• 제목/요약/키워드: 한국건축

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준불연 초경량 지오폴리머의 물성 (Properties of quasi-noncombustible ultra-lightweight geopolymer)

  • 김유택
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.132-139
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    • 2019
  • EPS 단열재는 우수한 단열성능과 경제성, 초경량 등의 장점으로 각광받고 있는 건축재이다. 하지만 EPS 단열재는 가연성 물질로서 화재 시 연소되기 쉽고, 유해가스를 방출시킴으로써 대규모 인명피해를 유발 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 산업부산물인 IGCC fused slag 및 Si sludge를 활용하여 초경량 지오폴리머를 제작하고, EPS 단열재의 대체 가능성에 대해 확인하고자 하였다. 그 결과, 조분쇄 상태의 탄소 함량이 적은 IGCC fused slag를 이용하였을 경우 0.04 MPa, $0.064g/cm^3$의 압축강도 및 밀도를 갖는 초경량 지오폴리머를 제작할 수 있었고, 이때의 열전도율은 0.072 W/mK을 나타내었다. 이는 KS M 3808에서 제시하는 EPS 열전도율 값의 1.5~2배 정도의 높은 물성이지만 시중에서 판매하는 EPS 단열재와 큰 차이가 없으며 보통 매립되는 산업 부산물을 재활용한다는 점과 세라믹 재료 특성상 화재시에도 고온에서 버틸 수 있다는 큰 장점이 있기 때문에 화재시 쉽게 발화되어 다량의 유독가스를 방출시키는 EPS 단열재의 단점을 해결할 수 있는 차세대 단열재로서의 가능성은 충분하다고 판단되었다.

액상화 재해지도를 이용한 수도권 전력구 매설지반의 지진시 위험도 평가 (Seismic Risk Assessment on Buried Electric Power Tunnels with the Use of Liquefaction Hazard Map in Metropolitan Areas)

  • 백우현;최재순
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.45-56
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    • 2019
  • 본 연구는 수도권 지역의 전력구 매설지반을 대상으로 지진 재현주기 1,000년을 고려한 최대기반암가속도 0.154g로 설정하여 지진시 위험을 평가하였다. 이때, 지진시 위험도 평가는 총 3단계로 진행하였으며 1단계는 대상지역의 지반조사 정보를 기초로 지반분류를 우선 실시한 후, 액상화 발생가능성을 파악할 수 있는 Macro영역 기법인 지반증폭계수를 이용한 액상화 발생가능지수(LPI, Liquefaction Potential Index) 재해지도를 이용하여 후보지를 선정한다. 2단계 위험도 평가는 1단계 평가에서 액상화 발생가능성이 매우 높게 판정된 전력구 주변의 시추주상도를 바탕으로 부지특성을 반영한 지진응답해석을 수행하고 이를 토대로 액상화 발생가능성 지수를 재산정하여 지진시 액상화 위험도를 상세평가 하였다. 3단계는 시추공자료를 기반으로 하는 한계성을 보완하기 위하여 2단계에서 액상화 발생가능성이 높게 평가된 대상 전력구의 현장조사를 실시하여 건설시 보강공법적용, 내진설계적용 및 현장상태 등을 고려하여 최종적으로 액상화 위험도를 평가하였다.

장기하중이 FRP-보강근 콘크리트 보의 휨균열폭에 미치는 영향 (Effect of Long-Term Load on Flexural Crack Widths in FRP-Reinforced Concrete Beams)

  • 최봉섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.694-701
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    • 2018
  • FRP-보강근 콘크리트 부재들은 FRP-보강근이 철근에 비해 낮은 탄성계수와 부착강도를 갖고 있어 철근콘크리트 부재에 비해 과도한 균열폭의 가능성이 클 수 있다. 따라서 외국의 기준들에서는 FRP-보강근 콘크리트 부재의 균열제어를 위하여 허용균열폭의 제한규정을 두고 있는데, ACI 440.1R-15 설계지침에서는 최대 보강근 간격으로 제어하는 간접적인 방법으로 제안하고 있다. 그러나 제안식은 아직까지 장기하중이 균열폭에 미치는 시간종속적인 효과를 반영하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 장방형단면뿐만 아니라 T형단면의 FRP-보강근 콘크리트 보를 대상으로 장기실험을 통하여 얻어진 실험결과를 바탕으로 단면형태별 균열폭 특성을 구분하여 파악하므로 써 장기균열폭 예측모델을 제안하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 따라서 단면형태별로 각각 한 개씩 의 철근콘크리트 비교시험체를 포함한 4개의 장방형보와 4개의 T형 보로 구성된 총 8개의 시험체를 제작하여 시공하중의 영향을 고려한 1년간 4점 가력 장기휨실험을 수행하였다. 결과로서 시간종속적인 영향을 받는 순수장기균열폭은 철근 시험체에 비해 보강근의 탄성계수가 낮은 GFRP나 AFRP-보강근 시험체에서는 2.6~3.0배 증가하였으나 CFRP-보강근 시험체에서는 1.1~1.4배 증가에 그쳤다. 또한 즉시균열폭을 포함한 총장기균열폭은 장방형단면과 T형단면 시험체에서 평균적으로 각각 즉시균열폭의 약 2.4와 3.1배 증가를 보여주어 보수적으로 각각 2.5와 3.5의 시간종속계수를 구분하여 제안하였다.

