• 제목/요약/키워드: 복합구조시스템

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생물증강법을 이용한 오염해양준설토의 환경친화적 정화 및 재활용 (Eco-friendly remediation and reuse for coastal dredged materials using a bioaugmentation technology)

  • 김인수;하신영;고성철
    • 미생물학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.374-381
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    • 2015
  • 국내의 경우 항만과 연안해역 준설로 인하여 연간 수 천만톤 이상 준설토사가 발생하며 매년 증가하고 있으나, 대부분 투기장에 장기간 방치되며, 더구나 2012년부터 런던협약에 의해 해양투기가 금지되고 있어 환경친화적인 준설토처리 및 재활용기술개발이 시급하다. 준설토 재활용기술에서는 중간처리과정후 발생하는 현탁수(유기물과 중금속 함유 $10{\mu}m$ 미만 미세오염퇴적물 포함)의 처리가 필요한데 현재 이 기술은 연구되어 있지 않다. 본 연구에서는 복합유용미생물제제(BM-S-1)을 이용하여 미세해양오염퇴적물($10{\mu}m$ 이하 입자)내 오염되어 있는 유기물질, 영양염류 및 중금속을 정화하여 배출함으로써 오염퇴적물 정화처리수 방류수질 기준을 충족하고자 하였다. BM-S-1 복합미생물제제를 이용한 해양준설토의 친환경정화시스템으로서 일일 50 L 처리용량의 Lab scale 실험장치를 HRT 6.5일, BOD 용적부하 $0.2-0.6kg/m^3{\cdot}day$의 조건으로 생물반응기를 100일 이상 운전하였다. SCOD, T-N 및 T-P의 제거효과는 각각 96.1%, 92.0% 및 79.0%로 나타나 오염미세퇴적토 내의 유기물의 처리효과가 매우 양호하였다. 또한 몇 가지의 중금속(Zn, Ni 및 Cr) 처리에도 효과적이었다. 아울러 물리적으로 분리하기 어려운 $10{\mu}m$ 이하의 미세토양의 고액분리가 가능함을 확인하였다. 미생물군집구조를 분석한 결과 Flavobacteria 및 Gammaproteobacteria 강이 매우 우점하였으며, 이들에 속한 미생물종들은 해양 내의 각종유기물(다당류, 단백질 및 기타 생물중합체)을 처리하는 것으로 알려졌다. 따라서 본 실험에서 사용된 BM-S-1 미생물제제와 처리시스템은 고농도의 염분이 함유되어있는 유기물 및 중금속 오염 해양퇴적물 정화에 효율적으로 적용가능한 것으로 판단되며, 정화, 분리된 미세해양퇴적물은 목적에 맞게 재사용 가능할 것으로 사료된다.

Current and Future Perspectives of Lung Organoid and Lung-on-chip in Biomedical and Pharmaceutical Applications

