• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.437-446
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• 2017

국토의 70%가 산지인 우리나라는 산악지 거동으로 인한 시설물 피해가 많이 발생한다. 그런데 최근에 모노레일 등 산악활동을 위한 시설물에 대한 건설수요가 증가하면서, 시설물 피해 가능성이 점점 더 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 유선기반 산악지 모니터링 시스템을 개선하여, IoT기술이 적용된 산악지 실시간 모니터링시스템을 구축하고, 현장 적용성을 평가하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 기존 산악지 시설물 현황과 모니터링 현황을 조사 분석하고, 기존 유선 모니터링 기술을 분석하였다. 둘째, IoT기반 모니터링을 위한 시나리오를 개발하고, 이에 적합한 RF통신모듈과 RF통신모듈 인터페이스, 전원부, 태양전지 등 센서노드를 개발하였다. 셋째, K대 현장에 테스트베드를 구축하고, 이에 대해서 현장적용성 실험을 수행하였다. 그 결과 초기 무선통신의 오류를 보완한 이후에는 유선시스템과 동일하게 데이터가 수집되는 것으로 나타났다. 넷째, 개발된 시스템을 활용하면, 약 25%(4시간)의 공기단축과 약 3~52%(8~119만원) 수준의 비용절감이 가능할 것으로 예상된다. 다섯째, 피복케이블 운반과 같이 위험한 작업환경인 사면현장에서 수행해야 하는 작업들 중 일부를 제거함으로써, 작업원의 안전도를 크게 향상시킬 수 있다. 본 연구의 한계로는, IoT환경에 최적화된 센서를 사용하지 못하였고, 센서노드의 수가 적다는 점을 들 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권3호
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• pp.307-319
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• 2023

Ground fissures have a huge effect on the integrity of surface structures. In high-intensity ground fissure regions, however, land resource would be wasted and city building and economic development would be limited if the area avoiding principle was used. In view of this challenge, to reveal the seismic response and seismic failure characteristics of ground fissure sites, a shaking table test on model soil based on a 1:15 scale experiment was carried out. In the test, the spatial distribution characteristics of acceleration response and Arias intensity were obtained for a site exposed to earthquakes with different characteristics. Furthermore, the failure characteristics and damage evolution of the model soil were analyzed. The test results indicated that, with the increase in the earthquake acceleration magnitude, the crack width of the ground fissure enlarged from 0 to 5 mm. The soil of the hanging wall was characterized by earlier cracking and a higher abundance of secondary fissures at 45°. Under strong earthquakes, the model soil, especially the soil near the ground fissure, was severely damaged and exhibited reduced stiffness. As a result, its natural frequency also decreased from 11.41 Hz to 8.05 Hz, whereas the damping ratio increased from 4.8% to 9.1%. Due to the existence of ground fissure, the acceleration was amplified to nearly 0.476 m/s², as high as 2.38 times of the input acceleration magnitude. The maximum of acceleration and Arias intensity appeared at the fissure zone, which decreased from the main fissure toward both sides, showing hanging wall effects. The seismic intensity, duration and frequency spectrum all had certain effects on the seismic response of the ground fissure site, but their influence degrees were different. The seismic response of the site induced by the seismic wave that had richer low-frequency components and longer duration was larger. The discrepancies of seismic response between the hanging wall and the footwall declined obviously when the magnitude of the earthquake acceleration increased. The research results will be propitious to enhancing the utilizing ratio of the limited landing resource, alleviation of property damages and casualties, and provide a good engineering application foreground.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제2권3호
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• pp.185-194
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• 2012

