비정형구조의 3차원 좌표제어를 위한 CNC Twisted Tube 공법 적용-대구 대표물문화관(The ARC)를 중심으로-

류한국,김성진 한국건축시공학회 2013 한국건축시공학회지 Vol.13 No.5

Generally, the envelope of a freeform building is composed of a structure made with rectangular or C-shaped steel pipe, and steel or aluminum panel finishes on the structure. However, these construction methods increase material loss and cost and time. There are also numerous cases of misunderstanding of design and difficulties in construction, which frequently cause construction errors. Such construction errors decrease construction productivity, resulting in poor construction quality and the need for rework, as well as cost and time overruns. To solve the problem, this study proposes a 3D coordinate control technology for freeform structure implemented through a CNC(Computerized Numerical Control) Twisted tube method, and by extension, develops a BIM-based envelope construction method for freeform building. 최근 건축은 정형의 건축물의 외관과 설계 범위를 벗어난비정형의 설계, 시각화, 3차원 모델 구현이 이루어지고 있다. 일반 정형건축물과는 달리 비정형건축물의 지붕과 외벽은 디자인 중심의 외벽시스템과 배수, 방수의 성능을 지닌지붕마감시스템으로 설계되고 시공되었다. 그러나 비정형건축물은 외벽과 지붕의 구분이 없어지고 외피로의 개념으로 통합된다. 또한 건축설계의 디자인 트렌드가 정형에서비정형의 자유로운 형태로 급변하고 있어 각종 현상설계 및턴키 등 설계경기의 당선을 위하여 비정형의 건축물이 자주등장하고 있다. 기존 비정형 건축구조물의 곡면외피를 시공하기 위해서는스틸 각파이프나 C형강으로 비정형 형태를 만들고 거기에외장을 시공한다. 그러나 이는 공사 기간 지연과 높은 공사비용이 소요되는 문제점이 있다. 제작, 설치, 검측 후 비정형 패널의 부착 오류, 줄눈의 불일치, 곡면의 직선 시공 등의 오류가 매우 빈번히 발생하고 있다. 이에 본 연구는 3차원 좌표제어 기술의 하나인 CNC Twisted Tube 공법을 적용한 구조체의 시공과정을 면밀히검토하여 3차원 좌표제어 기술로 비정형 건축물의 구현 방안을 제시한다.

