• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.499-505
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• 2021

이 연구의 목적은 거푸집 종류별로 콘크리트 표면의 물리/화학적 특성을 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 건설공사에 일반적으로 사용되는 합판 거푸집과 코팅된 합판 거푸집을 준비하였고, 추가로 콘크리트 표면 열화나 거친 표면을 모사하기 위해 사포를 부착한 합판 거푸집을 준비하였다. 콘크리트는 일반 콘크리트를 사용하였다. 콘크리트 표면 특성은 육안관찰, 주사전자현미경 관찰, 성분 이미지 맵핑, 화학성분 분석, 2차원과 3차원 표면 형상 분석, 그리고 제타 전위 측정을 통해 조사하였다. 실험결과 코팅된 거푸집과 접한 콘크리트 표면이 가장 매끄럽고, 사포를 부착한 거푸집과 접한 콘크리트 표면이 가장 거친 것으로 나타났다. 이외에도 거푸집 종류별로 표면 특성에 뚜렷한 차이가 나타났다. 다만 표면 거칠기가 화학 성분이나 제타 전위에 비하여 차이가 크게 나타났다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.1-8
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• 2017

Aesthetic design guidelines of bridges were developed in many countries. As iconic structures, bridges need to be attractive and durable as they serve many generations. In this paper, a new design process of concrete structures considering 3D shapes and texture was proposed. The 3D design needs to consider function, economy, advanced technology, tradition and local culture. 3D printers enable the combination of artistic design and engineering design for concrete structures. Parametric modeling with iconic design was utilized to produce 3D formworks. As a pilot project, a railway bridge girder was designed and the proposed technologies were applied. Detail requirements to improve constructability and quality of concrete surfaces were derived. From the pilot applications, design guidelines were suggested.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.13-17
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• 2011

최근 설계사무소의 단가 및 설계 생산성이 계속 낮아지면서 3차원 설계에 대한 관심이 사회적으로 높아졌다. 설계사무소의 영역을 넘어 건설사회의 설계팀에서 기획설계 및 건설현장의 시공검토용으로 BIM이 활용되기 시작하면서 많은 성공사례가 나오기 시작하였다. 그래서 근래 각광 받고 있는 BIM의 견적 활용성에 대하여 알아보고자 기본적인 콘크리트 량과 거푸집 량을 일반 2D 기반의 방식으로 물량을 산출하고, 3차원 캐드를 통해서도 같은 내용의 물량을 산출하여 BIM 견적의 활용성과 그 정확도를 검토하고 문제점들을 분석하여서 BIM의 효율성을 높이는 방법을 연구한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2019년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.112-113
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• 2019

In this study, development of 3D software for automated formwork design was conducted to achieve optimization and reduction of labor for temporary work. Through the literature review, the current technical level was identified and the required functions of 3D software for automated formwork design were derived. The 3D software should be developed with the aim of automating 3D design, improving construction quality and utilizing the Internet of Things. As a preliminary step to develop 3D software, the prototype demo version was developed to implement 3D design automation function, which confirm the possibility of 3D software development.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권2호
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• pp.171-181
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• 2020

최근 비정형 건축물이 한 나라의 기술적 우월성을 나타내는 새로운 척도로 부상하기 시작하면서 비정형 건축물을 효율적으로 제작하는 기술이 중요해지고 있다. 하지만 기존의 목재, 철재 거푸집 등을 CNC 기술로 가공하여 비정형 거푸집을 제작하는 방식은 제작시간과 재료 비용 측면에서 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술을 통한 비정형 EPS 거푸집 제작 공법을 개발하고 제작 프로세스를 제시하였다. 또한 실물 모형 시험을 통해 기존 CNC 밀링 기술과의 제작시간 및 정밀도에 대한 비교 분석을 실시하였다. 연구결과, S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술을 활용할 경우 CNC 밀링 기술 대비 약 57.4%의 제작시간 단축 효과가 있었다. 또한 S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술의 경우 설계도면 대비 약 20.5mm의 오차의 최대 절댓값이 발생하였다. 본 연구의 결과는 거푸집 제작시간과 정밀도 측면에서 S-LOM 방식 기술의 현장 적용 가능성을 확인하여, S-LOM 방식 기술의 개선 및 공법 활성화에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.188-189
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• 2021

The technology of manufacturing freeform molds with S-LOM based 3D printer has advantages in the production period and the curvature range. However, there is no any support tool about productivity analysis of S-LOM technology because S-LOM technology is early-stage technology. There can be problems about increase of construction time and cost without any decision support tool like productivity analysis models etc. Therefore, in this study, the productivity analysis simulation model for freeform formwork based on S-LOM technology was developed using ARENA software. The process and logic of manufacturing freeform molds can be easily visualized in this model. Futhermore, the resource like labor, equipment and material can be easily optimized with this model. As a result, it can contribute to preventing the increase of construction time and cost in formwork with further productivity analysis.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.112-121
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• 2007

