• Title/Summary/Keyword: mixed building technology

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대단면 스킨팀버의 휨 성질에 관한 연구 (A study on the Bending Property of Structural Size Skin-Timber)

  • 김광철
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제40권1호
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    • pp.26-37
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    • 2012
  • 최근 들어 한옥에 대한 수요과 공급이 계속해서 늘고 있다. 이러한 한옥이 가지고 있는 가장 심각한 문제는 과도한 지붕구조의 무게와 이로 인해 늘어날 수밖에 없는 구조부재의 대형화이다. 따라서 겉으로는 대단면 목재 부재이면서 다량의 목질부를 제거하여 무게의 경량화를 이루고 감소하는 강도적 성질은 부재의 하이브리드화를 통해 보충할 수 있는 실대재 대단면 스킨팀버를 제작하였다. 소나무와 낙엽송 두 수종을 사용하여 실대재 스킨팀버를 제작하였다. 두 수종에 대해 정각형 스킨팀버와 원통형 스킨팀버 각각을 제작하여 휨성능을 평가하였다. 가공기계의 정밀도 부족으로 인해 부재에 과도한 손상이 발생하여 의도한 정도의 강도적 성질을 얻지 못하였다. 하지만 가공기계의 정밀도 향상을 도모하고 추가적인 하이브리드 구조체 제작을 첨가한다면 경량의 대단면 구조부재의 생산이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 실제 제작한 낙엽송과 소나무 실대재 스킨팀버에서는 수종간의 휨성능 차이는 나타나지 않아 적절히 혼용 가능한 것으로 나타났다. 낙엽송의 MOR 기준에서만 정각형과 원통형간에 성능 차이가 인정되어 구분하여 사용해야 할 필요가 있고 나머지에 있어서는 차이가 인정되지 않아 혼용이 가능하다고 판단되었다. 본 연구의 목적이 어느 정도의 강도를 지닌 경량의 대단면 구조재 개발에 있으므로 목질계 우드세라믹이나 경량철골 등을 이용한 하이브리드 구조체를 개발한다면 한옥이나 실내인테리어재료 그리고 기둥-보 공법의 재료 등으로 활용 가능할 것이다.

직접전단상자 시스템에 따른 동결토의 강도 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Strength Evaluation in Frozen Soils according to Direct Shear Box Systems)

  • 김상엽;김영석;이장근;이종섭
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.5-14
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    • 2017
  • 극한지 동결 지반에서 구조물의 설계 및 시공이 진행됨에 따라, 안정성 평가를 위해 동결토의 강도 특성에 대한 실험적 연구가 필수적이다. 본 연구의 목적은 전단 상자 시스템에 따른 동결토의 강도를 평가하는 것으로, 이를 위하여 보편적으로 사용되는 기존 직접전단 시스템(Type-1), 상부 전단 상자 위쪽에 롤러를 설치한 시스템(Type-2), 그리고 상부 전단 상자를 하부 전단 상자와 분리되도록 기둥으로 고정한 시스템(Type-3)을 제작하였다. 모든 시스템에는 모래, 실트, 그리고 증류수를 동일한 비율로 혼합한 시료를 이용하여 조성하였으며, 냉동 챔버 내에서 $-5^{\circ}C$까지 동결된 후 연직 응력 5, 10, 25 그리고 50kPa을 가하며 직접전단실험을 수행하였다. 실험 결과, Type-1은 전단 이동에 따라 상부 전단 상자가 회전(rotation)하여 하부 전단 상자와 접촉하는 문제가 발생했다. 상부 전단 상자의 회전을 롤러로 방지한 Type-2의 경우, 회전을 막는 힘이 전단강도에 추가되어 강도가 과대 평가되었다. Type-3의 경우, 동결 시료만의 전단강도가 평가되었으며, 최대전단강도 발현 시점과 수직변위가 증가하기 시작하는 시점이 유사하게 나타났다. 또한, Type-3의 최대전단강도와 잔류전단강도의 내부마찰각과 점착력은 롤러의 영향이 제거되어 Type-2보다 작게 나타났다. 본 연구는 동결토와 같이 강도가 큰 시료의 경우 Type-3과 같이 개선된 전단 상자 시스템을 이용하여 동결토만의 강도를 평가할 수 있음을 보여준다.