  • 이준형;박지민;김상훈;한에스더;맹성호;한지유
    • 생명과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.339-355
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    • 2024
  • 폐는 생리학적 기능과 해부 조직학적 구조 측면을 통합적으로 고려하여 분석해야만 하는 매우 복잡한 조직이기 때문에 폐질환의 병리학적 연구와 흡입독성 평가에 현재까지 주로 동물모델을 사용하고 있다. 그러나 실험동물 윤리와 동물복지를 이유로 점차적으로 실험동물 수를 줄이자는 전세계적인 움직임에 맞춰 생체 외 동물실험 대체법들이 집중적으로 개발되고 있다. 특히 경제협력개발기구(OECD)와 미국 환경보호청(USEPA)은 2030년대 이후, 동물실험을 금지하기로 잠정적으로 합의함에 따라 의생명공학과 제약 분야에서 생체 외 흡입 독성 및 폐질환 모델들을 확립하고 개발된 모델을 이용한 평가 법들의 표준화 연구가 활발하다. 그 모델 중에 예를 들어, 생체칩(organ-on-a-chip, OoC) 및 오가노이드(organoid) 모델은 3차원 바이오 프린터, 미세 유체 시스템, 인공지능(artificial intelligent) 기술들과 접목되어 연구되고 있다. 이러한 생체 장기를 모방한 복합 장기 생체 외 모델링 시스템은 개체 차이를 가지는 생체 내 동물 실험에 비해 복잡한 생물학적 환경을 보다 정확하게 모방할 수 있을 것으로 기대되고 있으나 생체 모방성, 재현성, 민감성, 기반 데이터베이스의 부족 등 아직은 여러 한계점도 가지고 있다. 따라서 본 리뷰 논문에서는 만능성 줄기 세포 또는 암세포를 이용한 폐포, 폐 공기액 인터페이스(air-liquid interface, ALI) 시스템, 트랜스웰 멤브레인(transwell membrane)을 포함하여 폐 OoC 및 오가노이드의 최근 생체 외 폐 시스템 연구결과들과 AI와 접목된 인실리코(in silico) 폐 모델링에 대한 결과들의 현황을 살펴보고자 한다.

FCM 교량 가설 공법에서 임시 고정 강봉의 응력 변화 특성 (Stress Variation Characteristics of Temporary Fixed Steel Rod in FCM Bridge Construction Method )

  • 강현억;박완신;장영일;김선우;윤현도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.21-29
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    • 2023
  • 본 연구에서는 FCM 공법에서 교각과 캔틸레버 세그먼트의 임시고정을 위하여 주로 적용하고 있는 "내부 프리스트레싱 긴장재에 의한 임시 고정시스템(Stiching System)"에서 강봉의 응력특성을 분석하였다. 본 시스템에서 강봉은 교각과 PSC BOX를 내부에서 연결하여 인장 및 장착하므로 초기 긴장력의 변화 추이를 확인하기 어려웠다. 따라서, 강봉에 부착하여 강봉의 미세 길이변화를 측정할 수 있는 FBG센서를 활용하여 각 세그먼트 완료 전후에 계측 및 분석을 수행하였다. 분석 결과 캔틸레버 세그먼트 완료까지 발생한 강봉의 최대 연직 수축량의 75% ~ 90%가 강봉의 정착 ~ 1세그먼트에서 발생되었고, 이때 도입 긴장력의 최대 손실은 39%로 나타났다. 이와 같은 강봉의 정착 ~ 1세그먼트 완료까지의 긴장력의 과대 손실은 강봉 정착 중 시공의 정밀도 향상과 1세그먼트의 완료 이후 캔틸레버 세그먼트의 전도에 대한 안정성 확보를 위하여 재 긴장이 필요함을 의미한다. 2 ~ 마지막 세그먼트에서는 강봉의 응력이 완만하게 감소하였고 하절기에는 주두부 콘크리트의 연직방향 체적 증가에 상응한 강봉의 길이 증가로 인하여 응력의 감소가 일부 회복되는 경향을 보여 2~마지막 세그먼트에서는 대기 온도에 따른 강봉의 길이변화가 응력변화의 지배적인 요인인 것으로 판단된다. 강봉의 길이변화와 달리 강봉의 릴랙세이션에 의한 응력이완은 1.2 ~ 2.7%로서 매우 작은 비율로 나타났고, 강봉의 온도응력에 상응하는 반대방향 응력(강봉의 상하부 고정, 강봉과 콘크리트의 열팽창계수가 상이한 영향으로 발생)으로 대부분 상쇄되었다. 따라서, 강봉 정착 시기 조절 등 강봉의 내부응력 향상을 위한 방안을 제시하였다.

