• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.12-13
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• 2020

Free-form buildings usually have large curved shapes on the outside. In order to construct this curved shape, the exterior of the building must be divided into easy-to-manufacture shapes, and the segmented panel is called the FCP(Free-form Concrete Panel). These FCPs have different shapes and cannot reuse molds. To solve these problems, the researchers developed FCP manufacturing equipment to manufacture a mould of FCP. However, the developed equipment alone cannot completely manufacture FCP's mould. This is because there is no mould to implement side of FCP. Therefore, it is necessary to develop a side form of FCP that can be applied to FCP manufacturing equipment. To this end, this study analyzes the basic requirements that side mould should have before developing side mould.

• 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.

• 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.

• 국제학술발표논문집
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• The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.401-404
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• 2015

Demand on free-form buildings is gradually increasing, yet owing to the difficulty of production-installation work, several problems occur in the construction phase upon construction of a building, including the increased cost and construction duration, and reduced constructibility. To solve these problems, a techonology to produce FCP using a CNC(Computerized Numeric Control) machine is developed. The technology is that the information of designed free-form buildings to the CNC machine is transferred, and the transferred information is used for RTM(Rod-Type Mold, the mold shaped by back-up rods) and PCM(Phase Change Material) shaping, and the shaped RTM and PCM have the role of molds to produce FCP. Construction duration and project cost are limited in building sites, so the efficiency of processes like production-installation of FCP for application of the technology is significant. Since it is almost impossible to change the production-installation process at the construction phase when they are established, process should be deliberately decided. Therefore, the purpose of the study is to propose a production-installation simulation model of free-form concrete panels, in aspect of PCM. This paper is establishing the process for production-installation of FCP, estimating time required by each construction type and proposing a time simulation model that changes according to various constraints based on the analyses. With the time simulation model, it will be possible to build a cost model and to review the optimal construction duration and project cost.

• 한국주거학회:학술대회논문집
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• 한국주거학회 2006년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.341-345
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• 2006

zArchitect Kim lung-up used free-curved lines as his architectural language. We can categorize his language into 'overlapped curved lines' and 'juxtaposed circles.' We found that his language was expressed well when he applied a specific material, for example, overlapped curved lines - concrete and juxtaposed circles - brick. Furthermore, using the plasticity of concrete, he built roofs and columns in a curved form. He also created reliefs on the walls out of the characteristics of bricks. It can be evidence that he considered forms and characteristics of materials to design buildings. This research mainly focuses on his design method to use free-curved lines with specific materials based on the analyses of forms and materials applied in his architecture buildings and art works

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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• pp.133-134
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• 2023

Free-form buildings have a curved shape and are composed of geometric shapes, which require high precision. Therefore, this study proposed a new extrusion method, a piston method, that improves the precision of FCP by automatically extruding a predetermined amount of concrete by improving the aforementioned limitations. The technology to extrude a predetermined amount of concrete by applying pistons is expected to shorten construction period and increase economic efficiency by improving the precision and productivity of free-form panels.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.333-340
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• 2018

최근 비정형 건축구조물은 건설 산업의 디지털화로 인해 점점 더 복잡한 형상으로 디자인되고 있다. 특히, 외관 및 내부 구성요소들의 단면이 자유롭게 변화되는 곡선 및 곡면의 형태를 띠고 있으며, 그로 인해 곡률을 가진 구조부재들이 빈번히 나타나고 있다. 이러한 구조물의 모형을 작성하고 안정성을 평가를 하는데 있어, 고전적 방식의 유한요소 해석기법이 적용된 상용프로그램들은 신속한 형상 모델링이 불가능하여 생산성 저하를 초래하고 있다. 따라서 본 연구에서는 선행연구를 통해 개발된 구조해석 통합시스템을 확장하여 비정형 외피 형상을 신속하게 모델링하고, 그 결과물을 이용하여 외피를 구성하는 프레임 구조를 자동으로 생성할 수 있는 전후처리 모듈을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 전후처리 모듈은 스플라인 곡선 및 곡면의 세분화 알고리즘을 적용하여 NURBS곡면의 형상정보를 통해 해석요소를 자동으로 생성하고, 해석 후의 변형 형상을 보다 현실적으로 가시화 시킬 수 있도록 개발되었다. 본 연구를 통해 개발된 전후처리 모듈은 복잡한 곡면 형상을 신속하게 구축하고, 그에 따른 하부 골조시스템의 해석모형을 자동으로 생성할 수 있어 향후 비정형 건축물 설계의 생산성 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.243-250
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• 2016

Today's architectural design trend based on the recognition of pluralism has led to multiple design directions for all building types including tall buildings. This contemporary design trend has produced many complex-shaped tall buildings, such as twisted, tilted, tapered and freeform towers. Among many different structural systems developed for tall buildings, the diagrid system, with its powerful structural rationale and distinguished aesthetic potential, is one of the most widely used systems for today's tall buildings. This paper studies structural performance of diagrid systems employed for complex-shaped tall buildings. Twisted, tilted, tapered and freeform tall buildings are designed with diagrid structures, and their structural performances are investigated. For the twisted diagrid study, the buildings are twisted up to 3 degrees per floor. In the tilted diagrid study, the angles of tilting range from 0 to 13 degrees. The impact of eccentricity is investigated for gravity as well as lateral loads in tilted towers. In the study of tapered diagrid structures, the angles of tapering range from 0 to 3 degrees. In the study of freeform diagrid structures, lateral stiffness of freeform diagrids is evaluated depending on the degree of fluctuation of free form. The freeform floor plans fluctuate from plus/minus 1.5 meter to plus/minus 4.5 meter boundaries of the original square floor plan. Parametric structural models are generated using appropriate computer programs and the models are exported to structural engineering software for design, analyses and comparative studies.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.121-122
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• 2015

The demand on free-form buildings is gradually increasing, but there are several problems such as increased cost and construction duration, and decreased constructability at the construction phase upon construction of a building owing to the difficulty of member production-installation. To solve these problems, a technology to produce FCP using a CNC machine was developed. Basically, it delivers the information on a free-form building designed to the CNC machine, the shapes of RTM and PCM are created using the information delivered and FCP are produced with the RTM and PCM which act as forms. Since the construction duration and project cost are limited on site, the efficiency of FCP production-installation is significant for application of the technology. For it is almost impossible to change the production-installation layout and process once they are set in the construction phase, they should be carefully determined. Before the production-installation layout are established, it is necessary to analyze the factors that influence the duration. Thus, the study intends to analyze influence factors in PCM mold on estimation of the production-installation duration for FCP. According to the analysis of influence factors, a simulation model for estimation of the duration that changes depending on the constraint conditions can be built.

• 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.