20년 이상 경과된 노후건축물의 단열재 성능평가에 관한 실험적 연구

김현진,최세진 한국건축시공학회 2019 한국건축시공학회지 Vol.19 No.6

Recently, the international community signed a climate change agreement to prevent global warming. Yet currently,the fossil fuels have been widely used in to supply building energy for cooling and heating. The Green Buildingcertification (G-SEED), an energy efficiency rating for new or existing buildings requires that buildings meet certainconditions. Insulation is used as a building material to reduce the energy supply to buildings and to improve thethermal insulation, and it accounts for more than 90% of the total heat resistance provided by the building surfacecomponents that meet the energy-saving design standards of new buildings. In this investigation, a performanceevaluation study was conducted through an experimental study by directly extracting the foam polystyrene insulationon-site during the remodeling of a building that was in the range of 22~38 years old. Through tests, it was found thatthe thermal conductivity of the extrusion method insulation (XPS) was reduced by 48% and the compressive strengthof XPS decreased by 36% compared to KS M 3808, which is the initial quality standard. For bead method insulation(EPS) with a thickness of 50mm, the thermal conductivity, the compressive strength, and flexural failure load weresimilar to the initial quality standard. Therefore, in the calculation of the primary energy requirement per unit area peryear, the performance of bead method insulation can be estimated simply by considering the thickness of the insulation,while a correction factor that considers its performance deterioration should be applied when extrusion methodinsulation is used. 최근 국제사회는 지구온난화 방지를 위한 기후변화협약을 체결하고 건축물의 냉방 및 난방 에너지로 공급하는 화석연료 사용을 줄이고자 신축 또는 기존건물에 대한 녹색건축인증(G-SEED) 및 에너지효율등급, 건축물 에너지절약 설계기준 등을 일정조건 이상인 건축물에 의무적으로 적용하고 있다. 건물에 공급하는 에너지 공급을 줄이고 보온성을 향상시키는 건축자재로 단열재가 사용되고 있으며 신축건축물의 에너지절약 설계기준을 만족하는 건물외피 구성재료 중 총 열 저항성의 90% 이상을 차지하고 있다. 그러나 기존건축물에 시공된 단열재의 경시변화에 대한명확한 자료가 부족하여 건축물의 에너지성능 판단기준인단위면적당 1차에너지 소요량 산정에 대한 의문점을 갖게되었다, 이에 20년 이상 된 노후 건축물의 리모델링 현장에서 단열재(압출법,비드법)를 직접 채취하여 단열재성능을비교·평가하였다. 실험결과, 압출법(XPS)은 생산초기 품질기준인 KS M 3808보다 열전도율은 48%, 압축강도는36%가 저하되어 본래의 성능을 발휘하지 못함을 알 수있었고, 비드법(EPS)의 경우 단열재 두께가 50mm인 경우 열전도율과 압축강도, 굴곡파괴하중 등이 생산초기 품질기준을 유지함을 알 수 있었다. 따라서 비드법의 경우 단열재 두께를 고려하여 현재의 단위면적당 1차 에너지소요량을 기존대로 산정하고, 압출법의 경우는 단위면적당1차 에너지소요량 산정시 보정계수를 적용해야 할 것으로 판단된다.

화재 위험요소의 도출을 위한 노후건축지구의 공간구성 특성분석

손병훈,강경하,류정림,노승준 한국건축시공학회 2022 한국건축시공학회지 Vol.22 No.1

The proportion of buildings over 30 years old in Korea has increased, from 29.0% in 2005 to 37.8% in2019. These old buildings were built during a time in which there was a lack of building-related safetystandards in areas such as fire safety performance. Worse, during their years of use, many such oldbuildings have had illegal changes and extensions made, making them more vulnerable in terms ofsafety. Fire safety investigations are being conducted to prevent large-scale disasters in multi-usebuildings, but no investigation has been conducted at the regional district level, where small-scale oldbuildings are concentrated. Therefore, to identify fire risk factors in the old building district where oldbuildings are concentrated, the composition characteristics of the buildings were first analyzed. Toexamine the spatial characteristics of old building districts in order to derive fire risk factors, theresults of this analysis based on the structure, use, roof type, and year of approval for use are as follows. It was found through our analysis that as of the date of approval for the use of the building, the mainstructure of the building has the greatest impact. 30년 이상 된 노후 건축물의 비율은 2005년 29.0%에서 2019년 37.8%로 증가하였다. 이러한 노후 건축물은 화재 안전 성능 등 건축 관련 안전기준이 부재했던 시기에 조성된 건축물이다. 사용 과정에서 불법적인 변경과 증축이 이뤄져 안전에 더욱 취약해졌을 것으로 예상된다. 다중이용건축물 등 대형재난을 막기 위해 소방 안전 조사가 이뤄지고 있지만 대규모 노후건축물이 밀집한 지역구 차원에서는 조사가 이뤄지지 않고 있다. 따라서 노후 건축물이 밀집한 노후 건축지구에서 화재 위험 요인을 도출하기 위해 우선 건축물의 구성 특성을 분석하였다. 화재 위험 요소 도출을 위한 노후 건축지구의 공간적 특성을 살펴보기 위하여 건축물 구조, 용도, 지붕형태, 사용승인연도를 기준으로 분석한 결과, 건축물 사용승인일을 기준으로 건축물의 주구조가 가장 큰 영향이 있었으며, 건축물 주구조를 기준으로 주거환경개선지구의 경우 지붕형태, 그 외 지역은 건축물의 주구조가 가장 큰 영향이 있는 것으로 나타났다.