북미 4개 도시 커뮤니티가든 사례조사에 의한 역할과 특성 비교 연구 (Case Study of the Roles and Characteristics of Community Gardens in Four North American Cities)

  • 신명진;최정민
    • 한국조경학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.26-40
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    • 2018
  • 국내 주거재생 및 도시재생 사업이 활성화됨에 따라 주거환경 및 경관 개선, 그리고 공동체 활동에 대한 관심 증대로 인해 도시농업의 일종인 커뮤니티가든에 대한 관심 역시 증가하고 있다. 하지만 국내 커뮤니티가든에 대한 인식은 아직 도시농업의 범주를 벗어나지 못하고 있으며, 실천방안 논의 역시 기초 단계에 머물러 있는 현황이다. 따라서 본 연구는 커뮤니티가든의 발상지인 북미 4개 도시 커뮤니티가든의 현황을 직접 현장 조사하고, 공간적 구성 및 사회적 기능을 중심으로 분석함으로써 사례 도시별 커뮤니티가든의 특성을 탐구하여 국내 커뮤니티가든 연구에 있어 유의미한 시사점을 도출하고자 하였다. 연구 방법으로는 커뮤니티가든이 활발하게 운영 관리되고 있는 시애틀, 뉴욕, 필라델피아와 밴쿠버 등 4개 도시의 총 166개 커뮤니티가든에 대한 현장조사를 실시한 후, 각 도시별 커뮤니티가든 4곳을 선정하여 분석을 진행하였다. 연구 결과, 각 도시의 커뮤니티가든은 입지 성격 및 사회적 수요에 따라 다양한 기능을 수행하고 있음이 확인되었다. '근교외' 도시인 시애틀과 밴쿠버 커뮤니티가든의 경우, '참여'의 장으로써의 역할이 강조되고 있는 반면, '도심'에 위치한 뉴욕과 필라델피아 커뮤니티가든은 '경관 미화'의 기능이 중요한 것으로 나타났다. 이처럼 북미 커뮤니티가든은 전체 지역사회를 위한 다목적 공공 공간으로써 도시 어메니티 기능을 복합적으로 수행하고 있는데, 이는 국내 커뮤니티가든 연구에서 커뮤니티가든의 사회적 기능 및 이를 수행하기 위한 공간적 구성에 대한 고려가 필요함을 암시한다.

지역주택조합사업 기획단계의 공사비 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of the Construction Cost in Planning Stage of Local Housing Union Project)

  • 이진규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.653-659
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    • 2018
  • 공사비의 정확한 예측은 프로젝트 성공의 핵심 요소이다. 그러나 도면, 시방서, 공사비 산출내역서 등이 아직 불완전한 기획단계의 경우 신속하고 정확하게 공사비를 산출하기가 용이하지 않다. 또한 프로젝트의 기획단계에서 정확한 공사비 예측은 프로젝트의 타당성 조사 및 성공적인 완료에 중요하다. 따라서 프로젝트 정보가 제한적 일 때 사업 초기에 공사비를 정확하게 예측하기 위해 다양한 기법(회귀분석, 인공신경망, 사례기반추론, 유전자알고리즘, 몬테카를로시뮬레이션, 빌딩정보모델링)이 적용되고 있다. 공사비 예측에 영향을 미치는 많은 요소가 있다. 본 논문에서는 7개(대지면적, 연면적, 지하층수, 지상층수, 주동수, 전체세대수, 공사기간)의 건축개요를 독립변수로 사용하는 다중회귀모델(후진제거법)로 공사비 예측치를 제시한다. 다중회귀모델을 이용한 지역주택조합사업 공사비의 예측 결과 오차율은 4.87%로 나타났다. 이는 지역주택조합사업의 기획단계에서 공사비 예측에 관한 연구가 없어 비교가 불가능하나, 기존에 사용하던 단위면적에 대한 단가산정방식에 비하여 높은 예측 정확도를 가짐으로써, 향후 지역주택조합사업의 기획단계에서 공사비 산출업무에 적용 가능성이 높고, 지역주택조합사업의 사업예산 수립에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

