• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.252-262
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• 2019

2016년 경주 지진에 이어 2017년 포항 지진까지 발생한 대한민국은 더 이상 지진에 대해 안전지대라고 할 수 없다. 이에 따라 재난환경에 적합한 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 경량 복합패널을 이용하여 기존 피난시설의 단점들을 보완할 수 있는 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널로 구성된 구호주거에 대한 구조 성능과 에너지성능을 평가하고자 하였다. 구호주거의 구조 성능을 평가하기 위해 경량 복합패널로 제작한 시스템에 대한 횡하중가력 실험을 진행하였다. 실험체는 접합 방식을 변수로 하여 2가지로 구성하였다. 또한 KBC 2016에 따라 실험체에 대한 지진하중과 풍하중을 산정하여 실험 결과와 비교하였다. 에너지성능은 냉난방 및 조명에너지 사용량을 최소화하기 위해 기준 패널을 활용한 남측창호 최적화기법을 활용하여 분석하였고, 창면적비, 창 총일사취득율 최적화를 진행하였다. 결과적으로 경량 복합패널로 제작된 실험체는 횡하중에 대해 충분히 안전한 성능을 보일 것으로 판단되며, 창면적비 0.38, 총일사취득율 0.5수준의 최적화 계획을 통한 저에너지 운용이 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.744-754
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• 2017

본 연구는 구호주거 성능 기준 및 개발의 기반을 다지기 위해 구호주거 성능지표 체계를 개발하고 지표의 도입 방안을 제시하는 것을 목표로 전문가 설문을 통한 계층적 분석 기법(Analytic Hierarchy Process)을 진행하였다. 구호주거 성능지표 체계를 구축하기 위하여 구호주거를 항구적 주택이 마련되기 전까지 일정 기간 사용되는 중장기 임시 거주 시설로 정의하고 안전성, 신속성, 재사용성, 거주성, 경제성을 주요 성능 요소로 도출하였고, 주요 성능 요소와 건축물의 전 생애주기를 연계하여 계층화된 성능지표 체계를 구축하였다. 개발된 구호주거 성능지표 체계의 항목별 중요도를 계층적 분석 기법에 따라 정량적으로 도출하였다. 마지막으로, 중요도 분석 결과를 바탕으로 종합 가중치 1-10 순위의 성능 기준과 각 범주별 1 순위의 성능 기준인 총 14 개의 성능 기준을 필수 성능 기준(반드시 충족), 그 외는 권장 성능 기준(선택적 충족)으로 분류하여 구호주거 개발의 모든 단계를 고려한 성능지표를 구축하였다. 추후 구호주거 성능지표의 완성으로 재난에 의해 발생하는 이재민의 안정적인 거주 보장과 빠른 일상복귀를 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.82-89
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• 2014

주택 및 사회기반구조를 파괴하고 심각한 재정손실을 야기하는 재해들은 인류의 삶속에서 급속하게 증가하고 있다. 게다가 몇몇 자연 재해들은 주택의 손상으로 인해 많은 이주민들을 만들거나 인류의 생명을 빼앗아가기도 하였다. 정부가 재해이후 주택관련 문제들에 대해 대처하고 파괴 또는 손실된 주택의 완전한 재건 전까지 지낼 임시 주택을 이주민에게 제공하는 일은 매우 중요하다. 재해의 결과로 주택을 잃을 거주민들을 위한 충분한 임시주택을 제공하기 위해 정부는 재해후 임시주택 모형을 개발해야 한다. 기존의 정부는 자연재해 임시주택 제공은 단층 모듈러 주택, 컨테이너를 이용한 주택으로 한정되었다. 하지만 뉴욕과 서울의 도심지에서 인구밀도가 높고 토지가 부족하여 이런 방법들을 적용하기에는 한계가 있다. 본 연구는 이주민에게 빠른 설치뿐 아니라 쾌적한 생활공간과 환경, 에너지 효율성을 가진 주택을 제공할 수 있는 재해 후 도시주택모형을 파악하는데 그 목적을 두었다. '뉴욕에서 재해후도시주택모형'이라는 프로젝트의 사례 연구가 설계전문가, 공학자, 계약자, 뉴욕위기관리사무소, 미국공병, 그리고 임시주택 거주자들과 심층 면담을 통하여 이루어졌다. 지역사회에서 이주민들이 삶의 터전을 지키고 이웃과 살아갈 수 있는 적절한 재해주택 프로그램이 개발되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.146-157
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• 2018

최근 10년 동안 국내에서는 각종 재난이 증가하고 있다. 이에 따라 재해, 재난 환경에 적합한 임시거주공간 혹은 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 기존 피난시설을 구성하는 소재들보다 가벼운 경량 복합패널을 이용하여 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널에 대한 구조적 성능을 검증하고자 하였으며, 패널에 대한 성능 시험 방법 중 ASTM E72 기준에 따른 분포압 강도 실험을 진행하였다. 실험 결과, 각 실험체가 등분포하중을 받을 때, 스팬에 따른 허용하중을 알아내었다. 모든 실험체는 스킨과 코어의 접합부에서의 탈락으로 인해 실험이 중단되었으며, 이를 추가로 분석하여 접합부가 탈락될 때의 전단 응력을 계산하였다. 코어가 150mm인 실험체의 경계면에서의 전단응력은 평균 0.0170MPa, 코어가 200mm인 실험체의 경계면에서의 전단응력은 평균 0.0156MPa이다. 이를 보았을 때 같은 두께의 패널에서 유사한 값이 나왔다고 할 수 있다. 이 값을 통해 패널의 분포압 강도 성능을 합리적으로 예측할 수 있는 근거를 제시하였다. 또한 결과 값으로 나타낸 허용하중을 근거로 패널의 성능을 평가하였으나, 패널의 스킨과 코어의 접합방법을 개선하여 경계면에서의 조기박리를 방지한다면 경량 복합패널의 분포압 강도 성능을 보다 개선시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.9-20
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• 2019

국내에서의 지진과 같은 자연재해의 발생횟수가 증가하고 있다. 이에 따라 재해, 재난 환경에 적합한 임시거주공간 혹은 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 경량 복합패널을 이용하여 기존 피난시설과는 차별화된 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널에 대한 구조적 성능을 검증하고자 하였으며, 패널에 대한 성능 시험 방법 중 ASTM E72 기준에 따른 면내 전단 강도 실험을 진행하였다. 실험 결과, 각 실험체가 면내 하중을 받을 때의 최대하중을 알아내었다. 모든 실험체는 가력 부분의 패널이 찢어지면서 실험이 종료되었다. 실험체의 초기 강성은 계산을 통해 예측한 강성과 일치하였다. 하지만 패널의 특성인 국부적인 찌그러짐과 찢어짐으로 인해 강성저하와 최종파괴가 발생하였다. 개구부가 있는 실험체들은 개구부의 위치와 형태에 따라 기본 실험체와 강성과 강도에서 차이를 보였다. 또한 모든 실험 결과를 종합하여 패널이 받는 최대하중과 힘을 받는 면적이 비례한다는 것을 확인하였다. 이를 통해 실험체들의 극한전단응력을 계산하였으며, 평균 극한전단응력을 산정하였다. 경량 복합패널의 평균 극한전단응력은 $0.047N/mm^2$이며, 이 값을 통해 패널의 면적에 따른 허용하중을 합리적으로 예측할 수 있는 근거를 제시하였다.