• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.770-777
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• 2017

BIM(Building Information Modeling)은 2000년대 들어서면서 기존의 CAD를 대신하여 통합정보모델로서의 관심과 기대를 받아왔다. 건설산업 전체 중에서 건축분야에서 먼저 활용되기 시작한 BIM기술은 토목분야에서는 상대적으로 늦게 도입이 되기 시작하였다. 그러나 정부에서 2020년부터 모든 SOC사업의 20%를 적용계획을 발표하는 등 토목사업에서의 도입은 가속화 될 것으로 예상된다. BIM을 성공적으로 도입하기 위해서는 통합적 설계정보에 대한 체계적인 구조와 이를 구현하는 기술이 뒷받침되어야 한다. 또한 건설사업에서 정보화는 많은 복잡한 요소들이 얽혀 있어 정보체계간의 관계 정립이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 토목사업에 BIM을 도입하기 위한 정보관계를 규명하여 통합정보를 구성하기 위한 프레임워크를 제시하고 이를 교량사업에 적용하여 그 효용성을 확인한다. 본 연구는앞으로 토목분야에서 WBS(Work Breakdown Structure)를 BIM에 도입하여 공정 및 공사비 관리를 통합적으로 수행하는데 활용될 수 있다. 또한 BIM을 도입하기 위한 정보체계의 표준화에 대한 방향제시를 통하여 앞으로 토목의 각 분야에서 BIM을 도입하는데 도움이 될 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.271-277
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• 2020

여러 센서를 이용한 구조물의 구조 응답을 모니터링하는 사례가 증가하고 있다. 그러나 비용과 관리 문제로 인해 제한된 센서만이 구조물에 설치되어 일부의 구조 응답만을 수집하는 경우가 대부분이다. 이는 구조물의 전체 거동을 분석하는데 장애요소로 작용하게 된다. 따라서 제한된 센서를 이용해 센서가 설치되지 않은 위치에서의 응답을 신뢰할 수 있는 수준으로 예측하는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 제한된 정보를 이용해 저층 건물 구조물의 지진 응답을 예측하는 해석적 연구를 수행한다. 활용 가능한 응답 정보는 1층과 최상층의 가속도 응답만을 사용할 수 있다고 가정한다. 두 정보를 이용하면 구조물의 1차 고유진동수를 얻을 수 있다. 1층 가속도 정보는 구조물의 가력 정보로 활용한다. 최상층의 가속도이력응답에 대한 오차와 대상 구조물의 1차 고유진동수 오차를 최소화하는 구조물의 질량과 강성 정보를 유전자알고리즘을 이용해 예측하는 기법을 제시한다. 제약조건은 고려하지 않는다. 탐색공간을 의미하는 설계변수의 범위를 결정하기 위해 인공신경망 기반의 파라미터 예측기법을 제시한다. 또한 유전자알고리즘을 통해 얻게 되는 해를 개선시키기 위해 앞서 언급한 인공신경망을 활용한다. 제시한 기법을 검증하기 위해 5층 구조물 예제를 사용한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.339-346
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• 2006

이 연구의 목표는 벽체 폭의 일부분에 하중이 집중되는 경우에 대해 장기변형을 정량적으로 예측할 수 있는 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 3가지 변수에 대한 장기거동 실험과 각 실험체에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석 결과는 실험결과를 정확히 모사하였으며, 사용된 유한요소모델의 정확성이 검증되었다. 이를 바탕으로 실제의 구조물에 적용할 수 있는 범위 내에서 벽체의 폭과 높이, 하중이 가해지는 폭 등에 대한 여러 가지 변수를 선정하여 이에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 여러 가지 형상의 벽체에 대해 장기거동을 정량적으로 예측할 수 있는 방법으로 유효폭 계수에 대한 개념을 도입하였으며, 유한요소해석 결과로부터 각 해석변수에 대한 유효폭 계수를 계산하였다. 계산된 유효폭 계수에 대해 회귀분석을 수행하였고, 실무에서 유용하게 활용할 수 있는 유효폭 계수 산정식을 제안하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.104-115
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• 2022

건설 산업에서 발생하는 안전사고는 전체 산업 중 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 이를 해결하기 위한 방안으로서, 건설업 기초안전·보건교육 제도에 가상현실(Virtual Reality; VR) 기반 체험형 교육방식의 도입을 장려하고 있다. 하지만, VR 기반 건설안전교육을 수행하기 위한 컨텐츠 및 기자재 인프라 미흡, 전문인력 부족 등의 한계로 인해, 사진기반 VR 컨텐츠를 시청하는 방법(간접교육방식)이 주를 이루고 있다. 본 연구에서는, CG기반 VR 컨텐츠를 체험하는 방법(직접교육방식, 유형 B)과 기존의 VR 시청교육(간접교육방식, 유형 A) 간의 학습효과 차이를 분석하였으며, CAMIL (Cognitive & Affective Model of Immersive Learning) 기반의 객관적인 평가도구를 활용하였다. 본 연구에서 수행한 t-test(평균차이 분석) 결과에 따르면, CAMIL 이론에 따른 4단계의 모든 영역에 있어서, VR 시청교육(간접교육방식) 대비하여 VR 체험교육(직접교육방식)의 학습효과가 우수한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해서, VR 기반 건설안전교육의 올바른 방법(시청교육이 아닌 체험교육)을 제시할 수 있었으며, VR 체험교육의 확대를 통해 건설근로자의 안전교육 학습효과를 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.3-11
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• 2023

