• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.347-352
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• 2018

본 논문에서는 이중질량을 갖는 랙시스템의 마찰거동을 고려한 지진응답해석 기법에 관하여 연구하였다. 마찰 거동을 모사할 수 있는 비선형 동적 시간이력해석 알고리즘을 개발하였다. 이중질량체 간의 미끄러짐과 일체화거동은 비선형 마찰모델로서 고려하였으며, 이를 적절히 모사하기 위한 수치해석기법을 개발하였다. 개발된 알고리즘을 이용하여 랙시스템의 지진 응답에 대한 매개변수연구를 수행하였다. 랙시스템의 피해에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 주요 인자로 랙구조체 질량에 대한 적재질량체의 질량비와 두 질량체 사이의 마찰 계수를 선정하고, 질량비와 마찰계수를 변화시켜 가면서 최대 변위응답의 경향성을 분석하였다. 수치 모사 결과로 부터, 이중질량으로 모델링된 랙시스템의 변위응답은 구조물의 고유진동수가 커질수록 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통하여 제시하는 방법은 랙시스템의 마찰거동을 미끄러지는 거동을 적절히 모사할 수 있으며, 이로부터 내진 성능평가를 위한 효율적 수치해석 기법으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권2호
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• pp.40-59
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• 2010

기둥 안쏠림 기법은 아직 구체적으로 규명되지 않은 상태로 남아 있으므로 관련 연구에 한계를 초래하고 있다. 선행 조사연구 자료가 희박한 상황에서 안쏠림 기법은 3차원적 정밀 실측조사를 통해서 알아볼 수 있다고 판단된다. 궁궐 정전은 제도를 준수해 세운 건물로 평가할 수 있으므로 안쏠림 기법을 파악함에 적절한 대상으로 판단, 고찰하여 몇 가지 중요한 결과를 도출하였다. 1. 조사 고찰한 궁궐 정전에서 안쏠림은 어칸 기둥에서 가장 크게 가해져 있고, 점차 귀기둥에 이르면서 작아지는 경향으로 나타나 있다. 2. 중층 정전에서 층단주로 세워진 2층 처마기둥은 어칸에서 가장 큰 치수로 건물 안쪽을 향해 들여세우기 되어 있으며 점차 귀기둥에 이르면서 들여세우기 치수가 작아지는 독특한 기둥배치 방식이 밝혀졌다. 이러한 2층 처마기둥 들여세우기는 어칸의 경우 1층 초석부터 2층 처마기둥 하단까지의 높이에 해당하는 안쏠림 크기에 따라 이루어져 있음으로 밝혀졌다. 3. 중층 정전에서 2층 처마기둥 안쏠림은 1층 처마기둥에 비해 대체로 1/3 내지 1/4 정도로 작게 적용되어 있음으로 고찰되었다. 안쏠림은 1층과 마찬가지로 어칸 기둥에서 가장 크게 가하고, 점차 귀기둥에 이르면서 작게 감소시켜 적용하는 기법이 내재되어 있음으로 파악되었다. 4. 궁궐 정전에서 안쏠림은 어칸 기둥에서 가장 큰 치수로 적용되어 있으며, 점차 귀기둥에 이르면서 작아져 수렴되는 독특한 기법이 고찰되었다. 이러한 안쏠림 기법은 송(宋) "영조법식(營造法式)"과 차별되는 한국건축 고유 기법일 가능성이 있음으로 점쳐볼 수 있었다. 이 연구는 궁궐 정전을 대상으로 한정적인 고찰에 그치고 있으나, 고건축 기둥 안쏠림에 대해 기법 측면에서 새롭게 조명하였으며, 기술사 연구에 중요한 근거 자료가 될 수 있다. 제한적인 일부 건물에 대한 고찰 결과는 보편성을 지니기 어려움을 인정하나, 직접 실측조사 작업을 수행한 궁궐 정전만을 대상으로 하여 정치한 고건축 기법분석에 대한 오차범위를 좁히고자 하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권1호
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• pp.110-123
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• 2024

