• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.90-97
• /
• 2024

이 연구에서는 3D 프린팅용 HDCC를 활용하여 패류 껍질의 적층형 결합구조를 모사한 1방향 슬래브의 휨 성능을 평가하였다. 휨 성능 평가를 위하여 일반 콘크리트(RC) 및 HDCC로 일체 제작된 슬래브(HDCC)와 HDCC로 제작된 슬래브 내부에 PE-mesh를 삽입하여 층상형 구조를 모방한 슬래브(HDCC-M)를 제작하여 4점 재하 휨 실험을 수행하였다. 실험결과 HDCC-M 슬래브 실험체의 내력은 RC 및 HDCC 슬래브 실험체 대비 각각 1.7배 및 1.2배 높은 결과를 나타내었다. 또한, 항복 변위와 최대처짐량의 비율로 변위 연성비를 평가한 결과, HDCC 슬래브 실험체가 가장 우수한 값을 나타내었다. 이는 삽입된 PE-mesh로 인해 층을 분리하여 연성을 증가시키는 동시 mesh 체눈을 관통하는 각주형 HDCC가 로 내력손실을 방지하였기 때문이라고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.54-59
• /
• 2020

콘크리트의 품질에 큰 영향을 미치는 중요 자재인 굵은 골재는 채취장소, 생산방법 등에 따라 다양하게 생산된다. 현재 건설업계는 굵은 골재의 안정적인 공급과 표준적인 품질 확보 방안이 필요한 실정이다. 본 연구는 굵은 골재를 3D 프린팅으로 제작하여 사용하는 것이 이 문제 해결에 도움이 되는지를 검토하는 것이 목적이다. 3D 프린팅을 위한 필라멘트는 검토 결과 ABS 필라멘트가 선정되었다. 굵은 골재의 설계는 CATIA를 사용했으며, 제작은 CUBICON Single Plus를 사용하였다. 공시체는 3개의 AE제를 사용 것과 3개의 그렇지 않은 것 등 총 6개를 제작한 후 28일 동안 수중 양생하였다. 압축강도 시험 결과 AE제를 사용할 경우 콘크리트표준시방서에서 규정한 경량콘크리트 설계기준의 최저 압축강도 이상이 발현됨을 확인했다. 이는 3D 프린터로 제작한 굵은 골재가 경량콘크리트의 굵은 골재로 사용될 가능성이 있음을 시사한다. 특히 대량생산 체계를 갖출 경우 궁극적으로 굵은 골재의 안정적 수급과 표준적인 품질 확보라는 건설업계가 당면하고 있는 문제 해결에도 일조할 수 있을 것이다. 향후에는 3D 프린팅으로 제작한 굵은 골재의 부착력 향상 방안, 경제성 분석 등에 관한 연구를 진행할 예정이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제6권3호
• /
• pp.174-181
• /
• 2018

본 연구에서는 프린트 층 사이에 부착에 초점을 두고 3D 프린팅 콘크리트의 구조거동 연구를 수행하였다. 3D 프린팅 콘크리트의 부착 및 인장강도 실험을 수행하고 일괄 타설 콘크리트 실험결과와 비교하였다. 실험변수는 콘크리트 층 사이의 프린트 시간차와 철근 보강 여부이다. 콘크리트 층 사이에는 공극이 존재하고 이에 따라, 강도 감소가 발생한다. 층 사이 대부분의 인장부착 강도 감소는 응력 집중과 프린트 시간차에 기인한다. 프린트 시간차가 24시간을 초과할 때 인장부착 강도의 감소는 구조거동에 영향을 미친다. 층 사이 철근 보강은 연성거동 증진에 유용하고 구조물의 갑작스런 파괴를 예방한다. 또한, 공극이 유발한 응력 집중에 기인한 휨 강도 감소는 횡방향 하중을 받는 3D 프린트 벽체 구조물 설계시에 고려되어야 한다.

• 교육녹색환경연구
• /
• 제19권4호
• /
• pp.78-87
• /
• 2020

본 연구는 학교건축에 대한 원가, 공정, 품질, 안전 및 환경관리 목표를 수립하기 위해서 4차 산업기술 중 건설현장에서 활용도가 높은 3D프린팅, 드론, 로봇자동화, 증강현실 기술에 대한 영향도를 조사·분석하여 효율적인 학교건축을 유도하는데 기여하는 기초자료를 제공하고자 하였다. 이를 위해 관련 문헌 및 연구자료를 조사하였고, 건설 실무자를 대상으로 건설현장의 4차 산업기술 활용도와 학교건축 세부공정별 4차 산업기술의 건설관리 5대 목표 영향도에 대하여 설문조사를 실시하여 원가, 공정, 품질, 안전 및 환경관리에 대한 4차 산업기술 활용 방안을 분석하였다. 분석결과 원가, 공정, 품질, 안전 및 환경관리를 위한 학교건축의 4차 산업기술의 적용방안에 대한 유의미한 결과가 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.119-124
• /
• 2022

최근 적층제조기술을 활용한 건축 상품 시공방법이 제안되고 있다. 적층제조기술은 건축 상품 시공과정을 자동화하여 작업자 안전을 확보한다. 또한, 비정형 형상의 구현효율성이 높아 건축물과 기반시설제조과정에 적용 가능성을 주목 받고 있다. 적층제조기술은 현대의 건설 산업에서 요구되는 컴퓨터 기반의 시공자동화, 자원관리, 시공기간예측 등을 만족할 수 있는 기술이다. 하지만, 아직 부족한 누적 데이터와 표준, 규제, 운영방법 등에 의해 산업 적용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 건축 적층제조기술 적용가능성을 분석하기 위해 2개의 적층제조시스템으로 건축 상품을 제조한다. 또한 각 건축 상품은 적층생산결정모델을 통해 적합한 제조시스템으로 투입하는 방법이 적용되고, 실증 실험을 통해 제조과정의 문제를 확인한다. 결과적으로 건축 상품의 품질 향상을 위한 확장된 적층생산결정모델을 제안한다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.72-81
• /
• 2020

