• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.1-7
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• 2020

트윈 빌딩의 풍응답은 풍하중의 공력 특성과 트윈 빌딩 구조 시스템의 동적 특성에 영향을 받는다. 본 논문에서는 트윈 빌딩의 두 빌딩의 간격이 다른 두 경우에 대해서 풍응답에 영향을 주는 풍압의 특성을 풍동 실험과 적합 직교 분해 기법을 이용해 파악하고, 3차원 구조 시스템 모델링을 통해 동특성을 파악하였다. 그리고 이중 모달 변환 기법을 이용해서 각 풍압의 특성과 구조물의 동특성이 풍응답에 미치는 영향을 파악하였다. 적합 직교 분해 기법을 통해서 채널링과 와류 효과에 대해서 파악할 수 있었다. 풍 직각 방향의 풍하중은 두 빌딩의 간격에 영향을 많이 받았으며, 풍 방향의 풍하중은 간격에 영향을 적게 받았다. 마찬가지로, 이중 모달 변환 기법에서 교차 참여 계수는 풍 직각 방향에서는 두 빌딩의 간격에 따라 크게 달라진 반면, 풍 방향은 영향이 적었다. 이에 따라 두 빌딩의 간격이 풍 방향의 풍응답 보다 풍 직각 뱡향의 풍응답에 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제12권1호
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• pp.25-30
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• 2022

도심항공교통은 다수의 전기추진 수직이착륙 항공기가 이착륙 가능한 버티포트가 필요하다. 빌딩풍은 고층건물 주변부에서 발생하는 강풍으로 항공기 이착륙과정에서 항공기의 비행 안전성을 크게 훼손시킬수 있다. 본 연구에서는 항공기 이착륙시 발생할 비행안정성 분석을 위하여 먼저 빌딩풍 주변의 유동특성을 분석하는 연구를 수행하였다. 유동해석은 상용CFD 소프트웨어인 SimericsMP를 사용하였으며, 난류 모델은 k-ε RNG 모델을 사용하였다. 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 CAARC 빌딩모델의 표면 압력 계산결과를 풍동시험 결과와 비교⋅검증하였다. 두 개의 고충빌딩이 있는 상황을 가정한 후, 빌딩풍이 빌딩 주변부의 속도분포 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 두 개의 고층 건물 사이의 거리가 증가하는 경우 와들 사이의 상호작용이 감소하는 것을 확인했다. 향후 본 연구를 확장하여 다양한 형상의 고충건물이 밀집해 있는 도심지역에 대한 유동해석 연구를 진행하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.309-314
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• 2018

트윈 빌딩의 풍하중의 특성과 구조적 특성은 일반 고층건물보다 복잡하다. 이러한 특성을 조사하기 위해서 풍동실험을 통해서 트윈 빌딩의 풍압을 계측하였다. 계측된 데이터와 적합 직교 분해 기법을 이용하여 풍압의 패턴을 파악하였다. 1차 모드에서는 채널링 효과가 2차 모드에서는 와류 효과가 나타났다. 또한, 두 빌딩의 하중의 상관관계를 파악하였는데, 풍 방향 하중은 양의 상관관계를 가지며, 풍 직각 방향의 하중은 명확한 상관관계가 나타나지 않았다. 이러한 상관관계는 횡 방향 변위에도 영향을 미쳤다. 양의 상관관계를 가지면 트윈 빌딩을 연결하는 구조부재의 영향이 적게 작용한 반면에 음의 상관관계를 가지면 연결 구조부재의 영향이 횡 방향의 변위를 줄이는데 큰 영향을 미치게 되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.568-573
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• 2010

본 논문에서는 압축하중 및 풍하중, 지진하중을 받는 RC (Reinforced Concrete) 빌딩 시공에 필요한 부재의 재료비를 최소화하기 위해 부재의 부피를 최소화하는 최적설계를 수행한다. 최적설계 수행을 위해 상용 PIDO (Process Integration and Design Optimization) 툴인 PIAnO (Process Integration, Automation and Optimization)에서 제공하는 다양한 설계기법들을 이용한다. 먼저 실험계획법을 사용하여 실험계획을 세우고, 실험점에 따라 범용 구조해석 프로그램인 MIDAS Gen을 사용하여 구조해석을 수행한다. 그리고 해석결과를 바탕으로 각 응답에 대한 근사모델을 생성한 후 근사모델과 최적화기법을 이용하여 최적설계를 수행하고, 제한조건을 만족하면서 부재의 부피를 최소화함으로써 제안된 설계방법의 유효성을 보인다.

• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.117-122
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• 2019

도시공원은 지구온난화와 대기오염을 줄여주고 열섬현상을 완화시켜주는 중추적인 역학을 하고 있다. 그러나 도시공원 일몰제에 따른 2020년 7월 이후 도시공원 제한이 일부 해제될 예정이다. 이에 따라 정부와 지자체는 공원부지 확보와 더불어 생태공원 조성 등 공원 활성화를 위한 노력을 기울이고 있다. 그러나 도시공원 주변에 건설되고 있는 고층건축물에 의해 발생하는 빌딩풍은 보행자에게 불쾌감을 유발할 수 있고, 생태공원에 서식하고 있는 동·식물의 생태계를 위협할 수 있다. 우리나라의 풍환경 평가에 대한 기준은 명확하게 제안된 바가 없으며, 관련 연구 또한 찾아보기 힘들다. 따라서 본 논문에서는 국외풍환경 평가기준 및 관련 연구를 검토하여, 풍환경 평가 기준의 중요 인자를 도출하고, 국내 기상관측자료를 이용한 풍환경 평가에 적용 가능성을 검토하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.403-410
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• 2001

고층 빌딩의 풍하중에 의한 진동을 제어하기 위하여 MR 유체감쇠기를 이용한 반능동 제어 시스템의 설계에 대하여 연구하였다. 제안된 설계기법의 효율성을 검증하기 위하여 3차 ASCE benchma가 구조물을 대상으로 수치 모의 해석을 수행하였다. 유전자 알고리즘을 사용하여 MR 감쇠기의 76층 빌딩내에서의 최적위치와 용량을 결정하였으며, clipped optimal control 제어기법을 사용하여 가속도 되먹임 구조를 갖는 MR 감쇠기의 제어 알고리즘을 구성하였다. 수치 모의 해석 결과로부터 MR 감쇠기는 ATMD와 유사한 제어 성능을 가지고 있으며 매우 작은 규모의 파워 시스템만으로 운영이 가능한 효율적이고 안정적인 시스템임을 확인할 수 있었다.

• KIEAE Journal
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• 제8권4호
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• pp.37-42
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• 2008

In the case that high-rise building is constructed, the surrounding wind velocity increase more than 50~100%. From this cause, many wind environmental problems can be occurred. For example, ordinary wind environmental disaster may be occurred in a region, or walking disturbed. In developed countries including USA, EU, and Japan, many efforts have been made for building wind prevention by grasping previously the effects before building constructed. But, We are bearing risk of wind environmental disaster because we have not enough recognition about building wind, and have not architectural prevention counterplans. This study aims to examine wind environmental characteristics of domestic apartment complex, and effective architectural counterplans. As the basic stage for this, we investigated pre-estimate tools and risk assessment methods of building wind in apartment complex, applied to two apart complex in Cheon-An region by CFD. As the result, serious damages were not presented. But, it is obvious that various architectural counterplans will be presented by this example researches.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.72-77
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• 2001

고층 빌딩의 풍하중에 의한 진동을 제어하기 위하여 MR 유체감쇠기를 이용한 반능동 제어 시스템의 설계에 대하여 연구하였다. 제안된 설계기법의 효율성을 검증하기 위하여 ASCE benchmark 구조물을 대상으로 수치 모의 해석을 수행하였다. 유전자 알고리즘을 사용하여 MR 감쇠기의 76층 빌딩 내에서의 최적위치와 용량을 결정하였으며, clipped optimal control 제어기법을 사용하여 가속도 되먹임 구조를 갖는 MR 감쇠기의 제어 알고리즘을 구성하였다, 수치 모의 해석 결과로부터 MR 감쇠기는 ATMD와 유상한 제어 성능을 가지고 있으며 매우 작은 규모의 파워 시스템만으로 운영이 가능한 효율적이고 안정적인 제어 시스템임을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.223-233
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• 2011

본 논문에서는 수직하중, 풍하중 및 지진하중에 의해 발생하는 변위 관련 구속조건을 만족하면서 RC(Reinforced Concrete) 빌딩 구조의 부피를 최소화하기 위한 설계문제를 정식화하였다. 구조해석 절차 자동화의 어려움으로 인해 실험 계획법과 근사화기법, 최적화기법을 이용한 근사모델기반 최적설계를 수행하였다. 특히, 만족할 만한 설계 결과를 얻을 때까지 설계변수의 범위와 구속조건의 허용값을 조정하는 단계적 최적설계 방법을 제안하였다. 제안된 단계적 최적설계 방법을 통해 주어진 구속조건을 모두 만족하면서 RC 빌딩 구조의 부피를 초기 설계 대비 53.3% 감소시키는 결과를 얻음으로 써 본 논문에서 보인 단계적 최적설계 방법의 타당성을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.501-507
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• 2010

본 논문에서는 중력하중 및 풍하중, 지진하중을 받는 지상 8층, 지하 3층의 RC(Reinforced Concrete) 빌딩 시공에 필요한 부재의 재료비를 줄이기 위해 중량을 감소시키는 구조 최적설계를 수행한다. 이를 위해 설계요구사항을 바탕으로 부재의 부피를 최소화하는 설계변수값을 찾기 위한 설계문제를 정식화한다. 최적설계 수행을 위해 상용 PIDO(Process Integration and Design Optimization) 툴인 PIAnO(Process Integration, Automation and Optimization)에서 제공하는 다양한 설계기법들을 이용한다. 먼저 실험계획법(Design of Experiments; DOE)을 이용하여 실험계획을 세우고, 실험점에 따라 건축분야 범용 구조해석 프로그램인 MIDAS Gen을 사용하여 구조해석을 수행한다. 그리고 해석결과를 바탕으로 각 응답에 대한 근사모델을 생성한 후 근사모델의 예측성능을 평가한다. 예측성능이 검증된 근사모델과 최적화기법을 이용하여 최적설계를 수행하고, 설계조건을 만족하면서 부재의 부피를 최소화하는 최적 설계변수값을 도출함으로서 본 논문에서 제안된 설계방법의 유효성을 보이고자 한다.