알칼리 활성화제를 사용한 무기질 혼합 페이스트의 염화물이온 고정화 평가 (Evaluation on Chloride Binding Capacity of Mineral Mixed Paste Containing an Alkaline Activator)

  • 조규환;여인환;지동헌
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.157-165
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    • 2016
  • 현재 알칼리 활성 슬래그 콘크리트(AASC)는 약 40~70 MPa의 고강도화가 가능하며, 슬래그의 미세 분말도 및 잠재수경성으로 인해 공극이 치밀한 특성으로 염화물이온의 침투가 어려운 것으로 알려져 있다. 하지만 전기영동법을 사용하여 염화물이온의 유효 확산계수를 구해 염해저항성을 평가하는 경우가 대부분으로 AASC 속의 염화물이온 고정화에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 알칼리 활성화제의 종류 및 첨가량에 따른 경화페이스트내의 염화물이온 고정화능력을 평가하였다. 그 결과로 $Na_2SiO_3$을 사용한 페이스트가 가장 높은 고정화능력을 나타내었으며 활성화제 첨가량이 많을수록 고정화가 높은 것으로 나타났다. 이는 활성화제 종류 및 첨가량에 따라 생성되는 경화조직인 C-S-H 생성 정도와 크게 관련성이 높은 것으로 판단된다.

양생시간에 따른 유동성 채움재의 전단파 특성 (Characteristics of Shear Waves in Controlled Low Strength Material with Curing Time)

  • 한우진;이종섭;변용훈;조삼덕;김주형
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.13-19
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    • 2016
  • 기존의 콘크리트 조기강도의 발현 및 응결특성을 파악하기 위하여 탄성파 기법을 이용한 콘크리트의 모니터링에 대한 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 저강도 콘크리트의 일종인 유동성 채움재(CLSM)에 대한 응결특성을 파악하기 위하여 전단파 트랜스듀서인 벤더 엘리먼트를 활용하였으며, 양생시간에 따른 CLSM의 전단파 특성을 조사하였다. 조기강도 및 유동성을 확보하기 위하여 CLSM은 CSA계 시멘트, 비회, 실트 및 모래, 급결제, 물로 구성되었으며 세립분 함량에 따른 전단파 특성 변화를 보기 위해 3종류의 CLSM 시료를 배합하였다. 전단파 측정을 위한 셀은 셀 벽면에 한 쌍의 벤더 엘리먼트가 설치되었고, 배합된 CLSM 시료를 전단파 측정용 셀에 조성하여 양생시작부터 28일간 전단파 변화를 모니터링 하였다. 실험결과 CLSM의 세립분 함량에 상관없이 양생시간이 증가함에 따라 전단파의 공진주파수 및 속도는 증가하였다. 또한, 양생시작부터 약 10시간까지는 전단파의 진폭도 증가하였으며, 동일한 시각에서는 세립분 함량이 적을수록 공진주파수 및 속도가 크게 나타났다. 본 논문에서 제안된 벤더 엘리먼트를 이용한 전단파 측정기법은 양생기간에 따른 CLSM의 응결특성을 평가하는 데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

합성 및 원료 조건에 따른 γ-C2S의 순도 (Purity of γ-Dicalcium Silicate with Synthetic and Raw Materials Conditions)