일본 노토 반도 북쪽 연안의 복합 항공 중력탐사 (An integrated airborne gravity survey of an offshore area near the northern Noto Peninsula, Japan)

  • Komazawa, Masao;Okuma, Shigeo;Segawa, Jiro
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제13권1호
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    • pp.88-95
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    • 2010
  • 천부와 광역적인 지체 구조를 해석하기 위하여 일본 혼슈섬 중부에 위치한 노토 반도 연안을 따라 2008년 10월 헬리콥터를 이용한 항공 중력 탐사를 수행하였다. 항공탐사 측선은 총 700 km 정도이며, 세 개의 교차측선을 포함하여 2 km 간격으로 연안에서 20 km 이내에서 수행되었다. 항공탐사를 통해 해석된 부게 이상은 육상탐사와 선상탐사의 결과와 잘 부합하고 있으며, 해안으로 갈수록 중력값이 감소하는 패턴 및 선행연구 결과로 알려진 와지마만의 특성을 잘 보여주고 있어 타당성 있는 항공 탐사 결과임을 확인할 수 있었다. 이번 연구에서 제안하는 항공중력 시스템은 공간적으로 2km 정도의 해상도를 제공해 주고 있다. 항공탐사 결과를 기준변의 자료로 보정해 주기 위하여 항공, 선상, 육상 탐사 결과를 모두 이용하였으며, 이를 위하여 입체각을 이용한 수치 적분을 반복적으로 수행하였다. 최종적으로는 해발 300 m 높이의 중력 이상값으로 계산하였다. 그러나, 선상중력자료와의 자연스러운 자료 통합을 수행하기 위해서는 2-5 mGal 정도의 추가 보정이 필요하였으며, 이를 고려하면, 이번 항공 중력 측정 자료는 2-g mGal 의 오차 범위를 갖는 것으로 판단된다.

CCTV용 CCD를 위한 가변 clock으로 동작되는 비디오 인코더의 설계 (Design of Video Encoder activating with variable clocks of CCDs for CCTV applications)

  • 김주현;하주영;강봉순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.80-87
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    • 2006
  • CCTV(Closed Circuit TeleVision)에 사용되는 CCD(Charge Coupled Device)는 일본의 소니가 시장을 $80\%$ 선점하고 있다. 이는 다른 회사가 따라오지 못할 만큼의 성능을 가지고 있기 때문인데, 문제는 CCD에서 사용되는 clock 주파수가 범용 비디오 인코더에서 사용하는 주파수와 다르다는 것이다. 이 때문에 범용 비디오 인코더를 사용하여 TV 출력을 만들려면, 화면 크기를 조절해 주는 scaler와 2개 clock의 동기를 잡아주는 PLL(Phase Loop Lock)이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 scaler와 PLL을 사용하지 않고도 TV 출력 신호를 만들 수 있도록 CCD와 동일한 clock으로 동작하는 비디오 인코더를 제안한다. 본 비디오 인코더는 ITU-R BT.601 4:2:2, ITU-R BT.656 중 하나의 입력을 받아서 NTSC, PAL등의 S-video 신호와 CVBS(Composite Video Baseband Signals)로 바꾸어 준다. 입력 클럭이 가변하기 때문에 인코더 내부에서 사용하는 필터의 특성도 가변되도록 설계하였고 하드웨어 크기를 줄이기 위해서 곱셈기를 사용하지 않는 구조로 설계하였다. 명암 신호와 색차 신호를 위한 디지털 필터의 bit width는 하드웨어 설계 시 발생할 수 있는 오차를 ${\pm}1$ LSB(Least Significant Bit) 이하가 되도록 정하여 양질의 복합 영상 신호를 만들 수 있도록 하였다. 제안된 시스템은 Altera FPGA인 Stratix EP1S80B953C6ES을 이용하여 검증을 수행하였다.