지보재의 파괴가 고려된 터널의 안전율을 산정하기 위해 허용응력 설계법에 기초하여 숏크리트 내에 발생하는 응력이 허용응력을 초과하면 숏크리트가 파괴된다고 가정하고, 전단강도 감소기법을 이용하여 수치해석적(2차원)으로 구하는 방법이 유광호 등(2005)에 의해 제시되었다. 하지만 허용응력 설계법에 근거한 방법은 숏크리트의 허용 휨응력을 과소평가하여 터널의 안정성 및 안전율을 과소평가하는 경향이 있다. 따라서 본 논문에서는 숏크리트의 파괴거동을 갱도모형실험을 통해 확인하고 3차원 수치해석에 의해 검증하였다. 갱도모형실험에 사용된 터널은 실제 터널의 거동을 모사하기 위해 폭 3.3m, 높이 2.9m, 깊이 0.5m의 마제형으로 제작되었다. 지보재인 숏크리트는 거푸집을 이용하여 타설하고 28일간 양생하였고 7개의 실린더와 30cm의 모래 뒷채움을 이용하여 지보재에 최대한 등방하중이 가해질 수 있도록 하여 실험을 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.373-383
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• 2006

거푸집용 데크 플레이트를 사용하는 일방향 슬래브는 구조형식상 4변을 강성이 다른 철골보로 지지된 플레이트 요소이지만 일반실무에서는 철근콘크리트구조 설계기준을 적용하여 일정폭을 가진 연속보로 간주하여 근사적인 해석법을 사용하고 있다. 거푸집용 비합성데크 일방향 슬래브를 지지하고 있는 철골보는 지지형태 및 위치에 따라 서로 다른 처짐이 발생되는 탄성지점으로서 지점별로 발생되는 휨모멘트 값큰 차이가 난다. 따라서, 본 연구는 단부의 부동처짐 효과를 고려한 근사해석법상의 휨모멘트 계수를 합리적으로 산정하기 위하여 다양한 해 석모델을 가정하였으며, 해석상의 변수로는 고정하중에 대한 활하중의 비율, 스팬별 활하중의 배열(패턴재하) 및 스팬길이를 고려하였다. 또한 해석방법으로 3차원 플레이트 유한요소해석, 이차원 탄성지점해석, 이차원 무한강성지점해석, 설계기준상의 근사해석을 각각 적용하여 결과값을 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.371-377
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• 2014

조직 공학에 있어 인공지지체는 손상된 조직 및 기관의 기능을 재생하기 위한 거푸집으로 제공되며 3 차원 구조물이다. 인공지지체의 재료 중에서 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)과 삼인산칼슘(${\beta}$-tricalcium phosphate, ${\beta}$-TCP)은 생분해성과 생체적합성을 가지고 있다. 본 연구에서는 다축 인공지지체 제작 시스템을 이용하여 3 차원 PCL, blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %), 그리고 ${\beta}$-TCP 인공지지체를 제작하였다. 제작된 인공지지체는 주사전자현미경 분석을 통해 $600{\pm}20{\mu}m$의 공극 크기로 잘 제작되었다. 기계적 특성 평가를 통해 3 차원 PCL, blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %), 그리고 ${\beta}$-TCP 인공지지체의 효과는 분석되었다. 게다가 Saos-2 세포를 이용한 in vitro 연구를 수행하여 세포 증착 및 증식과 같은 세포 거동에 의한 3 차원 인공지지체의 효과를 확인하였다. 요컨대 3D blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %) 인공지지체가 압축 강도와 생체적합성 그리고 골전도성에 있어서 인체의 해면골에 더욱 적합하였다. 따라서 3D 인공지지체의 제작에 있어 PCL과 ${\beta}$-TCP를 혼합하는 것은 효과적인 골 재생을 위해 촉망되는 전략이 될 것이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권5호
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• pp.651-662
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• 2023

최근에 BIM을 여러 건설관리 활동에 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 3D모델 기반 견적은 3D모델의 속성 정보를 사용하여 자동으로 수행할 수 있다는 장점이 있어 이에 대한 관심이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서 한 건축물을 2D 도면 기반으로 수량을 산출하는 소프트웨어와 Revit 소프트웨어로 생성된 3D 모델에서 추출한 수량의 차이를 비교하고 그 원인을 알아보고자 하였다. 두 가지 방법의 산출한 수량의 차이는 거푸집이 가장 크고, 다음으로 철근과 콘크리트 수량 순으로 작았다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 3D모델에서 수량 추출이 수량산출기준에 적합하지 않은 부분이 있고, 특히 거푸집의 경우 필요한 부분의 수량만 분리해 내는데 어려움이 있었다. 또한 철근수량은 부재별로 분리가 되지 않아 정확한 수량 비교와 차이 원인을 밝히는 것이 불가능하였다. 따라서 3D모델에서 수량산출에 필요한 수치정보만 가져오고 별도의 계산식을 적용하는 응용소프트웨어를 사용하는 것이 가장 합리적일 것으로 사료된다.