초고층 건축물 외벽 청소로봇 운용을 위한 가이드레일 개념(안) 개발

김창한,한재구,김균태 한국건축시공학회 2012 한국건축시공학회지 Vol.12 No.2

In recent years, the number of high-rise buildings has been on the rise. As buildings have become larger in scale,significantly different issues related to their construction and maintenance have emerged. In addition, the automation and mechanization of the cleaning work for the curtain wall, one of the most frequently-performed tasks in building maintenance, is required as a fundamental measure. For this reason, a guide-rail cleaning robot system is emerging as one of the measures in response to external factors, including gust. Therefore, this is a preliminary study for the automation and mechanization of the curtain wall cleaning of high-rise buildings, and aims to derive the basic units and prepare for the concept of the guide rail. It is expected to serve as precedent research for the development and operation of a curtain-wall cleaning robot, and to prepare the basis for an final design of optimal guide rail. 매년 초고층 건축물 관련 프로젝트가 증가하고 있으며,초고층 건축물의 높이가 증가함에 따라 시공법과 함께 유지관리 방법도 기존방식과는 큰 차이를 보이고 있다. 또한 유지관리 업무 중 가장 빈번하게 수행되는 외벽 청소작업을보다 안전하게 작업하기 위한 근본적인 대책으로 청소작업의 자동화 및 기계화가 요구되고 있다. 그리고 초고층에서발생되는 돌풍 등 외부환경의 영향에 대응할 수 있는 방법으로 가이드레일 청소로봇 시스템이 제기되고 있다. 따라서본 연구는 초고층 건축물 외벽 청소작업의 자동화 및 기계화를 위한 선행연구로써, 외벽 청소로봇 운용을 위한 가이드레일 기본단위유닛 도출과 가이드레일 개념(안)을 개발하는 것이다. 이를 통하여 초고층 건축물 외벽 청소로봇운용을 위한 선행연구이며, 운용에 필요한 최적의 가이드레일최종설계의 기반을 마련하고자 한다.

한국기술교육대학교 내진구조 연구실

한국건축시공학회 한국건축시공학회 2020 건축시공 Vol.20 No.3

건축물 마감재의 유지관리를 위한 BIM기반 수선계획

김남인,임남기 한국건축시공학회 2025 한국건축시공학회지 Vol.25 No.3

공공건축물의 신축과 신축 후 20년 이상이 경과된 건축물이 늘어남에 따라 각 건축물에 대한 유지관리 필요성이 요구되 고 있다. 그러나 공공건축물의 유지관리에 대한 인식 부족으로 인하여 그 중요성을 인지하지 못하는 것이 현실이며, 또한 각 공공건축물의 경우 유지관리 부서 또는 담당자가 있으나 비전문직 담당자가 의례적인 관리를 하고 있으며 이러한 관례로 유 지관리 업무가 소홀히 이루어지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 건축물의 수선이력을 체계적으로 관리하고, 수선에 따른 정확한 위치 파악과 투명하고 명확한 수선예산액을 산정하여 효율적인 수선과 공사비 집행 등 유지관리업무 체계를 구축하 며. 또한 이를 효과적으로 지원할 수 있는 수단으로써 기존 공공건축물은 2D설계도면을 3D 설계도면과 수선이력 등 DATA 를 구축하고, BIM으로 설계된 신축 건축물은 준공내역을 기초로, 기존 건축물은 예산 수립 당시의 수선 대상과 그동안 수선 한 이력 등을 고려하여 향후 수선계획 및 수선예산 예측, 보수 이력관리를 위한 BIM 기반 유지관리체계를 구축하고자 한다. The proliferation of public buildings with service lives exceeding two decades has engendered an acute necessity for systematic maintenance protocols. Contemporary maintenance paradigms for these critical public assets are frequently characterized by insufficient awareness of their long-term strategic value and are typically administered by personnel lacking specialized expertise, thereby resulting in cursory supervision and the systematic omission of essential maintenance interventions. This investigation addresses these institutional deficiencies through the development of a comprehensive maintenance management framework. The proposed system is engineered to maintain detailed records of building repair chronologies, provide precise spatial identification of maintenance interventions, enable transparent budgetary calculations with full accountability, and ensure optimal execution of repair operations coupled with effective cost control mechanisms. The system’s architectural foundation incorporates Building Information Modeling(BIM) as a fundamental component. For extant public buildings, this necessitates the conversion of legacy two-dimensional technical drawings into information-rich three-dimensional models, supplemented with comprehensive maintenance histories. For contemporary structures originally designed using BIM methodologies, the as-built models constitute the primary data repository. The research objective centers on establishing a BIM-integrated maintenance management paradigm that facilitates proactive maintenance planning, enables precise budgetary forecasting, and supports comprehensive maintenance history documentation, with particular emphasis on specific repair requirements and historical precedents during budgetary allocation phases. This methodology is anticipated to enhance the operational longevity, structural safety, and economic efficiency of public building management systems, thereby providing substantial benefits to the communities these facilities serve.

