1차년도 |
요소기술개발 및 기반구축1-1.장경간 초경량 철골구조설계 기술1-2.장경간 초경량 철골부재의 성능 요소평가 기술 개발1-3.장경간 초경량 철골부재의 모듈화를 위한 첨단 시공기술 개발 및 보급화 기술
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1) 장경간 초경량 철골구조설계 기술- 비닐하우스용 농가맞춤형 최적화 구조시스템 개발- 기존의 PEB 축사 표준모델에 대한 안정성 분석 및 기본모델 개발- 기존 유리온실모델 시스템에 대한 안정성 분석 및 구조설계기술 개발2) 장경간 초경량 철골부재의 성능 요소평가 기술 개발- 철골농촌시설물의 재해하중 평가 및 구조안전성능기술개발- 초경량 장경간 구조시스템 적용 소재 및 부재 선정/평가- 폭설하중 지지능력을 결정하기 위한 진동계측에 근거한 전체성능평가 실험방법 개발3) 장경간 초경량 철골부재의 모듈화를 위한 첨단 시공기술 개발 및 보급화 기술- 농촌시설물의 시공 및 부재요소별 부품화 기법개발- 국내외 농촌시설물 건설 프로세스 및 사용자 요구사항 분석기법개발- 장경간 초경량 농촌 시설물의 타당성 분석 및 표준화 방안 연구
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연구성과 |
기술적 기대성과 |
1) 농촌시설물에 대한 구조형식과 재료 변화- 장경간 초경량 철골구조시스템ㆍPEBS 설계기술ㆍ형태생성기법 개발로 인한 기존 농촌시설물에 비해 시공성 및 안정성의 확보.- 재료의 물리적 특성을 적용한 부재별 성능개선 및 보급화로 기상이변 재해하중(폭설, 태풍, 폭우)으로부터의 피해 감소 2) 장경간 초경량 철골구조시스템의 개발- 지역적 특성에 맞는 효율적인 대형 농촌시설물의 건립 가능- 대형 농촌시설물에 대한 건축 기술수준 향상과 더불어 농촌 시설물의 질적 수준 향상- 장경간 초경량 강재의 부재적 특성을 고려한 프로그램 개발에 의한 방재 철골 구조시스템의 효율적인 관리 시스템 확보3) 생산시설과 연계한 대량생산에 대한 기회 제공- 개발된 최적 시스템의 실용화로 재해하중으로 인한 농촌의 경제적 손실을 줄이고 보다 안정적인 수익과 더불어 질적 수준 향상- 향후 장경간ㆍ초경량화를 통한 방재철골시스템의 효용성 극대화로 국내 농촌 시설물의 구축기술이 향상되고 국제 표준화면에서 해외관련 산업의 확산 뿐 아니라 생산시설과 연계한 대량생산에 대한 기회 제공4) 철골시스템 개발을 통한 농촌시설물에 대한 설계기준 마련- 농촌 시설물에 대한 신개념의 경량철골개발 및 시공업자들의 시스템에서 실질적인 개발과 설계기준 마련- 장견간 초경량 구조해석 프로그램의 개발과 최적 철골 단면 및 철골구조시스템이 선정됨으로서 새로운 농촌시설물의 기반을 다질 수 있는 기회 확보5) 농촌시설물의 부품화 및 모듈화 그리고 유지보수 - 농촌시설물 모델별로 필요로 하는 제품의 부품화와 모듈화로 전문가의 도움 없이도 농촌 주민의 직접 설치용이- 재활용이 가능한 강재 사용과 유지관리 및 교체가 용이한 부품화된 내외장재 적용을 통한 농촌지역의 건설폐기물의 최소화 및 모형조립? 시공 활성화6) 새만금 단지 내의 원예단지 등에도 바로 적용할 수 있는 기술력 확보- 호남지역의 새만금 사업에 계획 중인 대단위 원예시설의 시설물에 대한 자연 재해하중으로 부터의 안정성에 대한 연구 추진 - 농촌시설물을 구성하고 있는 다양한 재료에 대한 성능과 환경에 따른 강재의 영향성 및 내구성 분석을 통한 농업부야에서의 기반 조성을 위한 기술력 확보
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사회 경제적 파급효과 |
