• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권3호
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• pp.78-103
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• 2016

본 연구는 부석사 무량수전의 측면 지붕부 결구 구조에 관한 연구이다. 부석사 무량수전은 일제시대에 해체 보수한 기록이 있으며, 팔작지붕의 측면 지붕부 결구 구조기법과 추녀, 귀서까래 등의 결합 수법들이 정연한 형태로 결구되지 않고, 조선시대 팔작지붕의 측면 지붕부 결구구조와 이질적인 요소가 많아 원형이 아닌 것으로 끊임없이 제기되어 왔다. 또한, 그 편년에 대해 다양한 의견(13세기, 12세기 건축)들이 국내외 학자들에 의해 제시되어 왔었다. 본 연구는 동아시아 목조건축 구조틀이라는 관점에 근거하여, 중국 당 송대 팔작지붕에서 부석사 무량수전과 측면 지붕부 결구구조 기법과 유사한 건축을 대상으로 평면비 및 어칸과 퇴칸의 비례를 상호 비교하여 살펴 본 결과 부석사 무량수전의 측면 지붕부 결구구조는 팔작지붕에서도 볼 수 있는 기법으로 판단하였다. 부석사 무량수전처럼 측면 서까래가 내부 보(량(梁))에 직접 접하는 기법은 중국 당 송대 팔작지붕 건축에서도 흔하게 볼 수 없는 수법으로, 중국의 팔작지붕은 당대(唐代) 이후에 산화(山花, 합각) 양가(梁架)를 구성하여 팔작지붕의 측면을 구성하는 기법이 발달되어, 명청대 이전까지 크게 발전된 것으로 보인다. 또한 귀서까래의 발달과정 중 평행서까래에서 말굽서까래로 전환되기 이전 방식인 평행복사연(平行輻射椽)이 현재 부석사 무량수전의 귀서까래 방식과 유사한 것으로 보인다. 다만, 추녀의 중간부분부터 귀서까래가 걸치지 않는 부석사 무량수전의 방식은 중국에서도 현재까지 확인되지 않은 방식으로 부석사 무량수전의 특성으로 보인다. 이런 기법들을 살펴본 결과 부석사 무량수전의 측면 지붕부 결구구조는 중국 남방지역에서는 볼 수 없으며, 북방 지역의 당 송대(唐 宋代) 및 요대(遼代) 시기에 볼 수 있는 기법으로, 건축물의 편년시기와 평면에서 어칸과 퇴칸의 비례 관계를 고려해볼 때 동아시아 북방지역에서 볼 수 있는 고식(古式)의 구조 기법으로 판단된다. 부석사 무량수전의 측면 지붕부 결구구조가 변형된 것이 아니고, 팔작지붕 고유의 방식일 가능성이 있는 만큼 향후 부석사 무량 수전의 평면과 어칸 및 퇴칸의 비례, 측면 지붕부 결구구조를 중심으로 고려시대 이전 폐사지 중 팔작지붕으로 추정되는 건물의 측면 지붕부 결구구조에 대해 복원 설계에 좋은 참고가 될 것으로 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.393-404
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• 2014

본 연구는 전통건축 방식의 지붕곡을 전산학적으로 재해석하고 지붕가구부를 구성하는 부재들간의 기하학적 상관관계를 3D 데이터로 설계하기 위한 방안을 제시한다. 지붕곡을 형성하는 여러 개의 구성 요소, 즉 지붕가구부 부재들간의 상관관계를 전통건축 축조 방식에 근거하여 함수식으로 정의하고 분석된 데이터를 토대로 사용자가 원하는 지붕면을 구성하기 위한 각 부재들의 3차원 데이터 자동 생성 기법을 구현한다. 제안하는 방식은 부재간의 상관관계를 고려하여 지붕곡의 속성이 변경되면 지붕곡에 영향을 미치는 여러 개의 부재들이 자동으로 재설계되는 방식으로써 전통건축 설계의 효율을 높일 수 있다. 또한, 한옥의 다양한 지붕곡 설계를 보장하면서도 체계적인 설계와 규격화된 생산 및 가공을 가능하게 하여 한옥의 보급에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집 제1권1호(통권1호)
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• pp.255-263
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• 2004

