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부재 접합부가 아치형 연동온실의 구조 성능에 미치는 영향: 실대형 실험적 및 해석적 연구 (Effect of the Member Joint on Structural Performance of an Arch-type Multi-span Greenhouse: A Full-scale Experimental and Numerical Study)

  • 최만권;류희룡;조명환;유인호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.402-410
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    • 2017
  • 본 연구에서는 실대형 실험과 구조해석을 통하여 현장에서 사용되는 기둥-서까래-도리, 기둥-도리-방풍벽 접합부를 적용한 강관 골조 플라스틱 연동온실의 정적 구조성능을 분석하였다. 실대형 재하실험 결과는 접합부를 강접합으로 가정한 구조해석 결과와 비교하여 구조물의 횡방향 강성과 각 부재의 하중분담률에서 많은 차이를 보였다. 동고 높이에서 측정한 수평변위는 실험과 구조해석의 차이가 40%이었고 수직변위는 89%의 차이를 보였다. S3 부재의 발생응력을 기준으로 한 각 부재별 하중분담률을 비교한 결과 실험과 구조해석에서 두 배 이상의 차이를 보이는 부재가 있었으며, 하부측벽이음(S2), 기둥 상부(S7) 등 주요 부재의 실험결과가 구조해석의 하중분담률을 재현하지 않았다. 현장에서 사용하는 접합부가 충분한 강성을 확보하지 않음으로써 구조물에 작용하는 외력을 각 부재에 적절하게 전달하지 못했으며 이로 인해 구조물의 강성이 저하되는 현상이 나타났다. 설계 단계에서 일반적으로 구조해석에 의해 결정되는 구조성능의 신뢰도는 접합부의 특성을 보다 면밀하게 고려했는지 여부에 따라 좌우 될 수 있다. 따라서 온실 구조 성능에 대한 신뢰성을 높이기 위해서는 온실에 사용되는 다양한 접합부를 고려할 수 있는 구조해석 기술의 개발이 필요하며 설계 기준에서 상세 설계 방법을 보다 명확히 규정해야 할 것으로 판단된다.

현장조립용 OSB 덧댐판 트러스의 강도 및 활용방안 (The Strength and Applications of OSB Gusset Trusses for Field Assembly)

  • 김태우;하빈;장상식
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권6호
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    • pp.708-713
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    • 2014
  • 트러스는 북미 지역이나 호주, 뉴질랜드 등 목조주택이 일반화된 지역에 주택을 시공함에 있어 주로 사용되는 구조부재로써, 공장에서 제작되며 현장에서 제작하기는 힘들다. 반면에, 목조주택규모가 작은 국내에서는 제작비, 운반비, 경험부족 등을 이유로 트러스의 사용이 매우 제한적이며 대부분의 현장에서 서까래 공법으로 시공을 하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 금속제 트러스 플레이트가 아닌 현장에 버려지는 OSB를 덧댐판(gusset)으로 사용하여 현장에서 간단하게 제작이 가능한 형태의 경사트러스와 수평트러스를 제작해 보고 그 휨강도를 측정해 봄으로써 소규모 단독주택이 대부분인 목조주택 현장에서 사용가능 여부를 평가하고자 하였다. 경사트러스의 허용하중을 실제하중과 비교하였을 때, 지간거리 6 m에서 지붕경사트러스의 허용하중 및 실제하중은 10.60 kN 및 5.26 kN로 나타내어 사용하기에 충분하다고 판단된다. 지간거리 6 m의 수평트러스를 바닥장선으로 사용할 경우, 허용하중 및 실제하중은 7.18 kN 및 7.43 kN로 나타나 허용하중이 약간 낮기는 하지만 그 차이가 크지 않으므로 구조보강 및 부재의 변경 등을 통하여 사용이 가능한 것으로 판단된다.

목조건축물 구조부재의 열전도율에 따른 건물외피의 단열 성능 (Thermal Performance of Wooden Building Envelope by Thermal Conductivity of Structural Members)

