• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.47-55
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• 2008

이 논문은 지오데식 돔 구조물의 구조최적화에 대한 연구내용과 관련이론 그리고 수치해석결과를 기술하고 있다. 지오데식 돔의 공간 효율성을 알아보기 위해 돔의 기저인 정이십면체의 외피면적과 내부공간의 비율을 계산하고 건축구조물에서 나타나는 다른 입방체의 값과 정량적으로 비교하였다. 지오데식 돔을 형성하기 위한 절차를 세부적으로 정리하고 이를 프로그래밍하여 설계최적화프로그램 ISADO-OPT에 연동하였다. 본 연구에서는 반구 형태의 지오데식 돔이 집중하중에 효율적으로 저항할 수 있는 최적의 부재크기 패턴을 조사하기 위하여 수학적 프로그래밍 기법을 도입하였다. 이때 최소화해야하는 돔 전체 부재의 중량을 목적함수로 이용하고 하중이 가해지는 절점에서 발생하는 변위 값과 각 부재에서 발생하는 응력 값을 허용치 이하로 제한하는 제약조건으로 사용하였다. 목적함수와 주어진 제약조건을 만족하는 최적 설계변수값을 검색하기 위해 설계변수에 대한 목적함수의 민감도 값을 유한차분법을 이용하여 계산하였다. 본 연구에서 기술한 지오데식돔을 위한 설계최적화 기본이론을 바탕으로 도출한 최적 부재패턴은 향후 돔의 최적설계에 기본 벤치마크테스트결과로 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.27-34
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• 2023

In this study, the seismic response characteristics of the three analysis model with or without TMD were investigated to find out the effective dome shape. The three analysis models are rib type, lattice type and geodesic type dome structure composed of space frame. The maximum vertical and horizontal displacements were evaluated at 1/4 point of the span by applying the resonance harmonic load and historical earthquake loads (El Centro, Kobe, Northridge earthquakes). The study of the effective TMD installation position for the dome structure shows that seismic response control was effective when eight TMDs were installed in all types of analysis model. The investigation of the efficiency of TMD according to dome shape presents that lattice dome and geodesic dome show excellent control performance, while rib dome shows different control performance depending on the historical seismic loads. Therefore, lattice and geodesic types are desirable for seismic response reduction using TMD compared to rib type.

• 건축역사연구
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• 제30권4호
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• pp.41-52
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• 2021

This study examines the Gyeongju Seokguram Grotto restoration project (1961-1962) by architect Kim Chung Up (1922-1988) and introduces the documents he wrote at the time of planning. The study highlights Kim's Plan attempt to adopt Buckminster Fuller's idea of the Geodesic Dome, while inheriting the architect Pai Ki Hyung's previous design plan which was nullified. As Seokguram Grotto's water leak and deterioration issues have been brought up, the four-times survey was carried out by experts team between 1958 and 1960, under Ministry of Education's direction. Pai designed an initial restoration plan based on the survey's result, which was a double-dome structure with a concrete film on the outer periphery as a way to protect Seokguram Grotto in January 1961. However, as drawbacks, such as the heavy load of the concrete dome, and non-installation of entrance hall, have been indicated in the review process, the Cultural Properties Committee rejected the plan. Subsequently, Kim was appointed as the supervisor of the second restoration project. Kim drew up a process management schedule to be implemented from August 1961 to December 1963 and designed the conception plans for the second restoration design. This study analyzes Kim's Plan by examining sketches, site plans, floor plans, and sections. Kim planned to maintain the idea of the double-dome structure proposed by Pai while applying Buckminster Fuller's idea of the Geodesic Dome. Kim planned to lighten the dome structure by applying a steel-frame Geodesic Dome so that the dome structure could be supported by its own. The study is expected to reclaim the omitted parts from Seokguram Grotto's historical description and Kim's careers.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.101-106
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• 2008

본 연구에서는 서로 상이한 최적화기법인 유전알고리듬과 수학적 프로그래밍기법을 이용하여 지오데식 돔 구조물을 최적화하고 그 결과를 분석하였다. 본 연구에서 도입한 유전알고리즘은 유전연산자인 선택, 교배, 돌연변이 이외에도 재생기법을 도입하여 최적해의 검색성능을 높였다. 그리고 수학적인 프로그래밍기법은 유한차분법을 이용하여 목적함수의 설계민감도를 계산하였으며 세 가지의 다른 검색기법을 이용하여 돔의 크기최적화를 수행하였다. 지오데식 돔의 중앙에 작용하는 집중하중에 저항하는 돔의 각 부재의 크기패턴을 자체 개발된 $ISADO-GA{\alpha}$와 ISADO-OPT를 이용하여 최적 설계하였다. 본 연구를 통하여 제시된 최적결과는 정해가 존재하지 않는 실제 구조물의 최적 값에 대한 유용한 정보를 제공할 뿐만이 아니라 향후 대공간구조의 새로운 구조시스템 개발의 밑거름이 될 것으로 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제31권1호
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• pp.51-61
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• 2012

본 연구에서는 등각, 등간격 및 측지선 돔 (geodesic dome)형태로 배열된 곡면 배열 트랜스듀서에 대해서, 음원 간격, 음원 개수 등과 같은 배열 구조 변수들에 따른 방사패턴의 변화 경향성을 분석하였다. 또한 그 결과를 바탕으로 통계적 기법인 다중 회귀 분석을 이용하여 부엽의 크기 및 빔 폭을 설계 변수들의 함수로 도출하였다. 나아가 최적화 기법인 GA (genetic algorithm)법을 이용하여 각 방향에 대한 빔폭이 주어진 조건을 만족하며 가장 작은 부엽의 크기를 가지도록 설계 변수들의 최적화를 수행하였다. 최적화 결과를 바탕으로 세 가지 곡면 배열 구조 가운데 곡면 배열 트랜스듀서의 최적 배열 구조로 등간격 배열구조를 선정하였다.

