주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기
과제현황 목록

과제기본정보

2017 포항지진에서 드러난 벽식아파트 수벽과 날개벽 균열하자 및 탈락 등 재발 방지를 위한 내진설계/시공 Solution 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 20CTAP-C143093-03
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 시설물 안전 유지관리 기술 | 자연재해 저감기술 적용분야 건설업
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 2017 포항지진에서 드러난 벽식아파트 수벽과 날개벽 균열하자 및 탈락 등 재발 방지를 위한 내진설계/시공 Solution 개발
주관연구기관 세종대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 이기학
소속 세종대학교산학협력단 직위 교수
기관 대표번호 02-3408-3965 FAX 02-3408-3557
총 연구기간 2018-04-17 ~ 2020-12-31
당해연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 150,000,000 5,000,000 45,000,000 50,000,000 200,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 연구과제에서는 2017년 포항지진에 의하여 심각한 피해를 입은 벽식 아파트의 수벽과 날개벽 같은 비내력벽의 균열하자 및 탈락 등 재발 방지를 위한 내진설계/시공 Solution 개발을 목표로 함
세부목표는 다음과 같음
① 벽식 아파트의 슬롯형과 PC형 비내력벽 시스템의 해석모델 개발
② 벽식 아파트의 슬롯형과 PC형 비내력벽 시스템 상세개발 및 실험적 손상제어성능 평가
③ 벽식 아파트의 비내력벽 손상 최소화를 위한 구조설계법 개발 및 시공상세 개발

- 혁신기술(Renovation) : 수벽 및 날개벽에 대한 문제점에 대해 현실적이고 공학적인 해결방안을 개발함으로 국내·외적 독보적인 기술 확보 및 내진기술의 국제 경쟁력 확보
- 경제성(Economy) : 지진 발생 시 구조물에 대한 피해 저감 및 비내력벽 균열하자 및 탈락 등의 피해 방지를 통한 막대한 경제적 손실이 유발되는 보수·보강 비용 절감
- 지속가능성(Sustainability) : 비내력 시스템의 내진설계/시공 Solution을 개발함으로서 구조물의 내구성 증진을 통한 수명 장수화 가능
- 실용성(Practicality) : 공기단축 및 시공성을 요구하는 산업체 요구에 부응할 수 있는 비내력벽의 균열과 손상제어 기술을 제공
최종목표 본 연구과제에서는 2017년 포항지진에 의하여 심각한 피해를 입은 벽식 아파트의 수벽과 날개벽 같은 비내력벽의 균열하자 및 탈락 등 재발 방지를 위한 내진설계/시공 Solution 개발을 목표로 함
세부목표는 다음과 같음
① 벽식 아파트의 슬롯형과 PC형 비내력벽 시스템의 해석모델 개발
② 벽식 아파트의 슬롯형과 PC형 비내력벽 시스템 상세개발 및 실험적 손상제어성능 평가
③ 벽식 아파트의 비내력벽 손상 최소화를 위한 구조설계법 개발 및 시공상세 개발

- 혁신기술(Renovation) : 수벽 및 날개벽에 대한 문제점에 대해 현실적이고 공학적인 해결방안을 개발함으로 국내·외적 독보적인 기술 확보 및 내진기술의 국제 경쟁력 확보
- 경제성(Economy) : 지진 발생 시 구조물에 대한 피해 저감 및 비내력벽 균열하자 및 탈락 등의 피해 방지를 통한 막대한 경제적 손실이 유발되는 보수·보강 비용 절감
- 지속가능성(Sustainability) : 비내력 시스템의 내진설계/시공 Solution을 개발함으로서 구조물의 내구성 증진을 통한 수명 장수화 가능
- 실용성(Practicality) : 공기단축 및 시공성을 요구하는 산업체 요구에 부응할 수 있는 비내력벽의 균열과 손상제어 기술을 제공
연구내용 및 범위 ● 벽식 아파트의 슬롯형과 PC형 대체 비내력벽시스템의 해석모델 개발
­ - 포항지진사례의 정밀내진성능 평가를 통한 수벽과 날개벽 시스템 요구 성능제시
- 벽식 아파트 포항지진피해 사례 조사 및 비내력벽의 요구 내진성능 제시
- 벽식 아파트 구조해석모델 구축 밀 정밀내진상세평가
­ - 수벽과 날개벽 대체시스템의 설계 및 성능평가를 위한 해석모델 개발
­ - 수벽과 날개벽 대체시스템에 대한 구조설계 가이드라인 개발
- 슬롯형 및 PC형 비내력벽 해석모델링 가이드라인 개발
- 슬롯형 및 PC형 비내력벽 시스템 내진성능평가 가이드라인 개발
- 슬롯형 및 PC형 비내력벽시스템 설계 및 평가 프로세스 개발

