• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.154-155
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• 2016

Although there is an increase in demand for free-form buildings, there are several problems such as increased cost and duration and decreased constructability arising from difficult member production and installation. To solve these problems, a technology to produce free-form panels using CNC machine was developed. According to the technology, the information on free-form buildings designed is delivered to the CNC machine, a form is shaped using the delivered information and free-form concrete panels are produced using the form. The limited construction site, duration and project cost as well as interferences with other work types should be considered upon in-situ production of free-form concrete panels. Thus, the purpose of this study is to conduct a base study on in-situ production layout of free-form concrete panels by system dynamics. With this study, we will discover the causal relationship of influence factors on in-situ production of free-form concrete panels, and improved productivity is expected through the production layout.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.513-523
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• 2012

본 연구는 횡력저항시스템별로 프로토타입 모델을 선정하고 지진지역과 비정형성에 따른 내진성능 영향력을 검토하였다. 프로토타입 모델은 다이아그리드 시스템과 브레이스튜브 시스템 그리고 아웃리거 시스템을 선정하였다. 또한 각 횡력저항시스템별 평면 비틀림 각도를 $0^{\circ}$, $1^{\circ}$($1.5^{\circ}$), $2^{\circ}$($3^{\circ}$) 씩 변화하여 내진성능을 검토하였다. 지진지역은 강진지역(LA), 약진지역(Boston)을 선정하였다. 선형응답해석은 프로토타입 모델의 풍변위, 고유주기를 검토하였다. Non-Linear Response History(NLRH) 해석에서는 밑면전단력, 층간변위비를 검토하였다. 검토결과 다이아그리드 시스템과 브레이스튜브 시스템 그리고 아웃리거 시스템 모두 평면 비틀림 각도가 증가할수록 건물 전체의 강성이 줄어들었다. 또한 평면 비틀림 각도가 증가할수록 풍변위와 고유주기 결과가 증가하고 건물 전체의 강성이 줄어들어 밑면전단력이 감소하였다. 끝으로, NLRH 해석 결과 강진과 약진지역 모두 Tall Building Initiative(TBI)의 Maximum Considered Earthquake(MCE)수준의 층간변위비 제한값 0.045를 만족하여 허용범위내의 내진성능을 만족하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.13-20
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• 2017

시대적 흐름에 따라 고층 건물은 정형적인 형태에서 벗어나 비정형적인 형태로 변화하고 있고 최근에는 외주골조에 기하학적 그리드 패턴으로 부재를 배치하고 있다. 본 연구에서는 헥사그리드구조의 부재선정을 위한 소요단면2차모멘트 산정식을 제안하였다. 헥사그리드 고층건물의 외주골조에 동일한 단면을 사용한 기존연구와는 다르게 수평 대각 부재와 모듈의 위치에 따라 부재사이즈를 변경하였다. 헥사그리드 유닛사이즈가 구조성능에 미치는 영향을 검토하기 위해 모듈의 높이를 1개층, 2개층, 4개층 높이로 한 60층 건물을 설계하여 해석하였다. 15개 건물에 대한 최대 횡변위, 철골량, 중력하중과 횡하중에 대한 외주골조의 횡력 분담비율, 부재의 조합 강도비를 비교하였다. 헥사그리드 구조의 횡력분담 능력이 다이아그리드 구조에 비해 작아서 헥사그리드 구조에서는 코어골조에 적절한 횡강성을 배분해야 한다. 휨변형 대 전단변형의 비는 4가 가장 적합하였고 부재간 접합에 따른 시공비용 및 구조적 효율성으로 판단할 때 헥사그리드 유닛이 큰 것이 유리하다고 판단된다. 건물의 최대 횡변위가 제한치의 84%~108%로 나와 헥사그리드 건물의 예비설계에 적용 가능한 것으로 보인다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.105-117
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• 2010

본 논문은 2차원 천수방정식을 해석하기 위해 새롭고 간단한 MUSCL 재구성법을 제안하였다. 수정 MUSCL 기법은 보존변수의 재구성을 위해 계산격자와 인접격자의 보존변수 차에 대해 각 경계면에 균일하게 분배하는 기존 방법 대신 면적가중비를 사용하였으며, 이 방법은 정형격자 뿐만 아니라 비정형 격자의 사용에도 보존변수의 물리적 재구성이 가능하다. 또한, 본 연구에서는 비구조적 격자의 적용이 가능한 차원비분리 기법을 적용하였으며, 수정 MUSCL 기법의 사용으로 발생할 수 있는 수치진동을 제어하기 위해 TVD 기법의 경사제한자를 사용하였다. 하상경사항의 정확하고 효율적인 수치 처리를 위해 수정 MUSCL 기법을 수면경사법과 연계하였다. 제안한 기법을 적용한 유한체적모형을 건물의 영향을 고려한 댐 붕괴 해석 및 Bellos의 댐 붕괴 실험에 적용하고, 적용결과를 실험실 자료 및 기존 연구자의 계산결과와 비교하여 개발모형을 검증하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.219-222
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• 2005

