| 1차년도 |
□ 3차원 프리캐스트 콘크리트 벽체 입식 생산 몰드 개발□ 3차원 PC 벽체를 활용한 공동주택 Prototype 개발□ PC 벽체의 수직 및 수평 접합부 상세정리 및 특성정리□ PC 벽체를 활용한 공동주택의 주거성능 요구사항별 대응방향 정리□ 3차원 프리캐스트벽체의 설계 및 시공과정에 대한 유한요소해석 모델 개발□ 인양과 시공을 고려한 수직접합부 최적 위치와 이에 따른 벽판의 확장부분 설계 모듈 개발□ 지진하중과 풍하중에 대한 성능 확보를 위한 3차원 프리캐스트시스템의 설계기술 개발□ 시공성 및 내진성능 향상을 위한 3차원 프리캐스트 벽체의 수직접합부 상세개발
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- Battery Mold 선행 기술 조사- 3D PC 벽체 전용 Battery Mold 개발 * 탈부착형 내부 몰드 기술 개발 * 벽체 양생에 적합한 급열 양생 기술 개발 * 형상 변화에 대응 가능한 가변성 확보 * 개구부 구현 방안 개발- 시제품용 3D Battery Mold 제작 - 3차원 PC벽체에 적합한 공동주택 평면선정- 공동주택의 높이별 PC벽체간 접합방법 분류 * 5층이하 : PC보통구조벽 * 20층이하 : PC중간구조벽 * 20층초과 : PC중간 또는 특수구조벽- 수직접합부 : Strong Connection이나 Ductile Connection으로 구분- 수평접합부 : Splice Sleeve 또는 Corrugated Tube 등- 층간차음 및 세대간 차음성능- 누수, 단열, 결로 성능- 방화성능- 고강도 콘크리트 적용을 통한 벽체의 최적 두께 및 형상비 결정- 인양과 설치를 고려한 3차원 벽판의 최적 모듈화 결정- 유한요소해석 모델 개발을 통한 설계 및 시공과정 검증- 수직접합부 최적 위치에 대한 DB구축- 벽판의 확장에 따른 구조적 형상과 성능에 대한 연구- 성능설계를 통한 3차원 벽판의 횡력저항시스템 개발- 탄성설계를 통한 풍하중의 변위 및 이에 대한 변위 요구량 예측- 벽체의 강성을 이용한 최적의 내진성능 확보 기술- 프리캐스트 벽체간의 일체화 및 시공성을 확보하기 위한 수직접합부 상세 개발- 프리캐스트 벽체의 에너지 소산능력을 극대화하기 위하여 이력 댐퍼를 활용한 접합상세 개발- 전단성능 향상을 위한 내진슬릿 상세 개발- 수직접합부 유닛의 재료 물성을 분석하기 위한 실험적 성능평가
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
□ 기존 3차원 프리캐스트 벽체에 대한 설계기술이 전무후무한 상황에서 3차원 프리캐스트의 설계부터 시공까지 고려한 기술 개발은 프리캐스트 기술의 발전과 선진화를 가능하게 하며 국내의 새로운 건설시장의 창출 가능 □ 지진과 자연재해로 인한 프리캐스트 벽체에 대한 성능 저하를 감안한 내진성능 기반의 3차원 프리캐스트 벽체의 유한요소해석 모델 개발 및 검증을 통해 균열을 방지함으로서 보수/보강비용의 획기적 저감이 가능 □ 현재 2차원 프리캐스트 벽면 건설시장만이 존재하는 상황에서 3차원 프리캐스트 벽체의 생산기술 개발을 진행함으로서 항후 건설생산체계를 혁신적으로 개선하는 의미있는 시도로 볼 수 있음
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| 사회 경제적 파급효과 |
□ 기존 프리캐스트 벽면의 시공 과정을 효율적으로 재정립하여 자원 낭비 요소를 최소화하고 이에따라 현장 작업 중 발생하는 환경영향 요인 저감이 가능함□ 국내·외적으로 2차원 프리캐스트 벽체에 대한 연구 및 개발은 많이 진행되었지만, 자립과 확장이 가능한 3차원 프리캐스트 벽체에 대한 기술은 전무한 상황임. 따라서, 본 연구 개발을 통하여 3차원 프리캐스트 벽체의 내진성능 확보 및 생산기술 개발은 세계시장 독점이 가능함 □ 4차 산업혁명시대에 걸맞는 인공지능을 도입한 3차원 프리캐스트 시공과 설계 기술을 개발함으로서 미래지향적인 건설 생산체계를 도모함 □ 3차원 프리캐스트 벽체의 개발은 건축물의 내진성능과 심미성 두가지 요소를 모두 도모하여 시민들의 삶의 질과 국가적 이미지 제고가 가능함
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| 활용방안 |
□ 자립과 확장을 가진 3차원 프리캐스트 복합화 생산기술 개발은 진일보한 프리캐스트 벽체 생산 기술로서 기존의 2차원으로만 개발되어온 프리캐스트 설계와 시공기술의 영역을 확장할 수 있으며 이는 보다 더 큰 건설시장 개척으로 이어짐□ 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 현장 적용가능한 생산기법 개발과 시공 절차 개발을 하며, 해석과 실험에 의한 데이터를 바탕으로 최적설계를 진행하여 이전에 없었던 3차원 프리캐스트 내진성능 확보를 하여 국내외 유일기술로서 발돋움이 가능함□ 본 연구를 통해 생성된 3차원 프리캐스트 벽체의 생산기술 및 실증 데이터는 향후 건설산업의 새로운 시장 먹거리와 발전된 시공성과 경제성의 확보로 나타남
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