The wooden building is mainly damaged by the termite which have an effect of the structure by making emptied inner part of wood. One class, Japanese termite, inhabits throughout Korea and is often detected. So the deterioration by termite attacking the wooden building needs to be controlled. Termites are over 2,800 species in the world, usually they inhabit in the tropical or subtropical region and don’t over winter in dormant condition. So their activity and distribution are chiefly restricted by temperature and humidity. The termite inhabiting in Korea is Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto, which known to have an optimal temperature range at $12~30^{\circ}C$ and minimum temperature at $6^{\circ}C$ for activation. These temperatures correspond to the mean temperature($5.6^{\circ}C$~$25.8^{\circ}C$) from March to November and the activity time of termitein Seoul. In addition, as a result of environmental pollution by industrial development, the climate of Korea is getting warm. The increase of mean temperature in Korea has been $1.1^{\circ}C$ for the past seventy five years, so it is expected that the damage of wooden building by termite will increase gradually. Therefore, in order to protect wooden building from damages by termite, it needs not only development of new pest control methods, but also studies on the control of environmental factors having an effect on the activity and growth of termite. For the conservation of the large cultural properties such as the wooden building in the open air, it would be effective to use the methods of fumigation, insecticidal and antiseptic chemical treatment of wood materials, soil termiticideinjection treatment, and termite colony elimination system.
Teng Y. Xue;Hong B. Liu;Ting Zhou;Xin C. Chen;Xiang Zhang;Zhi P. Zou
Wind and Structures
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제37권3호
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pp.245-254
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2023
In this paper, the wind-induced response of Jiayuguan wooden building (world cultural heritage) in Northwest China was studied. ANSYS finite element software was used to establish four kinds of building models under different working conditions and carry out modal analysis. The simulation results were compared with the field dynamic test results, obtaining the model which reflects the real vibration characteristics of the wooden tower. Time history data of fluctuating wind speed was obtained by MATLAB programming. Time domain method and ANSYS were used to analyze the wind-induced vibration response time history of Jiayuguan wooden building, obtaining the displacement time history curve of the structure. It was suggested that the wind-induced vibration coefficient of Jiayuguan wooden building is 1.76. Through analysis of the performance of the building under equivalent static wind load, the maximum displacement occurs in the three-story wall, gold column and the whole roof area, and the maximum displacement of the building is 5.39 cm. The ratio of the maximum stress value to the allowable value of wood tensile strength is 45 %. The research results can provide reference for the wind resistant design and protection of ancient buildings with similar structure to Jiayuguan wooden tower.
본 연구에서는 농촌지역에 목구조로 형성된 건축유산의 소방안전대책이 갖는 문제점 파악하고, 개선책을 제시하고자 한다. 문제점 도출을 위하여 연구대상으로 당진지역에 현존하는 목구조로 형성된 천주교 공소의 건물 구조, 주변 환경 등 문화유산의 특수성을 파악하고, 천주교 공소에서 발생 가능한 화재와 안전 요소에 대하여 분석하였다. 그 결과 목구조 공소가 갖는 역사성과 장소성, 지역의 정체성을 갖는 중요한 문화유산 임에도, 화재 등 안전에 대한 취약성 및 소방 활동을 위한 화재 인지 및 초기 화재 대응에 어려움 등 방재시스템의 문제가 나타났다. 따라서 좀 더 강화된 방화 등에 방재 체제가 필요하며, 목구조 공소의 특성에 적합한 소방 시설을 설치하고 방화활동에 주체를 확보하여 건축유산인 공소의 방재체계를 개선해야 할 필요성이 도출되었으며, 또한 공소는 대부분 농촌지역에 위치하고 있어 산불과 같은 자연재난에서 목구조 공소 방재 활동을 강화하고 화재 시 대응방안과 마련이 시급한 것으로 나타났다.
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.
