• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1125-1146
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• 2018

쉴드 TBM터널에 적용되는 세그먼트 라이닝은 주로 콘크리트로 제작되며, 시공 중 및 완공 후 작용 하중에 견딜 수 있는 충분한 강도가 요구된다. 한계상태설계법에 의한 세그먼트라이닝 설계는 주로 극한하중상태(ULS) 및 사용하중상태(SLS)에 대하여 검토하며, 상시하중과 임시하중에 대하여 발생 가능한 조합을 구성하여 적용한다. 또한 TBM에 의한 시공을 고려한 한계상태 설정과 구조해석이 필요하며, 특히 세그먼트라이닝은 현장에서 조립되어 원형구조물을 완성하는 방식이기 때문에, 콘크리트표면이 접촉하는 조인트가 필수적으로 존재하며 이 조인트를 통해 상당한 크기의 압축응력이 전달되므로 조인트에 대한 구조검토가 중요하다. 일반적으로 세그먼트 라이닝의 원주방향 조인트(circumferential joint)와 반경방향 조인트(radial joint)에서의 인장응력에 대하여 FEM모델이나 이론식으로 검토한다. 영국의 설계지침(PAS 8810, 2016)에 의하면, 버스팅을 일으키는 조인트에서의 압축응력은 원주방향 조인트(circumferential joint)에 잭 추력을 가하는 경우뿐만 아니라 반경방향 조인트(radial joint)에 축력이 전달되는 경우에도 발생하므로 버스팅 응력을 검토하여 세그먼트의 인장강도와 비교하여 필요할 경우 보강을 하여야 한다. 본 연구에서는 대표적인 한계상태설계코드인 EURO CODE와 AASHTO LRFD (2017)의 하중조건을 적용하여 조인트 응력을 비교 분석하였고, FEM해석을 통하여 버스팅(bursting)을 유발하는 조인트응력을 평가하고 발생경향을 이론식과 비교 분석하였다. 분석결과, 조인트 응력이 콘크리트의 허용 인장강도를 초과하는 경우가 발생하여 보강이 필요한 것으로 검토되었다. 따라서 조인트 버스팅 검토는 세그먼트라이닝 한계상태설계 시 설계항목으로 비중 있게 고려할 필요가 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권3호
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• pp.301-309
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• 2011

현재 국내 주택의 근간을 이루는 내력벽식 공동주택은 구조적 한계로 인해 단수명화되고 있다. 이로 인해 발생하는 재건축은 막대한 자원 및 에너지 소비와 건설폐기물로 인한 환경오염을 유발하고 있다. 정부는 이러한 문제 해결의 방안으로 리모델링이 가능한 라멘구조를 유도하는 인센티브 제도를 시행하고 있다. 따라서 새로운 개념을 적용한 라멘구조의 공동주택을 위하여 개발된 복합PC구조인 Green Frame은 내력벽식 및 기존 라멘조식 공동주택이 리모 델링이 어렵다는 단점을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 공사기간 단축이 가능할 것이다. 그러므로 본 연구에서는 Green Frame의 특성과 절대공기를 분석하고, 구조별 공동주택의 골조공사 공기와 비교 분석하여 차이점을 규명하였다. 그 결과 Green Frame을 공동주택에 적용할 경우 공기단축이 가능한 것으로 나타났다. 따라서 건설공사에서 공기는 매우 중요한 요소로 향후 성공적인 공동주택의 사업을 위해서 중요한 핵심기술로서의 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.113-122
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• 1999

일본 고베지진후 구조물 수직방향 내진거동의 중요성은 잘 인식되었으나 대부분의 내진설계규준에서는 지반조건을 규정하지 않아 수직방향 구조물 내진해석시 대개 토질과 기초조건을 무시하고 수행하였다 이 논문에서는 연약지반이 Taft 지진과 El Centro 지진의 수직방향 지진하중을 받는 구조물의 수직방향 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 기초크기, 기초 및 지반깊이 , 기초근입깊이 및 말뚝기초가 수직방향 내진반응스펙트럼에 미치는 영향에 대해 연구하였는데 지반은 UBC-97에서 분류한 Sa. Sc. SE를 기초크기는 중 대형 기초를. 기초 및 지반깊이는 30m 와 60m를 기초근입깊이를 0m와 15m를 고려하였으며 연약지반에 설치한 말뚝은 기성제 콘크리트 선단지지말뚝을 고려하였다 연구결과에 의하면 기초크기는 구조물의 수직방향 내진반응에 별 영향이 없지만 지반깊이는 수평방향 내진해석에서처럼 기초 및 60m까지 고려해야 하며 연약지반위에 설치된 묻힌기초와 얕은 말뚝기초는 구조물의 수직방향 내진거동을 크기 증폭시켰다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제6권5호
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• pp.89-101
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• 2005

