• 한국정밀공학회지
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• 제21권4호
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• pp.109-119
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• 2004

Rapid prototyping (RP) technologies have been widely used to reduce the lead-time and development cost of new products. $VLM-_{ST}$ process has been developed to overcome the currently developed RP technologies such as a large building time, a high building cost, an additional post-processing and a large apparatus cost. $VLM-_{ST}$ process requires an additional human interaction due to the manual stacking and bonding. Hence, building time, building cost and the part quality are dependent on the skill of labor. A novel RP process, fully automated $VLM-_{ST}$ process ($VLM-_{ST}$), has been developed to improve building efficiency of the process and the human dependency of the part. The objective of this work is to propose a $VLM-_{ST}$ process and to develop an apparatus for implementation of the process. $VLM-_{ST}$ process and its apparatus have various technical novelties such as two step cutting using a rotating table, an automatic stacking method using two pilot holes and two reference shapes, a concept of automatic unit shape layer (AUSL), and an automatic bonding using the bonding roller and building magazine. In order to examine the efficiency and the applicability of the proposed process, various three-dimensional shapes, such as a piston, a human head shape and a human bust shape, were fabricated on the apparatus.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권6호
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• pp.579-585
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• 2016

3차원 이미지 스캐닝 기술은 복잡한 비정형 건축물의 외피의 정확한 형상과 위치 데이터를 확보하는데 효과적이다. 3차원 이미지 스캐닝 기술의 세부 과정인 점 군집화, 메쉬표면 분리, 넙스 표면 생성, 파라메트릭 솔리드 모델을 통하여 비정형 건축물의 형상을 구축할 수 있다. 이에 본 연구는 비정형 건축물의 외장재 제작과 시공을 위한 3차원 이미지 스캐닝에 의한 역설계 프로세스와 사례 분석을 통하여 시사점을 도출한다. 본 연구의 결과는 역설계 기술을 사용한 3차원 형상 기술과 설계 요소화 방법을 다양한 건설 프로젝트에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권2호
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• pp.28-34
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• 2013

It is essential to reduce building energy consumption in office building because government enact policy which encourages building energy certification from 2013. Office building has high cooling energy demand due to large glazed area of facade in these days. Shading devices can be an alternative of reducing high cooling energy demand. So, this study simulated a variety of exterior venetian blinds to know how much building energy be affected by orientation and reflectance of slat. The results of this study are based on Seoul weather data. The following is a summary of this study. 1) As a slat of venetian blinds has the lower reflectance, the more building energy reduced. Reflectance is usually affected by color and material of slat. In case reflectance is 0.2 reduce 4% of building energy than reflectance is 0.8. 2) Horizontal exterior venetian blinds are more effective than vertical exterior venetian blinds in all of orientation. Horizontal shape is average 16% more effective in shading effect than vertical shape. 3) In this case study, the most effective shading device is low reflectance horizontal exterior venetian blinds that result about 18% building energy reduction than no shade model. The results of this research can be used to plan shading devices for energy conservative office building.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제42권3호
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• pp.154-175
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• 2009