광명시 경륜 경기장은 국민 체육진흥공단에서 턴키(Turn key)공사로 발주하였고, CS구조+공간건축+대우건설, 삼성건설, 태영건설의 제출안이 당선되어 현재 시공중에 있다. 경기장의 저층부는 PC로 설계되었고, 지붕은 철골 트러스를 사용한 Dome 형상으로 이루어져 있다. 돔 지붕의 개념은 지붕에 물을 부었을 때 가장 흘러가기 쉬운 방향으로 트러스를 배치하여 유연한 힘의 흐름을 유도하는 것이다. 143.6m(폭)${\times}$183.5m(길이)${\times}$21m(높이)의 지붕엔 지붕의 개념인 Flow Truss를 물이 흐르는 방향의 방사형으로 배치하고, 내부에 압축링(Compression Ring Truss)과 외부에 인장링(Tension Ring Truss)를 설치하여 힘의 흐름을 단순화시켰고, 실내에서 보기에 플로우 트러스의 간격을 넓게 유지함으로써 개방감을 극대화시켰다. 또한 Flow Truss는 동일한 곡률과 길이로 설계하여 표준화시킴으로써 시공성과 경제성을 동시에 만족토록 하였다. 현재 저층부 시공은 거의 완료된 상황이고, 곧 지붕을 설치할 예정이다. 본 고에서는 돔 지붕의 형성 개념과 설계 과정을 살펴보고, 접합상세 등의 해결에 대해 살펴보겠다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.519-529
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• 2003

최근에 스틸하우스나 고층아파트 지붕에 경량형강 지붕트러스의 사용이 증가하는 추세이다. 그러나 현재 지붕트러스와 하부구조의 앵커 접합부의 설계는 거의 경험에 의존하는 실정이다. 본 논문에서는 냉간성형형강 지붕트러스 앵커 접합부의 구조적인 거동에 관한 실험적인 연구를 서술하였다. 트러스부재와 접합철물은 스크류로 접합하였으며, 하부구조의 구조재료에 따라 시공성 및 구조적인 성능이 우수한 단순한 형태의 접합철물을 사용하여 철근콘크리트구조인 경우 케미컬 앵커볼트 그리고 강구조인 경우는 용접 및 DX-Pin을 사용하여 하부구조와 연결하였다. 다양한 접합부 형태에 대한 인발실험을 수향하여 접합부의 강도 및 강성을 측정하였으며, 이를 AISI시방서(1996) AISC시방서(1989)규정에 근거한 설계강도와 비교하였다. 또한 스크류 연결부의 최대전단강도식을 제안하여 실험결과와 비교하였다.

• 한국전통조경학회지
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• 제39권3호
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• pp.56-64
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• 2021

정자는 전통 조경에서 중요한 경관적 장치이자 공간을 구성하는 대표적인 시설이다. 전통 조경공간에 대한 해석과 계승을 위해서는 전통 정자의 형상과 구조에 대한 연구도 동반되어야 한다. 하지만 전통 정자의 양식과 구조에 관한 연구는 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구는 정자의 형상을 결정짓는데 가장 비중이 큰 지붕부를 대상으로 구조적 특성의 규명을 목적으로 하였다. 연구결과는 다음과 같다. 구조를 파악할 수 있는 15개의 한칸형 전통 사각정자를 대상으로 분석한 결과 한 칸 정자의 지붕부의 유형을 구분짓는 주요 부재는 보, 종도리, 동자임을 확인하였다. 지붕 부재의 유무에 따라 정자는 보, 보+종도리보+동자, 종도리, 동자 등 5가지 유형으로 분류되었다. 또한 지붕부의 형상 분류를 토대로 보에 작용하는 하중과 결구를 분석한 결과 한칸형 전통 사각정자에서 보가 수장과 하중의 균형을 이루는 역할을 하기 위한 것임을 확인하였다. 본 연구는 정자 지붕부의 형태와 부재의 역할과 기능에 대해 크기, 비율, 하중 등으로 면밀하게 해석을 시도하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국조경학회지
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• 제38권5호
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• pp.102-112
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• 2010

본 연구는 전통사찰에 자리잡고 있는 부불전의 건축적 특성을 파악하기 위하여 25개 사찰을 대상으로 건축요소와 의장요소를 고찰한 것이다. 연구의 대상이 된 한 부불전은 명부전, 영산전, 응진전, 약사전, 원통전, 미륵전이며, 이들에 대하여 건축의 규모, 지붕의 형태, 공포구성, 단청, 닫집의 유무 및 형태를 상호비교하여 부불전의 현황을 분석하였다. 명부전은 모든 사찰에 조성되어 있지만(25사례)규모나 건축요소(지붕, 공포)등에서 가장 획일적인 모습으로 나타났다. 영산전(14사례)과 응진전(15사례)도 대부분 3간 규모이며, 맞배지붕과 익공식이 주류를 이루고 있음을 알 수 있다. 반면에 관음전(12사례)은 팔작지붕의 사례가 8사례이며, 내부의 단청도 금단청을 사용한 사례가 9건, 그리고 닫집이 있는 경우도 6건에 이르는 등, 부불전 중에서 가장 화려한 건축요소가 구사되어 있다. 약사전은 사례수는 적지만(6건) 대부분이 공포를 사용하고 있으며, 소규모 건물임에도 불구하고 각 사찰의 약사전은 대부분이 문화재로 지정되어 있을 정도로 건축적 가치가 높이 평가 받고 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.575-578
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• 2012

