플로팅 건축물은 현장 시공을 최소화해야할 필요성으로 인하여 모듈러 시스템과 같은 공업화 건축 시스템의 적용이 요구된다. 이 연구에서는 국내 모듈러 건축물 및 기술 현황에 대한 사례에서 플로팅 건축물 상부공간에서 모듈러 시스템을 적용하기 위한 고려 사항을 도출하였다. 그리고 플로팅 공공청사에서 모듈러 시스템을 적용하기 위한 기본적인 모듈러 계획 및 계획에서의 기본적인 고려 사항을 점검하였다.
플로팅 건축물은 현장 시공을 최소화해야할 필요성으로 인하여 모듈러 시스템의 적용 가능성이 높다. 그러나 국내의 경우 모듈러 시스템을 적용한 사례가 적을 뿐만 아니라 모듈러 시스템의 시공과 관련된 가이드라인도 없다. 모듈러 시스템의 적용이 상대적으로 보편화된 국외 가이드라인 사례 연구를 통하여 플로팅 건축에서 모듈러 시스템 시공계획을 위한 시사점을 얻고자 하였다. 문헌자료 및 인터넷 자료 등의 검색을 통해 국외 가이드라인 사례를 수집하고 이를 분석하였다.
유럽에서 지어진 플로팅 건축물을 중심으로 상부 시설에 적용된 모듈러 시스템을 분석하여 이를 유형에 따라 분류하였다. 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 유형은 단위 공간 모듈러를 적용하는 경우와 단위 건축물 모듈러를 적용하는 경우로 나누어 볼 수 있었고, 단위 공간 모듈러의 경우 동일 형태의 반복에 의한 유형과 서로 다른 형태의 결합에 의한 유형으로 구분될 수 있었다.
해양 플랜트의 관심의 증가로 사업의 수요가 많아지고 플랜트 사업이 상부구조물로서 경량체인 모듈러시스템을 상부구조물로서 적용된다면, 그에 따른 파랑하중을 적용시킨 모듈러시스템의 구조해석이 필요하다. 이 연구에서는 파랑하중이 모듈러시스템에 끼치는 영향을 알아보기 위해 구조해석 프로그램인 MIDAS를 사용하여 모듈러시스템에 정적하중과 조합하중의 모멘트를 비교 분석한다.
현장 공사의 제약이 많은 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 방안 정립을 위한 기초 연구로서 모듈러 시스템이 적용된 유럽의 사례를 분석하여 이를 유형에 따라 분류하였다. 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 유형은 단위 건축물 모듈러 유형, 단위 공간 모듈러 유형, 계획 개념으로서 모듈러 유형으로 구분될 수 있었다. 유럽에서 가장 많이 사용된 유형은 소규모 풀로팅 주거 건축에서 적용된 단위 건축물 모듈러 유형이었고, 단위 공간 모듈러 유형은 중규모 이상의 건축물에 적용 가능한 유형이었다. 계획 개념으로서의 모듈러 유형은 실현된 사례는 많지 않았으나, 건축물의 다양성을 수용할 수 있는 유형이며, 플로팅 건축의 영역을 확장하여 플로팅 도시와 같이 보다 큰 규모의 영역에 적용될 수 있는 가능성을 내포하고 있다.
공장생산으로 신속한 시공이 가능한 모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 보-기둥 프레임식의 개방형 모듈러 시스템과 패널 및 스터드로 이뤄진 폐쇄형 모듈러 시스템으로 구분할 수 있다. 그 중 개방형 모듈러 시스템은 폐쇄형 단면형상으로 모듈간 접합이 어려우며, 특정부분의 하중 집중현상으로 국부좌굴이 발생하여 내력이 저감될 가능성이 있다. 본 연구에서는 기존 모듈러 시스템의 문제점을 해결하기 위하여 절곡형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성단면을 사용한 모듈러 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템의 내진 성능 평가를 위해 ATC 40의 능력스펙트럼 해석법을 사용하였으며, 일반적인 모듈러시스템의 결과와 비교하여 성능을 검증하였다. 해석결과에 따르면 성능점에서 합성단면을 사용한 모듈러시스템의 소성힌지 갯수 및 변형량이 적게 나타났다. 이를 토대로 제안된 합성단면의 내진성능이 기존 부재 보다 우수 것으로 판단하였다.
