• 공학교육연구
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• 제18권3호
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• pp.46-58
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• 2015

고등학생의 공학적 소양 함양을 위해 대학의 인적 물적 인프라를 활용한 비정규 공학교육프로그램을 개발하여 그 적용 효과를 분석하였다. 스마트 농업 기술인 식물공장을 주제로 선정하여 공학설계 및 팀 내 팀 간 활동 중심의 공학 캠프 프로그램을 기획하여, 대학의 첨단 강의실을 이용하여 38명의 고등학생에게 적용하였다. 참가학생들은 생물공학, 정보통신공학, 에너지공학, 기계공학 및 건축공학 등 5가지 식물공장 요소 기술 중심으로 팀 내 활동과 팀 간 협력을 통해 '교정에 식물공장 세우기'라는 최종 미션을 수행하였다. 또한, 각 팀 활동은 8단계로 구성된 공학설계과정(문제와 필요 확인하기, 기준과 제한조건 확인하기, 가능한 해결책 찾기, 최선의 해결책 선택, 시작품 제작, 시험과 해결책 평가하기, 해결책에 대한 의사소통, 재설계 및 설계 수정하기)으로 진행되었다. 만족도를 설문조사를 통해 조사한 결과, 공학설계 내용에 대한 만족도는 5점 만점에 4.38점 이었고, 창의적 활동 및 탐구방법의 합리성/체계성에 대한 평균 만족도는 4.43점 이었다. 참가학생의 94%가 팀워크에 만족한다고 답변하였고, 대학(원)생들이 제공한 진로 멘토링 활동에 대해서도 참가학생의 92%가 만족하였다. 이러한 결과는 공학설계과정 및 팀 내 및 팀 간 협업을 기반한 공학 교육 프로그램은 참가 학생들의 창의성, 문제해결능력, 협동심, 의사소통 능력과 같은 공학적 소양을 함양하고 공학에 대한 관심을 높이는데 기여함을 시사한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권5호
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• pp.45-54
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• 2010

오늘날 건설 프로젝트는 초고층화, 복잡화, 인텔리전트화 되면서 그에 따른 관리 및 생산성 향상을 위해 린 건설과 같은 업무의 통합 관리 시스템이 요구된다. 특히 건설 정보 통신기술 (Information Technology) 분야에서는 건축물의 전 생애주기 동안에 필요한 데이터를 생산하고 관리하는 프로세스인 건축정보모델링 (Building Information Modeling) 에 대한 관심이 높아지고 있고, 기술적 측면에서는 프로젝트의 목적인 비용-공기-품질을 최적화하기 위해 시공지식과 경험의 통합을 달성하기 위한 시스템인 시공성분석(Constructability)에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 현재 진행되는 시공성분석 업무는 기존의 2D 도면이나 문서로 수행되어 각 분야 전문가들이 업무에 활용되는 정보의 일관성과 정확성이 부족하고, 분석된 업무내용을 공유하기 어려우며, 생산된 정보의 활용이 효율적이지 못하다. 본 연구에서는 건설 프로젝트 단계 가장 긴 공기를 차지하는 건축공사의 골조공사단계로 연구범위를 한정하여 골조공사 단계에서 설계와 시공의 협업을 통한 BIM 기반 시공성분석 업무를 실 프로젝트 중심으로 분석하여 업무개선 방법 및 효과를 제시하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.20-28
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• 2021

국내 건설산업은 시공자 중심의 일방적인 생산방식에서 발주자와 시공자의 협업이 가능한 생산방식으로 변화하는 과정에 있다. 발주 방식에 따라 입·낙찰 방식, 계약 방식, 그리고 발주자의 사업 관여 정도도 달라질 수 있다. 본 논문에서는 국내 환경에 적합한 '시공책임형 건설사업관리' 도입을 위해서 국·내외 제도 분석과 입·낙찰 프로세스 분석, 계약이행 및 관리 분석, 사후관리 분석을 하고, 법제화를 위한 관련 법령 조문화와 제도의 효율적 운영을 위한 방안을 제시하고자 국·내외 시공책임형 건설사업관리의 제도 및 사례분석을 실시하였다. 건설산업기본법에 정의된 '시공책임형 건설사업관리'는 Pre-Con 업무를 수행하는 용역계약인 본 계약 이전 계약과 건설사업관리 및 공사계약인 본 계약으로 구분된다. 그러므로 '시공책임형 건설사업관리'는 해외의 사례와 같이 낙찰제도가 아니라 발주 방식의 하나로 보아야 하며, 도입을 위해서 설계/시공 일괄입찰, 기술제안 입찰과 동등한 입찰제도로서의 법제화가 필요하다. 국내 환경에 적합한 '시공책임형 건설사업관리' 도입을 위해서 국·내외 제도 분석과 입·낙찰 프로세스 분석, 계약이행 및 관리분석, 사후관리 분석을 하고, 법제화를 위한 관련 법령 조문의 개정과 제도의 효율적인 운영을 위한 방법을 본 제도의 본래 장점은 유지하면서 국내 시장에서 적용이 가능하도록 제시하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.50-61
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• 2024