건축공사의 프로젝트 초기단계에 있어서 관련조직 간의 정보전달은 프로젝트의 수행방법을 결정하는데 중요한 영향을 미친다. 그러나 실제로는 체계적인 분석방법 보다는 현장관리자의 경험에 의존하여 중요한 의사결정이 수행되어 왔다. 예를 들면, 건축공사 프로젝트에서 공법선택은 설계자의 경험에 의존한 의사결정으로 진행되어 왔다. 이로 인해 시공단계에서 불필요한 공법변경사례가 발생하여 공기지 연 및 공사비 상승을 초래하였다. 주된 원인은 건축공사 프로젝트의 특성을 반영한 합리적인 의사결정 프로세스에 관한 검토가 체계적으로 이루어지지 않았기 때문이다. 따라서 합리적으로 공법을 선택할 수 있는 지원도구뿐만 아니라 생산설계가 필요하다. 본 연구는 프로젝트 초기단계에서 다양한 영향요인과 연계하여 체계적인 생산설계과정과 의사결정모델을 제안하는 것을 목적으로 하였다. 이러한 관점에서 연구의 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 수순으로 연구를 진행하였다. 1)생산설계에 관한 선행이론을 분석하였으며, 2)구체공사에 있어서 프로젝트 제약조건의 분석을 통해 최적의 공법을 선택하는 과정에 대해서 고찰하였다. 3)생산설계의 문제점을 구체화하기 위해 사례연구내용을 분석하였다. 4)사례연구 및 전문가 면담의 결과를 분석함으로써 생산설계를 지원하기 위한 협력체 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 유사한 프로젝트에 적용할 수 있도록 체계적으로 축적된 자료로 관리되고 관련조직간 정보전달을 개선할 수 있는 유효한 도구로서 활용될 수 있을 것으로 예상되어진다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.173-183
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• 2010

본 논문은 I형 강재와 프리캐스트 콘크리트 바닥판으로 구성된 비합성 합성아치 생태교량에 대한 해석 및 실험 연구이다. 범용유한 요소해석 프로그램 ABAQUS(2007)를 사용하여 단위거더, 단위합성거더, 3거더 아치, 3거더 합성아치 등 4종류의 해석모델이 검토되었으며, 해석 결과를 토대로 모델별 거동특성을 분석하고, 3거더 합성아치 모형실험체에 설치될 응력 및 변형률 게이지 위치를 결정하였다. 본 연구의 정적파괴 하중실험에 사용된 실험체는 3개의 I형강 거더와 14개의 PC패널로 구성되어 있다. 모형실험체 정적파괴실험결과로부터 강거더 하부플랜지가 항복응력에 도달하는 시기의 재하하중은 유한요소해석을 통해 얻어진 정적하중과 17%정도의 차이를 나타내고 있으며, 실험체 파괴하중은 1,961kN으로 AASHTO LRFD 교량설계기준 (2007)의 단면 소성모멘트를 이용한 작용가능하중은 1,380kN으로 본 실험체는 충분한 내하력을 나타내고 있다. 해석결과와 실험결과를 토대로 새로운 형식의 비합성 합성아치 교량의 안전성과 강도가 충분히 발휘됨을 확인할 수 있었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.96-106
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• 2021

OSC (Off-Site Construction)기반의 PC구조는 기존의 시공 환경을 현장중심에서 공장생산-운반-현장조립의 단계로 전환하는 건설산업 혁신의 대표적 방안으로 거론된다. 그러나, 최근까지의 PC공법 관련 연구는 개별 부재의 기능개선과 생산성 증대를 위한 생산 체계 개선을 중심으로 이루어지고 있으며, 발주/설계/시공의 생애주기 단계에 보편적으로 적용할 수 있는 제도적/정책적 연구 개발은 부족한 실정이다. 특히, 표준화 된 비용산출 기준의 부재는 객관화된 적정공사비의 산출과 검증을 어렵게하여 PC공법 활성화에 장애가 되고 있다. 본 연구에서는 국내외 PC공법 공사비 기준을 조사하고 유사 표준품셈 항목을 분석하여 PC공법에 적합한 품셈 구조를 확인하였다. 이후, 현장조사를 통해 PC부재별 시공절차와 투입자원 을 확인하여 부재별 품 구성요소를 도출하였으며, 시공특성(높이, 부재중량)에 따른 품의 변화요소를 검증하여 공동주택 PC공법 현장설치에 적합한 표준품셈 체계를 제시하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.55-63
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• 2021

최근 건설공사 노동 및 현장 여건 변화에 따라 전통적인 현장 노동집약적 건설생산방식의 문제가 제기됨에 따라 이에 대한 대안으로 OSC 공법이 점차 확산되고 있다. 공동주택에서도 PC공법 적용이 지하주차장을 중심으로 확대되고 있으나 재래식 거푸집 공법에 비해 높은 원가 구조가 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 공동주택 공법 결정에 있어 핵심이 되는 경제성 평가에 있어 공사비 산정에 영향을 미치는 요인들을 국내·외 문헌고찰과 전문가자문을 통해 도출하고, PC공사 설계, 제작/운송, 시공 단계별 각 요인들의 중요도를 산업계 전문가를 대상으로한 의견조사를 통해 분석하였다. 공사비 절감 방안들은 설계 및 제작공정 개선에서 주로 도출되었으며, 이를 종합하여 PC공법 적용시 경제성 개선을 위한 주요 전략을 제시하였다. 본 연구에서 도출된 PC공법의 공사비 영향요인 및 개선 방안들은 향후 공동주택 PC공법 적용 확산을 위한 기술 개발에 방향성이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.93-106
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• 2021