A Macroscopic combination of two or more distinct materials is commonly referred to as a "Composite Material", having been designed mechanically and chemically superior in function and characteristic than its individual constituent materials. Composite materials are used not only for aerospace and military, but also heavily used in boat/ship building and general composite industries which we are seeing increasingly more. Regardless of the various applications for composite materials, the industry is still limited and requires better fabrication technology and methodology in order to expand and grow. An example of this is that the majority of fabrication facilities nearby still use an antiquated wet lay-up process where fabrication still requires manual hand labor in a 3D environment impeding productivity of composite product design advancement. As an expert in the advanced composites field, I have developed fabrication skills with the use of machinery based on my past composite experience. In autumn 2011, the Korea government confirmed to fund my project. It is the development of a composite sanding machine. I began development of this semi-robotic prototype beginning in 2009. It has possibilities of replacing or augmenting the exhaustive and difficult jobs performed by human hands, such as sanding, grinding, blasting, and polishing in most often, very awkward conditions, and is also will boost productivity, improve surface quality, cut abrasive costs, eliminate vibration injuries, and protect workers from exposure to dust and airborne contamination. Ease of control and operation of the equipment in or outside of the sanding room is a key benefit to end-users. It will prove to be much more economical than normal robotics and minimize errors that commonly occur in factories. The key components and their technologies are a 360 degree rotational shoulder and a wrist that is controlled under PLC controller and joystick manual mode. Development on both of the key modules is complete and are now operational. The Korean government fund boosted my development and I expect to complete full scale development no later than 3rd quarter 2012. Even with the advantages of composite materials, there is still the need to repair or to maintain composite products with a higher level of technology. I have learned many composite repair skills on composite airframe since many composite fabrication skills including repair, requires training for non aerospace applications. The wind energy market is now requiring much larger blades in order to generate more electrical energy for wind farms. One single blade is commonly 50 meters or longer now. When a wind blade becomes damaged from external forces, on-site repair is required on the columns even under strong wind and freezing temperature conditions. In order to correctly obtain polymerization, the repair must be performed on the damaged area within a very limited time. The use of pre-impregnated glass fabric and heating silicone pad and a hot bonder acting precise heating control are surely required.

• 한국전통조경학회지
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• 제38권4호
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• pp.25-38
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• 2020

본 연구는 민가정원의 기록화를 목적으로, 전라도 지역 문화재 지정 민가정원의 역사적 가치, 입지, 공간구성 및 건축물 배치, 정원구성요소 등을 검토하여 현재 민가정원의 모습을 고찰함으로써 향후 지속적인 유지관리·보존을 도모하고, 가치를 제고하고자 하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 대부분 조선후기에서 근대에 조성된 민가정원의 조성시기와 궁궐·일본·서양의 양식에 영향을 받은 정원구성요소 등을 통해 농·상업 발달의 확산 등 시대적 흐름 속에 영향을 받아온 것을 알 수 있다. 두째, 입지한 지형에 따라 민가정원의 공간구성과 후원 처리 방식에 차이가 있다. 입지한 지형을 평지와 경사지로 구분하였을 때 평지에 입지한 민가는 담장으로 공간을 구획하고 후원 주변으로 담장을 두르고 화계 및 석단을 조성하였다. 경사지에 입지한 민가는 2~3단의 단차를 두어 공간을 구획하고, 후면의 구릉과 접한 후원에 담장을 조성하지 않고 수목 식재, 화계 및 석단 조성 등을 통해 배경림과 자연스럽게 이어지도록 하였다. 셋째, 가옥의 규모 및 정원구성요소가 일부 소실·훼손·변화되었으며, 변화과정에 대한 기록이 부족한 경우 도면으로 기록하는 것에 한계가 있다. 시대적 흐름과 수요의 변화에 따라 소실 또는 훼손된 건축물 및 정원구성요소가 많았으며, 기록이 남지 않은 일부는 소유주 및 관리자의 기억에 의존해야하는 실정이다. 넷째, 전라도 기후적 특성을 반영한 난대성 수종의 식재가 이루어졌으며, 전통수종이 아닌 외래수종이 많은 부분 도입되었다. 다섯째, 현대의 편의를 고려한 공간 기능과 식재 수종의 변화에 대비하기 위한 세분화된 수목 관리 기준이 필요하다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권1호
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• pp.206-219
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• 2021