사용자의 공간 요구사항 중심의 평면계획에 대한 수요가 증가함에 따라 소형 주택시장이 지속적으로 성장하고 있다. 하지만 건축주는 공간 구성이나 비용 견적과 같은 근거를 기반으로 평면요구사항을 개진하는데 매우 제한적인 수단을 활용하고 있어 건축가와 같은 전문가들과의 소통에 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구의 목적은 스케치 정보 기반의 공간 요구사항을 BIM 모델의 3D 건물구성요소로 자동 변환하여 사용자의 공간에 대한 이해를 돕고, 초기 설계단계에서 예산 산정을 지원하기 위한 건물성능분석 정보를 제공할 수 있는 프레임워크 개발에 있다. 본 연구의 방법론은 프로세스 모델 개발, 프레임워크 구현 및 검증단계로 구성되었다. 프로세스 모델 개발은 프레임워크의 데이터 흐름을 묘사하고 프레임워크에 필요한 기능을 정의하는 단계이며, 프레임워크 구현은 프로세스 모델을 기반으로 시스템 인터페이스와 사용자 인터페이스를 개발하고, 이종 시스템 간의 연동 방식을 정의하는 단계이다. 검증단계는 개발된 프레임워크가 스케치 정보로 표현된 공간 요구사항을 BIM 모델의 벽, 바닥, 지붕과 같은 건물 구성요소 객체들로 자동 변환할 수 있는가를 검증하였다. 또한 프레임워크가 BIM 모델을 기반으로 재료 및 에너지 비용을 자동으로 산출할 수 있는가를 검증하였다. 프레임워크를 통해 사용자는 스케치 정보를 기반으로 3D 건물 구성요소를 효율적으로 생성할 수 있으며, 생성된 BIM 모델을 통해 공간을 이해하고 건물성능분석 정보를 제공받을 수 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권6호
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• pp.993-1014
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• 2014

In civil engineering, revolving structures (RS) are a unique structural form applied in innovative architecture design. Such structures are able to revolve around themselves or along a certain track. However, few studies are dedicated to safety design or health monitoring of RS. In this paper, a wireless dynamic sensing system is developed for RS, and field tests toward a large revolving auditorium are conducted accordingly. At first, a wheel-rail problem is proposed: The internal force redistributes in RS, which is due to wheel-rail irregularity. Then the development of the sensing system for RS is presented. It includes system architecture, network organization, vibrating wire sensor (VWS) nodes and online remote control. To keep the sensor network identifiable during revolving, the addresses of sensor nodes are reassigned dynamically when RS position changes. At last, the system is mounted on a huge outdoor revolving auditorium. Considering the influence of the proposed problem, the RS of the auditorium has been designed conservatively. Two field tests are conducted via the sensing system. In the first test, 2000 people are invited to act as the live load. During the revolving process, data is collected from RS in three different load cases. The other test is the online monitoring for the auditorium during the official performances. In the end, the field-testing result verifies the existence of the wheel-rail problem. The result also indicates the dynamic sensing system is applicable and durable even while RS is rotating.

• 교육시설 논문지
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• 제27권2호
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• pp.35-47
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• 2020

The need for communication is emphasized in decision making, design methods and processes for the educational environment that contain new curricula and learning methods. In this study, we tried to find the direction and agenda of learner-centered environment restructuring through the 'user-integrated platform' in which various subjects related to school space environment understand each other's position and overcome the barriers and prejudices of each sector. The project was planned in a 'bottom-up process' method that uncovered the singularities of the previous stage and led the main contents of the next stage. The various subjects who participated in the project shared their own experiences and different positions regarding the school space. At the workshop, the topics of the participating teams were divided into two categories. The teams in the category of the 'school culture and space' insisted innovation of 'the school culture' as a premise for the restructuring of the 'school space', and proposed schools with different interpretations of 'authority and rules of school', 'the meaning of learning and play' and 'the main character of school. The teams in the category of the 'school borders and spaces' focused on 'communication' and proposed schools containing 'emotional care of students', 'borders between schools and villages', 'village community schools', and 'interspace and niche time'. After the workshop, we were able to derive the direction and architectural strategy of the school space restructuring by analyzing the works of the participants. Through this study, we confirmed the possibility of translating user's ideas into the professional domain through careful planning, preparation, facilitation, and analysis in Participatory Design.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.24-34
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• 2015