단일창호를 적용한 KNU 식물공장 모델의 냉난방 에너지 부하를 DesignBuilder를 이용하여 해석하였다. 상추의 적정생육온도인 $20^{\circ}C$를 기준으로 이중창호를 적용한 경우와 에너지 소모량을 비교 분석하였다. 단일창호가 이중창호에 비해 연간 냉방부하는 약 128 MWh 감소하고 난방부하는 약 26 MWh 증가하여 단일창호가 냉방부하저감에 유리하다고 판단된다. KNU 식물공장의 중앙에 위치한 공간의 상부를 지붕구조물로 닫거나 계절별로 개폐하면서 냉난방부하에 미치는 영향을 계산하였다. 지붕구조물을 설치하게 되면 단위유닛이 취득하는 태양열이 감소하여 냉방부하가 감소하게 된다. 또한 지붕구조물을 상시 닫아두는 것이 계절별로 여닫는 것보다 냉방부하 저감에 유리하다. 식물공장 측면벽에 overhang과 sidefin을 설치하면 차양효과로 냉방부하가 감소하지만 감소비율은 크지 않았다. 에너지 부하의 대부분을 차지하는 냉방부하를 낮추기 위해 구조물이나 차양을 설치할 수 있으나 절감효과에 비해 설치비가 증가할 수 있기 때문에 추가 경제성 연구가 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권9호
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• pp.623-629
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• 2012

본 연구는 집수면으로 사용되는 지붕재질에 따라 집수되는 빗물의 수질을 평가하고, 지붕면에서 지의류/이끼의 존재여부에 따른 수질변화를 관찰하였다. 실험은 5가지 다른 재질의 재료[나무, 나무(이끼 서식), 콘크리트, 초벌기와, 슬레이트]로 설치된 지붕면에서 수행되었다. 각 지붕면에서의 빗물수질을 관찰한 결과, 초벌기와 지붕으로부터 집수된 빗물이 이용에 가장 적합한 재료로 나타났다. 이는 초벌기와 재질 특성에 따른 표면 온도의 상승과 자외선에 의한 살균효과 때문인 것으로 판단된다. 이끼류가 포함된 나무지붕과 일반 나무 지붕에서 집수된 빗물의 수질을 비교한 결과 이끼는 TOC, nitrate, sulfate 및 phosphate 농도에 영향을 미치는 것으로 관측되었다. 그리고 슬레이트 지붕으로부터 유출된 빗물 내 석면의 농도는 평균 0.002개/$cm^3$로 검출되었으며 이러한 결과는 환경부 다중이용시설기준 및 노동부 사무실 기준인 0.01개/$cm^3$ 규정을 만족한 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.95-102
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• 2010

본 연구에서는 목조한옥구조 적심부 실물화재 실험을 통하여 목조건축문화재 지붕 상부구조 내부의 연소특성을 분석하였다. 실험체는 숭례문 지붕 내부 구조의 특성을 고려하여 제작하였으며, 기와를 제외한 강회, 보토, 적심, 개판 순으로 구성하고 위치별로 열 측정 장치를 설치하였다. 첫 번째 실험은 목조건축 문화재의 적심 지붕구조를 가지는 경우 연소 및 화재 성상을 알아보았다. 두 번째 실험은 화염이 직접 접촉하는 서까래와 천정 개판 상 하부에 방염도료를 도색하여 방염도료 내화 성능을 알아보았다. 세 번째 실험은 적심부와 개판 사이에 방염천을 넣어 적심부 및 강회층에 화염 전파에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 그 결과 목조 한옥구조 지붕의 적심부 화재 전파는 외부 화염의 제거 후에도 내부에 장시간에 걸쳐 연기와 화염이 계속 진행함을 보였다. 또한, 방염도료의 경우 내열효과를 보였으며, 방염천의 경우 화염전파온도를 $100^{\circ}C$ 이하로 유지할 때 적심부로부터 화염전파차단 효과를 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.139-149
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• 2016

건물의 지붕 외장재는 강한 풍압 또는 태풍으로 인한 부압으로 지붕 외장재와 지붕 골조 간에 접합철물인 스크류가 인발되어 지붕외장재의 박리, 비산을 초래함으로써 인명, 재산적 피해가 발생함으로서 스크류 인발에 대한 대책이 요구되고 있다. 본 연구에서는 '인서트 너트'라는 철물을 지붕외장재가 설치되는 프레임에 체결하여 스크류의 관통 깊이를 증가시켜 인발 저항력을 높였으며 시험편 인장실험을 통한 단순 스크류 접합과 인서트 너트 접합의 인발 강도를 비교하였고 Solid Work를 이용한 모델링 해석을 통해 실제 사용되는 지붕외장재와 동일한 조건의 실험체를 제작하여 정적실험 및 가상의 풍하중을 이용한 동적실험을 통해 일반적인 스크류 접합 지붕외장재와 인서트 너트를 사용한 지붕외장재를 비교하였다.