건설산업의 높은 재해율을 줄이고자, VR 기반 건설안전교육의 도입이 장려되고 있다. 그러나 학습자의 특성을 고려하지 않은 교육방식으로 인해, 학습자의 개인특성에 맞는 효과적인 교육을 수행하지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서는, VR 기반 건설안전교육에서 학습성과에 영향을 미치는 개인특성을 분석하는 것으로 목표로 하였고, 이를 위해 머신러닝과 SHAP 기법을 활용하였다. SHAP 분석 결과, 연령이 학습성과에 가장 많은 영향을 미치는 것으로 나타났고, 경력이 가장 작은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 연령은 학습성과와 음(-)의 상관관계를 보이고 있어, VR 기반 건설안전교육의 도입은 낮은 연령에게 더 효과적일 수 있는 것으로 나타났다. 반면, 학력, 자격, 경력은 양(+)의 상관관계를 보였다. 학력이 낮은 학습자에게 더욱 이해하기 쉬운 컨텐츠를 제공함으로써, 학습성과를 향상시킬 필요가 있다. 또한, 자격과 경력이 낮은 학습자의 특성은 학습성과에 영향을 거의 미치지 않으므로, 그 이외의 학습자 특성에 집중함으로써, 학습자 맞춤형 교육 컨텐츠를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구를 통해, 여러 개인특성이 학습성과에 서로 다른 영향을 미칠 수 있음을 확인했고, 이러한 결과를 활용함으로써, 건설근로자의 개인특성을 고려한 효과적인 안전교육의 기회를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.399-407
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• 2010

이 연구에서는 동결융해 사이클을 경험한 2가지 종류의 휨부재의 거동특성을 평가하였다. 이 연구의 목적은 동결융해에 따른 철근콘크리트 보의 거동특성을 검토하는 것이다. 이를 위해 일부 실험체는 동결융해를 경험하기 전, 인장철근이 항복되기까지 손상을 입도록 계획되었다. 또한 반복하중 재하시 강성저하 특성을 평가하기 위하여 단조 및 반복재하 실험을 실시하였다. 재료 실험 결과, 동결융해 300사이클을 경험한 콘크리트의 상대동탄성계수는 86.8%까지 감소되었으나 내동해저항성은 충분히 가지고 있는 것으로 평가되었다. 단조재하 실험 결과, 동결융해 사이클에 따른 휨 강도, 연성 및 강성은 상대적으로 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 인위적 균열손상을 경험한 BDF13 시리즈는 현행 콘크리트설계기준에서 요구하는 공칭모멘트를 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 반복재하시 BF75 시리즈에서 동결융해를 경험함에 따라 10% 이상의 반복강성 저하를 나타내었다. 따라서 내진부재와 같이 반복하중을 받게 되는 부재를 설계할 경우, 동결융해로 인한 압축측 콘크리트의 변형 특성도 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.54-59
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• 2020

콘크리트의 품질에 큰 영향을 미치는 중요 자재인 굵은 골재는 채취장소, 생산방법 등에 따라 다양하게 생산된다. 현재 건설업계는 굵은 골재의 안정적인 공급과 표준적인 품질 확보 방안이 필요한 실정이다. 본 연구는 굵은 골재를 3D 프린팅으로 제작하여 사용하는 것이 이 문제 해결에 도움이 되는지를 검토하는 것이 목적이다. 3D 프린팅을 위한 필라멘트는 검토 결과 ABS 필라멘트가 선정되었다. 굵은 골재의 설계는 CATIA를 사용했으며, 제작은 CUBICON Single Plus를 사용하였다. 공시체는 3개의 AE제를 사용 것과 3개의 그렇지 않은 것 등 총 6개를 제작한 후 28일 동안 수중 양생하였다. 압축강도 시험 결과 AE제를 사용할 경우 콘크리트표준시방서에서 규정한 경량콘크리트 설계기준의 최저 압축강도 이상이 발현됨을 확인했다. 이는 3D 프린터로 제작한 굵은 골재가 경량콘크리트의 굵은 골재로 사용될 가능성이 있음을 시사한다. 특히 대량생산 체계를 갖출 경우 궁극적으로 굵은 골재의 안정적 수급과 표준적인 품질 확보라는 건설업계가 당면하고 있는 문제 해결에도 일조할 수 있을 것이다. 향후에는 3D 프린팅으로 제작한 굵은 골재의 부착력 향상 방안, 경제성 분석 등에 관한 연구를 진행할 예정이다.

