• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.262-268
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• 2017

최근 건물의 에너지 소비량이 전체 에너지 소비량의 약 20.5%를 차지하면서 건물의 에너지 고효율과 저소비에 대한 관심이 높이지고 있다. 또한 에너지 분석 및 평가에 다양한 연구가 이루어지고 있다. 건물의 초기설계 단계에서 에너지 분석 및 평가를 수행하고 적용할 경우 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나 초기설계 단계에서는 창면적비, 외피면적 등 개괄적인 수준의 정보를 이용하여 에너지성능을 평가하기 때문에 자재 및 설비 등의 상세정보가 포함된 설계를 기준으로 평가하는 실시설계 단계의 결과와 많은 차이를 보일 수밖에 없다. 지금까지 대부분의 연구들은 건물에 설치되는 자재 및 설비 등에 대한 상세정보가 명확해지는 실시설계 단계에서의 분석 및 평가에 관한 것으로 초기설계 단계에서 이들 정보를 보완하는 연구는 미흡하다. 따라서 건물의 생애주기 동안 발생되는 에너지환경 정보를 구축하여 확률/통계적 방법으로 초기설계 단계에서 분석/평가에 정확한 정보를 제공할 수 있다면 에너지환경 분석의 정확성을 향상 시킬 수 있을 것이다. 그러나 아직까지 국내에서 에너지 사용에 대한 실적정보가 구축된 사례가 없다. 따라서 본 연구에서는 에너지환경 실적정보 구축을 위해 에너지환경 분석에 대해 고찰을 수행하고 분석하였다. 그리고 연구의 결과로 건물의 생애주기 정보 구축에 활용할 수 있는 정보분류체계와 정보 개념모델, 그리고 에너지환경 정보의 취득 및 제공을 위한 서비스 개념모델을 제시하여 향후 실적정보 시스템 개발 연구의 기초 자료로 활용하도록 하였다. 본 연구의 결과는 실적정보 지원 관리시스템 구축에 활용되어 초기설계 단계에서 입력정보를 보완하여 분석/평가의 신뢰성을 높일 수 있을 것이다. 만약 실적정보가 구축된다면 초기설계 단계에서 에너지환경 분석 및 평가를 위한 확률/통계 혹은 인공지능 등의 방법에 학습데이터로 활용될 수 있을 것이다.

• KIEAE Journal
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• 제15권6호
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• pp.101-109
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• 2015

Purpose: Glazing and shading devices influence a lot on the thermal and visual environment in office buildings. Solar heat and daylight are contrary concept, therefore proper arrangement of thermal and optical performance is needed when designing a glazing and shading devices. The purpose of this study is to examine the conditions of the glazing and shading devices available for promoting the reduction of cooling loads + lighting loads and the improvement in thermal comfort and visual comfort for the summer season in an office building installed with venetian blind. Method: This study established 12 simulation cases which have different glazings and the positions of venetian blind for evaluating different thermal and optical performance. And by using EnergyPlus v8.1 and Window v7.2 program, we quantitatively analyzed cooling loads + lighting loads, thermal comfort and visual comfort in an office building installed with the glazing and shading devices. Result: Consequently, Case 9(Double Low-E+Exterior Blind) is the best arrangement of solar heat gain and daylight influx, thereby becomes the most excellent case of reducing cooling+lighting loads(46.8%) and simultaneously becomes the enhancement case in thermal comfort. Also, DGI(Daylight glare index) under clear sky conditions in summer was evaluated to be 19.6, and thereby satisfied the recommendation level of allowing visual comfort.