1) 농촌 경제ㆍ문화적 수요에 대응- 농업경제ㆍ문화적 수준 향상에 대응하는 비닐하우스 수요 증가 예상- 농업경제 활성화에 따른 수요 증가에 대응 2) 기술개발에 따른 경제적 효과- 재해하중 방재 철골구조 시스템에 대한 내구성 향상 및 유지관리 기법을 개발하고 적용함으로써 낙후된 농촌시설물에 대한 재해 예방 및 재해 복구비용 절감- 화훼류 가격경쟁력 향상으로 수출 금액 증가 가능- 장경간 초경량 철골구조시스템 생산 관련한 지역산업 활성화 유도로 지역 경기 회복에 기여 3) 기술 수입 대체 효과- 국내 보유로 관련 기술 비용 대체 효과 기대4) 생산성 향상에 따른 비용절감- 농촌시설물의 규모의 확대로 인한 생산성 확대- 매년 발생하는 자연재해에 의한 농촌시설물의 피해예방에 따른 사회간접비용의 감소효과 5) 고용 창출 효과- 설계 및 시공 분야 전문 엔지니어 일자리 창출- 재료 및 소재 산업 확대로 해당 분야 전문업체 등장- 관련 기술 자립으로 국내 농촌시설물 및 철골시스템 시장 확대- 경제 성장에 따른 문화적 수요 상승에 국내 기술로 대응- 중국, 동남아시아, 인도 등 해외 농촌시설물 및 철골시스템 시장에 자체 기술로 해외 진출 가능6) 건설회사 매출액 증대- 농촌시설물 및 철골시스템시장 확대로 건설회사 매출액 증대- 기술집약적 설계 및 시공 기술 수요로 고부가가치 창출 및 이익 실현- 관련 고급 기술력을 이용한 설계 및 엔지니어링 등 해외시장 고부가가치영역점유율 향상- 관련 소재 산업 활성화와 매출 증대7) 시설원예의 국제경쟁력을 확보- 정부에서 추진중인 효율적인 경영을 위한 집단화사업과 농림정보화 사업이 정책적으로 추진중(2008년 이후부터 규모확대)- 시설원예의 기술적 기반을 강화하는 동시에 장래 시설원예산업의 전산정보화를 통한 인프라구축- 온실설계에 관한 종합적이고 체계적인 연구의 추진이나 시설농가의 지도에 필요한 기술개발이 정립
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활용방안 |
본 연구의 효율적인 진행과 연구개발 후 효율적인 운영을 위해 다음과 같이 사업화, 실용화 연계 방안을 구상하고 있다.(1) 전북대학교 공학연구원 내에 장경간 초경량 철골구조 농촌시설물 센터 설립- 전문 연구진을 중심으로 개발, 축적된 기술의 보급 활용을 위한 기술센터 설립- 농촌시설물의 기술센터 보유 기술 이전- 각종 요소 기술에 대한 유지관리 업무 수행- 농촌시설물의 건설기술에 대한 전문가 집단으로서 기술지원 수행(2) 기술 데이터베이스 구축- 지역별 농촌방재철골시스템 구축(구조설계, 성능평가, 시공 등)을 위한 데이터베이스 구축- 기술 수요자(건설회사, 설계 및 엔지니어링)에 소요 기술 제공(3) 기술/소재/기준의 제정, 개정, 인증 사업 추진- 방재 철골시스템에 대한 다양한 특허출원- 농촌시설물의 철골부재 부품화 및 모듈화 - 철골시스템을 농촌에 적용하기 위한 시방서 제작- 개발된 기술/소재/기준에 대한 지속적 개선, 개정 작업(4) 개발된 연구의 현장적용- 개발된 기술은 참여 및 협동 업체들을 중심으로 실제 현장에 이용할 수 있도록 기술이전과 기술지도 - 현장 적용에 의한 기술 검증 및 제품화- 농촌시설물의 시범시설물 건축(5) 미래원천 기술 확보 및 후속연구 제안- 새만금 방조제 시설원예 단지 조성에 폭설을 위한 방재철골시스템의 타당성을 적극적으로 검토- 대형화 규격화될 미래의 농촌시설물에 대한 건설 기술의 밑바탕 마련
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