• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.11-21
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• 2011

비정형 건축물은 건축가의 디자인 의도를 반영한 다양한 형태의 외장 디자인을 포함한다. 이러한 비정형 형태의 외장부재는 NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) 라 불리는 이 방향 곡률로 구성된 불규칙한 자유곡선면을 포함하고 있어 실제 외장부재의 생산 및 시공을 위해서는 3차원 비정형 BIM 기술을 적용한 패널최적화 단계를 거쳐야 한다. 본 연구에서는 역공학(Reverse Engineering) 기법을 근간으로 사례연구를 통해 비정형 건축물 BIM 도구인 디지털 프로젝트를 활용하여 패널형태를 구축하고 패널 최적화 결과를 도출한다. 최적화 결과 도출된 비정형 패널부재의 곡률 형상에 따른 Mock-Up 패널제작을 통해 패널종류에 따른 제작 용이성을 테스트하고 레이저 스케닝 기술을 사용하여 설계한 패널과 생산된 패널과의 데이터를 비교함으로써 이방향 곡률 곡면부재의 제작정밀도를 분석한다. Mock-Up 부재 제작 시 전문가 인터뷰를 통하여 국내에서 수행되고 있는 현행 비정형 외장부재 생산방식의 문제점을 도출하고 개선방안을 제시한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.95-106
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• 2014

비정형 건축물의 건설에서 가장 어려운 공정은 복잡한 디자인으로 이루어진 외장패널을 제작 및 시공하는 것이다. 설계자는 비정형 건물의 부드러운 곡면형태를 훼손하지 않는 범위 안에서 복잡한 곡면을 갖는 패널의 양을 축소하여 패널제작 및 시공비용을 최적화함이 필요하다. 특히 설계초기단계에서 다양한 건축외관을 디자인하고 각 설계대안의 예상공사비를 추정하면서 설계의도를 충족하는 적절한 대안을 찾는 것은 대단히 중요하다. 하지만 대부분의 설계사무소들은 비정형 건축물의 패널최적화에 대한 이해, 기술 및 데이터가 부족하여 초기설계 단계에서 예상공사비 산정, 설계 대안 비교를 통한 예상공사비 조정등의 업무를 효과적으로 수행하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구는 비정형 건축물 설계자가 쉽게 접할 수 있는 범용 어플리케이션을 이용하여 비정형 건축물의 외장패널을 최적화하는 방법을 제시하며 최적화 결과와 국내 비정형 건설프로젝트의 외장공사에 대한 실적공사비를 접목하여 최적화 진행에 따른 공사비 변화정도를 산출하는 방법을 제시한다. 연구결과의 적용성을 검증하기 위해 국내에서 최근 완공된 비정형 건축프로젝트의 사례연구를 수행한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.565-575
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• 2022

최근 디지털 설계기술의 발전에 따라 건축가의 창의성을 극대화한 비정형 설계가 급증하고 있다. 그러나 다양한 비정형 곡면을 구현하기에는 많은 어려움이 발생하고 있다. 비정형 형상구현을 위한 패널분할은 mesh, developable surface, tessellation, subdivision 등의 분할기법이 적용된다. 비정형 패널의 제작 시 이러한 분할기법의 적용과정은 복잡하고 생산데이터 추출에 많은 인력과 시간이 투입된다. 따라서 비정형 건물의 설계 후 패널제작을 위한 생산데이터 추출과정을 빠르고 체계적으로 수행할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 이에 본 연구는 빌딩모델, 생산장비 성능, 패턴정보를 종합적으로 고려하여 비정형 패널의 생산데이터 자동생성을 위한 수학적 알고리즘을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 패널분할 시 수학적 알고리즘을 제시하였고, 비정형 곡면으로의 Mapping을 통해 CNC 장비를 위한 생산데이터를 추출하였다. 본 연구의 결과는 비정형 콘크리트 패널 생산을 위한 데이터 자동생성을 가능하게 하여 생산성 향상과 원가절감에 기여한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권2호
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• pp.155-162
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• 2020