기후 온난화는 흰개미에 의한 목조건축문화재 및 가옥 등에 대한 피해를 증가시키고 있다. 현재 흰개미 피해 예방을 위해 건물 주변에 군체 제거 시스템을 설치하여 탐지와 제거를 진행하는 방법이 활용되고 있다. 그러나 1~2개월 단위로 현장을 주기적으로 방문해야 흰개미 유입 여부를 확인할 수 있어 신속한 조치를 취하기 어렵다. 또한 시스템이 장기간 노출된 상태로 설치·운영되기 때문에 결실되거나 훼손되어 기능 손상이 발생하고 있으며 문화재 주변에 설치된 경우 관람 환경을 저해하기도 한다. 본 연구는 목재, 셀룰로오스, 자석, 자력센서를 사용하여 흰개미 유입 여부를 판단하는 탐지 시스템을 제작하여 실험하였다. 그리고 현장을 방문하지 않고 결과를 확인하기 위해 적은 전력으로 작동되는 LoRa Network로 데이터를 전송받았다. 목재는 말목 형태로 제작되었고, 상부에서 하부로 구멍을 내어 유입된 흰개미가 셀룰로오스 시료로 이동이 용이하도록 하였다. 셀룰로오스 시료는 자석을 셀룰로오스로 감싸 원통형으로 만들었으며 목재의 구멍 상부에 삽입하였다. 그리고 목재 말목 상부를 마개로 덮어 이물질 등이 유입되지 않도록 하였으며, 빛·빗물 등 환경적 요인을 차단하여흰개미가 셀룰로오스 시료를 가해할 수 있는 환경을 조성하였다. 셀룰로오스가 흰개미에 의해 가해되면 자석 주위에 공간이 생기고 자석이 낙하하거나 기우는 등의 움직임이 발생하였다. 마개 내에 있는 자력센서는 셀룰로오스 시료 위쪽에 고정하여 자석의 움직임에 따라 자석과 센서 사이의 간격 변화를 측정하였다. 야외 현장 실험은 목재 탐지 시스템에 셀룰로오스 시료를 11개 삽입 후, 5~17일 사이에 현장 방문 없이 자석의 움직임을 통해 흰개미 유입을 확인하였다. 향후 추가적으로 기능을 개선하여 운영한다면 현장 방문 없이 흰개미의 침입 여부를 확인할 수 있고 제품 노출로 인한 훼손과 결실을 줄이며 이에 따라 문화재에 대한 관람 환경이 개선될 것으로 기대된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제38권2호
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• pp.60-76
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• 2020

본 연구는 전통정원의 가치 발굴과 재조명을 목적으로, 임실 이웅재고가의 공간적·시각적 배치 특성과 경관과 정원 구조를 검토하여 전통정원으로서의 문화재적 가치를 부상시키기 위한 목적으로 시도되었다. 연구의 결과는 다음과 같다. 고가가 입지한 둔덕리 동촌마을은 배산임수의 전형적인 형국으로 3개로 모인 물줄기 북측에 전착후관한 집성촌을 이루고 있다. 단구대와 삼계석문의 경승을 갖는 동촌마을은 노적봉과 계관봉은 안산(案山)으로 한 '지네가 하늘을 나는 형국(飛天蜈蚣形)'의 길지로 이해된다. 이웅재고가는 16C 중반 춘성정 이담손에 의해 조영된 전북지역에 현존하는 가장 오래된 고가이자 조선 왕실가문의 종가로 추정된다. 임진왜란 및 일제강점기 일본에 저항한 충정과 대문채의 효자정려 그리고 편액과 주련에 담긴 충효의 가풍은 물리적인 가옥의 가치를 부상시키는 요소가 되기에 충분하다. 경사진 지형에 거스르지 않게 배치된 사랑채나 안채의 배치 그리고 높은 돈대에 올린 사랑채는 최대한 원경을 차경하는 효과를 거두며 왕가 건물로서의 위엄성과 위계성을 높이고 있다. 또한 사주문과 중문을 통한 안채 진입방식, 넓은 후원과 채원의 할애 그리고 안채에 배려된 공루 등의 가옥 구성은 일반 사대부가에 비해 매우 독특하다. 그러나 전후관계로 보면 사당을 주변으로 넓은 후원을 안배함으로써 유교적 이상을 실현하는 한편 자연과의 조화를 꾀하고 있다. 한편 지금은 교란·훼손되었으나 외원에는 비교적 넓은 면적을 갖는 방지원도형(方池圓島型)의 지당(池塘)이 존재했던 것으로 확인된다. 고가에서 주목되는 식재수종은 후원의 소나무, 팽나무, 감나무, 매화, 홍단풍 그리고 측정의 산수유를 비롯하여 외원의 자두나무 등이다. 석축 위로 조성된 화계는 고가의 정원상을 가장 명료하게 보여주는 공간으로 정원 특성을 잘 간직한 공간이지만 화계 식생경관에 어울리지 않게 종 다양성과 사당에 어울리지 않는 화려함이 극도로 높아 식재의 짜임새를 상실한 느낌이다. 이웅재고가는 조선 전기 궁궐 밖에 조성된 궁가(宮家) 건축의 한 단면을 보여줄 수 있는 조영물이라는 점에서 문화재적 가치가 매우 높다. 이와 같은 연구 결과를 바탕으로 이웅재고가의 관리 개선방안을 제안하였다.

