• Computational Structural Engineering
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• v.3 no.2
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• pp.13-29
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• 1990

구조해석 및 설계분야에서의 컴퓨터 이용은 이미 일반화 되어 수많은 프로그램들이 개발되어 사용되고 있다. 70년대 초에 SAP, NASTRAN 같은 범용 해석프로그램이 개발되어 보급되면서, 구조해석 및 설계업무에서의 컴퓨터의 이용은 확산되었다. 이제는 국내의 소규모의 용역회사나 설계사무소에서도 컴퓨터를 이용하여 구조해석 및 설계를 하는 것이 상당히 보편화되었다고 할 수 있다. 구조해석 및 설계에 사용되는 컴퓨터프로그램은 SAP, STRUDUL 같은 대형 범용 프로그램에서부터 특수한 구조물을 해석 또는 설계하기 위하여 개발된 전용 프로그램까지 매우 다양하다. 또한 수많은 프로그램들이 개발되었기 때문에, 자기에게 당면해 있는 문제를 해결하기 위하여 기존의 프로그램 중 어떤 것을 선택하는 것이 가장 효율적인 것인가, 또는 새로운 프로그램을 개발해양 하는 것인가를 결정하기 어려운 경우가 많다. 이러한 관점에서 국내에서 현재 사용 또는 판매되고 있는 구조해석 및 설계용 프로그램의 현황을 조사하여, 그 결과를 정리하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.509-512
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• 2009

본 논문에서는 KBC(Korean Building Code)와 IBC(International Building Code)의 풍하중 기준의 비교 분석을 통하여, BIM 프로세스 기반의 구조해석 및 설계 프로그램에서 풍하중 산정 시 국내 건축구조설계기준(KBC)을 적용하기 위한 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 현재 BIM 기반 구조해석 및 설계 프로그램 중에는 한국구조설계기준(KBC)에 부합하는 풍하중 산정이 가능한 프로그램이 존재하지 않는다. 구조설계 기준에서 특히 풍하중 산정 방법은 기준 및 지역에 따른 산정 방법에 차이가 있기 때문에, 구조설계의 안전성을 높이고 한국 실정에 맞는 건축물의 설계를 위해서 KBC 기준의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 IBC와 KBC 내의 풍하중 산정 방법의 차이점을 비교 분석하고, 실제 사례연구를 통하여 풍하중 산정의 차이를 확인한다. KBC 기준 풍하중 산정 결과를 구조해석 및 설계 프로그램에 적용하기 위한 방법으로써 외부 프로그램을 활용하며 외부 프로그램에서 산정한 풍하중을 다시 구조해석 및 설계 프로그램 상에 입력하여 구조해석을 수행함으로써 KBC 기준 풍하중의 적용을 통한 한국형 BIM 구조해석 및 설계의 방안을 제시한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.549-552
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• 2009

본 논문에서는 재료적 성능이 우수하며 경량재료로서 최근 건설구조물에 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있는 섬유보강재료(FRP : Fiber Reinforced Polymer)를 이용한 합성구조인 CFFT(Concrete Filled FRP Tube)의 설계프로그램을 개발하여 제안하고자 하였다. 먼저, CFFT구조는 FRP관에 의해 철근콘크리트가 구속되는 구조로서 기둥과 같이 축력이 도입되는 경우 포아송효과에 의한 변형을 FRP관이 구속효과를 줌으로써 콘크리트의 역학적 거동을 개선하게 되는데 본 연구에서는 실험에 의해 검증된 식을 제시하였으며 이를 바탕으로 CFFT구조를 설계하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 CFFT구조는 FRP관의 구속으로 인해 고강도콘크리트와 긴장재의 도입이 가능한 구조로서 이에 대한 설계도 포함하였다. 그러나 이방성재료인 FRP의 설계와 동시에 FRP관에 의한 구속효과를 고려하는 CFFT구조의 설계는 일반 실무설계자들에게는 다소 난해한 작업으로써 전산화 설계프로그램의 필요성이 대두되어 본 연구에서 CFFT구조의 설계프로그램을 개발하였다. 개발된 설계프로그램의 검증을 위해 일반 철근콘크리트기둥, CFFT기둥, 고강도콘크리트와 PS긴장재를 도입한 CFFT기둥을 설계한 결과, 매우 실용적이며 타당한 설계가 수행될 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.384-387
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• 2010

