• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.182-182
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• 2011

현재 국내에서 PSC 거더의 제작은 주로 포스트텐션방식을 사용하고 있다. 포스트텐션방식은 콘크리트 양생 후 긴장력을 도입하여 제작회전율이 높은 특성을 가지나 쉬스, 그라우팅, 정착장치 등이 요구되어 조립과정이 복잡하고 제작단가가 높다. 교량에 적용되는 PSC 거더를 포스트텐션방식 대신에 프리텐션방식으로 제작한다면 제작단가를 대폭 감소시킬 수 있을 것이나, 교량용 PSC 거더의 길이가 일반적으로 30~50m이므로 공장에서 제작하여 현장으로 운반하는 것은 운반비용의 상승 및 운반 가능한 크기의 제한을 받게 된다. 운반의 문제를 해결하기 위해서는 현장에서 PSC 거더를 제작하여야 하는데 현장에 긴장대를 고정식으로 설치하는 것은 제작단가의 상승으로 이어져 경제성을 잃게 된다. 따라서 현장에서 사용할 수 있도록 이동식 긴장대를 제작한다면 경제성을 갖춘 프리텐션방식의 PSC 거더 생산이 가능할 것이다. 50m급 이동식 긴장대에는 약 10MN에 이르는 매우 큰 긴장력이 가해져 이동식 긴장대가 콘크리트 양생전까지 이 긴장력을 저항하여야 한다. 본 논문에서는 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 사용하여 50m급 PSC 거더를 생산할 수 있는 이동식 긴장대를 모델링하여 약 10MN에 이르는 긴장력이 가해질 때에 이동식 긴장대의 각 구성요소의 거동특성 및 하중에 대한 안전성 및 좌굴에 대한 안정성 확보 여부를 해석적으로 파악하고자 한다. 이동식 긴장대는 구성요소인 정착블럭(긴장BOX)과 중간연결블럭으로 나누어 모델링하였다. 정착블럭(긴장BOX)은 다수의 강판을 4절점 쉘요소(S4R)를 사용하여 직육면체의 BOX 형상에 내부를 보강한 단면으로 구성하였고, 중간연결블럭은 H형강 2개를 일체화한 긴장대 거더와 콘크리트 바닥판 블록이 볼트로 합성된 구조이며, H형강은 4절점 쉘요소(S4R), 바닥판블럭은 8절점솔리드요소(C3D8R)를 사용하였다. 긴장대거더와 바닥판블럭은 합성거동을 하도록 weld option을 사용하여 부분적으로 결합하였다. 정적해석결과 이동식 긴장대에 발생하는 응력은 도로교 설계기준에 SS400 강재의 허용응력 140MPa 보다 작으며 선형탄성좌굴 해석결과 가력하중의 2.22배 약 21MN의 하중이 가력되어야 전체좌굴이 발생하게 될 것으로 추정된다. 해석결과를 보아 50m급 PSC 거더를 생산할 수 있는 이동식 긴장대는 하중에 대한 안전성 및 좌굴에 대한 안정성을 확보하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.459-465
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• 2015

항공기는 목적에 따라서 민간 항공기, 무인항공기, 전투기, 헬리콥터 등 다양한 항공기가 존재한다. 이 각각의 항공기는 특정한 목적에 맞게 형상 및 설계가 된다. 특히 항공기 개발과정에서 중요한 해석과정 중 하나가 구조해석이다. 하지만 항공기 구조가 복잡해지고 3차원 모델로 구조해석을 하게 되면 시간과 비용이 크게 증가하게 된다. 따라서 해석 효율성을 위해서 1차원 등가 보나 2차원 평면 응력 조건을 이용하여 실제 구조를 보다 간단하게 모델링한다. 하지만 이런 모델링은 실제 구조와 차이가 있으므로 실제 구조를 잘 반영할 수 있는 적절한 모델링이 필요하다. 따라서 구조형태에 따라서 1차원 등가 보와 2차원 평면응력 조건을 적절하게 선택하여야 한다. 본 논문에서는 EDISON에 업로드 된 구조해석 프로그램을 이용하여 1차원 구조해석과 2차원 구조해석을 검증하고 구조형태에 따라서 1차원 해석과 2차원 해석을 각각 3차원 MSC NASTRAN 구조해석과 비교하여 적절한 해석방법을 찾고자 한다. 비교결과 길이 대 높이 비가 증가할수록 1차원 해석과 3차원 해석의 오차가 급격히 줄어들었으며 이 비율이 18보다 증가하였을 때는 1차원 해석이 2차원 해석보다 3차원 해석의 결과와 일치하였다.