본 연구에서는 비정형 패널 제작 기술력 향상을 위한 기초적인 연구로 비정형 패널의 오차율을 분석하였다. 이에 본 연구에서는 우선적으로 비정형 패널 제작시 매끄러운 형상을 표현하기 위해 콘크리트 대신 혼합모르타르를 사용하여 적정 배합비를 도출하였다. 그 후 도출한 배합비를 적용하여 비정형 패널을 CNC장비를 통해 제작하였으며 패널의 오차율을 분석하였다. 본 연구에서는 두 가지의 배합을 선정하였으며 선정한 첫 번째 배합은 혼합시멘트 페이스트 배합, 두 번째 배합은 혼합모르타르 배합이었다. 실험결과 두 배합모두 품질적 측면에서 만족하는 정량적 수치를 보였다. 하지만 두 배합모두 양생하는 방법에 차이를 두었고 이로 인해 오차가 발생했다. 이를 통해 오차율은 사용재료의 특성과 재료 간 화학반응의 문제보다는 패널을 양생하는 방법에 따라 더 많은 영향을 끼치는 것으로 판단하였다. 본 연구는 현재 기초적인 연구수행으로 추후 본 연구를 토대로 추가적인 연구를 진행한다면 콘크리트 타설시 흘러내림을 방지하는 방안과 오차율을 줄일 수 있는 양생방법을 찾는 연구가 함께 병행되어야 한다. 위와 같은 연구수행을 통해 비정형 패널 제작에 대한 연구 및 개발에 기여할 수 있으며 나아가 비정형 건축시장에서 경쟁력을 확보할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4616-4626
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• 2013

디지털 기술의 급속한 발전과 함께 비정형 건축은 그 실현가능성을 높여 왔으며, 비정형 형태로 계획된 복잡한 형태의 건축 외피를 성공적으로 구축하기 위한 패널분할과 최적화 기법 연구에 대한 필요성이 증가하고 있다. 본 논문은 비정형 건축곡면의 성공적인 구축을 위한 선행과제로서 비정형 곡면과 건축곡면 패널분할 기법을 통합적 관점에서 재분류하고 명확한 개념정립을 제시하였으며, 패널분할 최적화 기법의 유형 분류와 유형별 특징 및 사례를 연구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4259-4265
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• 2012

본 논문은 최근 국내 비정형 건축설계에 적용된 디지털 기술들과 기술 적용과정에서 도출된 문제점 등을 분석함을 그 목적으로 하며, 이를 위하여 세 개의 국내 비정형 건축 사례를 선정하여 전문가 인터뷰와 문헌조사를 통하여 비정형 설계 및 시공을 위하여 적용된 디지털 기술들을 분석하였다. 그 결과 비정형 곡면을 위한 패널 최적화의 필요성, 파일 호환성 확보의 중요성, 비정형 건축의 복잡한 형상으로 인한 시공성 확보의 어려움, 패널 부재제작시 3D 데이터 수용의 어려움이 발견되었으며, 도출된 문제점에 대한 사례별 해결방안을 분석하여 보았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3528-3537
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• 2013

비정형 건축곡면의 패널분할 최적화 정도를 평가하기 위한 여러 가지 최적화 평가기법들이 개발되어 적용되고 있으나 이러한 평가기법과 평가지표들은 독립성, 보편성을 확보하고 있지 못하다. 그러므로 본 연구에서는 비정형곡면 패널분할 최적화 평가기법 및 평가지표에 관한 사례 및 선행연구 고찰을 통한 독립성 및 보편성이 확보되는 비정형 곡면 패널분할 최적화의 정량적 평가를 위한 평가항목 추출과 평가지표의 제안이 이루어진다. 제안된 세 가지 패널분할 최적화 평가항목은 원형 충실도, 생산 용이성, 연속성이며, 원형 충실도를 위한 평가지표로는 곡면 일치, 생산 용이성을 위한 평가지표로는 평면성, 평면 패널 비율, 연속성을 위한 평가지표로는 접선 연속성, 사이 간격이 제안되었으며 그 산출방법이 함께 제안되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권5호
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• pp.449-456
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• 2019

최근 비정형 건축물의 비중이 증가함에 따라 거푸집 재사용이 불가하여 건설폐기물이 증가하고 있는 추세이다. 또한 비정형 건축물 건축 시 생산자의 숙련도에 따라 비정형 패널의 품질이 결정되며 이에 따른 정확한 공사비 측정불가 및 인건비 증대라는 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 비정형 건축물의 문제점을 보완하기 위하여 오차율이 적고 작업성이 좋은 최적의 배합을 찾는 것을 목표로 실험을 진행한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2019년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.53-54
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• 2019

Currently, the market for free-form building continues to grow, but the technology for construction of free-form building in Korea is still in need of much study. In this study, we focused on this problem and conducted basic study for development a side formwork control system to product various types of FCP. As a result of this study, it is expected that it will be able to secure competitiveness for the free-form building market, which is expected to contribute greatly to the growth of the construction industry.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.6-7
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• 2021

Although the development of free-form architectural technology continues, it consumes a lot of money and time due to the one-time formwork and the difficulty of maintaining quality due to manual work. To this end, in this study, a shape connection technique was proposed and verified to improve the limitations of implementing the curved surface of the existing lower multi-point press. In order to improve the accuracy of the shape, a curved surface was implemented using a silicon cap and a silicon plate. As a result of the error analysis of the shape, a small value of less than 3 mm was found. This study can implement more accurate curved surfaces than conventional technologies and produce high-quality free-form panels.