일반적으로 세그먼트 라이닝 터널은 프리캐스트 콘크리트 세그먼트를 연결하여 하나의 링을 구성하고 터널의 진행방향으로 링을 서로 결합하여 형성한 터널을 말한다. 세그먼트 라이닝의 구조적 특성은 세그먼트 이음부의 거동에 따라 크게 달라지므로 이음부를 적절하게 모델링해야 한다. 지반 하중을 받을 때 세그먼트 이음부는 회전에 저항하는 힌지로 작동하며, 모멘트-회전 관계는 비선형 거동을 보인다. 세그먼트 이음부가 라이닝 거동에 미치는 영향을 파악하기 위해 실제 설계에 통용되는 일본 기준 및 Janssen 모델을 적용하여 세그먼트 이음부의 모멘트-회전 관계를 설정하였다. 또한 이 논문은 지압강도를 기초로 세그먼트 이음부의 회전강성을 결정하는 방법을 제시하였다. 가상의 설계조건에서 기존 모델 및 제시된 방법을 적용해 세그먼트 이음부의 회전을 추정하고 세그먼트 라이닝과 이음부에서 발생하는 단면력을 계산하였다. 세그먼트 이음부의 회전이 증가할수록 이음부의 접촉 면적이 감소하므로 세그먼트 이음부의 지압강도를 확인해야 한다. 이 논문은 세그먼트 이음부의 지압강도를 검토하기 위해 세그먼트 이음부의 회전강성을 결정하고 지압강도를 계산하는 일관된 방법을 제시하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.53-62
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• 2021

PC 부재 할당, 적재 계획은 차량적재 공간의 활용률을 높임으로써 차량에서 발생하는 이산화탄소 배출과 에너지 사용을 줄일 수 있으며, 또한 전체 프로젝트 비용을 절감할 수 있다. 이 연구는 PC 공사 공장관리자와 현장관리자를 대상으로 PC 부재를 차량에 할당 및 적재 계획을 수립하는 데 도움을 줄 수 있는 고려사항 18개를 도출하였으며, 도출한 18개 고려사항을 활용하여 IPA분석을 수행하였다. 주요결과, PC 부재 할당계획 시 "PC 부재 운반 차량 대수", "건설현장 내의 야적장 유무" 항목에 관한 고려사항 개선이 필요한 것을 파악하였다. 또한, PC 부재 적재계획에서는 "PC 부재 방향" 항목에 관한 고려사항 개선이 필요한 것으로 나타났다. 최근 들어 다양한 PC 부재 유형의 생산으로 인해 차량에 PC 부재를 안정적으로 적재하기 어려워 PC 부재 적재계획에서 비효율적인 차량 공간 사용, 불안한 적재 형태 등의 많은 문제가 발생하고 있다. 이 연구결과를 생산관리자가 부재 할당 및 적재 계획에 반영한다면 효율적인 차량 관리로 인해 경제적인 계획을 수립할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.30-42
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• 2022

OSC는 기획, 설계, 시공, 유지보수 등의 건설생산 전 과정에 걸친 공급망과 가치사슬의 한 유형으로 건설현장이 아닌 공장 등 제 3의 장소에서 제작한 후 현장으로 운반하여 설치 및 시공하므로써 최종 목적물을 생산하는 방식이다. 본 연구에서는 PC공법 및 RC공법을 적용한 공동주택 사례를 각각 1개에 대하여 공사비를 비교하였다. PC공법 적용(PC설계비 제외)의 경우 RC공법만 적용하는 경우에 비해 골조 단위물량(m³)당 골조공사비가 약 70% 내외로 증가(RC 공종 합계 기준 50%)함을 도출하였다. PC공법 적용 사례 전체 골조 공사비 중 PC비중이 90.2%로 'PC제작비'가 54.8%, 'PC조립' 28.5%, '운반'이 6.89%를 차지하여, PC제작 및 조립 부문에서 비용 절감 노력이 필요할 것으로 판단하였다. 또한, 비용과 편익을 함께 고려할 수 있는 의사결정 프레임워크 초안을 구축하였다. 편익의 경우 OSC 기술적 장점이 반영된 공사기간, 하자보수, 재해발생, 에너지효율, 소음/분진/폐기물, 온실가스 배출 지표를 제시하였다. OSC기반 PC 공동주택 도입 의사결정을 지원하기 위한 적용 효과 근거를 마련하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.