  • 김석환;유슬기;서정기;김수민
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제41권6호
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    • pp.515-527
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    • 2013
  • 국내에서 주로 사용되고 있는 건물에너지 성능평가 시뮬레이션 마다 상이한 재료의 열전도율로 평가 되고 있음이 파악되었다. 시뮬레이션을 통한 정확한 건물에너지부하를 평가하기 위하여, 각 시뮬레이션에서 목조건축물의 스터드로 사용되고 있는 목재의 열전도율을 확인하고, 이에 따른 벽체의 열관류율과 부재 접합부위에서의 선형열교 차이를 연구하였다. 각 시뮬레이션은 동일 수종에 대해 상이한 열전도율을 채택 후, 각 시뮬레이션에서 추출한 열전도율 간의 차이가 가장 상이한 소나무의 열전도율을 스터드에 적용하였다. 시뮬레이션 간 지붕, 벽체, 지면 슬래브의 열관류율 중 최대오차는 $0.023W/m^2{\cdot}K$이었으며, 지붕의 서까래 접합부, 지붕-벽체 접합부, 지면슬래브-벽체 접합부 중 최대 선형열교 오차는 $0.025W/m{\cdot}K$이었다. 또한, HEAT2 정상상태전열해석 프로그램을 활용하여 선형열교 및 벽체의 온도변화에 대한 전열해석 이미지를 분석하였다. 구조체에 온도 분포를 선으로 표시하여 단열이 부족한 곳에서는 온도선이 급격하게 변하는 것이 확인되었고, 온도선이 급격하게 변하는 부위에서는 다른 곳보다 온도가 낮으며, 다른 구조체 부분보다 더 많은 열류가 손실됨이 확인되었다.

조류발생 경보 및 호수 수질관리를 위한 엽록소 자동측정기의 적용 및 타당성 연구 (Evaluation and Application of Algae Online Analyzer for Alarming Algal Bloom and Water Quality Management of Korean Reservoirs)

  • 황수옥;한명수;김백호
    • 생태와환경
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    • 제39권2호통권116호
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    • pp.257-264
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    • 2006
  • 호수내 엽록소를 상시적으로 측정하기 위한 자동측정기(AOA)를 적용하고 타당성을 평가하기 위하여 서울-경기지역 상수원수인 팔당호 현장수가 직접 유입되는 제2취수장에서 시료를 채취하였다. 분석은 조류 현존량 및 종 조성 분석, 흡광광도법과 자동측정기에 의한 엽록소측정 등을 동시에 실시하여 그 결과를 비교 조사하고 현장 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과. 조류분류군별 엽록소 기여도는 규조류가 83.6%로 가장 높았으며, 녹조류, 남조류, 크립토조류의 순으로 나타났다. 자동측정법과 흡광광도법에 의한 엽록소 농도는 전체적으로 매우 유의한 상관성을 보였으나(.=0.87, n=302, p<0.001), 시기 또는 공 조성에 따라 차이를 보였다. 자동측정기의 민감포는 크립토조 (r=0.83, p=0.00154)와 규조 (r=0.73,p=0.010)가 높았으며 현존량이 낮은 녹조(r=-0.13)와 남조(r=-0.16)에 대해서는 상관성을 보이지 않았다. 결과적으로 엽록소 자동측정법은 고전적인 아세톤 추출 방법에 비해 신속성과 경제성은 매우 인정되지만 출현종의 밀도나 종 천이 등을 고려한 조류분석 및 엽록소 직접측정 등이 병행되어야 할 것으로 사료되었다.

동양목조탑파(東洋木造塔婆)의 구조형식(構造形式)에 관한 연구(硏究) - 법주사(法住寺) 팔상전(捌相殿)과 법륭사(法隆寺) 오중탑(五重塔)의 비교분석적 측면에서 - (The Structure of Oriental Wooden Pagoda)

  • 김경표;등정혜개;이민섭
    • 건축역사연구
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    • 제1권1호
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    • pp.88-105
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    • 1992
  • This dissertation aims to investigate the structure of Palsangjeon, a five story wooden pagoda in Pubjoo Temple which is the only wooden pagoda existing in Korea, by a comparative study of the Palsangjeon with Japanese counterparts. By doing so, the writer of the present investigation attempts to find out its structural originality. The main finding of this study are as follows. The upper part of Palsangjeon is constructed with square log frameworks called GuiTl and Sacheon-Ju around the central column. The four walls along Sacheon-Ju from the 1st level to the 3rd well resists the outside horizontal piressure. And Gui-Tl structure on the 5th level copes much better with shear force. So this frame consisting of Sacheon-Ju and log frameworks might be viewed an semi-core system, This core is supported once again by the frame of Go-Ju. That is to say. Go-Ju supports frame of Sacheon-Ju. And the frame of Pyeong-Ju on the 4th and the 5th levels also supports it. The frame of Go-Ju is supported by the frame of Pyeong-Ju on the 1st and the 2nd levels. So this structure is designed to resist the wind and also keep the balance by properly distributing vertical pressure. The plan and the elevational structure of Palsangjeon keep the balance by the perfect symmetric structure. And the frame of Sacheon-Ju forming semi-core system can resist both the lateral load and the vertical pressure for the balance of its structure. The five story pagoda in Horyuji used to stand on a central which is desigend to support the main body of the pagoda from the first level. The principles of balance is used between the Ha-Aag and short to react the rafter. Sacheon-Ju and edge column is against the lateral load. The structural jointing system is stable thanks to the log framewroks formed on every level. The five story pagoda in Horyuji poseses the structual system originated from the ancient wooden pagoda. The pagoda is found to express simple, sincere and straight forward form. On the other hand, it could be seen as a stucture resisting the earthquake and the lateral load, Palsangjeon is an excellent building which religions function is well harmonized with its structure and appearance. It not only functions extremely well as a regions place like other pagodas, but also excellently shows how multi-story wooden building should be structured.