  • 이석희;조형규
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.123-128
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    • 2020
  • γ-C2S(γ-Calcium Silicate)는 벨라이트(belite)의 다형성으로 알려져 있다. γ-C2S는 CO2 고정 능력이 우수하고 제조 시 CO2 배출량이 적은 공정으로 인해 최근 많은 관심을 받고 있는 시멘트계 재료이다. 본 연구에서는 γ-C2S의 건축재료로써 활용하기 위하여 γ-C2S의 고순도 합성을 위한 다양한 합성방법을 조사하고 이를 기반으로 조건별 합성 실험 및 분석을 실시하였으며 γ-C2S의 순도에 대한 다양한 원료와 소성 온도가 미치는 영향도 평가하였다. 여러 종류의 Ca 결합물 재료가 Ca 공급원으로 사용 되었고 Si 소스 공급원으로는 Si가 주성분인 SiO2가 사용되었다. 각각의 원료는 혼합 후 다양한 조건에서 소성시켰다. 그 결과 Ca(OH)2와 SiO2 분말을 원료로 합성하였을 때 최고 높은 γ-C2S 순도를 얻을 수 있었다. 그리고 γ-C2S 제조 실용화를 위해 천연 광물인 석회암 분말과 실리카 모래를 원료로 한 분말을 사용하여 다양한 소성온도에서 합성하였으며 그 결과 합성한 샘플의 γ-C2S의 순도는 77.6%로 나타났다.

3차원 포인트 클라우드 모델링 기법을 활용한 바이오폴리머 기반 제방 보강공법의 성능 평가 (Application of 3D point cloud modeling for performance analysis of reinforced levee with biopolymer)

  • 고동우;강준구;강우철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권3호
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    • pp.181-190
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    • 2021
  • 본 연구에서는 하천에서의 월류 발생에 따른 제방의 붕괴를 방지하거나 피해를 최소화하기 위한 신소재 보강공법을 제체 표면에 적용하여 그 효과를 검증하기 위한 실규모 횡월류 붕괴 실험을 수행하였다. 본 실험을 위해 제방 모형은 높이 2.5 m, 길이 12 m, 사면경사 1:2로 구성하였다. 또한 제방의 경우 습식 공법을 이용하여 바이오폴리머 분말, 물, 화강풍화토, 황토를 적정 비율로 혼합한 신소재를 제체 표면에 약 5 cm 두께로 분사한 뒤 식생활착 모니터링을 거쳐 최종 실험모형을 완성하였다. 안동하천연구센터 A3 수로 상류에서 4 ㎥/s 의 유량을 유입시켜 횡월류 흐름을 유도하였으며, 음향 도플러 유속계를 이용하여 상·하류의 유량 및 횡월류량의 변동을 측정하였다. 또한, 제방보강공법의 성능을 평가하기 위해 이미지 픽셀 기법 및 3차원 포인트 클라우드 모델링 기법을 활용한 시간에 따른 제방의 표면손실률을 산정함으로써 영상분석 기반의 새로운 평가 도구를 제시하였다. 본 연구결과를 적절하게 활용하게 되면 제방보강공법의 성능을 평가하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

서울 상업용도지역 내 주거 기능 회복의 필요성과 방향 -서울 역사도심과 뉴욕 맨해튼을 중심으로- (The Necessity and Direction for Restoration of Housing Function in Seoul's Central Commercial District -Comparison of Seoul's Historic Center and New York City's Manhattan-)

  • 이연경;이경민;최원우;신중호;김도년
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.693-702
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    • 2022
  • 본 연구는 서울보다 일찍이 성장하여 도심 문제해결과 도시 생태계 회복을 위해 주거 공간의 제공에 노력을 기울여온 뉴욕 맨해튼 도심과의 현황의 비교를 통해 서울 역사도심의 도시생태계 불균형의 문제점과 그에 따른 주거 기능 회복의 필요성을 제시하는 데에 목적을 가지고 있다. 주거 공간의 총량, 주거용도 건축물 유형별 특성, 주거용도 건축물의 분포 분석을 통해 도심 상업용도지역 내 주거현황을 조사하였다. 이를 통해, 서울 역사도심은 대부분의 공간이 상업용도에 편향되어 있으며, 도심주거에 적합한 중고밀도의 복합용도 건축물이 맨해튼 도심에 비해 현저히 부족함을 알 수 있었다. 또한 서울 역사도심은 복합용도 건축물이 대상지의 외곽에 인접하여 위치함을 알 수 있었다. 결론적으로 서울 역사도심은 도시 생태계 조성을 위한 적절한 주거 공간을 제공하지 못하고 있으며, 주거 기능 회복을 위한 방안 마련이 필요하다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2011년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2011)