• 한국조경학회지
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• 제40권4호
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• pp.78-89
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• 2012

이 연구는 숭고의 개념에 기초하여 포스트 인더스트리얼 공원의 미적 특질을 해석하고자 한다. 먼저 조경사적 맥락에서 숭고의 미학적 역할을 밝히고, 이를 통해 도출한 논점들을 바탕으로 포스트 인더스트리얼 공원의 미적 특질에 접근하고자 한다. 조경사에서 숭고의 미학은 관례에 대항하는 미학적 범주로 작동하여 미적 향유의 대상을 확장해 왔으며, 동시에 황야나 오염된 부지의 공포심을 순치시켜 예술 작품으로 만드는 조경 본연의 역할과 연관되어 면면히 존재해 왔다. 포스트 인더스트리얼 공원에서 숭고의 계기는 노화된 산업 구조물과 야생의 식물상의 관계로부터 발견된다. 유기된 산업 구조물을 뚫고 피어나는 녹색 식물은 독특한 감각적, 시간적, 감동적 체험을 누리게 한다. 첫째, 산업 구조물의 감각과 식물의 감각은 변증법적 충돌을 일으켜 독특한 감각적 체험의 장을 조직한다. 둘째, 산업 구조물과 식물이 맺는 관계는 시간에 대한 인식을 가능하게 하여 방문객들에게 불확실한 시간성을 체험하게 한다. 마지막으로 포스트 인더스트리얼 공원은 오염으로 얼룩진 부지가 끊임없이 본래의 상태로 회복하려는 자연의 치유력을 형상화하여 방문객들에게 숭고한 감동을 준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권4호
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• pp.15-25
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• 2012

FPGA용 CAD툴에 대한 학계의 연구는 상용 FPGA에 적용하기에는 단순하고 비효율적인 아키텍처를 가정하고 있기 때문에 실용성 측면에서 뒤처져 왔다. 최근 상용 FPGA 아키텍처의 배치 위치 및 배선 그래프 데이터베이스를 구축하고 인터페이스를 제공함으로써 상용 FPGA에 적용할 수 있는 배치 배선 툴의 개발을 가능하게 하려는 시도가 있었다. 본 논문은 신규 FPGA 아키텍처로 개발되고 있는 K-FPGA의 경쟁력을 벤치마킹 할 수 있는 툴킷 개발에 대해 기술한다. 이는 학계 CAD 툴의 실용성 한계를 한층 더 확장하고 있다. 기존 상용 툴과 매핑, 패킹, 배치, 배선 각 단계 별로 데이터를 교환할 수 있어 세부 툴별 비교 평가가 가능하며 이전 단계의 결과물을 기다리거나 결과의 질에 영향을 받지 않으면서 각 단계를 독립적으로 개발할 수 있는 체계를 구축하였다. 또한, 상용 FPGA의 아키텍처를 추출하여 단위 셀 라이브러리를 구축함으로써 FPGA 아키텍처의 신규 개발 시 참조 설계 역할을 할 뿐만 아니라 상시 벤치마킹 환경을 제공하도록 하였다. 특히, 아키텍처 정보를 툴 내에 하드 코딩하지 않고 하드웨어 설계자에게 익숙한 표준 HDL 형식으로 기술하여 읽어 들일 수 있도록 함으로써 아키텍처에 수시로 다양한 변경을 시도하면서 최적화해도 툴이 유연하게 수용할 수 있는 데이터 구동 방식의 툴 개발을 추구하였다. 실험을 통해 단위 셀 라이브러리 및 툴 기능을 검증하였으며 개발 중에 변경되고 있는 FPGA 아키텍처 상에서 임의의 설계를 매핑해 보고 정상 동작할 지 시뮬레이션으로 검증할 수 있음을 확인하였다. 배치 및 배선 툴이 개발 중이며 이들이 완성되면 실용적이고 다양한 신규 FPGA 아키텍처들을 개발하고 그 경쟁력을 평가할 수 있게 될 뿐만 아니라 신규 아키텍처를 위한 최적화 CAD 툴 개발 연구가 활발해지는 시너지 효과도 기대할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.13-20
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• 2017

비보강 조적조 건축물은 재료의 특성상 지진과 같은 횡력에 취약하지만, 국내에는 여전히 많은 조적조 건물이 존재한다. 특히 현재 남아있는 조적조 건축물의 대부분이 20년 이상 노후화됨에 따라 재해감소를 위한 경제성 있는 보강법의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 노후 된 조적조 건축물의 보강법의 하나로 접착형 보강재를 활용한 조적벽체의 외부 보강법을 제시하였으며, 보강효과 검증을 위해 총 6개의 실험체를 형상비(L/H=1.0, 1.3, 2.0)를 변수로 제작하여 정적가력실험을 실시하였다. 실험결과, 보강전 후 조적벽체는 강체회전 및 미끄러짐에 의해 파괴가 발생하였고, 접착형 보강재 부착후 벽체의 최대내력, 최대변위, 소산에너지량은 증가하여 우수한 보강효과를 확인하였다. 또한 기존 유리섬유를 활용한 증가된 전단강도식에 착안하여 비보강 조적벽체에 대한 접착형 보강재의 설계안을 도출하여 적용을 위한 기초자료를 제공하였다.