적석목곽묘는 목곽 외부에 석재를 쌓거나 채운 다음 목개 위에 일정한 두께로 적석하고 점토로 밀봉한 구조이다. 경주 중심부라는 한정된 공간 속에 거의 모든 지배자가 지속적으로 한 묘제를 사용하였다는 점, 타 지역에서 확인되는 적석 형태와 전혀 다르다는 점 등에서 경주식 적석목곽묘로 정의하고자 한다. 적석목곽묘는 경주 중심부에서 5C 전반대부터 축조되기 시작한다. 평면형태, 목곽, 이중곽, 석재충전, 석단, 순장 등은 이전시기의 목곽묘에서 계보를 잇고 있다. 이외에 석축과 목주, 적석, 성토분구는 적석목곽묘의 출현과 함께 새롭게 나타나는 요소이다. 특히 석축과 목주는 황남대총을 비롯한 지상식 초대형분에서만 확인된다. 석축과 목주, 적석은 모두 성토 분구 축조과정 속에서 하나의 공정을 이루고 있다. 석축은 지상에 설치된 목곽의 외벽을 견고하게 유지시켜 주면서 성토 분구의 하중을 분산 수용한다. 목주는 석축의 붕괴를 방지하기 위한 보조장치로서 횡가목, 버팀목 등과 함께 사용되었다. 적석은 일정 크기의 석재를 갖고 일정한 두께로 목개 상부에 덮었다. 그리고 그 위에 점토로 밀봉한 다음 분구를 성토하였다. 적석은 경주지역의 입지적 특성이 반영된 것으로 파악된다. 경주 중심부의 적석목곽묘는 하천부지가 넓고 평탄한 형산강 동안을 따라 분포한다. 기반층은 대부분 모래와 냇돌로 구성되어 있다. 따라서 성토분구는 모래성분을 많이 함유하고 있다. 목개를 횡가한 다음 바로 성토할 경우 유수에 의한 붕괴 가능성 또한 크다. 고분의 외형을 유지하면서 내부구조물의 파괴를 방지하기 위하여 적석과 점토밀봉이 이루어진 것으로 판단된다. 상부의 봉토가 유실되더라도 하부의 적석은 형태를 어느 정도 유지할 것이기 때문이다. 성토분구는 국가 혹은 단위정치체가 성장단계에 진입하면서 나타나는 하나의 특징이다. 국가 출현단계 이후 성장단계에 진입하면서 사회구조에 변화가 나타나고 이와 맞물려 새롭게 출현한 지배등급에서 전대의 목곽묘와는 다른 적석목곽묘를 축조하기 시작한 것으로 판단된다. 이 과정에서 분구를 함께 성토한 것으로 파악되며, 지배등급의 성격에 따라 규모와 구조에서 차이를 보인다. 평면형태, 곽과 석단, 순장자의 수, 유물의 양과 질 등은 지배등급의 사회적 지위를 반영하고 있다. 따라서 적석목곽묘는 신라가 성장단계에 접어든 시점에 전대의 묘제로부터 분화 발전된 양상을 보이면서 나타난것으로 생각된다.
국내에 서식하는 지중흰개미는 목재 내부에 공동화 현상이 발생되어 붕괴가 일어나기 직전까지도 외관상 특별한 변화가 발견되지 않는다. 이러한 흰개미의 활성을 비파괴적으로 측정하는 기술은 현재 국내에 적용된 사례가 없었다. 따라서 본 연구는 극초단파 탐지 장비(Termatrac, Australia)를 이용하여 목조 문화재의 비파괴 진단 기술을 정립하고자 한다. 연구 결과, 소나무의 경우 16cm(민감도 5, 6), 느티나무와 Douglas fir의 경우 17cm(민감도 5, 6)까지 측정이 가능하여 국내 대부분의 목조 건축물에 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 현장조사 결과 전국 목조건축물 231동 중 33.8%가 흰개미에 의한 손상을 입었으며, 7.8%인 총 18개 건물에서 흰개미 가해가 진행 중인 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 목조 문화재의 비파괴 분석법으로서 적용이 가능할 것이라 예상된다.
Yang, Qingshan;Wang, Juan;Kim, Sunjoong;Chen, Huihui;Spencer, Billie F. Jr.