온양행궁은 <온천행궁도(溫泉行宮圖)>『온궁사실(溫宮事實)』(1795), 『영괴대기(靈槐臺記)』 및 <영괴대도> 등의 문헌자료와 영괴대(靈槐臺), 신정비(神井碑)로 왕의 온행을 확인가능한 문화유산이다. 특히 1906년 헤르만 산더(Hermann Sander)가 촬영한 사진을 통해, 조선시대 온양행궁의 온천(탕실)이 일제강점기 초기까지 유지되고 있음을 확인할 수 있다. 본 연구는 온양행궁 관련 문헌 및 <온천행궁도>(1795)에 기초하여, 온양행궁 탕실의 건축형식을 밝혀내는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 첫째 온양행궁 및 탕실의 변천을 살펴보고, 둘째 왕의 목욕문화 및 행태를 고찰한 후, 셋째 <온천행궁도> 온천(탕실) 건축을 「온궁수리」를 통해 정리하고, 넷째 일제강점 초기 헤르만 산더(Sander)의 사진과 비교하여 조선 후기 마지막 온양행궁 온천(탕실) 건축 형식을 고찰하였다. 이상의 연구결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다. 첫째, 온양행궁 온천(탕실)은 현종 초 온정실(溫井室, 8칸), <온천행궁도> 온천(탕실)로 이어지면서 조선 후기 『호서읍지』(1871)까지 유지되고 있는데, 일제강점기 초기 헤르만 산더(1906) 및 <1912년 충남 아산시 온양온천>(한국저작권 위원회) 사진 건축물과 일치하고 있다. 둘째, 조선시대 국왕의 목욕법은 목욕평상(沐浴平床) 또는 교의(交倚)에 앉아 세두, 유두, 목두 등을 시행하거나, 온천수 증기를 직접 쐬는 훈세, 탕정 앞에 목판을 깔고 앉아 물에 발을 담그는 침족 또는 침세, 그리고 배꼽 아래만 물에 담그는 반신욕인 체욕, 좌탕 등의 다양한 목욕방법을 채택하였다. 셋째, 온양행궁 온천(탕실)은 온천수가 상탕 서북쪽에서 분출되어 동쪽으로 꺾여 중탕으로 들어가고 남쪽으로 꺾어지면서 바깥으로 나와 하탕이 되는 구조로서, 탕체 주변부는 태안에서 실어 온 바둑돌을 탕실 바닥에 깔았다. 이상의 고찰로부터, 어실로부터 왕의 접근동선, 왕의 목욕법과 목욕도구, 입대하는 의관과 목욕보조 인력 등 목욕행태와 「온궁수리」에서 언급된 각 실 등의 구성을 헤르만 산더의 사진과 비교하여, 온양행궁 온천(탕실) 건축물을 추정할 수 있다.

• 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.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.37-45
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• 2022

경사제의 평균 잔류수명을 간편하게 추정할 수 있는 방법을 제시하였다. 누적피해의 시간 이력 자료를 기반으로 하는 추계학적 확률모형과 다르게 내구수명의 분포함수를 이용하여 평균 잔류수명을 추정하는 방법이다. 설계 내구수명과 과거 하중이력에 따라 전문가들이 판단한 내구수명의 상한치와 하한치 그리고 그 발생 가능성을 활용하여 분포함수의 모수도 쉽게 추정할 수 있다. 본 연구에서 제시된 간편법을 전면이 TTP로 피복된 경사제에 적용하였다. TTP 피복재의 시간에 따른 누적피해에 대한 모형실험 자료가 있는 동일 조건에 대하여 WP(Wiener Process) 기반의 추계학적 확률모형도 MCS(Monte-Carlo Simulation) 기법과 함께 적용하였다. 각각의 해석 방법으로부터 얻어진 결과들을 MTTF(Mean Time To Failure)와 함께 비교하여, 실제 발생 가능한 시간에 따른 모든 형태의 피해경로에 대하여 경사제의 내구수명 분포함수는 대수정규분포를 따른다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 본 연구에서 제시된 간편법으로 추정된 경사제의 재령에 따른 평균 잔류수명을 WP 기반 추계학적 확률모형의 결과와 비교하였다. 일정한 재령까지는 누적피해의 증가 형태와 관계없이 비교적 잘 일치하였으나, MTTF 근방의 재령에서는 선형적인 증가와 대수적인 증가 형태에서 어느 정도 차이를 보이고 있다. 따라서 불확실성을 올바로 고려하기 위해서는 추계학적 확률모형을 사용하는 것이 바람직하지만, 본 연구에서 제시한 간편법은 누적피해에 대한 시간 이력 자료를 필요로 하지 않기 때문에 항만 구조물에 대하여 평균 잔류수명 기반의 예방적 유지관리를 신속하게 계획할 필요성이 있는 경우에 유용하게 활용될 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권1호
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• pp.120-137
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• 2021

