• 한국철도학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.178-185
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• 2014

본 연구에서는 국내 고속철도노선 전과정 중 건설단계에 대하여 각 분야별(토목, 궤도, 건축 및 전철전력/신호통신분야) 주요 건설자재 및 중장비 에너지 사용량을 토대로 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA) 방법론을 적용하여 주요 환경부하 특성을 분석하였다. 그 결과, 분야별 환경영향 기여도는 토목분야가 약 89%로 가장 높게 나타났으며, 궤도 7%, 건축 2%, 전철전력분야 2% 순으로 나타났다. 가장 기여도가 높은 토목분야의 경우, 주요 영향평가 범주는 지구온난화, 자원고갈, 광화학산화물생성으로 각각 54%, 25%, 8%로 나타났으며, 주요 영향인자는 레미콘과 시멘트인 것으로 분석되었다. 향후 철도 건설단계에서의 전과정평가 적용은 정량적인 환경부하 산정을 통해 효율적인 저감방법을 도입할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.112-117
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• 2016

최근 인공지반녹화가 주변 생활공간의 쾌적화, 에너지 절약효과, 도시 미관의 환경개선 등의 장점을 갖고 있어 콘크리트 위에 녹화 공간 조성이 증가하고 있다. 이에 따라 건축공사 표준 시방서, 건축물 녹화 설계기준 등에서는 방수층의 수밀안정성 확보를 위해 일정 품질 이상의 방근층 설치를 규정하고 있으나, 실제 우리나라의 많은 현장은 방수층 위에 누름콘크리트 타설 후 인공녹화를 시행하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 방근층을 시공하지 않은 현장을 대상으로 지표를 설정하였으며, 누름콘크리트의 균열에 따른 식물의 뿌리가 균열부로 침입 및 관통하여 누름콘크리트 하단부의 아스팔트 방수시트에 미치는 영향을 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5284-5289
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• 2011

본 연구에서는 대학 캠퍼스의 기존 교육시설에 설치된 알루미늄 합금 창의 2차원 정상상태 전열해석을 통한 열관류율(U-value) 평가를 수행하였다. 교육시설의 주요 창호 재료로 적용된 알루미늄은 열전도율이 175 $kca{\ell}/m^2h^{\circ}C$ 정도로 플라스틱 소재의 창틀과 비교할 때, 매우 불리하여 기존 교육시설에 설치된 알루미늄 창호는 열교를 통한 열손실의 주요인으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 이러한 점에 착안하여 충남 서산지방에 위치한 대학건물의 알루미늄 알로이 합금 창호의 열관류율 평가에 관한 연구를 수행하여 다음의 해석 결과를 도출하였다. (1) 2차원 정상상태 전열해석을 위한 경계조건은 국토해양부고시 건축물 에너지절약설계기준의 남부지방 냉난방장치의 용량계산을 위한 설계 외기온 기준과 실내온도 기준을 적용하여 여름철 실내 $27^{\circ}C$, 실외 $31.3^{\circ}C$, 겨울철 실내 $21.0^{\circ}C$, 실외 $-9.6^{\circ}C$ 로 설정하고 시물레이션을 통한 해석 결과 열관류율은 알루미늄 합금 창호 U= 9.631 W/$m^2K$, 복층유리 U= 2.382 W/$m^2K$로 여름철과 겨울철 동일한 해석 결과치가 산출되었다. (2) 열관류율 해석결과를 "건축물의 에너지절약설계기준"의 열교차단재가 적용되지 않은 금속제 창의 단열성능 중 일반 복층창 단열성능기준인 U=4.0 W/$m^2K$와 비교할 때, 알루미늄 창틀을 통하여 225%의 열손실이 발생됨을 보여 주고 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.84-91
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• 2019

최근 들어 우리나라에서도 설치와 유지관리가 용이하며 경제성이 뛰어난 강재이력형 감쇠장치를 적용하여 내진성능을 확보하고자 하는 건물들이 다수 건설되고 있다. 하지만 이러한 강재이력형 감쇠장치가 철근콘크리트 건물에 적용되는 경우 감쇠장치를 설치하기 위한 연결구조물은 전체적인 시스템을 복잡하게 만들어 감쇠장치의 신뢰도를 저하시키는 요소가 되기도 한다. 이에 본 연구에서는 기존연구에서 개발된 카고메 감쇠장치를 대상으로 별도의 연결구조 없이 철근콘크리트 지지구조물에 감쇠장치를 직접 매립할 수 있는 시스템을 제안하고자 하며, 매립길이에 따른 내진거동을 확인하여 동 시스템의 정립을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 실험결과, $1.0l_d$ 매립길이 실험체의 경우 카고메 감쇠장치 매립부분에서 콘 파괴와 유사한 형태의 뽑힘이 발생하였다. 반면, $2.0l_d$ 매립길이를 확보한 실험체는 실험 종료 시까지 뽑힘 및 콘 파괴 없이 안정적인 이력거동을 나타내었고 $1.0l_d$ 매립길이 대비 $2.0l_d$ 매립길이가 약 1.3배의 향상된 에너지소산능력을 나타내었다. 본 연구에서 제안하는 시스템을 적용할 경우, 기존 설치방법 변경에 따른 기타 철물 제작 비용을 줄일 수 있으며, 시공 시에도 부수적인 철물 시공을 줄여 공기를 단축할 수 있다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.65-69
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• 2012