• 한국조경학회지
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• 제44권1호
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• pp.40-50
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• 2016

오늘날 건설, 토목 산업 분야에 활발히 적용되고 있는 BIM은 초기 계획 설계에서부터 시공, 유지관리, 철거에 이르기까지 전 분야의 효율성을 극대화 할 수 있는 기술이지만 국내 조경분야에서는 도입단계에 있다. 본 연구에서는 조경설계분야에 BIM 도입과 활성화를 위하여 BIM 라이브러리(library)와 템플릿(template)의 프로토타입(prototype)을 개발하고 시범적용을 통한 성과를 분석하였다. 프로토타입 개발을 위하여 기 조성된 소공원을 대상으로 도면별 주석과 유형을 분석하여 조경 템플릿 구성요소를 도출하였으며 이를 기반으로 놀이시설물, 파고라, 벤치 등을 패밀리(family) 및 템플릿으로 제작하여 자동화 설계를 가능하게 하였다. 또한 조경설계에서 자주 사용하는 주석과 태그를 만들었으며, 특히 가시성/그래픽 재지정을 이용하여 3D뷰를 구현되도록 하였다. 설계 수량은 경계석 일람표, 마운딩 일람표, 수량집계표, 목차리스트, 포장 수량집계표 등을 그룹화 하여 도면과 연동되도록 하였고 조경 수목은 국내 실정에 맞는 분류기준 및 수목명을 적용하였다. 조경 템플릿은 건축 BIM 프로그램에 탑재될 수 있는 라이브러리 파일 형식(rfa)으로 작성이 가능하도록 하였다. 작성된 템플릿을 시범적용 후 나타난 문제점으로는 수량집계표 작성 시 기호의 자동 삽입, 일람표 작성 시 산출근거를 자동으로 만들지 못하는 문제가 있었다. 이는 BIM 프로그램 및 템플릿 기능 개선을 통해 해결해야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.33-42
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• 2016

기존 개별요소해석은 암석과 조립재료를 대상으로, 미시거동 분석과 응용을 위한 입상체 역학 및 관련 수치모델의 개발 차원에서 수행되었으나, 시멘트 혼합토(soil-cement)의 본딩 효과를 고려한 분석은 미흡한 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 기존의 한계성을 극복하기 위하여 개별요소법 수치모델 프로그램 $PFC^{3D)}$을 이용한 시멘트 혼합토의 본딩 효과 및 실내시험 결과와의 분석을 수행하였다. 시멘트 혼합토에 대한 실내시험은 재령일을 고려한 일축압축강도시험과 시멘트 함유량에 따른 일축압축강도시험을 수행하였으며, 각 실내시험 조건에 적합한 개별요소해석을 수행하였다. 본 연구결과, 개별요소법은 지반공학적 측면에서, 혼합토의 본딩 효과에 대한 미시적 거동(micro behavior) 및 전체적 거동(macro behavior)의 예측뿐아니라, 수치시험실(numerical laboratory)로서 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권10호
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• pp.920-927
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• 2015

본 논문에서는 블레이드 해석 라이브러리를 통해 단면해석 및 응력복원 해석 결과를 VABS의 결과와 비교하였다. 강성 행렬로 연결된 1차원 보 모델을 가상일의 원리에 의해 계산된 에너지를 복원 이론에 기반한 차원 복원해석 과정을 통해 계산된 응력과 3차원 해석모델과 비교하였다. 블레이드 해석 라이브러리의 구성, 입력 및 출력 형태, 차원 축소와 복원을 통한 로터 블레이드의 구조해석 프로시져를 기술하고, 블레이드 해석 라이브러리의 검증은 고형모델, 박 벽 모델의 단면해석, 3차원 복합재료 유한요소 모델로 구성하여 VABS를 통하여 검증하였다. 차원 축소와 복원해석을 통하여 블레이드 해석 라이브러리는 복합재료 블레이드의 전후처리 프로그램와 연계되어 고고도 무인기, 로터 블레이드, 풍력 블레이드 및 틸트로터 블레이드의 모델링에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6673-6678
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• 2015