● 벽식 아파트의 슬롯형과 PC형 대체 비내력벽시스템 상세개발 및 실험적 손상제어성능 평가
­ - 수벽과 날개벽 대체시스템 모듈 및 상세개발
- PC형 비내력벽 시스템 모듈 및 상세 개발
- PC형 비내력벽 시스템과 구조부재와의 접합상세 개발
­ - 수벽과 날개벽 대체시스템 적용 RC벽체의 실험적 내진성능평가 및 분석
- 실험방법 설정 및 실험체 설계
- 슬롯형 비내력벽 시스템의 실험적 내진성능평가
- PC형 비내력벽 시스템의 실험적 내진성능평가
­ - 수벽과 날개벽 대체시스템 보수·보강 공법 개발 및 검증

● 수벽과 날개벽 대체시스템 상세 개발 및 실험적 검증
- 수벽과 날개벽 대체시스템 모듈 및 상세 개발
- 수벽과 날개벽 대체시스템 적용 RC벽체의 실험적 내진성능평가 및 분석

● 대체시스템 보수·보강 공법 개발 및 검증
- 지진하중 하에 접합부 손상을 유도하는 슬롯형 및 PC형 비내력벽 시스템의 접합부 보수·보강 공법 개발
- 실험평가를 통한 보수·보강 공법 개발 및 검증
- 보수·보강 지침(안) 개발

● 벽식 아파트의 비내력벽 손상 최소화를 위한 구조설계법 개발 및 시공상세 개발
­ - RC비내력벽을 포함하는 현행 벽식구조의 설계/시공 문제점 분석
- 설계관행 및 RC비내력벽 적용 사례 조사분석
- 비선형 해석을 통한 설계 관행 및 RC비내력벽 존치에 따른 구조설계 문제점 분석
- 외부 비내력벽의 대체공법별 특징 비교, 분석
- 비선형해석결과 및 응답스펙트럼 해석법 비교를 통한 간편설계법 도출
­ - RC비내력벽을 포함하는 벽식 아파트 구조설계법 제시(PC등 대안공법 포함)
­ - 대체 비내력벽시스템 시공 최적화를 위한 적용성 평가
- 슬롯형 비내력벽 시공메뉴얼 개발
- 개발공법 실용화를 위한 설계예제 작성
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 ① 포항지진사례의 정밀내진성능 평가를 통한 수벽과 날개벽 시스템 요구 성능제시
② 수벽과 날개벽 대체시스템 모듈 및 상세 개발
③ RC비내력벽을 포함하는 현행 벽식구조의 설계/시공 문제점 분석
● 공동주택 포항지진피해 사례 조사 및 비내력벽의 요구 내진성능제시
● 공동주택 구조해석모델 구축 및 정밀내진상세평가
● RC벽체 지진 피해 사례 및 설계 현황 조사
● PC형 비내력벽 시스템 모듈 및 상세 개발
● PC형 비내력벽 시스템과 구조부재와의 접합상세 개발
● 현행 RC비내력벽에 대한 설계관행 및 RC비내력벽 적용 사례 조사 분석