건축물 전동셔터 사례 분석을 통한 추락방지 체크리스트 제안

정영민,방홍순,김옥규 한국건축시공학회 2022 한국건축시공학회지 Vol.22 No.3

Electric shutters for buildings are being developed in Korea and abroad on a regular basis and can beused in different types of buildings such as company buildings and fire stations, etc. However, the fallrisk factors induced by a variety of functions of building electric shutters require safety control. Wereviewed the technological trends and legal standards in Korea and abroad, analyzed incident cases,and identified fall risk factors requiring control. We inspected all the building electric shutters in Koreabased on the fall risk factors. As a result, we identified 91 noncompliance cases, in 69 percent of all 132locations. In this study, backed by the inspection results, we suggest a check list to prevent the fall ofbuilding electric shutters to ensure safety and conduct verification using a focus group interview. 건축물 전동셔터는 국·내외에서 주기적으로 발전하고 있으며, 회사, 소방서 등 다양한 건축물에서 사용이 가능하다. 건축물 전동셔터의 다양한 기능적인 부분에는 안전을 위협하는 추락 리스크 요인이 존재하며, 그 요인을 관리할 필요가 있다. 국·내외의 기술동향 및 법적기준을 분석하고, 사고사례를 분석하여 관리가 필요한 추락 리스크 요인을 도출하였다. 추락 리스크 요인을 기준으로 국내의 건축물 전동셔터를 전수 점검하였다. 건축물 전동셔터 132개소를 전수 점검해본 결과, 부적합부위가 91개소 발견되었으며, 전체의 69%를 차지하고 있었다. 본 연구에서는 건축물 전동셔터의 안전을 위해 전수 점검을기준으로 건축물 전통셔터의 추락방지 체크리스트를 제안하고 표적 집단면접을 통하여 검증하였다.

2D 도면 및 3D 모델링 분석을 통한 실내 건축공사 품질향상 체크리스트 제안

이준섭,방홍순,김옥규 한국건축시공학회 2022 한국건축시공학회지 Vol.22 No.3

With property values of buildings rising, interior construction works are also increasing globally. Interior construction technology has developed into building information modeling (BIM) that canestimate and integrate material quantities. Two-dimensional (2D) drawings and three-dimensional(3D) modeling are becoming a trend owing to the demanding on-site cost and process. 2D drawingsand 3D modeling have both advantages and disadvantages that give rise to defects during interiorconstruction work. The field problems, 2D drawings, 3D modeling, and preliminary risk factors ofinterior construction work were analyzed to identify real problems. Based on the problem analysis,various problems were derived, such as (1) communication with purchasers, (2) communication withworkers, and (3) comprehension of the drawings. In this study, a checklist for quality improvement ofinterior construction was proposed to address the aforementioned issues. 건축물이 재산적 가치가 높아지면서, 국내외에서 실내 건축공사를 많이 하는 추세이다. 실내 건축공사는 물량 산출 및 적산까지 가능한 BIM 모델링의 기술까지 발전하였다. 실제 현장에서 반영하기에는 부담스러운 금액과 공정에 따라, 2D 도면과 3D 모델링을 통하여 진행하는 추세이다. 2D 도면과 3D 모델링은 서로 장단점이 존재하여 각 실내 건축공사에서는 시공중 하자가 발생하고 있다. 실질적인 문제를 파악하기 위해 실내 건축공사의 현장 문제점, 2D 도면분석, 3D 모델링 분석, 사전 리스크 요인을 분석하였다. 문제점 분석 결과 1) 발주자와 의사소통 2) 노무자와 의사소통 3) 도면의 이해 등 여러 가지 문제점이 도출되었다. 본 연구에서는 이를 해결 할 수 있는 실내 건축공사 품질향상 체크리스트 제안을 하였다.