디지털만화산업 발전의 장애요인과 활성화방안 연구 (A Study on the Solutions to overcome the obstacles of Digital comics contents industry development)

  • 김수영;하규수
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권12호
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    • pp.709-723
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    • 2013
  • 본 연구는 신 한류 문화콘텐츠로서 주목받고 있는 웹툰을 포함한 국내 디지털만화산업의 현황 진단과 활성화방안 연구를 목적으로 한다. 대한민국내 스마트 디바이스 보급률은 2013년 6월 현재 전 세계 1위를 기록하고 있고, 만화라는 콘텐츠는 인류역사상 가장 쉽고 빠르게 매체의 변화에 적응해왔던 콘텐츠였기에 디지털만화산업 역시 높은 성장이 기대되는 분야임에 틀림없으나 실제적인 산업규모는 타디지털콘텐츠에 비하여 성장률이 매우 낮은 실정이다. 본 연구에서는 디지털만화산업의 산업현황을 이론적 연구 및 선행학습 연구를 통하여 분석하고 산업계의 주요 사업자 조사를 통하여 산업구조를 집대성하여 디지털만화산업 성장의 7대 장애요인을 도출하였다. 아울러 총 10인의 디지털만화산업 전문가와의 심층 인터뷰를 통하여 디지털만화산업의 문제점과 해결방안에 대해 논의하였다. 유료기반 만화생태계 조성, 토털매니지먼트 시스템의 구현, 정부 지원과 규제 개선이 디지털만화산업의 지속적인 성장을 위한 방안으로 논의되었다.

나는(flying) 궤적(path)에 있어서 감성반응을 일으키는 물리적 속성(요소)에 대한 연구 (The study on physical factors related with emotional reaction on the flying path)

  • 김도윤;정재욱
    • 디자인학연구
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    • 제18권4호
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    • pp.139-146
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    • 2005
  • 지금까지의 애니메이션 작업은 애니메이터의 객관적 감성과 경험에 의해 이루어져 왔다. 소프트웨어 디자인에 있었어도 지성적인 데이터들을 바탕으로 제작되어져 왔다. 이는 객관화하기 용이한 자료로서 데이터화하기가 쉬웠기 때문 일 것으로 보인다. 이와는 반대로 인간의 감성은 객관화하고 디지털화하기 어려운 요소들이 많이 존재한다. 본 연구는 디지털화하기 어려운 인간의 감성적 데이터를 객관화하고 이를 정량적 데이터로 활용할 수 있는 방법에 대한 부분으로 나는(flying) 궤적(path)을 연구 대상으로 하였다. 실험에 있어 인간이 나는 제적에 대해 어떻게 표현하는지에 대한 감성어를 수집하였다. 수집한 감성어를 통해 감성 평가어를 추출하고 추출한 감성 평가어에서 느껴지는 나는 궤적에 대한 스케치 이미지를 수집하였다. 수집한 스케치 이미지를 기초로 본 연구의 핵심이 되는 실험 동영상 샘플을 제작하였다. 다음으로 나는 궤적을 나타내는 감성어에 대한 물리적 요소와 동영상 샘플과의 상관관계를 분석하기 위해 수량화이론III류와 수량화이론I류를 각각 이용하였다. 그 결과 감성어와 동영상 샘플과의 구조를 파악 할 수 있었고, 나는 궤적에 대한 감성반응의 물리적 자극요소 또한 분석 할 수 있었다. 나는 궤적은 오브젝트(object)가 지나간 경로(path)에 해당한다. 이러한 경로(궤적)를 보고 감성자극 요소들이 복합적으로 작용하여 독특한 감성어로 표현되어 지는 것으로 보인다. 여기엔 감성을 자극하는 요소들이 존재하는데, 그 요소로는 속도, 회전, 규칙 그리고 호의 길이가 그 물리적 요소인 것으로 파악되었다. 본 연구를 통해 나는 궤적의 애니메이션을 표현하는데 있어 애니메이터들의 주관적인 감성 표현들을 객관화, 정량화 시키고자 하였으며, 본 연구의 데이터는 감성 애니메이션 시스템 설계에 있어 기본 데이터로 적용되는 것을 목표로 하고 있다.

