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과제기본정보

초고층 건축물 건설기술 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도시건축연구사업 과제번호 05CHUD-B042117-03
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 초고층 건축물 건설기술 개발
주관연구기관 (사)대한건축학회
총괄연구 책임자 성명 김진균
소속 (사)대한건축학회 직위 교수
기관 대표번호 02-525-1843 FAX 02-525-1845
총 연구기간 2003-12-30 ~ 2007-12-29
당해연도 연구기간 2005-12-30 ~ 2006-12-29

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
3차년도 1,525,999,000 420,000,000 1,459,040,000 1,879,040,000 3,405,039,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 초고층 건축물 첨단건설기술 자립 및 실용화
최종목표 초고층 건축물의 안전성, 경제성, 효율성의 제고와 국내 건설 산업의 기술경쟁력 확보를 위한 계획, 구조, 설비, 시공 분야의 통합 설계 및 실용화 연구개발 및 관련 기술의 보급을 최종 목표로 한다. ‘초고층 건축물 건설기술 연구단‘은 초고층 건축물의 안전성, 경제성, 효율성을 제고하고 국내 건설산업의 기술경쟁력 확보를 위한 건축계획, 구조, 설비, 시공 분야의 통합설계 및 실용화 기술의 연구 개발과 관련 기술의 보급을 목적으로 하고 있다.
연구내용 및 범위 고층 건축물은 거주성과 제반 성능이 안정되고 건설기술이 정착되어 생산성과 경제성이 확보된 것으로 평가된다. 그러나 초고층 건축물 건설기술은 현재 건설 경험도 부족하고, 계획？설계, 구조, 시공, 환경, 에너지 등의 제반 기술의 완성도가 떨어지며, 거주성과 방재 성능 등이 검증되지 않은 상태이다. 이처럼 미완성된 건설기술과 수요자의 주요구(住要求)가 반영되지 못한 설계기술은 불완전한 초고층 건축물을 양산할 소지가 크다 하겠다. 이런 점에서 과거 미완성된 기술로 건설된 조립식 아파트가 주택시장에서 실패로 판정된 사례는 초고층 건축물 건설기술의 완성이 무엇보다 중요하다는 것을 말해준다. 우리나라의 초고층 건축물 설계기술은 대락 선진국의 80-90% 수준에 와 있는 것으로 평가되며, 그중에서 선진국과의 기술적 차이는 주요구 분석, 구조시스템 최적화, 내진/내풍, 진동제어, 설비시스템, 건설관리 등과 같은 핵심 설계기술에서 나타나고 있어, 이 분야에의 집중적인 연구 개발이 절실하다. 이를 위하여 (1)계획 및 POE, (2)구조안전 및 시공기술((2-1)구조시스템 해석 및 설계, (2-2)최적화 및 설계자동화, (2-3)내진 및 내풍 설계, (2-4)진동해석 및 제어, (2-5)시공 및 재료), (3)환경조절 및 에너지절감 등 3 개 분야로 세분하여 연구를 수행한다. 각 세부과제별 연구내용은 다음과 같다. 1. 계획 및 POE : 초고층 주거 건축의 평가 모델의 개발 및 기술의 보급. 2. 구조 안전 및 시공기술 2.1 구조시스템 해석 및 설계 : 초고층 건축물의 구조안전 및 경제성 제고를 위한 구조시스템 및 세부요소 설계에 관련된 핵심기술의 개발 및 기술의 보급. 2.2 최적화 및 설계자동화 : 초고층 건축물의 구조설계의 최적화 및 설계자동화의 핵심기술 개발 및 기술의 보급. 2.3 내진 및 내풍 : 초고층 건축물의 국내 지진/바람 환경에 적합한 성능기반 설계 및 상세 방법에 관련된 핵심기술의 개발 및 기술의 보급. 2.4 진동해석 및 제어 : 기존 및 신규 초고층 건물의 풍 및 지진 진동응답을 저감시키기 위한 진동응답해석기술 및 진동제어 장치의 통합설계의 정립 및 기술보급. 2.5 시공 및 재료 : 초고층 건물의 생산성 향상을 위한 국내 실정에 적합한 건설기술의 개발 적용 및 기술 보급. 2.6 연구단 연구성과 활용 연구 : 초고층 건축에 적합한 기술지침서를 제공하여 기술 개발의 결과를 산업계에 공공기술로서 이전. 3. 환경조절 및 에너지 절감 : 초고층 건축물의 쾌적한 환경유지와 유지관리비 절감을 위한 효율적인 환경조절설비 및 에너지절감 시스템의 구축과 관련된 기술의 개발 및 보급