비정형 초고층 구조시스템 통합설계 플랫폼은 비정형 초고층건물의 구조시스템 설계를 지원하는 여러프로그램들을 통합적으로 활용하여 구조설계자들이 협업을 수행하는 체계이다. 이 체계의 핵심적인 사항은 각 프로그램들이 필요한 자료들을 신속하고 정확하게 교환하는 것이다. 표준자료모델은 여러 프로그램들의 자료교환을 목적으로 적절한 범위 내에서 필요한 자료들을 취합하여 체계화한 것이다. 하지만 표준자료모델은 각 프로그램에서 요구되는 모든 자료들을 취합하고 그 목적에 부합되도록 체계화시킬 수 없어 문제가 발생한다. 이에 본 연구에서는 비정형 초고층건물 구조시스템 통합설계 플랫폼의 각 프로그램들이 표준 자료모델을 이용하여 자료를 교환하는 방법을 검토하고 비교하고자 한다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.31 no.1
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• pp.22-25
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• 1994

종래의 재설계 방법으로는 시행착오 방법이 있다. (Fig. 1 참고). 이 방법은 설계자의 경험이나 직관 등에 의하여 설계를 변경한 후 다시 구조해석을 하여 재설계조건의 만족여부를 확인하는 방법이다. 이때 재설계조건을 만족하지 않을 경우 설계를 다시 바꾸고 구조해석으로 재설계조 건을 확인하여야 한다. 따라서 이 방법은 비효율적이고 설계조건에 쉽게 맞추기도 어렵다. 이러한 단점을 보완한 새로운 재설계방법으로 민감도 해석(Sensitivity Analysis)과 섭동법(Perturbation )에 의한 방법이 있다. 민감도 해석은 설계조건을 설계변수의 민감도로 나타내는 방법이고 섭동 법은 설계조건을 설계변수들의 함수로 나타내는 방법이다. 대형구조물의 구조해석과 구조설계 문제는 대부분 유한요소법에 의존한다. 따라서 이러한 대형구조물의 재설계 도구가 되기 위해서 쟤설계 프로그램은 유한요소해석 프로그램의 후처리 프로그램(Postprocessor)으로 개발되어야 한다. 이러한 전제조건 때문에 설계가 끝나고 유한요소해석을 행한 후 재설계를 하기 위해서 유한요소해석 모델을 사용하는 것이 바람직하다.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 1993.10a
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• pp.50-50
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• 1993

이 연구는 선형계획법을 위하여 개발된 프로그램들의 언어 및 자료 구조에 대한 차이를 비교, 분석하고자 한다. 선형계획법을 위하여 사용된 언어로는 C, PASCAL, FORTRAN이 있고 자료구조로는 Full Matrix형태와 Non-Zero Matrix형태를 고려한다. Non-Zero Matrix에서는 프로그램 언어별로 Cursor-Based System을 비교하고자 한다. 위의 실험을 수행하기 위하여 다음의 연구과정을 수행한다. 첫째, Non-Zero Matrix의 이용을 위한 Cursor-Based System과 Pointer-Based System을 설계한다. 둘째, LP프로그램을 위한 Full Matrix와 Non-Zero Matrix의 효율적인 자료구조를 구축한다. 세째, 프로그램 언어와 자료구조별로 LP프로그램의 성능을 비교분석한다.

