies the Harmony Search (HS) algorithm to optimize the life cycle cost (LCC) of military airfield runway maintenance. Conventional LCC estimation methods, based on fixed maintenance scenarios, have limitations in adequately reflecting long-term cost accumulation effects and inherent uncertainties. To address this issue, this study defines key decision variables, including periodic repair cycle (P), major rehabilitation cycle (R), material grade (M), and equipment configuration (E), and develops an HS-based optimization model capable of systematically exploring various combinations of these variables. The analysis was conducted over a 20-year period for a military airfield runway with a length of 3,000 m and a width of 45 m. The total LCC was estimated by incorporating not only direct costs but also indirect costs associated with runway closure. The simulation results indicate that the HS-based approach achieves significant cost reduction compared to the conventional method. In addition, it demonstrates comparable optimization performance to GA and PSO while exhibiting superior computational efficiency and solution stability. Furthermore, sensitivity analysis confirms that material grade, equipment configuration, and assumptions regarding runway closure time are major factors influencing overall cost trends. These findings suggest that HS is a highly practical optimization method capable of simultaneously improving cost efficiency and supporting decision-making in military airfield runway maintenance. |