본 연구에서는 도로의 건설 시간 및 유지관리 비용을 단축하기 위하여 제안된 지속가능한 장수명 모듈러 도로시스템의 하부구조인 지지 모듈러의 성능을 평가하였다. 하부 곡선면을 가진 Cross-Beam 형태의 지지 모듈러 4개로 구성된 모듈러 도로시스템을 Test-bed에 시공하였다. 6개의 하중계와 8개의 변위계를 중앙부 2개 Cross-Beam 형태의 지지 모듈러에 설치하였다. 2개의 하중, 50kN, 100kN을 도로 포장슬래브 15개 지점에 재하하여 모듈러 도로시스템에서 발생하는 하중 및 변위를 측정하였다. 측정된 변위들은 1mm 미만으로 실제 도로의 안정성에 문제가 없을 것으로 판단된다. 현장실험에서 적용된 2개의 재하 하중들과 측정된 하중값들을 비교해 보았을 때 하부 지반에 전달되는 하중은 매우 작은 것으로 판단된다. 지지 모듈러를 가진 모듈러 도로 시스템을 실제 도로현장에 적용 가능한 것으로 판단된다.
최근 Covid-19 및 건설현장 인력 고령화 등으로 인하여 공동주택 생산성은 악화되고 있는 실정이다. 이에 탈현장(Off-Site Construction) 기반의 공장생산 방식으로의 공동주택 건설 방향 전환이 필요하다. 모듈러 공법은 공기단축이 가능하여 스마트 건축시스템으로 각광받고 있다. 이 연구에서는 모듈러 공법의 공기단축을 극대화 할 수 있는 PC코어 시스템을 개발하고, 구조성능을 해석적 연구를 통하여 검증하였다. 제안된 PC코어 시스템은 완전 PC형태로 이루어져 있으며, 접합방식은 건식 접합이다. 연구 결과, 제안된 PC코어 시스템은 모듈러 주택에 사용가능한 구조성능을 확보한 것으로 나타났다.
본 논문에서는 RNS 시스템 상에서 시간 및 공간 복잡도 향상을 위한 병렬 모듈러 곱셈 알고리즘을 제안한다. 모듈러 감소를 위해서 새로운 테이블 참조 방식을 사용한다. 테이블 참조시 RNS 시스템이 비 가중치 시스템이므로 대수 비교를 비교하기 위해서 MRS 시스템을 이용한다. 제안한 곱셈 알고리즘은 RNS 컴퓨터 상에서 상대적으로 계간하기 쉬운 MRS 시스템을 사용함으로써 대수 비교를 효율적으로 수행할 수 있다. 기존의 RNS 시스템 상에서 테이블 감소를 이용한 모듈러 곱셈 알고리즘과 비교시 전체 테이블의 크기를 1/2로 줄일 수 있고, 산술 연산도 2ㅣ 개의 프로세서를 사용하여 0(ι) 만에 수행할 수 있다.
본 논문에서는 RSA 공개키 암호시스템에서 암호의 안전성을 위하여 증가되는 암호키(key)의 비트 크기에 대응한 내부 연산기 설계를 효율적으로 할 수 있는 bit-slice형 모듈러 곱셈 알고리즘을 제안하였고, 제안된 알고리즘에 따른 모듈러 곱셈기를 FPGA칩을 이용하여 구현함으로써 제안된 알고리즘의 동작을 검증하였다. 제안된 bit-slice형 모듈러 곱셈 알고리즘은 Walter 알고리즘을 수정하여 도출하였으며, 구현된 모듈러 곱셈기는 bit-slice 구조로 되어 암호키(key)의 비트 확장에 대응한 모듈러 곱셈기의 오퍼랜드 비트 확장이 용이하며, 표준 하드웨어 기술언어(VHDL)로 모델링 하여 전용 하드웨어로 설계되는 RSA 공개키 암호 시스템의 구현에 응용될 수 있도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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