• Computational Structural Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.6-13
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• 1989

현재 구조해석의 컴퓨터 응용과 건축설계도면작성의 컴퓨터 응용이 개별적으로 개발되는 경우가 많은데 한꺼번에 모든 시스템을 일련으로 연결하는 것은 쉬운 일이 아니므로, 우선 구조해석의 자료를 그대로 이용할 수 있는 골조도면작성의 컴퓨터 응용프로그램을 개발함으로써 앞으로 건축설계도면작성 프로그램과 연결도 고려할 수 있다고 본다. 본 CAD시스템은 현재에는 국내에서 통용되고 있는 건설부 규준에 의거하여 개발되었고, ACI의 극한강도 설계법으로 sub-program을 수정하여 이용할 수 있겠다.

• Journal of the KSME
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• v.22 no.4
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• pp.304-307
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• 1982

미국을 비롯한 선진제국은 자동차 차체의 구조해석및 자료분석에 컴퓨터의 전용 프로그램을 이미 1960년대 이전에 개발하여 1970년대부터는 그 활용이 광범위하게 실시중이며 선박설계 및 기타 장비에도 구조 해석 및 설계에 컴퓨터 프로그램을 상용화하여 판매되고 있으며 우리나라도 1980년대에 들어오면서 한국과학기술원(KAIST)은 NASTRAN, 한국기계연구소(KIMM)는 AN-SYS 및 AUTOKON등의 컴퓨터 프로그램을 도입했거나 도입중에 있어, 특히 수송기계, 선 박기타의 산업기계의 구조해석 및 설계, 시험분석에 응용이 활발해 질 것으로 보여 이제까지 널리 알려진 유한요소법상의 구조해석용 컴퓨터 프로그램을 중심으로 그 응용예를 소개코자 한다.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 1993.04a
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• pp.98-105
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• 1993

본 논문에서는 설계 경험이 적은 설계자가 효율적으로 선급규정을 이용하여 선체설계를 할 수 있도록, 범용 전문가시스템 쉘(Shell)인 NEXPERT를 이용하여, 선체 구조설계를 지원할 수 있는 전문가시스템을 개발하였다. 먼저, 선급규정집(LLoyd Rule)과 기존의 rule scantling프로그램으로부터 지식을 추출하고, 이를 바탕으로 객체지향개념에 의해 지식의 그룹핑과 계층화를 시도하였다. 또한, NEXPERT가 갖고 있는 외부 프로그램과의 접속기능 (Cellable Interface)을 이용하여 각종 설계에 필요한 프로그램과 실적선 데이타베이스를 접속하였다. 특히, Motif를 이용한 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface:GUI)를 도입하였고, 설계자가 결과에 대해 검토를 할 수 있도록 Knowledge tracing기능을 부여함으로써, 사용자 지향의 구조부재 치수 결정 지원 전문가 시스템을 개발하였다. 이러한 연구를 통해 범용 전문가시스템이 선박설계에 이용될 수 있다는 가능성을 보였으며, 그 추구해야할 방향을 설정하였다. 특히, 어떤 설계결정에 이르는데 관여한 규칙들을 보여주며, 객체로 정의된 설계부재들의 값을 확인하게 함으로써 설계자가 효율적인 설계를 수행할 수 있게 되었다.

• Computational Structural Engineering
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• v.3 no.1
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• pp.15-16
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• 1990

한국건설기술연구원 구조연구실에서는 한국전력공사 토건연구실과 공동으로 N5200기종을 이용하여 철근콘크리트로 된 건축라멘구조의 해석 및 설계를 일관작업으로 시행할 수 있는 프로그램 KARST.1을 개발하였다. 본래 OA(Office Automation)용으로 개발된 N5200 기종은 현재 많은 분야에 보급, 사용되고 있는 IBM PC호환기종 보다 그 보급대수는 적지만 국내 여러기관에서 사용되고 있으며 계속적인 기계 성능의 향상과 다양한 Utility를 제공함으로써 적용분야를 증가시킬 수 있으리라 본다. 그러나 과학기술용으로 적용하기에는 아직 불편한 점이 많아 이 기종을 사용하여 구조물해석, 설계용으로 프로그램을 개발할 때 발생된 문제점과 KARST.1의 기능 및 특징을 간단히 소개하겠다.