데이터 증강 기반 건축현장 품질 및 안전 성과 평가 모델 개발

신현주,강성미,유위성 한국건축시공학회 2025 한국건축시공학회지 Vol.25 No.3

건축현장의 기술력과 관리 역량이 발전하면서 품질 및 안전 성과에 대한 측정과 평가 방식에 관한 관심이 증가하고 있다. 기존 제도적 기준의 충족 여부로 성과를 이분법적으로 평가하는 방식은 건축현장의 품질 및 안전 성과를 포괄적으로 설명하 기에 한계가 있다. 기준을 충족한 건축현장별 성과 수준에 대한 차별화된 결과는 기술력과 관리 역량의 효율성을 측정하는 데 중요한 정보로 활용할 수 있다. 현행 품질 및 안전 성과 수준을 평가하기 위한 통계적 모델은 표준화와 계량적 분석에 한 계가 있고, 성과지표별 수집 가능한 데이터의 양적 규모를 충분히 확보하는데 어렵다. 본 연구는 건축현장 품질 및 안전 성과 를 평가하는데 필요한 데이터의 부족을 보완하고, 특정 건축현장의 성과 수준을 정량적으로 측정할 수 있는 모델 제안하고 자 한다. 또한, 최근 강조되고 있는 품질과 안전 성과영역을 대상으로 건축현장에서 공통적으로 획득할 수 있는 성과 지표를 정의하고, 데이터 강화와 누적분포함수를 활용해 지표별 성과측정 모델을 구축하였다. 데이터 강화 기반 모델은 원데이터 의 경험적 분포와 비교하여 성과를 측정할 수 있는 표준화된 모델로 유의미한 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제시된 모델 은 건축산업의 포괄적인 성과 수준에 대한 추이 분석과 정책적 제도 개선을 위한 기초 자료를 지원할 것으로 기대된다. Concurrent with the progressive advancement of technological capabilities and managerial competencies in building construction environments, there exists an increasing emphasis on rigorous quantification and evaluation of quality assurance and safety performance metrics. However, comprehensive performance assessment cannot be adequately derived solely from regulatory compliance parameters. The heterogeneous performance outcomes observed among construction sites that satisfy minimum regulatory requirements provide critical insights for evaluating the efficacy of technological and managerial competencies. Extant statistical frameworks for quality and safety performance evaluation encounter significant methodological limitations regarding standardization and quantitative analysis, exacerbated by insufficient volumetric data acquisition for pertinent performance indicators. This investigation addresses the challenge of data insufficiency in quality and safety performance evaluation and proposes an innovative model for quantitative measurement of performance metrics. The research establishes universally applicable performance indicators for construction environments, with particular emphasis on the increasingly prioritized domains of quality assurance and safety performance. The proposed methodological framework was developed through the implementation of data augmentation techniques and cumulative distribution function analysis. The performance measurement model, formulated utilizing augmented datasets, was validated for assessment reliability through comparative analysis with a statistical model derived from empirical observations. This analytical framework is anticipated to facilitate trend analysis of comprehensive performance parameters within the construction sector and to provide substantive data for informing regulatory enhancement initiatives.

(사)한국건축시공학회 2012년 추계학술발표대회 운영주간사

한국건축시공학회 한국건축시공학회 2012 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.12 No.2