최근 빈번히 건설되고 있는 비정형 건축물들은, 개별부재의 수직/수평적 연결방식 에서 벗어나, 외관 및 내부 구성요소들의 단면이 자유롭게 변화되는 곡선의 형태를 띠고 있다. 이러한 구조물의 안정성 평가를 위해서 고전적 방식의 유한요소 해석기법이 적용된 상용프로그램이 사용되고 있으나, 과도한 절점분할 방식 또는 유한요소망(Finite Element Mesh)의 도입으로 인하여 해석시간이 길어지고 사용성 및 해석 정밀도가 낮은 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구에서는, 전술된 문제점을 개선하기 위하여, 임의의 곡률을 가진 단위 부재 및 단위요소에 대한 수학적 해석모형을 활용하여 비정형구조물에 대한 구조안정성 평가를 효과적으로 수행할 수 있는 전후처리 모듈을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 전후처리 모듈은 곡선형 부재의 곡률을 NURBS 제어점을 이용하여 제어할 수 있도록 개발되었으며, 그로 인해 상용프로그램보다 빠른 형상 모델링이 가능하였다. 또한, 자유로운 형상에 대한 시각적 확인이 가능하여 비정형 건축물의 형상과 거동양상의 현실적인 묘사가 가능하였다.

• 디자인학연구
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• 제17권1호
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• pp.289-298
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• 2004

패션텍스타일 산업의 미래를 제시할 수 있는 패션텍스타일 전용 CAD 시스템의 개발은 디지털 기술의 발달과 함께 가속화되고 있다. 이러한 디지털 문화 기반의 구축은 패션텍스타일 산업에서도 고부가가치의 상품개발과 신속한 생산체제의 변화가 요구되며, 이런 욕구에 충족할 수 있는 전용 프로그램들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 디지털 패션텍스타일의 변화와 디자인 시스템의 구성과 특징을 고찰하고 디지털 패션텍스타일 디자인 전개방법을 비교분석하였다. 또한 기존 그래픽프로그램과 차별화되어 개발되고 있는 창의적인 디지털 패턴디자인의 전개와 변형, 적합한 직물 텍스츄어의 표현, 3D모델링을 통한 시뮬레이션효과를 체계적으로 정립하였다. 패션텍스타일 CAD시스템의 활용을 디자인적 측면과 생산적인 측면으로 나누어 패션텍스타일 디자인 전용 CAD의 활용 가치를 높이는데 중점을 두었다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2002년도 학술대회지
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• pp.99-106
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• 2002

최근 건설 정보 통합 모델에 설계 요소를 반영하는 개념이 발표되고, 4D CAD 시스템을 이용한 정보 통합에 대한 연구들이 수행되었으며, 현재까지 그 활용분야를 넓히고 있다. 하지만, 이러한 형태의 정보통합은 특정 응용 프로그램을 중심으로 이루어지기 때문에 각 조직만의 독특한 내용적 특성을 반영할 수 없으며, 기존의 프로그램과 다른 새로운 프로그램의 도입 및 개발에 따른 유지, 보수 비용을 요구하는 등의 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하기 위하여 정보통합을 위한 새로운 접근 방법으로써 '프로덕트 모델 중심의 설계, 시공 정보 통합 방법론'을 제시하고 이에 대한 비교 평가를 위하여 기존의 방법론에 대한 선행 연구를 수행하였다. 이를 위하여 현재 설계, 공정 정보의 통합을 위하여 널리 사용되고 있는 4D CAD 개념을 조사, 분석하였다. 연구 분석 결과 기존의 통합 방법론은 여러가지 장점이 있었지만, 전체 건설사업의 생애주기 중 후반부에 통합이 이루어지기 때문에 정보 활용의 기회가 적으며, 후속단계에서 원시정보의 활용이 미흡하고, 통합 정보의 활용 범위가 상용프로그램이 제공하는 기능으로 제한되고, 3차원 프로덕트 모델에 대한 관리가 곤란하였다. 이러한 단점을 해결하기 위한 설계, 시공 정보의 통합을 위한 새로운 방법론을 제시하였다. 제안된 방법론은 '일관된 객체 기반의 그래픽 모델링', '이질적인 프로덕트 정보들의 저장', '프로덕트 모델을 활용한 정보의 생성, 통합', '확장된 프로덕트 모델의 관리' 등의 4 부분으로 나누어서 제안하였으며, 마지막으로 이들에 대한 활용 개념을 기존의 업무에서의 활용과 새롭게 보충되는 업무에서의 활용으로 나누어서 제안하였다. 6장에서는 본 논문의 전체적인 요약과 후속 연구 주제들과 이를 위한 제안을 하였다. 본 연구를 통해서 특정 응용프로그램 중심의 통합이 아닌 프로덕트 모델 중심의 설계, 시공정보 통합을 위한 새로운 통합 방법론을 제시하였으며, 본 방법론을 통해서 실제로 사용하고 있는 프로그램들을 활용하면서, 각 조직의 환경에 적합한 정보 통합을 통해 건설 생산성 향상을 기대할 수 있게 되었다.

