• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.205-208
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• 2012

Recent the free-formed architecture is smearing as a trend with the development of the digital equipment and technologies. The development of new method based on digital technology is required for the free-formed structure,, because the conventional construction methods are limited to shorten the construction period and to ensure the construction quality. Particularly, the development of the new method for the free-formed concrete structure is important. In this study, the developed method of the T-shape lightweight steel fabricated using CNC can control the geometries of the free-formed concrete structure based on the digital design. Also, new method is effective to ensure the precision of the construction and economic than the conventional construction methods.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권1호
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• pp.35-39
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• 2017

We used a construction method using a CNC milling machine, where free-formed molds were made by cutting EPS (Expanded PolyStyrene) foam with the CNC machine, to build free-formed buildings. CNC milling is off-the-shelf technology that can easily cut EPS foam; however its production cost is too high and the time to manufacture an EPS mold is too long. This paper proposes a novel cutting machine with a fast and cost effective mechanism to manufacture EPS concrete molds. Our machine comprises a cutter and Cartesian coordinate type moving mechanism, where the cutter cuts EPS foam using a hotwire in the shape of '$\sqcap$' and is capable of adjusting its cutting angle in real-time while keeping its cutting width. We proved through cutting experiments on the CNC machine that cutting time was greatly shortened compared to the conventional method and that the resulting concrete mold satisfied manufacturing precision.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권1호
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• pp.89-98
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• 2018

최근 비정형 건축물의 관심과 수요가 증가하면서 비정형 건축물 시공기술에 관한 중요도가 높아지고 있다. 그러나 국내의 비정형 콘크리트 부재 시공기술은 거푸집으로 제작하는 것에 많은 시공기간과 공사비용이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 비정형 콘크리트 부재 생산 시 생산기간을 단축하고 비용을 절감할 수 있는 LOM 방식의 3D 프린터를 이용한 비정형 콘크리트 부재 생산 프로세스를 제시하고, Mock-up test를 통해 생산프로세스의 타당성을 검증하였다. 연구결과, 본 생산 프로세스는 기존 강재 거푸집을 이용한 시공기술 대비 약 47.8% 제작기간 단축 효과와 56.2%의 비용절감 효과가 나타났다. 본 연구의 결과인 3D 프린터를 이용한 비정형 콘크리트 부재 생산 프로세스는 비정형 콘크리트 부재 생산의 생산성 향상을 비롯한 비정형 건축물 시공의 새로운 공법활성화에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1993년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.99-105
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• 1993

The purpose of this fundamental study is to investigate the mechanism of high strength concrete using the high calcium sulfate cement from a point of view in cement hydration and micro structure. As a results, it was found that the internal pores of concrete are decreased by using the high calcium sulfate cement, because the hydrates of Ettringite which is densified in structure is much formed in early ages at steam curing. In addition to the ettringite needs the 32 times of free water formed mixing water for hydration. This effect are not only decreased the water to cement ratio and also increase to comp, strength of concrete. It was conclude that these above the two facts are the main mechanism of high strength concrete using high calcium sulfate cement.

• Steel and Composite Structures
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• 제6권1호
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• pp.71-85
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• 2006

This paper presents the results of a series of tests carried out on cold-formed steel rectangular hollow and concrete infilled beam to column connections and frames. A stub column was chosen such that overall buckling does not influence the connection behaviour. The beam chosen was a short-span cantilever with a concentrated load applied at the free end. The beam was connected to the columns along the strong and weak axes of columns and these connections were tested to failure. Twelve experiments were conducted on cold-formed steel direct welded tubular beam to column connections and twelve experiments on connections with concrete infilled column subjected to monotonic loading. In all the experiments conducted, the stiffness of the connection, the ductility characteristics and the moment rotation behaviour were studied. The dominant mode of failure in hollow section connections was chord face yielding and not weld failure. Provision of concrete infill increases the stiffness and the ultimate moment carrying capacity substantially, irrespective of the axis of loading of the column. Weld failure and bearing failure due to transverse compression occurred in connections with concrete infilled columns. Six single-bay two storied frames both with and without concrete infill, and columns loaded along the major and minor axes were tested to failure. Concentrated load was applied at the midspan of first floor beam. The change in behaviour of the frame due to provision of infill in the column and in the entire frame was compared with hollow frames. Failure of the weld at the junction of the beam occurred for frames with infilled columns. Design expressions are suggested for the yielding of the column face in hollow sections and bearing failure in infilled columns which closely predicted the experimental failure loads.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.5-6
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• 2016

When concrete exposed to low temperatures, the free water in the concrete is freeze. If the pressure developed exceeds the tensile strength of the concrete, the cavity will dilate and rupture. It cause expansion and cracking, scaling and crumbling of the concrete. In this study, to prevent such damage, five different types of form were used. Concrete was poured into each form, cured for 7 days at temperature of -10℃. To measure the temperature history, two thermocouples were installed on each of the inside and outside. And to measure the compressive strength, collected core from each form. The maturity is formed by temperature history. The maturity and the compressive strength has a correlation.