연구성과 기술적 기대성과 -기존 RC벽체에 대한 내진설계기술이 집중되어 있는 상황에서 비내력벽의 손상제어 기술과 관련된 PC기술의 발전은 관련기술의 선진화가 가능하며, 국내의 새로운 건설시장의 창출 가능
-지진과 같은 자연재해로 인한 비구조벽에 대한 하자균열 및 탈락 등을 예상되는 지진운동 세기에 따라 효율적으로 방지함으로 보수/보강비용을 획기적으로 저감
-비내력벽에 대한 기술은 세계적으로 전무한 상황임. 본 연구개발을 통하여 비내력벽 부재의 내진성능 및 손상제어 확보 기술은 세계시장의 기술선점이 가능
-내진성능 확보 관련하여 RC벽체에서 국내외적으로 전단벽에 대해서만 기술이 개발되고 있는 실정임에 따라 성능확보의 한계가 있음. 하지만 비내력벽에서도 내진성능을 확보를 통하여 기술의 선진화가 가능하며, 국내의 독자적인 기술 확보가 가능함
사회 경제적 파급효과 경제적 측면
-아파트에서의 비내력벽(수벽 및 날개벽)의 내진성능 확보를 통하여 지진과 같은 자연재해로 인한 구조물의 손상 및 피해를 저감하고, 비구조체의 하자균열을 방지함으로서 보수·보강 비용을 획기적으로 저감할 수 있음
-기존의 보강재로 제작하여 날개벽의 추가 설치를 통해 보강하는 공법과 달리 처음 시공 시부터 내진성능 확보가 된 수벽 및 날개벽이 도입됨으로서 후에 추가적인 보강 비용이 저감되며, 내진설계/시공 Solution으로 인하여 공사비의 증대를 방지할 수 있음
-국내·외적으로 RC전단벽체에 대한 연구 및 개발은 많이 되었지만, 비내력벽(수벽 및 날개벽)에 대한 기술은 전무한 상황임. 따라서, 본 연구개발을 통하여 비내력벽 요소의 내진성능 확보 기술은 세계시장 독점이 가능함

사회적 측면
- 최근 경주 및 포항지진 발생에 의한 구조물의 피해로 인하여 내진설계를 강화 및 지원하려는 정부정책에 부합
- 최근 잦은 지진과 같은 자연재해 발생 및 구조물의 피해로 인하여 사회적으로 안전 불감증이 급증하고 있으며, 이러한 상황에서 시민들의 절반 이상이 거주하는 공동주택에 대한 내·외부적 지진에 저항함으로서 국민들의 삶의 질 및 국가적 이미지 제고 가능
활용방안 - 비내력벽 대체시스템의 내진설계/시공기술 solution개발은 향후 발생할 수 있는 지진재해에 대해 적극적이고 보다 진일보한 성능설계의 도입으로 선진화된 내진설계와 시공에 대한 국민의 기대를 충족할 수 있음
- 기존 기술의 문제점을 해결하고, 순수 국내 독자기술로 개발하며, 실험에 의한 데이터를 바탕으로 최적설계를 하여 내진성능을 확보를 하며 이를 통해 국내·외 유일 기술로서 기술수출의 발판을 마련
- 본 연구에서 개발되어진 수벽 및 날개벽 대체시스템의 데이터는 향 후 설계기준의 기초자료로 활용 및 반영을 통하여 구조물의 안전성을 충분히 보장할 뿐 아니라 예상되는 지진재해에 대해서 예상치못한 비구조재 부재들의 심각한 균열 및 탈락을 방지할 수 있는 내진설계 기준의 발전 및 보완이 가능할 것으로 예상됨
- 후에 본 기술의 확장을 통하여 아파트에 대한 비내력벽 요소 뿐만 아니라, 단독주택 및 다양한 용도의 구조물에서의 비내력벽 요소에 적용함으로서 건설산업 영역의 확장으로 새로운 먹거리 부가가치의 창조가 가능함
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 비내력벽 손상 제어 내진성능평가 벽식 아파트 포항 지진
영문 Non-Bearing Wall Damage Control Seismic Performance Evaluation Wall Type Apartment Pohang Earthquake
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 2. 최종보고서.pdf   다운로드
  • 담당부서해당 사업실
  • 담당자과제 담당자
  • 연락처 사업별 담당부서 보기