Many RC building structures of multiple uses constructed in Korea have the irregularities of torsion and soft story at bottom stories. A typical irregular building was selected as prototype and shaking table tests were performed to investigate the seismic performance of this building. The objective of this study is to evaluate the correlation between the experimental and analytical responses of this irregular building structure subjected to the earthquake excitation by using OpenSees(Open System for Earthquake Engineering Simulation). The results of analyses simulate well the behavior of the building having torsional irregularity and weak stories.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.35-42
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• 2020

필로티 건물의 평면 비정형으로 인한 비틀림 거동은 비틀림 회전 최외단 기둥에 과도한 층간변위를 일으키고 이로 인하여 기둥의 전단파괴를 유도할 수 있다. 필로티 건물의 비틀림 거동을 제어할 수 있는 내진보강 공법으로서 벽체 증설, 철골 프레임 또는 철골 가새 추가공법 등이 사용될 수 있으나 이와 같은 공법 들은 필로티 층의 공간 개방성을 저해할 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 필로티 층의 공간 개방성을 유지할 수 있는 내진보강 공법으로서 knee brace를 활용하기 위하여 knee brace 보강재 단면 형상 및 보강재 설치 각도 등을 변수로 보강된 필로티 건물에 대하여 선형동적해석 및 비선형 정적해석(pushover analysis)을 수행하고 내진성능 평가 및 knee brace의 비틀림 제어효과를 분석하였다. 연구 결과 knee brace로 보강 시 기둥의 전단력은 증가하였으나 비틀림 변형을 제어하는데 효과가 있는 것으로 나타났다. knee brace와 기둥 사이를 30°로 보강 시 60°의 경우보다 기둥의 전단력은 적게 증가하였으며, 단면형상 □, ◯ 그리고 H 순으로 기둥의 횡변위가 적게 발생하였다.

• 한국과학예술포럼
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• 제37권5호
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• pp.119-133
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• 2019

본 연구는 초고층 건물의 치열한 높이 경쟁이 지속되면서 더 이상 높이만으로는 다른 건물과의 차별성이 부족하다는 인식이 팽배하면서 비정형적 형태에서 경쟁력이 새롭게 부각되고 있다. 또한 비정형 초고층 건물은 높이뿐만 아니라 그 형태로도 국가, 도시, 기업의 경제적 경쟁력을 표출하는 상징성을 드러내고 있다. 디지털 미디어가 도입되기 이전에는 건축물의 구조와 형태사이에 간극이 존재했으며 이를 해결하기 위한 별도의 구조적인 매개물이 요구되었다. 1980년대 후반부터 디지털 기반의 비정형재현 과정이 실험적으로 활용하기 시작하였고 2000년 이전에는 사무공간의 초고층건축으로 사용하거나 산업용 굴뚝, 통신탑 등의 용도가 대부분이었다. 2000년 이후 대다수 글로벌 브랜드호텔 또는 상·주거공간으로 복합·다양한 용도의 초고층건축이 증가하는 추세에 의해 최근의 건축사례들은 이전의 한계를 벗어나고 있음을 분명하게 확인된다. 복잡한 비정형형상으로부터 직접적인 구조체계를 도출하고 사선형, 곡면형이 지닌 조형적인 표현성을 실현할 수 있는 디지털 기반의 형성을 통해 구조와 형태사의 새로운 관계설정에 대한 필요성이 요구된다. 이에 2000년 이후 신축된 건축 가운데 국제초고층협의회(CTBUH)의 데이터를 기준에 의해 초고층 100위의 빌딩을 대상으로 정형 및 사선형, 곡면형 등으로 구분하여 조형적 형태를 인지하는 실질적인 설계가 이루어지는 설계 프로세스를 근거로 한다. 본 연구의 목적은 복잡·다양한 비정형 건축형태를 구축하기 위한 형태의 상호관련성을 유추하는데 목적이 있다. 따라서 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 복합된 용도의 건물에 따른 다양한 형태구성의 고층부의 외관이 보인다. 둘째, 접힘은 내부방향으로 반복적 접힘이 적용되어 나타난다. 셋째, 2방향 곡면은 twist의 속성을 가지는 pure, helix, spiral twist 유형의 대부분 나타난다. 그러므로 향후 본 연구를 기반으로 미래 초고층건축의 형태분류 및 양상을 예측하는데 기초적 데이터로서 활용하고자 한다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.53-62
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• 2015