Since 2010, enhancement of the building energy efficiency and certification system and public office building should have been acquiring the first grade of Building Energy Efficiency. The Building Energy Efficiency Rating evaluation tool and Dynamic Analysis Energy simulation program for Building Energy Efficiency are widely used. The suitability to those programs have been discussed as a variety of programs have been used accordingly. In this study, evaluated the characteristic of Building Energy Efficiency Rating tool(ECO2) of the business building. At a result, the variables on the Weather Data, building Profile and building Load property in hourly between those Building Energy Efficiency evaluation tools have different.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.1-11
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• 2017

건축물에서 냉방과 난방에 많은 양의 에너지가 소요되고 있다. 건축은 $CO_2$ 발생을 줄이고 에너지 소비 저감을 위하여 냉 난방 부하를 최소화할 필요성이 있다. 그리고 최근 주거문화는 친환경적이고 실내 쾌적성을 중시하는 방향으로 변화하면서 단독주택의 수요가 증가하고 있다. 국내 단독주택의 구조는 크게 조적조, 콘크리트조, 목조 주택으로 구분할 수 있다. 따라서 본 논문은 세 가지 구조방식(조적, 콘크리트, 목조)으로 구성된 동일 면적 단독주택의 냉 난방 부하와 에너지 요구량을 분석하였다. 구조방식별 벽체, 지붕, 바닥 레이어를 구성하였고, 각 레이어의 열관류율(U-value)은 목조 벽체와 같이 스터드를 고려해주기 위하여 PHPP 계산법을 이용하였다. 또한 스터드 유무에 따른 차이를 비교 분석하기 위하여 목조 벽체에서 스터드를 고려하지 않은 경우(비 스터드)를 분석하였다. 분석은 엑셀을 기반으로 자체 개발한 냉 난방 부하 산출 프로그램(CHLC)과 ECO2를 이용하였다. 냉 난방 부하와 에너지 요구량 결과, 목조 구조가 가장 높은 결과를 보였고 콘크리트 구조는 두 번째로 높은 값을 유지하는 것을 확인하였다. 두 구조방식은 에너지소비 측면에서 불리하다고 판단하였다. 결론적으로, 동일한 조건에서의 조적 구조는 다른 구조방식에 비하여 냉 난방 부하 및 에너지 요구량에 있어 유리하며, 목조 구조에서 스터드로 인한 열교를 제외한다면 에너지소비를 줄일 수 있다고 판단되었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.61-70
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• 2023

본 연구에서는 수소저장시설의 폭발에 대한 시설물의 안전성 평가를 위하여 수소 폭발에 의한 발생된 충격파의 효과와 그에 따른 구조물의 손상도 평가에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위하여 수소저장시설의 폭발효과에 미치는 주요 설계변수로 수소저장시설의 부피(10~50,000 L), 잔존용량(SOC, 50% 및 100%) 및 초기 압력(50 MPa 및 100 MPa)을 고려하여 폭발 시나리오를 수립하였다. 수소폭발효과를 도출하기 위하여 수소의 기계적 에너지와 화학적 에너지를 고려한 TNT 등가량 산정방법을 활용하였다. 환산된 TNT 등가량에 대하여 기존 UFC 3-340-02의 Kingery-Bulmash 폭발하중 설계차트를 개선한 평가식을 적용하여 수소 폭발 모델을 제안하였다. 수소 폭발 모델은 거리별 압력과 충격량에 대하여 지난 수소 탱크의 폭발실험 결과와 비교하여 검증되었다. 검증된 수소폭발 모델을 활용하여 시나리오에 따른 변수해석을 수행하였으며 폭발 중심으로부터의 이격거리에 따른 압력과 충격량에 대한 설계차트를 제시하였다. 더욱이 이 압력과 충격량 설계차트와 압력-충격량(PI) 다이어그램을 활용하여 압력과 충격량의 수준에 따른 구조물의 미세손상, 주요부재손상 및 부분 붕괴의 3단계 손상도와 이격거리에 따른 설계차트를 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.347-355
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• 2021