현재 경복궁에 대한 연구는 건축사 문헌사 미술사를 중심으로 이루어지고 있는데, 이와 같은 연구는 현전(現傳)하는 건물과 기록에만 의존할 수밖에 없음으로 궁궐 전체를 연구하는 데는 한계가 있다. 그러나 현재까지도 양호한 상태로 잔존해 있는 경복궁 건물지 유구, 특히'적심(積心)'은 이러한 연구의 공백을 채워줄 수 있는 중요한 고고(考古)학 자료라 할 수 있겠다. 본고에서는 이러한 경복궁의 '적심'에 대하여 분석하여, 형태 규모 재료 축조방식에 따라 그 형식을 분류하고, 이것이 건물 기초로써 상부 건물과 어떤 관계를 가지는지 알아보기 위하여 궁궐 건물 유형별 사용된 적심을 검토하고, 시기별 변천양상을 살펴보았다. 그 결과, 경복궁 건물지 적심은 총 21가지 형식으로 구분되는데, 각 건물 유형에 따라 건물의 기초 즉 적심도 달리 축조되며, 시기별로도 적심의 축조방식 및 재료 등이 변화하여, 특정 시기에 유행하는 적심의 형식이 있음을 확인할 수 있었다. 경복궁 적심은 평면 형태에 따라 원형(I), 말각방형(II), 세장방형(III), 방형(IV), 통적심(V)으로 분류할 수 있으며, 다시 축조방식과 사용된 재료에 따라 21가지 형식으로 세분된다. 특히 조선전기 14~16세기에는 원형 잡석 적심(I-1), 말각방형 장대석(II-1), 말각방형 잡석+와전(II-2a) 세 가지 형식의 적심만 축조되다가, 조선후기 19세기에 들어 21가지 분류한 모든 적심이 다양하게 축조된다. 19세기 고종연간 내에서도 연대별로 각기 다른 형식의 적심을 사용하고 있는데, 특히 재료에서 두드러진 차이점이 확인된다. 경복궁을 재건한 고종 2년(1865)~고종 5년(1868)에 축조된 적심 10가지 형식 중 무려 7가지가 와전편을 섞어 넣은 형식인 반면, 고종 10년(1873)과 고종 13년(1876) 혹은 고종 25년(1888)에는 축조된 5가지 형식 중 3가지가 강회를 섞어 넣은 사질토를 사용한 형식으로 대조를 이룬다. 궁궐 건물은 '주인의 신분과 용도'에 따라 건물의 서열이 정해지고, 건물의 이름 뒤에 가장 중요하고 격이 높은 순서대로 전(殿), 당(堂), 합(閤), 각(閣), 재(齋), 헌(軒), 누(樓), 정(亭) 등의 명칭이 붙어 그 유형이 구분되며, 그 격에 맞추어 건축물이 축조된다. 이 건물 유형별 사용된 적심을 검토한 결과, 건물의 유형(전(殿), 당(堂), 합(閤), 각(閣), 재(齋), 헌(軒), 누(樓), 정(亭))에 따라 그 기초, 즉 적심도 달리 축조되는 것을 확인할 수 있었다. 현 자료의 한계 상'전', '당', '각', '방'등 일부 건물 유형만 확인되었는데, '전'과 '각'의 경우 장대석으로 축조한 방형 적심(IV)이, '당'과 '방'의 경우 기와와 잡석을 사용하여 축조한 말각방형 적심(II)이 많이 사용되었으며, 기타 건물명을 알 수 없는 경우는 대부분 조선전기 선대(先代) 건물지의 적심임으로, 조선전기에 원형 잡석 적심(I-1)이 많이 축조된 것을 알 수 있었다. 이를 통해 주인의 신분이 높고 격이 높은 건물일수록 건축물도 격이 높듯이, 그 기초부, 즉 적심 또한 가장 견고하고 좋은 재료를 사용하여 축조한 것으로 추정해 볼 수 있다. 또한 '당'과 '방'은 같은 말각방형 적심이 사용되었지만, '당'은 잡석과 와전편을 주재료로 사용한 II-2a(잡석+와전편 말각방형 적심)형식이, '방'은 II-2a형식의 상면에 15~20cm 가량 와전편을 깐 II-2b(와전편+(잡석+와전편 말각방형적심)) 형식이 많아 차이가 있었다. 이러한 건물 유형별 적심은 시기별로 축조되는 형식에 변화가 있는 것으로 확인되었다. '전'과 '각'의 경우 모두 14~15세기 조선전기에는 I-1형식(원형 잡석)의 적심을 축조하다가, 19세기 조선후기에는 다양한 형식의 적심이 축조되는데, 그 중에서도 특히 방형 적심(IV)이 많이 축조되었음을 알 수 있었다. '당'의 경우 조선후기의 변천양상만을 확인할 수 있었는데, 고종 4년(1867) 축조된 적심은 잡석과 와전편을 섞어 넣은 형식의 적심이 많이 축조되고, 이후 고종 13년(1876) 혹은 고종 25년(1888)에는 다른 건물 유형에서 확인되지 않는 강회사질토 및 탄축 적심이라는 독자적인 형식이 사용되었다. 본 연구를 통해 조선전기에 비해 후기에 적심의 다양한 축조방식과 재료가 개발되었음을 알 수 있었으며, 이는 당시 궁궐건물 기초 축조 기술 수준의 변화가 있었음을 대변해 준다. 또한 건물 유형별로 사용되는 적심의 형식이 다른 것이 확인되어, 건물의 기초를 축조할 때 미리 계산된 건축 공법을 적용하였음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.31-41
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• 2021

도저는 토공사 현장에서 부지를 평탄화하거나 토사를 모으기 위해 사용되는 장비이다. 도저의 성능은 지반-궤도 접지면에서 발현되는 지반추력에 의해 결정되는데, 주어진 조건에서 최대한의 지반추력을 발현시키기 위해서 무한궤도 표면에 그라우저를 부착하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 다양한 형상비를 가지는 그라우저가 부착된 도저의 지반추력을 산정하고, 이를 바탕으로 지반 특성을 고려한 최적 그라우저 형상비를 평가했다. 그라우저는 궤도 측면에서 추가적인 지반추력(측면지반추력)을 발현시키고 지반-궤도 사이의 전단을 지반-지반 사이의 전단으로 전환시켜, 도저의 지반추력을 약 1.3~1.6배 증가시켰다. 그라우저 형상비가 지반추력에 미치는 영향은 도저가 구동하는 지반의 다짐도에 따라 다르게 나타났다. 느슨한 지반에서는 형상비가 작은 그라우저가, 조밀한 지반에서는 형상비가 큰 그라우저가 도저의 지반추력을 가장 크게 증가시킬 수 있는 최적의 형상으로 평가되었다. 무한궤도에 지반의 다짐도를 고려한 최적 그라우저를 부착한다면 도저의 작업 성능을 보다 크게 강화할 수 있을 것이며, 이를 통해 장비의 효율적 활용 및 토공사 생산성 향상이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.223-230
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• 2014