  • 한화택;이대영;김서영;최종민;백용규;김수민
    • 설비공학논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.521-537
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    • 2012
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2011. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) Research trends of thermal and fluid engineering have been surveyed as groups of fluid machinery and fluid flow, thermodynamic cycle, and new and renewable energy. Various topics were presented in the field of fluid machinery and fluid flow. Research issues mainly focused on the rankine cycle in the field of thermodynamic cycle. In the new and renewable energy area, researches were presented on geothermal energy, fuel cell, biogas, reformer, solar water heating system, and metane hydration. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer, nanofluids and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included heat transfer above liquid helium surface in a cryostat, methane hydrate formation, heat and mass transfer in a liquid desiccant dehumidifier, thermoelectric air-cooling system, heat transfer in multiple slot impinging jet, and heat transfer enhancement by protrusion-in-dimples. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on pool boiling of water in low-fin and turbo-B surfaces, pool boiling of R245a, convective boiling two-phase flow in trapezoidal microchannels, condensing of FC-72 on pin-finned surfaces, and natural circulation vertical evaporator were actively performed. In the area of nanofluids, thermal characteristics of heat pipes using water-based MWCNT nanofluids and the thermal conductivity and viscosity were measured. In the area of industrial heat exchangers, researches on fin-tube heat exchangers for waste gas heat recovery and Chevron type plate heat exchanger were implemented. (3) Refrigeration systems with alternative refrigerants such as $CO_2$, hydrocarbons, and mixed refrigerants were studied. Heating performance improvement of heat pump systems were tried applying supplementary components such as a refrigerant heater or a solar collector. The effects of frost growth were studied on the operation characteristic of refrigeration systems and the energy performance of various defrost methods were evaluated. The current situation of the domestic cold storage facilities was analyzed and the future demand was predicted. (4) In building mechanical system fields, a variety of studies were conducted to achieve effective consumption of heat and maximize efficiency of heat in buildings. Various researches were performed to maximize performance of mechanical devices and optimize the operation of HVAC systems. (5) In the fields of architectural environment and energy, diverse purposes of studies were conducted such as indoor environment, building energy, and renewable energy. In particular, renewable energy and building energy-related researches have mainly been studied as reflecting the global interests. In addition, various researches have been performed for reducing cooling load in a building using spot exhaust air, natural ventilation and energy efficiency systems.

토제 거푸집 무쇠솥 주조와 불미기술 연구 (A Study of Iron Pot Casting and Bellows Technology)

  • 윤용현;도정만;정영상
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제53권2호
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    • pp.4-23
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    • 2020
  • 이 연구는 우리나라 철 주조기술의 다양성과 기술 체계를 규명하기 위한 목적으로 진행되었으며, 이를 위해 고문헌 조사 및 유물 분석, 제작 도구와 제작 기술에 대한 현지 조사 그리고 주조와 거푸집에 사용된 재료의 과학 분석 등을 실시하였다. 불미기술은 송풍구인 풀무를 이용하여 주철을 녹인 뒤 그 쇳물을 토제 거푸집에 부어 주물을 완성하는 철 주조기술로 현재 유일하게 제주도에서만 전승되고 있는데, 모래 거푸집을 사용하는 육지와 비교해 토제 거푸집을 사용하고 있다는 것이 큰 차이점이라 할 수 있다. 무쇠솥 주조기술에는 석비레, 모래, 점토 등을 섞어 만든 모래 거푸집을 이용한 주물사주조법(鑄物砂鑄造法)과 점토에 볏짚과 갈대 등을 섞어 만든 토제 거푸집을 이용한 도토주조법(陶土鑄造法)이 사용되고 있다. 주물사주조법에 의한 무쇠솥 주조는 거푸집 만들기, 속심 제작, 쇳물 작업, 거푸집에 쇳물 붓기, 완성품 다듬기 등 5단계의 작업공정을 거치며, 도토주조법에 의한 무쇠솥 주조는 거푸집 만들기, 거푸집 굽기, 질먹 입히기, 쇳물 작업, 쇳물 붓기, 완성품 다듬기 등 크게 6단계의 작업 공정으로 이루어진다. 두 주조법은 거푸집의 재료, 거푸집을 불에 굽고 질먹을 입히는 제작 공정에서 차이를 보인다. 이번에 연구한 불미기술은 토제 거푸집 무쇠솥 주조로 진흙 채취 및 반죽, 거푸집 제작, 초벌 굽기, 화적모살 및 질먹 바르기, 건조 및 비얄질, 거푸집 합장, 둑(용광로)제작, 재벌 굽기, 제련, 쇳물 붓기, 주물 다듬기 등 단계별 주조 공정에 사용된 재료 및 도구 분석과 제작 기술에 담겨진 과학 기술 원리를 규명하여 우리 고유 철 주조기술의 기술 체계를 밝혀 보았다. 그리고 무쇠솥 도토주조를 위해 이용한 재료와 완성품을 과학 분석한 결과, 거푸집은 주성분이 SiO2, Al2O3, Fe2O3으로 이루어진 진흙과 모래이고, 이형재는 SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O가 함유된 흑연이며, 완성된 무쇠솥의 미세 조직은 시멘타이트(Fe3C)와 펄라이트(페라이트와 시멘타이트의 층상 구조)로 이루어진 백주철 조직임을 확인하였다.