• 한국전통조경학회지
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• 제32권2호
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• pp.27-41
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• 2014

본 연구는 창녕 문암정(聞巖亭)의 역사문화적 가치 및 원형을 구명하기 위하여 문집, 기문 등의 문헌분석과, Arc-GIS를 바탕으로 조영실제 및 입지와 공간구성, 경관특성을 조사한 결과, 다음과 같은 결과를 도출하였다. 첫째, 문암정의 조영자는 문암 신초(辛礎, 1549~1618)로 자연에 귀의하고자하는 조영자의 자연관을 알 수 있었으며, 문암정의 조영시기는 벼슬에서 물러나 문암정을 조성하고 소영하였다는 내용이 나타나는 1608~1618년도라는 것을 추측할 수 있다. 둘째, 문암정은 주변 산지에 위요되어 있고, 급경사지에 형성된 성곽과 같은 고립지형 정상부에 문암정을 조성하였다. 문암정은 별서로서 그 지역의 명승으로 인식되어졌음을 알 수 있다. 그러나 문암정 주변의 마을진입로의 교량과 계성천의 석축, 보, 주변 농경지의 시설 및 주택 등으로 인하여 과거의 조망경관이 훼손된 상태이다. 셋째, 문암정은 문암정이 위치한 중심공간과 문암정 동 서측에 위치한 진입공간, 영정각을 중심으로 하는 배향공간으로 구분되는데, 이 중 문암정의 원형은 문암정과 문암바위로 구성된 단순한 구조로, 현재의 진입동선과는 달리 조성 당시에는 직접적인 진입이 가능할 것으로 보인다. 넷째, 문암정의 공간구성요소는 배롱나무 수림, 점경물로서의 각자바위, 그리고 정자 건조물로 구분되어진다. 문암정 일원의 식생은 경내와 경외로 나뉘어, 경내는 매우 제한적인 식재가 이루어졌으며, 경외는 전면의 배롱나무 수림과 후면의 송림으로 구성되어 있는데 이 중, 대규모의 배롱나무 군락은 조영자와 결부된 희귀한 역사기록 종 자원으로의 자연유산에 해당한다. 각자바위는 문암정 건조물과 인접하여 공간의 영역성을 표현하고 있으며, 조영자와 관련된 경물로 작용하고 있고, 한 가문의 공적을 기리기 위한 기록행위의 하나로 문암정 전면의 각자바위군(群)은 일정한 방향성과 규범을 가지고 시기별로 조성된 보기 드문 사례이다. 다섯째, '문암팔경'은 방위에 따라 방위와 관계없는 경관요소가 4개소, 방위에 따른 경관요소가 4개소로 나타났다. 방위와 관계없는 경관요소로는 창녕 사리 배롱나무 수림, 문암정 후면 송림, 옥천계곡, 관룡사 대흥사이다. 방위와 관계한 요소 중 절대방위에 해당하는 요소로는 대흥사, 화왕산, 계성천, 영취산으로 판단되며, 상대방위로는 관룡사, 영취산, 옥천계곡, 공지기고개로 판단된다. 이 중 현존하는 대상은 창녕 사리 배롱나무 수림과 문암정 후면 송림, 계성천 옥천계곡 등이 있으며, 이외의 경관요소는 명확한 장소와 대상의 추정이 불가능한 일반적 팔경요소로 구성되어 있어 현재 확인이 어려운 상태이다. 문암정은 문암 신초가 말년에 난세를 피하여 자연에 은거하기 위해 조성된 정자로, 정자와 관련된 문암집과 문암충의록 등 조영관련 기록이 남아 있으며, 독특한 형태를 나타내는 정자의 입지와 각자바위를 통한 기록문화, 대규모의 배롱나무 노거수 군락, 팔경의 경영을 통한 문화경관적 요소가 남아있는 곳으로 판단된다.