다층 구조물의 경우 1층이 연약한 경우 지진 시 1층에 변형이 집중되어 기둥 부재에 심각한 손상이 발생하거나 파괴되어 구조물이 붕괴하는 사례가 발생하게 된다. 국내의 경우 포항지진 당시 필로티 구조물의 손상사례를 예로 들 수 있다. 2016년 국립재난 안전연구원의 "국내 비내진 건축물의 내진보강공법 조사 및 소요비용 분석 연구"에 따르면 민간 철근콘크리트조 건축물 중 주택의 내진화 비율은 38.3 %고, 그 중 2층 구조물 7.1 %에서 6층 96.3 % 그 외 99.4 %로 2~5층 구조물의 경우 내진비율이 50 %이하로 저조한 것으로 보고하였다. 이에 정부는 지원사업을 통해서 내진화율을 개선코자 하고있으나, 종래의 보강법은 여전히 시공비용이 고가이고 긴급시공이 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 2014년 국토교통부의 연구사업을 통해서 개발된 저렴하고 긴급시공이 가능한 벨크로를 사용한 내진보강법의 성능을 개선하고자 벨크로와 콘크리트 기둥 사이에 고발포의 경질 우레탄 내부 충진을 통해서 벨크로의 초기긴장력을 도입하고, 이를 통해서 콘크리트 구속효과에 따른 벨크로의 연성보강성능 개선을 목표로 이를 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 시험체의 최대 연성도를 통한 평가에서 벨크로 내진 보강재의 최대 연성도 증진 효과를 재확인할 수 있었다. 에너지 소산 능력을 통한 평가에서는 VELCRO1 대비 VELCRO2 눈에 띄는 개선을 보인 반면, VELCRO1와 VELCRO2 시험체의 최대 연성도는 큰 차이를 보이지 않았다. 결과적으로 충진재가 사용된 VELCRO2 시험체에서 에너지 소산 능력은 크게 증진되었으나, 최대 연성도 평가에서 최대변위(∆_max)의 증가가 크지 않은 것을 확인하였다. 따라서 내부 충진재 재료의 개선과 균일한 충진재 시공을 개선의 필요성이 확인되었다.

• KIEAE Journal
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• 제16권1호
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• pp.57-65
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• 2016

Purpose: The purpose of this study is to analyze the energy performance by applying new technologies for passive and active control. Method: We selected new technologies for passive and active control which are based on formal study by analyzing technology applied to the High-Performance Buildings in various countries. Also, we analyzed energy saving potential for each technologies by breakdown the result of the energy saving rates in detail. Result: For the wall and roof insulating methods, preceding studies showed that up to 21% energy could be saved by improving roof insulation and applying proper outside insulation compared to non-insulation. For the windows and glazing system, preceding studies showed that Low-E glazing system could save up to 11% energy compared to single glazing system. Studies about solar and daylighting controls revealed that effective daylighting dimming control could save 13% of energy compared to uncontrolled situation. Studies on DOAS (Dedicated Outdoor Air System) showed that about 23% energy could be saved compared to standard VAV system. Studies on the active chilled beam showed that about 25% energy could be saved compared to standard VAV system and studies of applying UFAD (Under Floor Air Distribution) could consume 31% less energy than applying overhead system.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.818-819
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• 2010

고층빌딩, 지하역사와 같은 대형 복합건물은 건물 자체의 복합도 증가와 더불어 이에 따른 위험요소(hazard)의 증가를 가져오고 위험상황에 대처해야 할 소방관들의 대응기술 및 훈련도 고도화되어야 한다. 실제 화재현장, 특히 대형 복합건물에 대한 훈련은 비용, 시간뿐만 아니라 소방관 안전 확보라는 차원에서 불가능하며 반복적인 훈련이나 그 평가가 어렵다는 점에서 가상환경을 이용한 훈련 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 복합건물에 대한 소방관 팀 훈련 시스템 구현을 위한 가상환경의 설계 및 구현을 소개하고자 한다. 가상환경은 소방관의 훈련 및 평가, 팀 단위훈련을 제공하고 현실감 있는 훈련을 위하여 가상현실, 증강현실, 물리체험 모듈을 이용한 사용자 인터페이스를 제공한다. 가상환경 구축을 위하여 대상 건축물에 대한 3 차원 모델을 구축하고 도출된 발생 가능한 화재 시나리오에 대한 수치적 모델링을 수행하고 그 결과를 가상환경 및 훈련 시나리오에 반영하였다.