본 연구에서는 죄굴이 방지된 비부착 가새가 설치된 철골조 건물의 에너지 소산능력과 지진응답에 대하여 연구하였다. 먼저 조화하중을 받는 단자유도계 구조물을 대상으로 변수분석을 수행하고 가새의 최적항복강도를 구하였다. 다자 유도계 골조구조물의 비선형 시간이력 해석을 통하여 다양한 크기와 강도를 가진 가새가 설치된 구조물의 지진응답을 분석하고, 가새의 적당한 층별 분배방법을 찾기 위하여 여러 가지 분배방법을 적용하였다. 해석결과에 따르면 일반적으로 가새의 강성이 증가함에 따라 구조물의 최대변위는 감소하였다. 그러나 구조물의 고유주기 및 하중에 따라 가새의 강성이 커짐에 따라 구조물의 최대 변위와 누적된 손상이 증가하는 것으로 나타났다.
추파성정도가 높은 대맥품종 수원18호(IV)와 춘파성정도가 높은 강보리 (I)에 대하여 주간 2$0^{\circ}C$, 야간 15$^{\circ}C$, 일장 15시간하에서 생육한 경우의 건물생산을 비교검토한 결과는 다음과 같다. 1) 상대생장율(RGR)은 생육이 진전됨에 따라 낮아지고 순동화율(NAR)은 수원18호에서는 상대생장율과 같은 경향을 보였으며 영양생장기간중에는 상대생장율과 순동화율간에는 깊은 관계가 있었다. 2) 생식생장기의 강보리에서는 엽신이외기관의 광합성생산이 중요한 역할을 하고 있었으며 이는 순동화율이나 광합성측정에서 표시할 수 있었다. 3) 생장관수 $\alpha$에 대하여 검토한 결과 강보리에서는 광합성산물이 경쪽으로 급격히 분배가 증대되는 시기가 되면 근쪽으로의 분배가 급격히 감소되었으나 영양생장을 계속하는 수원18호에서는 근으로의 배가 거의 일정한 경향이었다.
본 연구에서는 노지에 식재된 '부유' 단감나무에 있어서 6월이나 9월의 엽면시비가 관행적인 토양시비에 비해 영양 생장과 건물 축적, 질소함량 및 이들의 분포, 그리고 수령이 많아짐에 따라 증가하는 건물과 질소함량 가운데 수확 과실과 낙엽을 통해 나무로부터 영구적으로 소실되는 양적 비율을 추정하고자 하였다. 이를 위해 4-6년생 '부유' 단감나무로 6월과 9월에 1회 또는 2회 엽면시비구와 관행적인 6+9월 토양시비를 대조구로 두는 4처리를 3년간 같은 나무에 적용한 다음 매년 11월에 나무를 굴취하여 분석하였다. 주당 건물중은 4년생에서는 4.2-4.8kg, 5년생에서는 8.7-9.2kg, 6년생에서는 17.1-21.5kg이었지만 추비 시기 및 방법에 따른 유의적인 차이는 없었다. 건물중의 기관별 분포를 보면 신초는 3.3-10.2%, 잎은 5.7-10.5%, 2년생 이상 목질부는 8.3-31.4%, 뿌리는 13.0-27.0%, 과실은 28.0-59.3%였다. 뿌리와 과실의 건물중은 서로 반대되는 변화를 보였는데, 특히 과실 건물중이 주당 건물중의 50-60%에 달한 6년생 나무의 뿌리는 10.6-15.8%에 지나지 않았다. 주당 질소함량은 처리에 따른 차이 없이 4년생은 24.6-28.3g, 5년생은 48.3-53.5g, 6년생은 98.3-122.6g의 범위에 있었는데, 이중 신초에는 6.2-11.5%, 잎에는 16.7-24.3%, 2년생 이상 목질부에는 17.6-23.5%, 과실에는 16.9-34.4%, 뿌리에는 17.2-37.5%가 분포하고 있었고, 과실의 비율이 높아지면 뿌리의 비율이 낮아지는 것은 건물중에서의 변화와 비슷하였다. 잎과 과실을 통해 나무로부터 소실되는 건물중 비율은 추비 방법에 따른 차이 없이 4년생과 5년생에서는 41% 내외였으나 주당 수량이 많았던 6년생에서는 61%로 높았다. 4년생 나무는 전체 질소의 39%, 5년생에서는 43%, 6년생에서는 49%가 나무로부터 소실되는 것으로 나타났다. 부위별 건물중과 질소함량 모두 처리에 따른 유의적인 차이가 없음은 '부유' 단감나무 유목에 있어서 시비량이 월등히 적은 엽면시비의 이용가치를 입증하는 결과로 볼 수 있다.