최근 설계 협업 시스템의 점차 발전됨과 함께, BIM 기반의 정보교환이 차세대 건설 프로젝트의 성공적 수행에 주요 요소로써 작용하고 있다. BIM 협업 중 발생하는 데이터 호환 문제에 대한 해결책을 제시하고 있는 많은 연구들이 수행되고 있지만, 여전히 다양한 BIM 저작도구로부터 생산되는 BIM 데이터의 교환은 디자인과 엔지니어링 분석 단계에서 발생하고 있다. 그리하여 본 논문은 현업 설계 프로세스 내에서 발생하는 데이터 정보 교환에 대한 문제점의 발생 원인을 분석하고 BIM 기반의 설계 협업 환경의 개선을 위한 BIM 정보 교환 프레임워크를 제안하였다. Open-BIM 기반의 정보 교환 환경의 정착을 저해하는 요소를 발견하기 위해서는 현재와 앞으로 수행될 BIM 기반 설계 협업 프로세스 환경변화에 대한 분석이 우선적으로 수행되어야 한다. 협업 설계 프로세스 내 원활한 정보 교환의 저해 요인 분석을 통해 본 연구는 Open-API와 IFC기반의 BIM 협업 지원 시스템을 제안한다. BIM 무결성 피드백 시스템이라 명명된 API 솔루션은 IFC 기반의 데이터 교환에서 발생하는 상호 불일치성을 판별하고 report를 작성해 주는 기능을 수행한다. 또한, 본 연구는 IFC기반의 정보 교환 프레임워크 시스템을 제안하였으며, 앞서 언급한 API를 탑재하고 있으며 BCF 플러그 인을 지원하는 시스템을 통해 BIM 설계 협업 단계 내에서 정보 교환의 유연성을 도모하고 있다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.977-982
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• 2017

본 논문에서는 실시간으로 건설현장의 공정과정 및 작업 결과를 파악하고 모니터링 할 수 있는 시스템을 제안한다. 기존의 일반적인 건설현장 관리 및 모니터링의 경우 작업 현장의 영상을 작업자가 촬영한 후 이를 관리감독 본부에 직접 전송하여 작업의 진도나 작업결과 정확도에 대한 통제를 받는 오프라인 형식으로 진행된다. 이와 같은 모니터링 과정은 진행 방법의 특성상 많은 시간적 금전적 제약사항이 존재하며 신속한 의사결정 및 작업 현장과의 실시간 의사소통이 불가능하다는 단점이 존재한다. 이러한 단점을 최소화하기 위해서 본 논문에서는 증강현실 기술을 이용한 실시간 건설 공정 모니터링 시스템을 제안하였다. 그리고 최근 각광받는 스마트 모바일 장비를 기반으로 시스템을 구성함으로써 작업자의 사용성을 극대화하고자 하였다. 실험 및 구현 결과를 통하여 제안된 시스템의 효율성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.182-189
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• 2019

3D 프린팅 기술은 공급자 중심의 대량 생산에서 수요자 중심의 다양한 디자인을 만족하게 하는 패러다임의 변화를 가져오고 있다. 건축분야 3D 프린팅 기술은 모듈러 건축과 더불어 기존의 습식공법을 대체할 수 있는 새로운 시공방법으로 기대되고 있다. 최근 북미, 유럽, 아시아 등 다수의 국가에서 모르타르 계열의 재료를 활용한 3D 프린팅 건축물 구축 사례가 경쟁적으로 발표되고 있다. 3D 프린팅 기술의 핵심은 3D 프린팅 장비, 재료, 3D 모델링 및 슬라이싱 기능이다. 건축분야에서는 기존 제조업에서 상용화된 슬라이싱 기능을 보완하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 건축분야의 3D 모델링을 3D 프린팅 장비로 출력하기위해 슬라이싱 기능이 포함된 설계지원도구를 개발한다. 기존 제조업 분야에서 3D 모델링 이후 출력까지의 과정을 분석하고, 특히 기존에 상용화된 슬라이싱 프로그램들의 기능을 분석한다. 또한 기존 사례 및 전문가 검토, 관련 문헌 등을 분석하여 건축분야에 필요한 슬라이싱 기능 7가지를 도출하였다. 도출된 기능들은 슬라이싱 기능에서 보다 확장하여 설계지원도구라고 명명하였다. 향후 도출된 기능들에 대한 상세한 알고리즘 및 프로세스의 개발이 필요하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권5호
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• pp.303-312
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• 2016

최근에 스테인리스강의 우수한 연성과 내식성 등의 재료적 특성으로 건축물의 구조용 강재로 적용하기 위한 많은 연구들이 수행되어 오고 있다. 특히, 니켈을 거의 함유하고 있지 않은 페라이트계 스테인리스강은 재료비 측면에서 니켈을 함유하고 있는 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 저렴하고 탄소강에 비해서는 월등한 내식성능과 구조성능을 제공하기 때문에 그 사용성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강 용접접합부에 있어 용착금속이 아닌 모재 블록전단파단의 구조적 거동을 조사하기 위해 용접길이와 용접방법(아크, 티그)을 변수로 하여 단순인장 실험을 실시하였다. 용접접합부의 블록전단 거동은 용접에 의한 삼축응력효과 때문에 볼트접합부의 블록전단 거동과 상이하며, 현행설계기준식은 이러한 특성을 반영하지 못하고 있다. 티그용접 접합부의 변형능력과 최대내력이 아크용접 접합부보다 높게 나타났고, 현행기준식과 기존연구자에 의해 제시된 내력식에 의한 예측내력과 실험결과 최대내력을 비교 검토하였다.