• 한국음향학회지
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• 제29권7호
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• pp.431-438
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• 2010

곡면에 지지된 음원의 경우 음원의 배열 방식에 따라 방사되는 음장이 매우 복잡한 특성을 가진다. 본 연구에서는 곡면 배열 트랜스듀서를 구성하는 음원을 등각, 등간격 그리고 geodesic dome 형태로 배열하여, 각각의 배열 방식에 따른 음향 방사 패턴 함수를 유도하고, 그에 따라 방사 패턴을 해석하였다. 해석 결과를 바탕으로 3가지 배열 방법 가운데 상대적으로 주엽의 빔 폭이 크고 부엽의 크기가 작은 경향을 보이는 등간격 배열을 곡면 배열 트랜스듀서의 구조로 선정하였다. 본 연구 결과는 곡면 배열 트랜스듀서의 구조 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수학사학회지
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• 제16권4호
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• pp.91-106
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• 2003

We seek the possibility of application of ICT(Information ＆ Communication Technology) to the experience learning in mathematics. Especially we focused on regular polyhedron in the middle school mathematics and on geodesic dome. We investigate related historical tales about the subjects which seem quite helpful of motivating to understand them. Then by using them and by ICT we develop an experience learning program for geodesic dome as an application of regular polyhedron. Through the program we expect that students show positive attitude in mathematical tendency and curiosity about mathematics and that the application of ICT to the experience learning in mathematics is very effective to improve their learning skill in mathematics.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.340-347
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• 2003

The aim of regularization of a structural configuration is to obtain a structure that consists of elements with identical or nearly identical length. And it is also possible to modify the configuration in a manner that the size of the elements vary in accordance with a specified pattern. For practical purpose, geodesic dome is cut off at a suitable place in order to make it fit on horizontal. Inevitably this pattern effects a change of element lengths. The purpose of this study is to verify a method for regularization of structural configuration by genetic algorithms and modify the element lengths of the dome. As a result of regularization of domes with various rise-span ratio, modified configurations have more regular element lengths and are more economical than initial configurations.

• 방송공학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.24-35
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• 2016

증강현실에서 주변 환경의 조명 분포를 추정하여 자연스러운 그림자 영상을 생성할 수 있다. 그러나 별도의 센서 장비 없이 주변 환경을 해석하는 과정에는 조명 분포의 모델, 가상 객체의 기하정보, 표면의 반사특성 등이 필요하다. 3D 마커를 이용하는 기존의 조명분포 추정 방법은 조명 공간을 지오데식 돔(geodesic dome)으로 모델링하고 마커에 의한 그림자 이미지를 분석한다. 그러나 사전에 설정 된 후보 그림자 맵을 이용하기 때문에 실제 조명의 분포를 정확하게 추정하지 못할 수 있다. 본 논문에서는 증강현실에서 주변 환경의 광원 정보를 정확하게 추정하기 위해 조명 공간을 계층적으로 분할하는 방법이 제안된다. 제안된 방법은 그래디언트 레이(gradient ray)를 이용해 분할된 그림자 영역과 후보 그림자 맵 간의 상대적 중첩 영역 비(ratio)에 따라 지오데식 돔을 계층적으로 분할한다.

• Advances in Computational Design
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• 제1권1호
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• pp.1-25
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• 2016

Domes are architectural and elegant structures which cover a vast area with no interrupting columns in the middle, and with suitable shapes can be also economical. Domes are built in a wide variety of forms and specialized terms are available to describe them. According to their form, domes are given special names such as network, lamella, Schwedler, ribbed, and geodesic domes. In this paper, an optimum topology design algorithm is performed using the enhanced colliding bodies optimization (ECBO) method. The network, lamella, ribbed and Schwedler domes are studied to determine the optimum number of rings, the optimum height of crown and tubular sections of these domes. The minimum volume of each dome is taken as the objective function. A simple procedure is defined to determine the dome structures configurations. This procedure includes calculating the joint coordinates and element constructions. The design constraints are implemented according to the provision of LRFD-AISC (Load and Resistance Factor Design-American Institute of Steel Constitution). The wind loading act on domes according to ASCE 7-05 (American Society of Civil Engineers). This paper will explore the efficiency of various type of domes and compare them at the first stage to investigate the performance of these domes under different kind of loading. At the second stage the wind load on optimum design of domes are investigated for Schwedler dome. Optimization process is performed via ECBO algorithm to demonstrate the effectiveness and robustness of the ECBO in creating optimal design for domes.