원자력발전소용 리튬폴리머 배터리 랙 시스템의 내진성능평가 (Seismic Performance Evaluation of the Li-Polymer Battery Rack System for Nuclear Power Plant)

  • 김시준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.13-19
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    • 2019
  • 후쿠시마 원전사고 이후 비상 배터리 시설에 대한 안전성 강화가 요구되면서 리튬 폴리머 배터리를 적용한 새로운 전원 공급장치가 국내에서 세계 최초로 제안되었다. 그러나 제안된 기술을 현장에 적용하기 위해서는 배터리 장치가 설치되는 랙 시스템의 내진 안전성이 요구된다. 본 연구에서는 세계 최초로 72시간 용량 확보를 위해 개발 된 리튬폴리머 배터리 장치를 대상으로 지진 발생 시 전원장치의 안전성을 확보하기 위해 설계 된 전원장치 스트링 및 랙 프레임에 대한 내진성능을 평가하고자 하였다. 실험 결과 1) 단위 랙 시스템의 공진대역은 9 Hz로서 지진하중 전 후의 고유진동수가 변하지 않음에 따라 설계지진하중에 대한 부재 및 부재간의 연결부에 대한 안전성을 확인할 수 있었다. 원전 설계기준 OBE와 SSE에서의 가속도 응답 결과 2) 스트링 제작에 의한 진동 저감 효과가 약 20%정도 보였으며, 3) OBE, SSE 조건에서의 내진시험 결과 랙 프레임 시스템은 설계지진에 대해 안전한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 랙 시스템은 요구 지진력에 대한 구조적 건전성이 입증되었으므로 원전 시설에 적용이 가능한 것으로 나타났다.

전달 임피던스를 이용한 볼트 접합부 구조 건전성 모니터링 기법 (Bolt-joint Structural Health Monitoring Technique Using Transfer Impedance)

  • 이종원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.387-392
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    • 2019
  • 본 연구에서는 볼트 접합부 건전성 모니터링을 위하여 이중(dual) 압전재료 기법인 전달 임피던스 기법(transfer impedance technique)을 이용하여 볼트 이완을 탐지할 수 있는 기법을 연구한다. 전달 임피던스 기법에서는 하나의 압전재료가 탄성파를 가진하고 다른 압전재료가 이를 센싱함으로서 결함 등에 의한 탄성파 전파의 변화를 감지한다. 한편, 단일 압전재료 기법을 이용하기 위해서는 고가의 임피던스 분석기(impedance analyser)를 이용해야 하지만, 전달 임피던스 기법은 임피던스 분석기를 대체하여 일반적인 함수발생기(function generator)와 디지털 멀티미터(digital multimeter)를 이용한 결함탐지가 가능하기 때문에 저비용의 결함탐지를 수행할 수 있다. 고력볼트 접합부로 구성된 강판 프레임 실험체를 제작하고, 볼트의 조임력을 단계적으로 감소시키며 실험을 수행하였다. 전달 임피던스 기법을 이용하여 손상지수를 구하였고 이를 이용하여 결함 유무를 합리적으로 판정할 수 있었으며, 볼트 이완의 정도가 커질수록 손상지수가 증가함을 알 수 있었다. 동일한 실험체에 대하여 임피던스 분석기를 이용한 단일 압전재료 기법에 대한 실험을 수행하여 결과를 비교하였는데, 결함정도가 커질수록 손상지수가 모두 증가하는 유사한 경향을 보였다. 즉, 고가의 임피던스 분석기를 배제하고 저비용으로 볼트 접합부의 결함상태 추정이 가능한 것으로 판단된다. 향후 결함위치 및 정도를 판정할 수 있는 연구가 추가된다면 볼트 접합부 건전성 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

터널안전에 대한 인적위험 요소와 대피행동 간의 관계분석 (Analysis of the Relationship between Human Risk Factors and Evacuation Behavior for Tunnel Safety)

  • 백충현;박세만;최병정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.535-546
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    • 2019
  • 본 연구는 터널 내 안전에 대한 인적위험 요소와 대피행동 단계 간의 관계분석을 위해 실시되었다. 따라서 본 연구는 터널을 이용하는 운전자로서 터널 환경을 이해하는 141명을 대상자로 하여 인적위험 요소와 대피행동에 대하여 터널 안전을 위해 안전시설물과 안전행동의 최적화된 상호작용을 이끌어 내기 위해 구조화된 설문을 통하여 관계 조사연구를 진행하였다. 설문조사 기간은 2018년 6월 24일부터 9월 28일까지 진행하였다. 자료 분석방법은 빈도분석, 다중회귀분석(Multiple Regression Analysis), Independent Sample t-test를 실시하였다. 연구결과 인적위험 요소와 대피행동 주요 변인간의 상관관계에 있어서 대피단계 1, 2, 3 가속화와 지연의 관계는 모두 상관관계가 있었으며, 인적위험 요소는 부분적으로 상관관계가 나타났다. 다음으로 다중회귀분석을 이용해 인적위험 요소와 대피행동 간의 영향관계에 영향을 미치는 요인으로 법규준수의지(${\beta}=0.188$, p=0.034)와 터널 내 정보인지(${\beta}=0.220$, p=0.009)로 나타나, 인적위험 요소가 대피행동 3 가속화에 미치는 영향력에 대한 12%의 설명력을 나타냈다. 본 연구에서 인적위험 요소와 대피행동 간의 중요한 변인은 법규준수와 터널 내 정보인지임을 확인하였다. 따라서 터널 내 환경과 상호작용하는 요소의 연구가 필요하다.

