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과제기본정보

장수명화되고 재사용 및 재활용이 가능한 철골구조시스템 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도시건축연구사업 과제번호 04CHUD-C042168-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 장수명화되고 재사용 및 재활용이 가능한 철골구조시스템 개발
주관연구기관 한국건설품질연구원
총괄연구 책임자 성명 이성민
소속 (재단)한국건설품질연구원 직위 부원장
전화번호 02-501-5561 FAX 02-501-6423
총 연구기간 2004-08-20 ~ 2007-08-21
당해연도 연구기간 2004-08-20 ~ 2005-08-19

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 206,000,000 16,360,000 53,640,000 70,000,000 276,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 정부는 2002년 국가기술지도에서 10년 후 1인당 GDP 2~3만 달러·국가종합경쟁력 세계 10위를 지향한 5대 국가과학기술발전 비전을 설정하였다. 상기 비전을 구체화한 국가기술지도(NTRM) 중 건설산업 분야의 발전전략의 핵심은 인간, 자연과 상생하는 인프라 건설이다. 따라서 건축산업 분야의 친환경·자원절약형 건축기술의 개발은 건축의 미래이자 현재라고 할 수 있다. 건축분야의 친환경기술이 가장 발전된 상태로 평가되는 일본에서조차 구체적인 친환경 건축구조시스템 프로토타입은 제시하지 못하고 있는 상태이다. 친환경·자원절약형 건축기술의 구현을 위한 건축구조분야의 핵심기술은 장수명화되고 재사용 및 해체가능하고 재활용이 용이한 건축구조시스템의 개발이다.
최종목표 최종적으로 구조부재의 재사용과 설치·해체 및 재활이 용이하고 장수명화된 파괴모드 제어형 건축구조시스템을 개발하고자 한다.
▶ 장수명화 구조시스템이 조우할 수 있는 지진하중의 산정과 국내지진하중의 크기를 고려한 새로운 응답스펙트럼의 제안
▶ 재사용과 재활용이 용이하고 국내진하중의 크기를 고려한 내진성능이 우수한 강성/강도 제어형 기둥-보 접합부 및 패스너 개발
▶ 에너지흡수능력이 우수하고 안정적인 이력거동을 갖는 내진요소 HyVicon 개발
▶ 제안된 구조시스템의 장수명화를 보증하는 표준형 주각부 개발
▶ 개발된 구조시스템의 구조·시공 성능 검증 및 설계·시공·유지관리 지침 작성
연구내용 및 범위 ■강도/강성 제어형 접합부 및 고변형성능 패스너 개발 - 시제품 제작, 내진성능실험, FEM해석, 고지능형 지진응답실험 (on-line test)
■내진요소 및 주각부의 개발 - 시제품 제작, 내진성능실험, FEM해석, 고지능형 지진응답실험 (on-line test)
■제안된 구조시스템의 내진성능 평가 - Mock-up test 및 시공성·경제성 평가, Push-over analysis 및 탄소성 지진응답해석
■구조시스템의 성능스펙트럼 제안
■자원절약형 건축구조시스템의 설계·시공·유지관리 지침 작성
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 1.강도/강성 제어형 접합부개발 2.고변형성능 패스너 개발 3.고지능형 지진응답실험 (on-line test) 시스템 개발 4.동등한 파괴확률을 갖는 지진하중의 산정 및 지진응답스펙트럼 제안 1.기존 볼트접합부의 내진성능 평가 - 자료수집, 정적하중실험, FEM해석 2.강도/강성제어형 접합부 및 고변형성능 패스너개발 - 시제품 제작, 구조성능실험 3.On-line test platform 구축 4.1000년 재현주기의 지진하중의 산정 - 모델정립 5.변위, 속도, 가속도 응답스펙트럼 제안 - 모델정립
연구성과 기술적 기대성과 ■ 건축구조시스템의 장수명화
- 유지관리 기술의 향상, 리모델링 산업의 활성화
- 장수명 Skeleton에 의한 Infill 시스템의 즉극적 개발 유도
■ 구조부재의 재사용 및 재활용
- 공기단축, 공사비 절감 ; 환경부하 절감, 자원절약
- 구조물 해체기술 및 대형운송기술 발전
■ 내진설계기술의 발전
- 고지능형 지진응답실험시스템 개발 활성화
- 내진설계기법의 향상
■ 장수명화에 따른 지진하중의 산정 및 응답스펙트럼 제안
- 하중규준 및 설계법(성능설계법)의 변화에 대비
사회 경제적 파급효과 ■ 본 연구에서 개발하고자 하는 건축구조시스템의 핵심은 건물의 장수명화와 구조부재의 재사용이다. 건물이 장수명화되면, 건물의 신축에 의한 자원의 절약, 에너지소비량, 폐기물량 등 환경부하를 저감시킬 수 있고, 물리적 내용년수가 다한 건물의 재건축시 발생되는 사회적·경제적 기회비용을 절감할 수 있다.
■ 그리고 정책적 판단이나 사회적 요구에 의한 재건축이나 건물의 이전시 기존 건물의 구조부재를 재사용함으로써, 경제적·사회적 비용을 직접적으로 절감할 수 있을 것으로 판단된다.
■ 또한, 재사용 및 재활용이 용이하고 내진성능이 우수한 구조시스템에 대한 요구 및 수요증가와 이에 따른 환경친화적인 재료 및 건축구법 개발로 인하여, 경제우선의 개발지향의 건축산업 구조에서 친환경 건축산업구조로의 전환이 급속히 이루어 질 것으로 판단된다. 또한 기존의 개념적인 연구에서 탈피하여 본 연구에서 제안하고자 하는 건축구조시스템은 상용화 및 표준화작업이 가능하다.
활용방안 ■ 본 연구에서 개발하고자 하는 장수명화되고 재사용 및 재활용이 가능한 자원절약형 건축구조시스템은 HyVicon, 고변형성능 패스너, 강도/강성제어형 접합부, 장수명 보증형 주각부로 구성된다. 이러한 요소기술은 독립된 기술로서 건설신기술 및 특허출원이 가능하고, 개별제품으로 산업생산이 가능할 것으로 판단된다.
■ 신축 건물에 재사용/재활용 구조부재를 적용함으로써, 자재수급의 불균형에 대응하고 건설비용의 증가를 억제하여 건설산업의 국제적인 기술력 확보에 크게 기여할 것으로 판단된다.
■ 최종적으로 본 연구의 장수명화되고 재사용 및 해체가 용이한 건축구조시스템은 현재 국내외적으로 가장 진일보한 친환경 건축구조기술로서, 관련기술의 국제공동연구와 해외이전 등을 통하여 국제적인 협력이 가능할 것으로 판단된다. 또한 산업체에 기술을 이전하여 자원절약형 건물의 건축을 도모하고, 건물분양시 차별화된 시장성을 확보할 것으로 예상된다.
■ 연구결과의 활용가능성을 높이기 위하여, 건설사, 구조설계사무소, 유틸리티 설계사무소 등을 대상으로 순회세미나를 실시하고, 제안된 의견을 최대한 반영하여 구조시스템 개발에 적용하고자 한다. 또한 참여기업은 현장적용 및 산업화를 위하여, 설계편이성 및 현장적용성 향상을 위한 업무를 수행하고자 한다.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 재사용 재활용 장수명 내진요소 온라인실험
영문 Resue Recycling Long-life Seismic-resistant element On-line test
최종보고서
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