Smart Structures and Systems
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제29권4호
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pp.561-576
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2022
Heritage timber structures represent the history and culture of a nation. These structures have been inherited from previous generations; however, they inevitably exhibit deterioration over time, potentially leading to structural deficiencies. Structural Health Monitoring (SHM) offers the potential to assess operational anomalies, deterioration, and damage through processing and analysis of data collected from transducers and sensors mounted on the structure. This paper reports on the design and implementation of a long-term SHM system on the Feiyun Wooden Pavilion in China, a three-story timber building built more than 500 years ago. The principles and features of the design and implementation of SHM systems for heritage timber buildings are systematically discussed. In total, 104 sensors of 6 different types are deployed on the structure to monitor the environmental effects and structural responses, including air temperature and humidity, wind speed and direction, structural temperatures, strain, inclination, and acceleration. In addition, integrated data acquisition and transmission subsystem using a newly developed software platform are implemented. Selected preliminary statistical and correlation analysis using one year of monitoring data are presented to demonstrate the condition assessment capability of the system based on the monitoring data.
It seems obvious that the spatial information of existing architectural heritage will be re-structured utilizing BIM technology. In the future to be able to implement such task, a new system of classification of spatial information, which fit to the structural nature of architectural heritage is necessary. This paper intend to suggest the conceptual model that can be the base of establishing new classification system for architectural heritage. For this study we reviewed researches related to classification system of architectural heritage (CS-AH) and BIM based architectural heritage (BIM-AH), first. As a result, we found that CS-AH is focused on building elevation and type, and BIM-AH is biased on the Library and Parametric Modeling. Second, we figured out a relationship between the CS-AH and BIM-AH. From this analysis, we found that BIM-AH is biased on Library and Parametric since the building elevation and type was focused on CS-AH. This review suggests a potential of the 3D CS-AH to expand the range of research for BIM-AH. At last, we suggest the three concept of classification are: 1)horizontality-accumulation relationship, 2)structure-infill relationship, 3)segment-member relationship. These three concept, together as one system of classification, could provide useful framework of new classification system of spatial information for architectural heritage.
본 논문은 우리나라의 대표적인 "문화 콘텐츠"인 전통목조건축물을 컴퓨터 및 멀티미디어 기술을 사용하여 보존, 복원하기 위한 방법론을 제시하고, 방법론에 따라 구현을 하였다. 디지털 콘텐츠로 구현하기 위하여 전통목조건축물의 디지털화 의미와 고려해야 할 요소를 정의하고 제작단계와 제작방법을 제안하였다. 또한, 제안한 방법을 사용하여 경복궁 근정전 및 창덕궁 인정전의 공포부분을 디지털로 제작함에 있어 목조건축의 건축 부재, 구조 및 단청 등을 고려하였다. 두 건물의 공포부분의 부재 수치 관계를 활용하여 하나의 전통목조건축물을 디지털화 하면 다른 전통목조건축물을 디지털화 할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 논문의 또 다른 장점은 다른 문화유산 연구가 외부 구현에 중점을 두고 있는데 비하여 내부 구조의 관계성을 밝혀 보존, 복원에 활용할 수 있다는 것이다.
금산사 대장전은 대장경을 봉안하는 건물이라는 명칭을 가지고 있지만 경전은 없으며, 석가모니삼존을 봉안하는 불전이다. 금산사에서 전하는 기록에 의하면 이 건물은 목탑에 불상과 경전을 봉안하던 습관 때문에 점차 불전으로 변한 건물로 알려져 있다. 탑은 사리신앙을 대표하는 구조물임에도 대장전으로 변하였지만 대장경조차 봉안하지 않고 있는 셈이다. 이러한 변화는 금산사 대장전이 상당히 복합적인 성격의 건물이라는 점을 상징하고 있다고 볼 수 있다. 이 건물의 변화과정과 신앙적 복합성을 통해 조선후기 교학적 열풍 속에서 사리신앙, 경전신앙의 상관을 접근해 보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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