학교시설 디자인 품질지표에 대한 설문 연구 - 교사, 학교직원, 교육청담당자를 중심으로 - (A Study on Survey Research Design Quality Indicators for the Educational Building - Focused on Teachers, School Personnel and Education Office Supervisor -)

  • 조경식;아이게림
    • 교육시설 논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.3-12
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    • 2018
  • The purpose of this study is to examine the degree of appropriateness of using design quality indicators for the educational building, and complements for design quality indicators. For doing this, each items of the Korean educational building design indicator was validated by teachers, school staff and an education officer. First, School Personnel and Teachers considered indicators for the classroom designed for general subjects as being valid. However, in terms of indicators for the outside space, they thought of them as not being valid. In particular, it seemed that school staff would have a passive attitude toward the open of the school facility for the local society. It is judged that there happens an adverse effect caused by the open of the school facility for the local society in the educational environment of the school. Second, Education Office Supervisors thought that eco-friendly indicators, LED lighting, an outer wall, and widows and doors had a high validity. On the contrary, he viewed the validity of a rainwater retention basin as being low, which was likely because he rarely had expertise on the construction. When it comes to the indicator of technology capability, ultrahigh-speed information network was seen as being valid, and the indicator of economic feasibility had high validity on maintenance and durability. Third, compared to groups of Teachers and School Personnel, the group of education officers presented high validity of indicators. Validity of indicators might be differently showed because different items on indicators were measured. However, it is speculated that Education Office Supervisors mostly acknowledged the validity of indicators. Fourth, a majority of Teachers, School staff, and Education Office Supervisors were favor of the system of the evaluation accreditation for school facilities since it played a guide role in improving the quality of school. In order to settle the system of the evaluation accreditation for school facilities, it is most important that institutions in the local society which are publicly reliable should participate in the phase of designing the system of the evaluation accreditation for school facilities. In sum, overall respondents agreed with the system of the evaluation accreditation for school facilities but were aware that reliable organizations in public would need to take part in planning the system of the evaluation accreditation for school facilities from the beginning.

3D 스캔 분석을 통한 전통조경 계획 및 설계 활용방안 (A Measure of Landscape Planning and Design Application through 3D Scan Analysis)

  • 신현실
    • 한국전통조경학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.105-112
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    • 2018
  • 본 연구는 조경계획 및 설계 분야에 3D 스캔기술을 적용하기 위한 연구로 전통조경공간 계획설계에 대한 디지털화 방안을 모색하고자 담양 소쇄원과 성락원을 대상으로 3D 스캔을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D 스캔을 통한 전통정원의 실측 결과 각 관측지점에서 취득한 점 데이터를 기반으로 좌표값의 병합, 데이터의 후처리 과정을 통해 ${\pm}3-5mm$ 오차의 정밀한 3차원의 모델링을 구축 되는 것을 확인하였다. 둘째, 3D 측량 결과 소쇄원의 경우는 제월당, 광풍각과 주변의 담장과 석축, 애양단 담장 등에 대한 측량 데이터를 얻었으며 성락원은 영벽지 일대의 지형과 바위각자, 송석정 일대의 암반부와 수로 주변에 대한 측량 데이터를 얻었다. 위의 자료들은 정원의 변화모습도 모니터링 할 수 있다는 장점이 있다. 셋째, 3D 스캔을 통해 구축된 공간정보는 정밀실측데이터를 포함하고 있는 3차원상의 도면 작성과 점검 툴을 구축할 수 있으며, 이러한 과정은 조경공간의 실측과 조사 과정에서 시간과 인력에 대한 경제성을 확보할 수 있었다. 또한 3차원상의 1:1 스케일을 지닌 모델링은 설계 규모에 따라 신뢰할만한 공간데이터가 유지된 채 특정 크기로 재가공할 수 있다는 점에서 효율성이 높을 것으로 기대된다. 이외에 장기적 관점에서 3D 스캔 데이터의 구축은 시간의 경과에 따른 전통조경공간의 변화를 예측하고 시뮬레이션 하는데 용이하다.