경관제어요소에 관한 전문가집단 간 인식차이 분석 (An Analysis of the Difference in Awareness on Visual Landscape Control Elements among the Expert Groups)

  • 조유경;공은미;김영욱
    • 한국조경학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.29-39
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    • 2011
  • 도시공간의 질적 수준 증대에 관한 관심이 증가하게 되면서 경관계획의 역할과 중요성에 대한 인식이 확고히 자리매김하고 있다. 경관계획의 수립과 관련하여 경관법과 시행령, 지침 등은 마련되어 있지만 아직도 실무에 적용하는 과정에서 구체적으로 고려할 수 있는 상세한 근거 자료는 여려 가지로 부족한 실정이다. 이러한 측면에서 본 연구는 도시 공간 계획과 관련된 분야에 종사하는 전문가들을 대상으로 경관 관련 분야에서 사용되어지는 일반적인 경관제어요소(Visual Landscape Control Element)들에 관한 인식차이를 분석하였다. 전문가 집단은 세 개로 구분하였는데, 계획관련, 디자인관련, 공학관련분야로 구분하고, 설문의 방법으로 조사하였다. 설문조사 결과는 SPSS 프로그램을 활용한 기초기술통계와 함께 독립표본 T-검정(Independent-Sample T-Test)을 실시하였다. 총 10개의 제어요소를 대상으로 조사, 분석한 결과 모든 경관권역에 걸쳐, 특히 혼합경관의 경우 G1과 G2 집단은 경관제어요소에 관하여 인식차이를 가장 많이 보이고 있는 것으로 분석되었으며, 상대적으로 다른 집단 간 비교에서는 인식차이를 보이는 요소가 적게 분석되었다. 경관관리권내 인공경관과 혼합경관의 경우 가장 많은 인식차를 보이는 것으로 분석되었는데, G1과 G2간의 비교 결과 각각 7개의 요소에 관하여 인식차이를 보였다. 한편 G2와 G3 집단간 비교에서는 경관형성권 내 혼합경관의 경우에 4가지로 가장 많은 차이를 보였다. 인식차이를 가장 많이 보인 제어요소는 높이, 용적률, 건폐율 등의 순으로 나타났으며, 형태요소는 경관관리권 인공경관의 경우 G1과 G2 집단간 비교에서 유일하게 인식차이를 보였다. 제어요소의 적정성 평가에 있어 평가값의 평균치를 비교해 보면 전반적으로 G1 집단이 다른 집단에 비해 제시된 경관제어요소들이 경관계획을 수립하는데 있어 높은 적정성을 가진다고 평가하는 결과를 보였으며, 상대적으로 G2 집단이 제어요소의 적정성에 있어 전체적으로 낮게 평가한 것으로 분석되었다. 질감, 용적률, 건폐율요소는 모든 권역, 유형에서 적정성을 낮게 평가받았으며, 이것은 경관제어요소로서 경관계획에 활용함에 있어 타당성과 방법론을 재검증해 보아야 한다.