• KIEAE Journal
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• 제14권6호
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• pp.93-97
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• 2014

Curtain wall system of office buildings has recently become very common in Korea. As the multi-layer curtain glazing is exposed to outdoor environment, it is very subjected to direct environmental impact. Consequently, breakage and cracks of glazing due to heat expansion is frequently observed. This study explores various causes and aspects for destruction of multi-layer glazing. A sensitivity analysis was performed on the basis that thermal changes causes damage to the multi-layer glazing. Air temperature in air cavity within the multi-layer glazing was examined to find its effect on multi-layer glazing breakage. Analysis showed high deflection to depth ratio of 1:1.8 and that higher the aspect ratio, smaller is the deflection. Allowable pressure showed that the weakest value is for aspect ratio of 1:2.9. Sensitivity analysis by the area of the glazing showed that as area of glazing becomes higher, allowable pressure and deflection-depth ratio becomes smaller. For allowable pressure and allowable deflection-depth within air cavity, the glazing breakage occurred at least $107^{\circ}C$. The results from glazing breakage by thermal factor shows that it is hard to break the glazing with only an increase in air cavity temperature in multi-layer glazing applied in buildings.

• 토지주택연구
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• 제13권1호
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• pp.113-129
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• 2022

건축물의 친환경성에 대한 심도 있는 검토는 건축물의 LCC를 비롯하여 다양한 가치판단에 직결된다. 그러나 전통적 설계방식은 친환경성이 최적화된 건축물 대안을 제시하는 데 한계를 지닌다. 따라서 본 연구는 건축계획 단계에서 기후, 도시와 같은 미시적 측면의 지역조건을 계획에 반영하여 친환경성이 최적화된 건축물 대안을 도출할 수 있는 의사결정 보조도구를 제시하는 것을 목적으로 수행되었다. 이를 위해 정부기관인 국토정보플랫폼에서 제공하는 수치지형도의 등고선, 건물, 도로 정보를 기반으로 건축대지 인근 지역의 3차원 모델링 작성 및 태양환경 분석을 수행할 수 있는 알고리즘을 제작했고, 알고리즘의 유효성을 확인하기 위해 기축 건축물 입면 방향과의 일사량 및 일조시간을 비교하여 최적향 산출 가능 여부를 검토했다. 그 결과, 도출된 최적향이 기축 건축물의 정면향 대비 더 높은 일사량 및 일조시간을 확보할 수 있다는 비교분석 결과가 도출되었으며, 이를 통해 개발 알고리즘이 태양입사 환경관점에서 유효한 입면 방향을 산출할 수 있음이 확인되었다.

• 한국음향학회지
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• 제42권1호
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• pp.42-49
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• 2023

열악한 실내 음환경은 재실자에게 부정적인 영향을 미친다. 선행 연구를 통해 실내 음환경이 재실자의 과업성취도나 직무만족도뿐 아니라 그들의 건강과 웰빙에도 영향을 주는 것으로 알려져왔다. 본 연구는 국내 공공건축물에 위치한 개방형 사무실의 실내 음환경을 평가하고, 재실자의 음환경 쾌적성 향상을 위하여 고려할 필요가 있는 사항을 검토하기 위한 목적으로 수행되었다. 국내 공공건축물에 위치한 13개의 개방형 사무실에서 실내 소음 레벨을 측정하였으며, 측정은 월요일부터 금요일까지 5일간 진행되었다. 측정된 실내 소음 레벨은 ISO 및 EU ALDREN 프로젝트가 개방형 사무실을 대상으로 권장하는 수준을 기반으로 평가하였다. 분석 결과, 근무 시간 동안 재실자가 있는 환경에서의 실내 소음 레벨은 대부분 ISO 기준을 충족하는 것으로 나타났다. 재실자가 없는 심야 시간대의 음환경을 평가한 결과, 3개 사무실의 측정 결과값이 ALDREN의 권장 수준을 충족하지 못하는 것으로 나타났다. 아울러 측정이 진행된 현장의 특성이 실내 소음도에 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났다. 건물 외피의 정확한 음향 성능을 파악하는 것이 불가능하였으므로 향후 추가 연구를 통해 건물의 성능과 실내 음환경 간 관계를 규명할 필요가 있다.