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토마토 재배용 연동 플라스틱 온실 개발 (Development of Multi-span Plastic Greenhouse for Tomato Cultivation)

  • 유인호;이응호;조명환;류희룡;김영철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.428-436
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    • 2012
  • 본 연구에서는 토마토 재배에 적합한 규격을 가지면서 기상재해에 안전한 토마토 재배용 연동 비닐하우스를 설계하였다. 토마토 하우스의 규격은 폭 7m, 측고 4.5m, 동고 6.5m이다. 1995년에 농촌진흥청에서 개발한 1-2W형 하우스와 비교해서 폭은 같지만 측고는 1.8m, 동고는 2m 더 높다. 중방은 작물하중과 장치하중을 견딜 수 있도록 트러스 구조로 설계하였다. 토마토 하우스는 높으면서도 내재해 설계 기준(MIFFAF, 2010)에 맞게 만들어졌다. 즉, 최고 설계 기준인 풍속 $40m{\cdot}s^{-1}$, 적설 40cm 이상에 안전하도록 구조안전성 분석을 통해 하우스 기둥, 서까래 등의 부재 규격과 설치 간격을 설정하였다. 1-2W형 하우스와 달리 토마토 하우스에는 랙-피니언 타입의 천창을 용마루 부분에 설치하여 외부 공기 유입과 자연 환기를 극대화할 수 있도록 하였다. 하우스 높이가 증가하면 난방비는 증가하므로 토마토 하우스에는 보온력이 우수한 다겹 보온커튼을 설치하여 하우스 바깥으로 빠져나가는 열을 최소화하였다.

봄철 해역별 파판배양 부착규조류의 영양성분 (Nutrient Composition of Benthic Diatom Cultured on Plate at Four Areas in Spring)