Korea has been at the forefront of green growth initiatives. In 2008, the government declared the new vision toward 'low-carbon society and green growth'. The government subsidies and Feed-in Tariff (FIT) increased domestic usage of solar power by supplying photovoltaic housing and photovoltaic generation systems. Since 2000, solar power industry has been the world's fastest growing source with the annual growth rate of 52.5%. Especially, BIPV(Building Integrated Photovoltaic) systems are capturing a growing portion of the renewable energy market due to several reasons. BIPV consists of photovoltaic cells and modules integrated into the building envelope such as a roof or facades. By avoiding the cost of conventional materials, the incremental cost of photovoltaics is reduced and its life-cycle cost is improved. When it comes to atypical building, numerous problems occur because PV modules are flat, stationary, and have its orientation determined by building surface. However, previous studies mainly focused on improving installations of solar PV technologies on ground and rooftop photovoltaic array and developing prediction model to estimate the amount of produced electricity. Consequently, this paper discusses the problem during a planning and design stage of BIPV systems and suggests the method to select optimal design of the systems by applying the national strategy and economic policies. Furthermore, the paper aims to develop BIM tool based on the engineering knowledge from experts in order for non-specialists to design photovoltaic generation systems easily.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제35권11호
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• pp.13-24
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• 2019

The history of tall buildings begins in 1853with the development of elevators. After the Industrial Revolution of the 18th century, the development of high-rise buildings will be carried out in earnest as a means to efficiently use the limited land of cities. The development, which began around Chicago, extended over a long period of time to Asia, maximizing the high competition. However, in the 2000s, not only was it high due to the development of construction and digital technology, but it also became competitive in eco-friendly elements and unstructured forms. High-rise building plans that have gained elemental and morphological diversity are completed by the interrelationships of various plans. Among them, it is important that the core plan has a reasonable approach from the initial planning stage as the basis for the vertical copper plan linking vertically-intensive functions. The cores should be designed to be clear and adequately responsive to changes in the shape of the building. This study aims to provide designers with a reasonable understanding of core planning by identifying core characteristics of irregular high-rise. In particular, we want to analyze the shape of the ground layer core and the relationship between the area and components of the ground layer core. The analysis results are as follows, classified according to the type or use of the building. Of the atypical forms composed of double bending, the TAPER-Curve and TWIST forms are the most distributed, and the plane and core shapes of the ground floor are the most commonly used. Based on the analysis of the validity of the ground floor cores by shape of the cores, the most commonly used forms for core shapes in the planning of the atypical high-rise are square, circular and Oval, and the most efficient oval cores and relatively inefficient ones when planned.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권12호
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• pp.137-148
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• 2019

Korean piloti-type buildings are comprised of pilotis in the first story and shear walls in the upper stories. This vertical irregularity causes excessive lateral plastic deformation on the first story while the upper stories stay elastic. Meanwhile, asymmetric position of structural components such as core walls and columns of RC piloti-type buildings tends to produce torsional irregularities of the structures. Korean Building Code(KBC2016) requires the special seismic load and torsional amplification factor to apply to the piloti-type buildings lower than six-story or 20m if it has vertical and torsional irregularities when the building corresponds to seismic design category C or D. Many Korean low-rised RC buildings fall into the class. Therefore, the special earthquake load and torsional amplification factor are often applied to a building simultaneously. However, it has not been studied enough how much influence each parameter has on buildings with vertical and torsional irregularities at the same time. The purpose of this study is to evaluate the effect of factor special seismic load and torsional amplification on seismic performance of irregular buildings. In this study, a damaged 4^th story piloti-type building by the Pohang earthquake was selected and the earthquake response analysis was carried out with various seismic design methods by the KBC 2016. The effect of the design parameters on seismic performance was analyzed by the dynamic analysis of models with special seismic load and torsional amplification factor based on the selected building. It was concluded that the application of the torsional amplification factor to the reference model to which special seismic design was applied, does not significantly affect the seismic performance.