• 고문화
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• 58호
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• pp.25-84
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• 2001

본 논문은 한국 남부지역에서 조사된 판축토성에 대하여 살펴본 것이다. 남한지역에서는 성곽조사가 본격적으로 시작된 1980년대이래 지금까지 20여개소에 이르는 판축토성이 조사되었다. 판축토성들은 입지면에서 대부분은 평지나 구릉성 야산에 분포하고 있다. 규모면에서는 일부 소형급도 있지만 백제의 경우는 도성이나 거점지역의 토성 축조에 주로 이용되고 있는 것으로 보아 행정적인 치소로서의 기능에 더 비중이 두어졌다고 보여진다. 판축토성은 성벽, 건물 기초부, 흙담장 등을 조성할 때 틀을 만들고 그 만에 흙을 채워 넣고 나무나 돌로 만든 달고(符)로 다져서 축조한 토성들 말한다. 이러한 판축토성은 비단 우리나라뿐만이 아니라 중국과 일본 등 동양 삼국을 분포권으로 하고 있으며, 판축기법에 관한 문헌도 각각의 나라에 전해오고 있다. 판축토성을 석열의 유무와 목주간격을 기준으로 2개 유형으로 분류하였다. 그리고 판축토성에서 출토되는 유물을 대상으로 축조시기와 구조의 변화를 검토하였다. I 유형은 순수 판축기법만으로 토루를 축조한 것으로서 목주간격은 100$\~$150cm가 보편적이다. 성벽은 먼저 중심토루를 축조한 후 그 안팎으로 준판축의 외피토루가 덧붙여지는 2차 공정으로 완성된다. 초기 판축의 경우는 대체로 판축의 켜는 두터운 편이며, 성벽을 보호하기 위하여 성벽 안쪽에 구가 설치된다. 백제지역의 경우 기원 후 3세기경부터 7세기까지의 인대 폭을 가지는 것으로 밝혀졌다. 한강유역의 풍납동토성과 몽촌토성에서는 성벽의 폭이 매우 넓고, 목책의 사용과 판축용 구조물이 발견되지 않는 점을 특징으로 하고 있다. 신라지역의 순지리토성의 경우도 판축토성 축조 이전 시기의 목책을 이용하여 판축하고 있다. 풍납토성에서는 성벽 보호를 위해 안쪽에 구를 설치하고, 성벽의 상면에는 인위적으로 돌을 깔아 빗물 등에 의한 성벽의 유실을 방지하고 있다. 따라서 판축토성의 구조는 아직까지 정형성을 갖추지 못한 것으로 보인다. 이에 비하여 남한강상류의 정북동토성과 망이산성에서는 목주와 판목 등 판축용 구조물에 의해 거푸집을 만들어 축조한 것으로 조사되었다. 그리고 한강유역의 판축토성에 비하여 성벽의 폭이 좁아지는 현상이 나타나는 점으로 미루어 점차 구조상 정형성을 띠기 시작한 것으로 보인다. 그러나 종장목과 횡장목의 흔적이 보이지 않으며, 성벽보호를 위하여 성벽 안쪽에 구와 배수 및 보도기능을 겸한 부석시설이 설치된다. 6세기 중$\cdot$후반의 백석동토성과 부소산성 포곡식 성벽에서는 목주, 판목, 횡장목, 종장목 등 완전한 판축용 구조물이 조사되었다. 성벽은 I 유형에 이어서 중심토루와 외피판축의 2차 공정에 의해 완성되며 판축의 켜가 매우 정교해진다. 목주와 판목은 위로 끌어올려 재사용되지만, 횡장목과 종장목은 판축토내에 희생목으로 남아있었던 것으로 조사되었다. 성벽보호를 위하여 성벽 안쪽에 구와 배수 및 보도기능을 겸한 부석시설도 계속해서 설치된다. II 유형은 기저부의 한쪽 또는 양면에 석열을 배치한 후 판축한 형식으로 점차 석재의 의존도가 높아진다. 7세기의 삼국시대 말에서 9세기대의 통일신라시대까지의 연대 폭을 갖는다. 기저부 한쪽에 석열을 배치하는 II a식(7세기$\~$9세기)과 양면에 석열을 배치하는 II b식(9세기 초반이후)로 나누어진다. 성벽은 기저부 석열과 목주, 그리고 이 목주 안쪽에 판목을 청으로 막아 그 내부에 흙으로 판축하였는데 I 유형에 비해 판축의 켜는 상대적으로 두터워진다. 사비기의 I 유형에서 나타나는 횡장목이나 종장목의 흔적은 발견되지 않는다. 목주간격은 300cm이상으로 넓어지며, 목주를 기준으로 좌우의 토질이 서로 다르게 나타나는 것으로 보아 목주간의 간격이 구간별 판축공사의 단위가 되었음을 알 수 있다. I 유형에 비해 성벽의 폭은 좁아지는 반면에 단위당 축조 길이는 길어진다. 따라서 우리나라 고대토성의 축조기법은 초기의 순수판축에서 점차 판축용 구조물과 기초부에 석열을 배치하는 방법이 도입되어 정형성을 갖추어 갔음을 알 수 있었다. 이러한 구조상의 변화는 보다 효율적으로 토성을 축조하는 동시에 성벽을 보호하기 위한 것으로 축조 기술상의 발전을 의미한다고 본다. 이러한 판축토성의 전통은 부소산성의 테뫼식 판축토성에서 확인된 바와 같이 조선초기까지도 계속 이어지고 있다. 그러나 그 구조는 성토타짐 정도에 불과하여 이전 시기의 정교한 판축토성과는 상당한 차이를 보이고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.578-589
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• 2018

