플로팅 구조물의 거동은 함체의 크기에 따라 많은 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그에 따라 함체의 거동을 표현하기 위한 해석모델은 해석의 단순성, 파랑하중과의 상호작용의 연계정도를 고려하여 그 형태 또한 달라지게 된다. 해석모델에는 함체에 발생하는 진동을 효과적으로 저감시키기 위한 진동저감시스템을 포함하는 경우도 있다. 함체의 해석모델에 진동저감시스템의 해석모델이 연계되면 이들 해석모형이 상호결함된 통합모형은 더욱 복잡한 경향을 가지게 된다. 본 연구에서는 함체의 해석모형을 강체거동을 하는 단순한 모형으로 가정하고 해석모형이 가지는 동적특성을 ICA기법을 통하여 효과적으로 추정하는 기법을 다룬다. 이를 위하여 실험과 ICA 기법을 이용하여 동적추정이 가능한지를 평가해보고 이를 플로팅 구조물에 적용하기 위한 기법을 다룬다.
플로팅건축은 기존 육상의 건축과 달리 다양한 주체와 복잡한 협업이 이루어지므로, 분야별, 단계별 협업에서 프로젝트 참여자들간의 긴밀한 의사소통이 요구되어 진다. 효율적인 정보관리를 위해 국내 외에서 이용되고 있는 BIM(Building Information Modeling)을 활용하면 플로팅건축 프로젝트의 효율적인 진행을 가능하게 한다. 설계프로세스별 정보수준에(LOI) 관한 기준을 정의함으로써 BIM기반 통합설계프로세스 진행시 단계별 적합한 정보를 제공하도록 하였다.
두 개의 완전-차동형 OTA들과 하나의 커패시터를 이용한 시뮬레이티드 플로팅 인덕터를 제안했다. 제안한 플로팅 인덕터의 동작 원리를 기술했고, 실험 결과들을 제시했다. 실험 결과들은 이론적인 예측과 실험적인 성능이 잘 일치한다는 것을 보였고, 제안한 플로팅 인덕터가 기존의 인덕터들보다 약 두 배 큰 Q 인수를 가진다는 것을 보였다. 제안한 인덕터의 3차 일립틱 저역-통과 여파기에 응용 역시 제시하였다.
초대형 플로팅 구조물의 상부구조는 육상 구조물과는 달리 파랑하중의 영향을 받기 때문에 하부부체의 변형에 의해서 상부구조물에는 부가 모멘트가 크게 발생한다. 이와 같은 부가모멘트의 저감을 위하여 보-기둥 접합부에 반강접의 도입에 관한 연구와 반강접의 비선형 거동을 고려한 상부구조물의 연구는 초기단계이다. 본 연구에서는 초대형 플로팅 구조물의 상부구조물에 정적하중과 진폭의 크기가 다른 파랑하중이 동시에 작용할 경우 강접 골조와 부분적으로 반강접 접합부가 사용된 상부구조체에 대한 1, 2차 소성해석을 수행하였다. 접합부는 웨브에 더블 앵글을 가진 상하 앵글(TSD)접합을 적용하였으며 상부 구조물에 파랑하중이 작용할 경우 소성거동에 따른 응답특성에 대하여 분석하였다.
레저용 플로팅 건축물은 구조물 안전성, 건축물 용도, 건설 및 관리 경제성, 주변 지역이나 도시와 개발 연계성, 해양환경에의 영향 등을 고려할 때 입지선정에 대한 체계적 지침과 합리적 기준이 반드시 필요하다. 그러나 현재 우리나라에는 레저용 플로팅 건축물이 많이 계획되고 설치되는 시점에 있음에도 불구하고 입지선정에 관한 연구나 지침이 전혀 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 레저용 플로팅 건축물의 입지선정을 위해 체계적 입지선정프로세스. 합리적 입지선정기준 및 입지평가지침을 제시하는 것이 목적이다. 본 연구에서는 지자체나 민간 기업에서 레저용 플로팅 건축물을 계획할 경우 체계적이고 합리적 입지선정에 활용할 수 있도록 입지선정과정, 입지선정기준, 입지평가항목 및 요인을 그림과 표로 알기 쉽게 제시하였다.
현장 공사의 제약이 많은 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 방안 정립을 위한 기초 연구로서 모듈러 시스템이 적용된 유럽의 사례를 분석하여 이를 유형에 따라 분류하였다. 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 유형은 단위 건축물 모듈러 유형, 단위 공간 모듈러 유형, 계획 개념으로서 모듈러 유형으로 구분될 수 있었다. 유럽에서 가장 많이 사용된 유형은 소규모 풀로팅 주거 건축에서 적용된 단위 건축물 모듈러 유형이었고, 단위 공간 모듈러 유형은 중규모 이상의 건축물에 적용 가능한 유형이었다. 계획 개념으로서의 모듈러 유형은 실현된 사례는 많지 않았으나, 건축물의 다양성을 수용할 수 있는 유형이며, 플로팅 건축의 영역을 확장하여 플로팅 도시와 같이 보다 큰 규모의 영역에 적용될 수 있는 가능성을 내포하고 있다.
플로팅건축물은 최근 지구온난화에 따른 해수면의 상승, 소득 증대 및 관광행태 변화에 따라 급증한 해양 레포츠 수요에 대응하는 효과적인 건축물이다. 국내 플로팅건축은 이미 전문회사들이 등장한 유럽과 비교하여 초보적인 도입기 이다. 플로팅건축은 프로그램, 형태, 건축규모, 층수, 위치, 접근방법, 이동성, 에너지 자립도 등 8가지 기준에 따라 유형 구분이 가능하다. 또한 시공된 주거시설을 대상으로 분석 한 결과 플로팅건축의 디자인 특성은 (1) 2층 규모, (2) 면적 비율이 높은 데크, (3) 장방형의 균형감 있는 매스, (4) 조망 극대화, (5) 친수공간 확보, (6) 공간의 통합적 사용 및 합리적 면적 배분의 평면계획, (7) 수면 반사를 고려한 단면계획, (8) 모듈화 및 유닛화 등으로 정리할 수 있다.
우리나라는 국토 면적에 비해 해안선이 길어 해양공간 및 연안지역의 개발 잠재력이 높으며 플로팅 건축물의 활용 가능성이 매우 크다. 또한 세계 최고 수준의 조선 및 건축기술을 가지고 있어 플로팅 건축물 관련 설계 및 시공기술을 체계적으로 확립한다면 국내 외시장에서 충분히 경쟁력을 갖출 수 있는 여건이 마련되어 있다. 본 연구는 플로팅 건축물의 본격적인 기술개발에 앞서 국내외 시장현황을 살펴보고 관련 산업동향을 파악하여 플로팅 건축물의 기술개발 및 산업화률 위한 기초자료를 확보하는데 그 목적이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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