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압전 구동기를 이용한 인코넬 690 튜브의 프레팅 마멸시험 (Fretting Wear Test of Inconel 690 Tubes Employing Piezoelectric Actuator)

  • 정일섭;이명호;박기홍;이정훈;권재도
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.101-108
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    • 2009
  • 압전 구동기를 사용하여 상온 대기 중에서 프레팅 마멸 시험을 수행하기 위한 장치를 개발하였다. 구동기의 특성상 사용이 간편하며, 중력에 의한 가하중 방식을 채택하여 구조를 매우 단순화하였다. 개발된 시험기는 구동 시스템 자체의 마멸로 인한 미끄럼 운동 범위의 오차를 우려할 필요가 없다는 상대적 장점을 가진다. 본 연구에서 사용한 시험편의 경우 약 $600{\mu}m$ 이상 직경의 마멸흔이 생성되는 조건에서의 미끄럼 운동 범위의 평균 값 및 진폭의 변동은 각각 $3.3{\mu}m$$2.3{\mu}m$ 이내인 것으로 측정되었으며, 마멸흔의 크기에 비추어 볼 때 이는 만족할 만한 운동 정밀도라 판단된다. 제작된 시험기를 사용하여 인코넬 690 튜브의 프레팅 마멸 시험을 수행하였다. 수직 하중 10N 및 15N 에서 $10^6$ 사이클 동안 미끄럼 진폭을 최대 $82.7{\mu}m$까지 변화시킨 시험 결과를 정량화 하였으며, 이로부터 마멸 상수를 구하였다 또한 마멸 자국의 크기와 마멸 부피로부터 마멸 진행 거동이 상이한 세 영역을 구별할 수 있었다. 전자현미경 관찰을 통해 마멸흔을 살펴보았으며, 돌출부, 판상 층, 거친 모재 표면 등과 여기에 생성된 균열 등이 관찰되었다. 이를 통해 인코넬 690 튜브의 프레팅 마멸은 연삭 마멸과 더불어 입자의 분리 및 압착, 소성 변형과 판상 층의 형성, 균열의 생성 및 박리 등의 복합적 과정으로 진행됨을 알 수 있었다.

비매개변수적 Kernel Function을 이용한 지역빈도해석 (Regional Frequency Analysis using Nonparametric Kernel Function)