• Computers and Concrete
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• 제16권1호
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• pp.125-140
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• 2015

This paper describes the numerical calculation of elastic properties of a simulated microstructure of cement paste from very early age, when most previous models fail to give accurate results. The development of elastic properties of tricalcium silicate pastes was calculated by discretising a numerical resolution-free 3D vector microstructure to a regular cubic mesh. Due to the connections formed in the microstructure as an artefact of the meshing procedure, the simulated elastic moduli were found to be higher than expected. Furthermore, the percolation of the solids was found to occur even before hydration started. A procedure to remove these artefacts, on the basis of the information available in the vector microstructures was developed. After this correction, a better agreement of the experimental results with calculations was obtained between 20% and 40% hydration. However, percolation threshold was found to be delayed significantly. More realistic estimates of percolation threshold were obtained if either flocculation or a densification of calcium silicate hydrate with hydration was assumed.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권2호
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• pp.171-181
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• 2020

최근 비정형 건축물이 한 나라의 기술적 우월성을 나타내는 새로운 척도로 부상하기 시작하면서 비정형 건축물을 효율적으로 제작하는 기술이 중요해지고 있다. 하지만 기존의 목재, 철재 거푸집 등을 CNC 기술로 가공하여 비정형 거푸집을 제작하는 방식은 제작시간과 재료 비용 측면에서 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술을 통한 비정형 EPS 거푸집 제작 공법을 개발하고 제작 프로세스를 제시하였다. 또한 실물 모형 시험을 통해 기존 CNC 밀링 기술과의 제작시간 및 정밀도에 대한 비교 분석을 실시하였다. 연구결과, S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술을 활용할 경우 CNC 밀링 기술 대비 약 57.4%의 제작시간 단축 효과가 있었다. 또한 S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술의 경우 설계도면 대비 약 20.5mm의 오차의 최대 절댓값이 발생하였다. 본 연구의 결과는 거푸집 제작시간과 정밀도 측면에서 S-LOM 방식 기술의 현장 적용 가능성을 확인하여, S-LOM 방식 기술의 개선 및 공법 활성화에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.693-696
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• 2008

최근에 개발된 이방향 휨인장 시험법(Biaxial Flexure Test; BFT)을 적용하여 이축 인장강도를 측정한 결과 원형 시편에 1${\sim}$3개의 초기 균열이 불규칙 하게 발행한 후 파괴되는 것이 일반적이며, 실험체의 크기가 증가함에 따라 상대적으로 균열의 개수가 증가하는 양상을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한, 일방향 휨인장과 마찬가지로 이방향 인장상태의 균열강도의 크기효과에 관한 연구를 위한 각종 변수의 선택에 따른 이방향 휨 인장시험체의 거동을 삼차원 유한요소 해석을 통해 분석하였으며, 지점간의 지름, 하중재하판의 지름, 시험체의 두께와 여유길이 등이 주요변수로 고려되었다. 분석결과 시험체가 b/a>0.4인 경우에서는 h/a가 증가할수록, 여유길이의 크기가 작을수록 이방향 휨인장 응력 산정식과 일치함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1665-1673
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• 2013

최근 건설 산업에서는 기능과 조형미를 갖춘 비정형 구조물에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 추세이다. 거푸집 기반의 시멘트 구조물은 구조물의 강도, 시공의 용이성, 치수 정확도, 표면 거칠기 등의 측면에서 장점들을 가지고 있지만, 다양한 비정형 구조물을 건설하는 데 있어서는 공사비용과 공사 기간을 증가시키는 한계점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 미국과 영국에서는 이미 쾌속 조형 기술을 건설 분야에 적용시킨 Contour Crafting이나 Concrete Printing과 같은 적층 시공 시스템이 산 학 간의 공동연구를 통해 개발되었다. 국내에서는 이에 관련된 연구가 전무하여, 본 기술로부터 융합 및 파생될 수 있는 가능성이 가로막힌 실정이다. 본 논문에서는 거푸집 없이 자유 곡면 형태의 구조물을 시공할 수 있는 자동화 적층 시공 시스템의 프로토타입 개발에 관련된 기계, 제어 시스템을 포함한 설계 요소들에 관하여 기술하였다. 적층형 시공에 적합한 재료는 섬유보강모르타르를 압축강도, 유동성 및 점도, 경화시간 실험을 통하여 선정하였다. 선정한 모르타르 배합비로 자동화 적층 시공 시스템에서 이송 및 압출 실험을 수행함으로써 적층 시공 시스템의 성공적 개발 가능성을 입증하였다. 본 연구의 결과를 기초로 향후 자동화 적층 시공 시스템을 보완한다면 토목 및 건축의 다양한 응용 분야에 확대하여 적용할 수 있을 것으로 기대된다.