조선시대에는 5개의 궁궐이 있었다. 태조 4년(1395) 경복궁이 창건되고, 그 후 역사적 상황에 따라 창덕궁, 창경궁, 경운궁(덕수궁), 경덕궁(경희궁)이 추가로 중건되었다. 궁궐은 당대 최고의 건축을 대변한다고 할 수 있다. 또한 조선시대 궁궐은 수차례 중건과 소실을 반복하며 조선왕조 500여년 건축의 역사를 고스란히 담고 있다. 본고에서는 이러한 조선시대 5개 궁궐의 발굴 현황을 검토하여 건물의 기초인 건물지에 대해 연구하였다. 그 중에서도 특히 건물 기둥의 하중을 지탱하는 핵심 시설인 '적심(積心)'에 대한 분석을 통해 궁궐 건물지가 가지는 궁궐·시기별 특징을 파악하고자 하였다. 또한 적심의 편년을 통해 시기별 궁궐 건물 기초의 변화 양상을 확인하였다. 적심은 총 23개 형식이 확인되는데, 전반적으로 5개 궁궐 모두 I~V 형식의 일정한 적심 축조 방식을 가지고 있어 조선시대 궁궐 건물 기초 축조 방식에는 일정한 패턴이 있음을 확인할 수 있었다. 또한 14~17세기에는 일정하게 통일된 재료와 축조 방식(원형 잡석 적심(I-1))이 주를 이루다가 18세기 정조대를 기점으로 다소 다양해지는 양상을 새롭게 확인할 수 있었다. 이후 19세기 고종대에는 다양한 재료와 축조 방식으로 22가지 형식의 건물지 적심이 축조되는 것을 알 수 있었다. 그동안 궁궐 건물지 연구는 발굴조사가 많이 이루어진 경복궁 건물지가 주가 되어, 임진왜란 후 중건이 중단된 17~18세기 건물지의 편년을 확인할 수 없었다. 하지만 이번 연구를 통해 다른 궁궐의 건물지들을 함께 비교 검토함으로써 14세기 말~20세기 초 조선시대 전반에 걸친 궁궐 건물 기초 축조 방식의 시대적 흐름을 파악할 수 있었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권4호
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• pp.206-225
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• 2019

조선시대 문헌에서는 유리거울을 서양경(西洋鏡), 양경(洋鏡), 파리경(玻璃鏡), 파려경(玻瓈鏡), 석경(石鏡) 등 다양한 명칭으로 불렀고, 이를 경험하고 느꼈던 당시의 상황과 교역에 관한 자세한 내용을 살필 수 있다. 이를 통해 17세기 이후 청·러시아와의 교역을 중심으로 유리거울이 수입되었고, 조선 후기에 들어와 수입금지 품목에 포함되는 등 18세기에 들어와 사회적으로 큰 반향을 일으켰던 신문물로 확인되었다. 19세기에는 일상생활에 필요한 상품으로 더 크게 확대되었고, 특히 일본과의 교역이 눈에 띄게 성장하였다. 18~19세기의 유리거울은 개인이 용모를 확인하는 기본적인 용도에서 벗어나 상업적인 용도로까지 폭넓게 활용되었다. 당시 중국이나 일본을 방문했던 조선의 지식인들은 이에 관한 시각적 충격과 경험들을 글로 남겼고, 유리거울에 대한 유용함은 조선의 소비 욕구로 이어져 유리거울의 수입을 자극하였다. 이로 인해 18세기 이후 유리거울은 조선의 청동거울을 빠르게 대체하였고 유리거울을 이용한 새로운 공예품들이 제작 및 사용되기 시작하였다. 특히 실내에서 사용하는 공예품으로 일체식 유리경갑(一體式 琉璃鏡匣)을 개발해 전통적으로 사용해왔던 빗접과 함께 이용해 편리하였다. 당시 경갑의 인기는 국립중앙박물관 소장 <태평성시도(太平城市圖)>를 비롯해 조선시대 풍속화에서도 잘 볼 수 있다. 또한 중국의 기형으로 볼 수 있는 경대(鏡臺)도 조선에서 많이 제작했는데 서랍 개수와 크기, 상자 형태 등 다양한 방식으로 제작한 여러 형태의 경대를 살필 수 있다. 또한 휴대용의 작은 면경도 조선만의 미감으로 표현한 길상 문양, 장식 기법을 통해 품격 있는 공예품들로 제작되었다. 19세기에 들어와 프랑스, 네덜란드, 영국 등 유럽에서도 유리거울을 수입했지만 19세기 말 이후에는 일본식의 공예품들이 성행하였다. 일본 명치~대정시대에 유행했던 유리경대가 수입되었고 대형의 유리거울을 이용한 공예품들이 사용되었다. 이른 시기부터 있었던 경병의 경우 응접실처럼 큰 공간에 진설하거나 연회를 위해 중국·일본으로부터 수입했으며, 서양식으로 거울을 벽에 걸거나 부착해 공간의 밝기를 조절하고 외부의 풍경을 들여와 실내를 장식하는 방법이 도입되었다.