산업 전반에 적용되는 과학, 공학 분야에는 그 목적에 따라 다양한 형태의 정보가 발생한다. 정보는 이용하는 목적에 따란 가공하는 형식과 표현하는 방식이 달라지며, 정보에 직접적으로 접근하는 사용자에게 어떻게 효과적으로 전달할 것인가 하는 문제는 정보 관리 분야에서 매우 중요한 이슈가 되고 있다. 정보를 사용자에게 보다 명확하게 전달하고, 관리하기 위해서는 원천 데이터를 가공하여 가시화(visualization)하는 과정을 거친다. 정보가시화는 원천데이터를 데이터모델로 정리한 후, 가시화구조(visual structure)로 재정의 한다. 실질적인 가시적 결과는 가시화 구조의 데이터들을 정보모델(information model)상에 반영할 때 이루어진다. 본 논문에서는 건물내부에서 진행되는 행사에 대한 시간-공간적인 정보를 정리한 도표 메타포(table metaphor)를 초기 데이터 모델로 사용하여 가시화 하는 과정을 수행한다. 정보 가시화 과정과 저작 과정은 증강현실(augmented reality) 환경에서 이루어진다. 행사가 진행되는 장소의 건물 구조도(map)상에서 각 장소에서 발생하는 정보들을 재배열하고 정리함으로써, 저작자로 하여금 정보 그 자체에 대한 이해뿐만이 아니라, 해당 정보에 대한 공간적인 이해도 함께 가능하게 한다. 이 같은 몰입형(immersive) 저작시스템은 정보에 대한 공간적인 분배가 필요한 저작에서는 매우 유용하며, 저작하는 환경 자체가 가시화의 결과물이 되므로 정보 저작에 대한 가시적 이해를 최대화 시킬 수 있다.
지구에 공급되는 태양열은 지구상의 모든 인간이 필요로 하는 총 에너지량의 10,000배 이상으로 매우 풍부할 뿐만 아니라 무공해 에너지원으로 매우 좋은 조건을 갖추고 있는데 비해 실제 이용은 태양광 발전장치와 온수 난방에 한정되어 있다. 특히 우리나라는 일사량이 풍부하고 인구밀집 거주지역이 많아 태양에너지 이용이 적절한 것으로 분석된 바 있으며, 환경오염문제가 심각하게 대두되고 있는 상황에서 에너지와 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 태양 에너지에 대한 기술개발 및 보급이 반드시 필요하다고 판단된다. 본 연구는 태양광을 집광하여 건물 내에 분배하는 장치를 개발하여 건물 전체 전기에너지 소비량의 약1/3을 차지하고 있는 조명용 전기에너지를 절약함으로써 에너지 절약은 물론 환경오염을 줄이는데 그 목적을 두고 있다.
재분배 기법은 민감도 해석 없이 변위에 대한 각 부재의 변위기여도를 간단하게 계산 한 후, 변위기여도에 근거하여 물량을 분배함으로서 변위를 제어할 수 있는 실용적인 고층건물 변위 설계법으로 인식되고 있다. 그러나 에너지 이론에 근거한 재분배 기법은 하중 조건에 따라서 서로 다른 변위기여도를 가질 수 있게 되며, 특히 횡력 뿐만 아니라 상당한 량의 연직하중도 함께 받고 있는 고층건물의 재분배 기법 적용시의 변위기여도 계산에는 연직하중의 영향이 고려하여야 한다. 또한, 고층 건물의 변위설계에 재분배 기법을 적용하기 위해서는 실용성을 높이기 위해서 부재 그룹핑이 고려되어지는데 부재 그룹핑 고려에 따른 연직하중의 영향을 다르게 나타나게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 하중의 종류와 부재 그룹핑 여부를 변수로 하여 세 가지의 재분배 알고리즘을 개발한 후, 이를 20층 강접 골조 전단벽 예제와 60층 아웃리거 예제의 변위 설계 적용하였다.