  • 문영일;오태석;김종석;정민수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1492-1496
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    • 2006
  • 수공구조물의 설계에 있어 가중 중요한 변수 중에 하나가 확률 강우량이다. 우리나라의 경우 매개변수적인 지점빈도해석을 통해 확률 강우량을 산정하고 있으나, 최근 들어 지점별 관측자료의 부족으로 인한 지역빈도해석을 수행하여 확률강우량을 산정하고 있는 실정이다. Index Flood 기법이나 L-moment 기법과 같은 기존의 지역빈도해석은 여러 관측 지점에서 관측된 강우자료를 이용하여 매년최대 시간강우량 자료를 추출하여 동질성 분석을 통해 이질성이 없는 것으로 분석된 연최대 강우량을 빈도해석 하여 확률 강우량을 결정한다. 그러나 이와 같은 지역빈도해석은 매개변수적 지점빈도해석과 마찬가지로 적합도 검정에 통과한 다수의 분포형이 선정되는 경우에 어떤 분포형을 사용하느냐 하는 문제점이 발생할 수 있다. 그리고 선정된 여러 강우 관측 지점의 연최대 강우량 자료에 모두 동일한 확률 분포형을 이용하므로 선정된 확률 분포형이 모든 지점의 강우 자료와 적합하지 못할 가능성을 내포하고 있으며, 또한 수문자료가 여러가지 요인으로 인하여 복합분포(mixed distribution)형태를 가질 때, 매개변수적 해석방법으로는 다중 첨두를 갖는 확률밀도함수를 해석하는데는 여러 가지 어려움이 따른다. 따라서 이러한 매개변수적 확률분포형을 이용한 빈도해석의 문제점을 해결할 수 있는 비매개변수적 빈도해석이 하나의 대안으로 제시될 수 있다. 본 연구에서는 강우자료의 선별을 통해 신뢰성 있는 자료를 구축하고, 기존의 매개변수를 갖는 확률 분포형을 이용한 지역빈도해석을 적용하여 확률 강우량을 산정하였다. 그리고 동질성분석을 통해 선정된 강우자료에 대해 비매개변수적 지역빈도해석을 적용하여 확률 강우량을 산정하고 각각의 방법에 대한 빈도해석 결과를 비교하여 확률강우량 해석에 있어 하나의 대안을 제시하고자 한다.X>${\mu}_{max,A}$는 최대암모니아 섭취률을 이용하여 구한 결과 $0.65d^{-1}$로 나타났다.EX>$60%{\sim}87%$가 수심 10m 이내에 분포하였고, 녹조강과 남조강이 우점하는 하절기에는 5m 이내에 주로 분포하였다. 취수탑 지점의 수심이 연중 $25{\sim}35m$를 유지하는 H호의 경우 간헐식 폭기장치를 가동하는 기간은 물론 그 외 기간에도 취수구의 심도를 표층 10m 이하로 유지 할 경우 전체 조류 유입량을 60% 이상 저감할 수 있을 것으로 조사되었다.심볼 및 색채 디자인 등의 작업이 수반되어야 하며, 이들을 고려한 인터넷용 GIS기본도를 신규 제작한다. 상습침수지구와 관련된 각종 GIS데이타와 각 기관이 보유하고 있는 공공정보 가운데 공간정보와 연계되어야 하는 자료를 인터넷 GIS를 이용하여 효율적으로 관리하기 위해서는 단계별 구축전략이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 인터넷 GIS를 이용하여 상습침수구역관련 정보를 검색, 처리 및 분석할 수 있는 상습침수 구역 종합정보화 시스템을 구축토록 하였다.N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전

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유지보수 및 자산관리를 위한 시공단계 정보 활용에 관한 연구 (A Study on Establishing Facility and Asset Information from Construction Phase)

  • 배영민;곽길종;김수정;김재준
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2003년도 학술대회지
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    • pp.529-532
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    • 2003
  • 유지보수 단계는 설계단계에서 계획되고 시공단계에서 확보된 자산적 가치를 지속하는 건물수명주기상의 한 단계이다. 건물의 대형화 및 기능의 복합화 추세가 확대되면서 유지보수 단계의 중요성은 성능관리, 안전관리, 자산관리 등의 다양한 관점에서 더욱 증대되고 있다. 최근 들어 체계적인 시설물의 정보관리 및 정보기술의 적용을 통해 이러한 관리 목적의 달성과 유지보수에 관련한 제반 운영활동 및 비용의 효율성을 확보하려는 노력이 전개되고 있다. 건물의 유지 보수에 있어서 핵심이 되는 기본정보는 준공된 시설물을 구성하는 세부요소에 대한 정보로, 설계 및 시공단계에서 생성된 정보를 적절히 변환함으로써 구축될 수 있다. 그러나 현재 유지보수 단계에서 활용되는 정보시스템에서는 건물 및 시설에 대한 정보가 선행단계와는 단절되어 새로이 생성, 구축될 수 있다. 또한 자산관리 관점에서 볼 때 시설물자산을 구성하는 구조체, 설비 등의 자산내역은 그 가치의 변동이 상이하므로, 이를 합리적으로 반영하기 위해서는 시공단계의 비용 또는 가격을 정확하게 배부, 반영하여 자산내역의 최초 가액을 산정할 필요가 있다. 본 연구는 자산관리의 측면 및 수명주기에 따른 정보의 연계성 확보측면에서 시공 단계에서 발생하는 시설물의 세부요소 및 비용정보를 유지 보수 단계에서 활용할 수 있는 정보모델을 개발, 제시하고자 한다.

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