  • 김해영;허성범
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.143-144
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    • 2003
  • 봄철 해역에 따른 부착미세조류의 영양성분 변화를 알아보기 위하여 본 실험을 수행하였다. 실험은 울진, 부안, 완도, 부산 지역에서 봄철인 2~4월 동안 실시되었으며 실험간의 오차를 줄이기 위해 실험 시작일의 차이는 최대 10일 이내로 하였다. 배양을 위한 실험해역의 기초 조사로 배양지역 연안해수의 수온, 염분, pH, 총질소, 총인, Chlorophyll-a의 측정을 하였고 각 지역의 부착미세조류를 수확하여 영양분석을 하였다. 실험에 사용된 파판은 전복 종묘생산에 이용되는 규조배양용 파판과 틀을 이용하였고 실험기간은 총 8주 동안 실시하였다. 2주마다 파판을 수거한 뒤 부착된 미세조류를 부드러운 솔로 분리하여 원심 분리한 후 지방산과 아미노산의 측정을 하였다. 또 각 시료의 일정량을 Sedwick-rafter counting chamber를 이용하여 검경ㆍ계수한 후 이를 단위면적당 개체수(cells/$\textrm{cm}^2$)로 환산하여 biomass를 구하였다. 봄철 지역간의 수온의 범위는 13.9~16.6$^{\circ}C$를 보였으며 울진이 가장 높고 부안지역이 가장 낮았다. 염분은 부안지역의 염분이 평균 2$\textperthousand$ 이상 낮았으며 그 외의 지역은 큰 차이가 없었다. pH는 7.77~8.21의 범위를 보이고 있었으며 질산염 농토는 부산이 0.265mg/$\ell$로 최대값을 보였고 울진이 0.032mg/$\ell$로 제일 낮았다. 인산염 농도는 완도지역이 0.018mg/$\ell$로 최대치를 보였고 부안은 검출되지 않았다. Chlorophyll-a의 농도는 울진지역이 0.66mg/$\ell$으로 제일 낮았으며 부산이 2.69mg/$\ell$, 부안지역이 2.27mg/$\ell$ 로 높은 값을 보였다. 봄철 지역에 따른 부착미세조류의 아미노산 분석결과는 울진이 실험지역 중 제일 높은 총 아미노산과 필수아미노산의 함량을 나타냈으며 각 지역별로 울진은 4주에 20.3%, 부안은 8주째 8.1%, 완도는 8주째 4.7%, 부산은 6주째 10.4%로 서로다른 시기에 높은 아미노산의 함량을 나타냈다. 실험지역 부착미세조류의 지방산 결과를 보면 전 실험기간동안 지방산 중 대부분은 $C_{18}$이하의 포화 또는 불포화 지방산이 주를 이루고 있었으며 palmitic acid( $C_{16:0}$)와 palmitoleic acid( $C_{16:0}$)의 양이 전체 지방산 함량중 37.47~75.94%로 대부분을 차지하고 있었다. 그리고 n-3HUFA(high unsaturated fat쇼 acids)인 EPA는 부안지역이 2주째 20.85%로 전체 지역중 함량이 제일 높았고, 울진은 실험기간중 6주가 14.76%로 제일 높은 함량을 보였다. 완도는 6주에만 10.97%의 함량을 보였으며 부산지역의 시료에서는 EPA의 검출이 없었다. 봄철 각지역에 설치된 파판에서의 부착미세조류 출현량을 보면 2주째의 부착미세조류량은 부안이 8.3$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 높았고 부산이 0.6$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 낮았다. 울진의 경우 0.7$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 부산과 비슷하게 낮은 출현량을 보였고 완도는 2.4$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$였다. 4주째의 출현량은 울진지역이 471.1$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 높았으며 부안, 완도, 부산 순으로 출현량이 낮았고 특히 부산은 1.2$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 낮았다. 6주째의 출현량은 울진 지역이 368.6$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 높았으며 부안 89.8$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 완도 25.1$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 부산 5.9$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$ 순이었다. 8주째의 경우에도 울진, 부안, 완도, 부산이 각각 255.8$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 157.8$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 44.3$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 1.1$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 4주, 6주의 경우와 같은 경향을 보였다.보였다.

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합각지붕 사찰 주불전의 규모에 따른 기둥 및 처마부 관계분석 연구 (Properties of Components for the Dapogye of Hipped and Gable Roof Wooden Buildings)

  • 고정주;이정수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3192-3202
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    • 2014
  • 본 연구는 국가지정문화재로 지정된 목조건축물 중 합각지붕 형식을 가지고 있는 사찰의 주불전 32동을 대상으로 규모에 따라 규모별 구성요소의 구체적 특성을 분석하고, 주요 부재 상호간 미치는 영향이나 비례관계 등을 분석하여 향후 문화재 복원 및 보수를 위한 객관적인 기초자료를 제공하는데 목적으로 하고 있다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 평면비례는 3칸 건축물에서 도리통(전면)과 양통(측면)의 평균비례는 1.31:1 정도이며, 5칸 건축물 평균비례는 1.70:1로 이루어져 있다. 둘째, 주칸비례 및 위치별 기둥 굵기를 분석한 결과, 3칸 및 5칸 건축물 모두 어칸이 퇴칸이나 협칸에 비해 주칸을 넓게 형성한 것으로 나타났다. 또한 3칸 건축물 평균 기둥 굵기는 귀기둥 491mm, 평주 433mm 정도이며, 5칸 건축물에서는 귀기둥 595mm, 평주 511mm 정도의 굵기로 분석되었다. 귀기둥 굵기가 평주보다 평균 60mm~80mm정도 굵게 이루어진 것은 구조적인 안정성과 착시현상을 고려한 것으로 판단된다. 셋째, 건물규모(면적)에 따른 기둥 굵기, 처마 내밀기, 차마높이에 미치는 영향을 분석한 결과, 3칸 건축물에서는 건물규모(면적)가 큰 건물일수록 크게 나타나는 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타났으나, 5칸 건축물에서는 건물규모(면적)에 크게 영향을 받지 않는 것으로 분석되었다. 넷째, 기둥과 처마와의 관계 분석 결과, 3칸 건축물과 5칸 건축물에서 모두 기둥 길이가 긴 건물일수록 처마높이와 처마 내밀기를 크게 둔 것으로 나타났으며, 특히 처마높이는 기둥 길이와 아주 밀접한 상관관계를 가지고 있는 것으로 분석되었다. 또한 3칸 건축물과 5칸 건축물에서 모두 처마 내밀기가 큰 건물일수록 처마높이도 높게 형성된 것으로 분석되었다.