본 논문에서는 FSI해석을 이용하여 비정형 초고층 빌딩의 풍응답 특성을 연구하였다. 해석모델은 Twist모델이며, 뒤틀림 각도와 풍가속도의 상관관계에 대해 연구 중점을 두었다. 먼저 단방향 해석을 수행하여 100년 재현주기 풍속에 대한 최대 횡 변위를 구하고, 제한조건을 만족하는 탄성계수를 산출한다. 그리고 양방향 해석을 수행, 시간이력해석을 통해 산출된 탄성계수와 임의의 밀도를 가지는 풍가속도를 예측하게 된다. 정방형 모델은 높이 400m, 변장비 1:1, 세장비 8로 설정, 뒤틀림 모델은 0도에서 90도까지 15도 간격으로, 90도에서 360도까지 90도 간격으로 비틀어 회전시켰다. 형상에 따른 풍가속도 예측 결과, 정방형 모델이 뒤틀림 모델보다 크게 산출되어 풍진동 영향에 더 민감한 것을 검증하였다.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제40호
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• pp.139-148
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• 2003

For lighting design in such diverse structures, we need lots of considerations, such as use and characteristics of the structure, harmony with its surroundings, and the function and type of lighting to be installed. The structural characteristics is determined by its shape and several vertical and horizontal factors based on the shape, which can be focused on at day time by shading, the surface structure, the quality of the surface and the color. On the other hand, they can be at night hidden in the darkness or enforced strongly by the effect of the lighting. In this paper, correlation between the ways of lighting and building facade types according to vocabularies for sensitivity is explored based upon an analysis of building facades for small-scale commerce which plays an important role in cityscape lighting design. It is considered that categorization of types of building facades, presented in this article, and the classification system of exterior lighting methods can be useful in planning lighting. And the process of the study is thought to be able to present a method about the exterior lighting planning. Furthermore, computer simulation on the bases of the correlation model of the lighting methods related to vocabularies for sensitivity about the building facade types is expected to be data and means which can be a great help for designers to predict various results quickly.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.771-774
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• 2000

RP techniques have inherent disadvantages caused by their working principles: stair-stepped surface of parts due to layer-by-layer stacking of layers, low build speed caused by line-by-line solidification to finish one layer, and post processing to improve surface finish, etc. The objective of this study is to propose a new RP technique, variable deposition manufacturing (VDM), which can make up for the disadvantages of the existing RP techniques, and to develop an apparatus to implement the technique. The proposed process can greatly reduce the building time and improve the surface finish of parts generated. The experiments are carried out to obtain the range of temperature of molten material to maintain its fluidity and to investigate the effect of gas cooling on the preservation of the slopes. Based on the results, some simple shapes such as a line-shape. an S-shape, and a circle-shape were fabricated from Ethylene Vinyl Acetatecopolymer (EVA). In order to examine the applicability of VDM to more general shapes, a tensile specimen and a yo-yo shape were manufactured by the proposed RP method using EVA material as the first trial approach. The present basic study has shown the possibility of a practicable utilization of the proposed VDM process to prototyping of a general three-dimensional shape.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권2호
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• pp.217-227
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• 2019

The methodology known as "shape sensing" allows the reconstruction of the displacement field of a structure starting from strain measurements, with considerable implications for structural monitoring, as well as for the control and implementation of smart structures. An approach to shape sensing is based on the inverse Finite Element Method (iFEM) that uses a variational principle enforcing a least-squares compatibility between measured and analytical strain measures. The structural response is reconstructed without the knowledge of the mechanical properties and load conditions but based only on the relationship between displacements and strains. In order to efficiently apply iFEM to the most common structural typologies of civil engineering, its formulation according to the kinematical assumptions of the Bernoulli-Euler theory is presented. Two beam inverse finite elements are formulated for different loading conditions. Depending on the type of element, the relationship between the minimum number of required measurement stations and the interpolation order is defined. Several examples representing common applications of civil engineering and involving beams and frames are presented. To simulate the experimental strain data at the station points and to verify the accuracy of the displacements obtained with the iFEM shape sensing procedure, a direct FEM analysis of the considered structures is performed using the LUSAS software.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.867-873
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• 2004

It has been known that debonding failures between CFS(Carbon Fiber Sheet) and concrete in the strengthened RC beams are initiated by the peeling of the sheets in the region of combined large moment and shear forces, being accompanied by the large shear deformation after flexural cracks. These shear deformation effects are seldom occurred in small-scale model tests, but debondings due to the large shear deformation effects are often observed in a full-scale model tests. The premature debonding failure of CFS, therefore, must be avoided to confirm the design strength of full-scale RC beam in strengthening designs. The reinforcing details, so- called 'U-Shape fiber wrap at mid-span' which wrapped the RC flexural members around the webs and tension face at critical section with CFS additionally, were proposed in this study to prevent the debonding of CFS. Other reinforcing detail, so called 'U-Shape fiber wrap at beam end' were included in this tests and comparisons were made between them.