지속가능발전목표(SDGs)는 2030년까지 인류 사회 발전을 지속할 방안으로 제시한 17가지 목표로, 지속 가능한 경제발전 및 고용과 양질의 일자리 창출 등을 강조하는 도전과제를 추구하며 혁신적인 솔루션과 함께 변화하는 기업에게 새로운 시장과 비지니스 기회를 제공한다. 세계적으로 빈부격차, 고용불안, 고령화 등 구조적 문제에 직면하면서 사회적 가치와 경제적 성과의 중요성이 부각되며, SDGs를 이행하기 위한 국가적 차원의 디지털 전환 전략 수립을 통해 미래사회를 위한 사회기반시설을 건설하고 있다. 2019년 우리 정부는 저성장으로 인한 다양한 사회 구조적 문제 해결을 위해 생활 SOC에 대한 투자계획을 발표하였다. 본 연구의 목적은 사회기반시설의 구현 시 미래사회의 요구 반영의 중요성을 제기하며, 건설 3D 프린팅 사례를 통해 SDGs 이행이 생활 SOC 구축에 제공하는 비즈니스 기회를 도출하였다. 상상을 현실화한 이매지네이션을 통해 사회기반시설이 구현될 수 있다면 디지털 전환을 통한 새로운 비즈니스와 일자리 창출뿐만 아니라 지역사회 구성원에게 미래에 대한 자부심과 긍지를 고취 시켜 궁극적으로 경제적·사회적 가치를 동시에 창출할 수있을 것이다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제24권6_2호
• /
• pp.849-860
• /
• 2021

Recently, it is easy to find cases of 3D printing product, equipment, and materials in the architecture field. However, there is a lack of distribution environment where 3D printing products can be traded on an online platform or to access on-demand services in the architecture field. Therefore, in this study, a distribution platform development plan was proposed in consideration of the maturity level of the 3D printing distribution market in the domestic architecture field. For this purpose, the research was carried out as follows. First, by analyzing the case of the 3D printing distribution platform, the development stage of the distribution platform was set as three stages from the perspective of market maturity, platform development level, and sales/purchase experience level of suppliers and consumers. Second, the market maturity of the current domestic architecture field was evaluated as the first stage, and a distribution platform that could be implemented in the first stage was presented as a pilot. Third, we presented the first stage pilot, collected practical opinions on future construction plans through in-depth interviews, and presented detailed implementation plans for each stage necessary to achieve the second and third stage market maturity goals. Based on the roadmap derived from this study, it is expected that the domestic distribution platform market will grow step by step in the future and be utilized for business model development.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제16권3호
• /
• pp.42-50
• /
• 2019

3D printing AM processes have advantages in complex shapes, customized fabrication and prototype development stage. However, due to various parameters based on both the machine and the material, the AM process can produce finished output after several trials and errors in the initial stage. As such, minimizing or optimizing negative factors for various parameters of the 3D printing AM process could be a solution to reduce the trial-and-error failures in the early stages of such an AM process. In addition, this can be largely solved through software simulation in the preprocessing process of 3D printing AM process. Therefore, the objective of this study was to investigate a simulation technology for the AM software, especially Ansys Inc. The metal 3D printing AM process, the AM process simulation software, and the AM process simulation processor were examined. Through this study, it will be helpful to understand 3D printing AM process and AM process simulation processor.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.73-80
• /
• 2022

이 연구는 3D 프린팅 복합재료에 대하여 굳지 않은 상태에서는 시간에 따른 경시변화와 레올로지 특성을 평가하였으며, 굳은 상태에서는 적층된 시험체와 몰드 시험체에 대하여 압축강도와 쪼갬 인장강도 특성을 평가하였다. 3D 프린팅용 복합재료는 압출 30분 후부터 급격한 물성변화가 시작되고 90분까지 재료의 점도가 유지되는 경향을 나타나지만, 이송성능과 적층성능의 품질을 확보하기 위해서는 배합 후 60분 이내의 시공이 효과적임을 확인하였다. 적층 시험체의 압축강도는 몰드 시험체 대비 전 재령에서 동등이상의 성능을 나타내었다. 적층 시험체의 응력-변형률 곡선에서 초기 기울기는 몰드 시험체와 유사하게 나타났지만, 최대 응력 이후의 하강 기울기는 몰드 시험체 대비 평균적으로 1.9배 높게 나타나 상대적으로 취성적인 거동을 하였다. 적층 패턴으로 수직으로 측정한 쪼갬인장강도는 몰드 시험체 대비 약 6% 낮게 나타났으며, 적층 패턴을 수평으로 측정할때는 몰드 시험체와 거의 동일한 쪼갬 인장강도를 나타내었다. 이는 적층 시험체의 패턴 방향에 따라 수직하중에 대한 계면간의 부착력이 영향을 받기 때문으로 판단된다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제17권4호
• /
• pp.97-102
• /
• 2020

This paper presents the basic research for the design and fabrication of a 3D-printed load cell made of NCPC (nano-carbon piezo-resistive composite). We designed a structure that can resonate at a low frequency range of about 5-6 Hz with ANSYS using sensitivity analysis and a response surface method. The design was verified by fabricating the device with a low-quality commercial 3D printer and ABS filament. We conducted a feasibility test for a commercial sensor using 1000 cyclic load tests at 0.3 Hz in a material testing system. A manufacturing process for the 3D printer filament based on the NCPC was also developed using the nano-composite process.