본 연구에서는 등가 에너지 개념에 근거하여 비좌굴 가새골조의 간편한 내진설계방법을 제안하였다. 단자유도계로 치환된 구조물의 지진 입력에너지를 응답 스펙트럼으로부터 구한 후, 탄성에너지와 소성에너지를 등가 에너지 개념을 이용하여 산정한다. 이렇게 구한 소성에너지를 분배비에 따라 각 층에 분배하고, 모든 소성에너지는 가새에 의하여 소산된다고 가정하여 각 가새의 단면적을 산정할 수 있다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 3층, 6층, 20층 가새골조를 제안된 방법으로 주어진 목표변위를 만족하도록 설계하고, 인공지진을 이용하여 결과를 검증하였다. 해석결과에 의하면 저층 건물의 최상층 변위는 비교적 목표변위를 만족하였으나, 20층 건물의 최상층 변위는 목표변위보다 매우 작아 가새가 과다하게 설계된 것으로 나타났다.
본 논문에서는 공공부문의 재난경보방송보다는 민간부문에서의 재난경보방송에 초점을 두어 지역 내에서 재난이 발생했을 경우에 그 지역 내의 건물에 거주하는 재실자들에게 신속하게 재난정보를 전달하는 재난경보 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 그 지역 내에 공청방송시스템과 인터넷 망이 설치되어 있다는 가정 하에서 콘텐츠 송출기와 콘텐츠 분배기 및 TV수상기 제어기로 구성되어 있고, 긴급방송을 위한 콘텐츠들을 송출하고 이들 콘텐츠를 TV수상기를 통해 강제적으로 시청하게 함으로써 재난 정보를 알리는 것이 목적이다. 본 논문에서 제안된 시스템은 재난경보방송 뿐만 아니라 지역 내의 다양한 정보를 신속히 공유하려는 목적으로도 활용될 수 있을 것이다.
민감도 해석은 구조 모델링 변수의 변화에 따른 역학적인 거동의 특성을 찾는 것을 목적으로 한다. 따라서 건물의 구조 진단과 보수 보강 분야에서 특히 중요한 설계 자료로서 활용되고 있다. 본 연구는 구조물의 위상학적 최적 모델링에서 중요하게 다루어지는 민감도 해석을 다양한 방법을 사용하여 공식화하였다. 감차법과 변분법을 적용하여 직접법과 수반법으로서 최종적인 해석적인 민감도 식들을 유도하였다. 구조 해석에 관한 간단한 수치예제를 통하여 유도된 민감도 식들의 해가 적절함을 수치적인 민감도 해석치와 비교하여 검증하였고, 최종적으로 이산화 민감도 해석에 의한 밀도분배법의 위상학적 최적 모델링을 수행하여 민감도 공식들을 위상 최적화 문제에서 정식화하였다.
치수경제성분석, 투자우선순위 및 시설물 규모결정 등의 의사결정과정에서 실무에서는 다차원 홍수피해산정법(MD-FDA)을 현재까지 널리 사용 중이다. 2004년에 개발된 MD-FDA는 대상지역의 자산규모를 행정구역 경계 최소단위인 "읍면동"을 기준으로 계산하여 취합하고, 대상자산이 위치가능한 토지이용정보를 토지피복도로부터 확인하여, 읍면동내 토지이용공간면적을 기준으로 자산정보를 분배(분해)하는 방식으로 이루어진다. 그러나 읍면동 단위의 공간적인 범위는 상당한 면적의 공간적 경계이기 때문에, 이를 평균적인 밀도데이터로 분배 시 공간적인 자산분포에 대해 정밀도를 담보할 수 없다. 이에 본 연구는 행정구역경계인 "읍면동"과 비교할 때 평균적으로 1/30의 면적을 가지는 집계구 단위의 센서스 공간정보자료를 이용하여 방법론을 개선하였고, 이를 MD-FDA 분석체계를 근간으로 센서스자료와 관계된 자료들 간의 연계 및 전체적인 분석과정을 정립하였다. 본 연구에서 제안한 방법을 경기도 동두천시를 대상으로 적용하여 기존 방법에 의한 피해액과 그 차이를 비교하였고, 도로명전자지도의 실제 건물객체 자료(.shp)를 기준으로 오차율을 확인한 결과, 기존 방식에 비해 정밀도가 월등히 향상된 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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