건물일체형 태양광 발전(BIPV) 시스템은 건축물에 태양광 발전시스템이 통합되어 건축물 기능과 태양광 발전 기능을 동시에 수행하는 대표적인 통합시스템이다. BIPV 시스템은 건축물 외피의 기능을 수행하면서 동시에 태양광 발전기능을 수행할 수 있다는 장점이 있지만, 건축물 설계 프로세스의 개념설계 단계에서부터 태양광 발전기능이 통합되어야 하고, 동시에 전력발전을 극대화할 수 있는 태양광 발전시스템의 설계가 필요하다. 이러한 요구사항에 대한 선행연구로서, 건축설계모델기반 BIPV 설계 프로세스에 관한 연구와 태양광 전력발전 성능 향상을 위한 모델기반 컴퓨터 시뮬레이션 결과들이 발표되었다. 그러나, BIPV 시스템의 요구사항이 명확하게 식별되어 체계적으로 반영되지 못하였고, 또한 시스템의 전력발전설계가 개념설계 단계에서부터 반영될 수 있도록 요구사항에 대한 시스템 아키텍쳐, 구조 및 거동이 정의되지 못하였으며, 그리고 BIPV 시스템의 전력발전 설계를 검증할 수 있는 모델이 제시되지 못하였다. 이러한 문제 들을 해결하기 위하여 본 연구에서는 BIPV 시스템의 요구사항을 체계적으로 모델링 하고 이를 기반으로 체계적인 전력발전 설계 방법을 연구하기 위하여 시스템 모델링 표준 언어인 SysML을 사용하여 전체시스템 관점에서 통합적이고 일관적인 설계 방법을 제시하였다. 구체적으로, 먼저 대상시스템(BIPV)에 대한 관련 표준, 사용자 및 설계자 등을 포함하는 이해당사자 들로부터의 요구사항을 식별하였다. 그리고 나서 domain model을 기반으로 BIPV 시스템 수준의 설계요구사항을 도출하였으며, 시스템 요구사항을 바탕으로 대상시스템의 SysML기반 기능 및 물리 아키텍쳐를 생성하였다. 또한 SysML 구조 모델과 거동 모델에 대한 설계를 구체화 하여 시스템의 구성 요소들 사이의 역할과 관계를 정의하였다. 마지막으로, 시뮬레이션이 가능한 SysML 모델(Parametric diagram)을 통하여 BIPV 시스템의 전력발전 성능을 평가하였다. 본 연구에서의 SysML 시스템 모델에 향후 건축물에 적용해야 하는 조건들을 반영하여 시스템 모델을 보강한다면 BIPV 시스템에서 전력발전을 통합적으로 연구할 수 있는 기회가 될 것이다.