• Spatial Information Research
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• 제20권2호
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• pp.1-11
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• 2012

기존의 건축계획 및 설계과정에서는 건축물 내 외부의 공간감을 확인하기 위해 건물모형을 제작하였으나 건물모형은 비교적 많은 제작 시간과 노력이 들며 건물의 내부 정보를 파악하기에 어려움이 따른다. 이를 보완하기 위해 기존 설계, 계획 과정과 그에 대한 가시화 방법으로써 CAD툴을 사용하여 건물 모형으로는 파악하기 어려운 건물 내부 정보를 가시화 할 수 있었지만, 건물모형에서 확인할 수 있는 부피감을 확인하기에는 부족함이 존재한다. 기본적으로 CAD는 설계에 목적을 두고 만들어진 프로그램이며 일반적인 가시화 환경인 2차원 모니터 화면상에서 3차원 건물을 보여주게 되므로 공간에 대한 인지적 몰입감을 만족시키기에는 부족하다. 본 논문에서는 BIM 형상정보 데이터를 일련의 소프트웨어로 가공하여 증강현실 컨텐츠로 변환하는 과정을 소개한다. 이는 건축계획 및 설계과정에서 형상정보가 수정될 경우 최종 가시화까지 소요되는 비용과 시간을 단축시킬 수 있다. 또한 BIM 형상정보를 증강현실기법을 이용하여 3차원 인지공간에서 가시화함으로써 3차원 건물의 내 외부 공간정보를 분석하기가 용이하다. 또한 건물의 내 외부 정보를 증강현실 환경에서 효과적으로 조작할 수 있도록 건축 요소의 제거, 슬라이스컷 등 다양한 인터랙션을 제안한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.47-57
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• 2018

최근, 수직증축을 통한 공동주택의 리모델링은 제한된 부지 내에서 세대수를 증가시킬 수 있다는 장점으로 인해 그 수요가 증가하고 있다. 수직증축시 기초보강의 가장 큰 목적은 증축되는 층고로 인해 발생하는 추가하중을 지지하는 것이다. 단, 추가된 하중의 일부가 보강말뚝이 아닌 기존말뚝에도 가해지기 때문에, 기존말뚝의 허용지지력을 초과하지 않는 범위 내에서만 증축이 가능하다. 선재하공법은 수직증축 시공 전 단계에서 기존말뚝에 가해지던 하중 중 일부를 보강말뚝에 분담하도록 하여, 증축하중이 추가되어도 기존말뚝의 허용지지력을 초과하지 않도록 하며, 선재하 하중에 의해 보강말뚝의 침하를 미리 발생시켜 증축하중이 가해졌을 때 보강말뚝의 지지력을 빨리 발현시키는 공법이다. 본 연구에서는 3차원 수치해석을 통해 선재하공법의 효과를 분석하였다. 3D FEM 프로그램인 PLAXIS 3D를 활용하여 수직증축 리모델링시 기초보강을 모델링하고 선재하공법의 적용 유무에 따른 효과를 비교 분석하였다. 수치해석 결과 선재하공법을 적용하였을 때 기존말뚝에 가해지던 하중을 보강말뚝에 더욱 효과적으로 분담하였으며, 보강말뚝의 지지력이 조기에 발현하는 데 효과가 있는 것으로 확인하였다.