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 -주거성능 평가 및 향상을 위한 실용기술의 개발 -구조시스템 및 세부요소설계 관련된 핵심기술의 실용화 단계 -안전성, 경제성을 확보를 위한 최적 구조시스템 개발 및 설계 기술의 심화 및 실용화 -성능에 기초한 내진/내풍 성능평가 및 설계 기술의 심화 및 실용화 기술 개발 -풍/지진에 의한 진동해석과 진동제어 설계를 위한 실용화기술 개발 -쾌적한 실내 환경설비와 에너지 효율이 높은 유지관리 기술의 심화 및 실용화 기술 개발 -효율적이고 안전한 공사를 위한 시공 및 관리기술의 심화 및 실용화 -Delivery Model의 구축, 요소기술 모듈 통합 시스템 개발 -해외의 주요시장 분석, 공용공간 설계 기준 수립 -slim-floor 형식의 휨 및 전단 설계식 제안, 접합부 요소기술개발 -초고층 시스템, 저층부 전단벽 구조 검증 -피어와 기둥의 하중전달, 암반정착 피어기초와 매트기초의 설계법 개발 -최적구조시스템 선정을 위한 성능평가 가이드라인 개발 및 검증 -동적하중을 고려한 초고층 구조물의 최적설계방안 개발 -기존 및 개발 최적화 기술의 통합화 -초고층 건물의 진동해석 시스템, 성능기초 내진평가/설계 프로세스 및 프로그램, 접합부 상세설계 기술 개발 및 검증 -풍동실험을 통하여 초고층 건물의 일반화된 풍하중, 풍진동 평가기술 개발 -비부착 가새, 탄소성 댐퍼, 질량형 감쇠기 성능평가/설계법의 실무적용 -각 제어기법 비교 분석 -복합감쇠기, 점탄성감쇠기를 이용한 진동제어설계법 개발 -공기, 음, 열환경의 개선을 위한 구조, 외피, 설비 시스템 제안 -최적 설비설계 프로세스 구축 -개발 기술의 성능 검증 및 실용화 가능성 평가 -초고층 콘크리트 시공관리기법의 정립, 기존 거푸집의 대안 모색 -초고층 건물의 최적공정계획 모델 개발, 프로토타입 현장 적용 및 개선
연구성과 기술적 기대성과 -전문 평가방법의 일반화, 범용화로 평가운용 체제의 확대, 거주성 향상 -초고층 건물의 공간 배치와 수직 및 수평동선에 대한 평가기술의 개발과 적용 및 검증 -국내 실정에 맞는 초고층 구조시스템의 설계기준 마련 -초고층건물 구조설계 프로세스를 합리화함으로써 설계기간을 단축 -국내의 초고층건물 설계 통합화 및 최적설계 기술력 축적 -기존 초고층 건물의 내진성능 평가결과에 따른 향후 내진설계 방향 제시 -내진안전성과 경제성을 확보한 초고층 내진설계기술 확보 -풍동 실험 및 진동제어기술 개발에 따른 기술력의 경쟁력 확보 및 해외 의존에서 탈피 기대 -설비설계사무소의 설계능력 향상, 난방설비시공업체의 시공기술 향상 및 전체 건설산업의 기술력 향상을 유도 -초고층 건축물의 시공조건을 반영한 최적 공정계획 수립 하여 공정변이의 발생확률을 최소화
사회 경제적 파급효과 -개발된 기술을 적용하여 효율적인 구조해석/설계가 이루어지면 골조 공사비의 10-15%정도를 절감할 수 있으므로 매년 약 1000억 정도의 건설비를 절감 가능 -초고층 구조물의 성능기초설계 선진국으로 도약하는 계기 마련 및 국가 이미지 제고 -국내 약 300여개의 구조설계회사, 시공회사, 연구소등에서 사용이 가능하여 현재 초고층 구조물 설계 시 외국 회사에 지급하고 있는 기술료 절감가능, 해외 초고층 건물 설계 시장도 주도적으로 진출 가능 -초고층 공동주택 세대 내 정온한 실내 환경을 제공해 일반인들의 부정적인 인식을 재고시켜 건설업을 활성화 -다양한 공기영향요인의 비용 최적화를 통한 전체 공사비의 최소화 유도하여 초고층 건축생산의 효율성 제고 -풍동 실험 및 진동제어기술 개발에 따른 기술력의 경쟁력 확보 및 해외 의존에서 탈피 기대 -초고층 건물 운용시 동력비 절감, 건물 설계/시공시 생산비용절감 및 품질향상, 건설 산업 기술의 고급화 -세부요소기술의 개발을 통한 시공기술의 정립, 시공비의 절감 및 시공기간의 단축 등의 효율성 증대
활용방안 -초고층/초대형 복합건물의 다양한 공간 배치와 수직 및 수평동선의 계획에 있어서 중요한 평가 도구로 활용 -초고층 주거건축 설계사례 및 설계정보가 수록된 DB는 인터넷으로 검색 가능 하도록 개방하여 활용 -초고층건물의 설계자료 및 개구부의 에너지성능 평가 자료를 제시함으로써 초고층건물의 설계 및 시공에 적용 -시스템 적용으로 정도 높은 풍응답 평가 및 구축된 DB를 활용하여 풍응답 예측 -초고층 건축물의 내진해석 및 내진성능평가를 위한 실용적 기술지침서 개발 -초고층 건축물의 구조시스템 및 세부요소기술 개발을 통한 국내 건설 산업에 적용 가능한 시스템의 개발 -신기법을 이용한 수직부재의 부등축소량에 대한 예측 및 보정을 통한 시공상의 안정성 확보 -국내외 초고층건물 설계자와 건설회사 및 구조설계사무소 구조설계자를 활용대상으로 하며, MIDAS와 같은 기존 S/W업체에 기술이전 및 기업화가 가능 -초고층 건물의 내진안전성 및 구조형식의 타당성을 검증하기 위한 기초적인 요소기술로서 최적설계와 내진성능평가 등의 응용분야에 활용-개별 초고층 주거건축 사업자의 설계력 증진을 위한 평가모델로 활용 -해당 지역의 주택환경, 주거문화 등의 주택시장 분석과 각 지역에 맞는 설계안을 개발 -건물 층군별로 실무자를 위한 구조시스템 성능평가 가이드라인을 통해 설계단계에서 V.E.를 할 수 있도록 함
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 초고층건물 통합설계시스템 거주후평가 에너지절감 컴퓨터통합 건설관리
영문 High-rise Building Integrated Design System Post-Occupancy Evaluation Energy Saving Computer Integrated Construction
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