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프리패브 기반 결구 시스템을 적용한 한옥 복합 벽체의 구조 성능 평가 KCI 등재

Structural Performance Evaluation of a Prefabricated Joint System for Traditional Korean Hanok Composite Wall Structures

유인근, 김우석
  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/452330
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복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

최근 탄소중립 및 지속가능한 건축에 대한 관심이 증가함에 따라 전통 한옥의 구조적 성능과 시공성 개선을 위한 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 한옥 벽체의 구조적 일체성과 시공 정밀성을 향상시키기 위하여 프리패브 기반 결구 시스템을 적용한 복합 벽체를 개발하고, 수직 축하중 강도 및 휨 인장시험을 통해 구조 성능을 평가하였다. 주요 구조부재에는 Douglas-fir를 적용하고 OSB 및 미송합판을 결합하여 벽체 시스템을 구성하였다. 수직 축하중 시험 결과 평균 최대하중은 18.72 kN, 평균 축하중 강도는 8.92 MPa로 나타났으며, 휨 인장시험에서는 최대 인장강도 2.51 MPa를 나타냈다. 주요 파괴 형태는 수직 축하중 시험에서 기둥의 국부 좌굴, 휨 인장 시험에서 목재와 판재 사이의 부분적인 계면 분리로 나타났다. 실험 결과 제안된 결구 시스템은 안정적인 하중 전달과 구조적 일체성을 확보하는 것으로 나타났으며, 전통 한옥의 구조적 특성을 유지하면서 현대화된 복합 벽체 시스템으로 적용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

The demand for improving the structural performance and constructability of the hanok, the traditional Korean house, has increased with growing interest in achieving carbon neutrality and sustainable construction. This study developed a composite wall system incorporating a prefabricated joint system to improve the structural integrity and construction precision and evaluated its structural performance through axial vertical load and flexural tensile tests. Douglas fir was used for the primary structural members, while Oriented Strand Board and plywood were incorporated into the wall system. The results of the axial vertical load tests revealed an average maximum load of 18.72 kN and an average axial vertical strength of 8.92 MPa, while the flexural tensile test yielded a maximum tensile strength of 2.51 MPa. Local buckling of the columns and partial interfacial separation between the timber and panel materials were the major failure modes. These findings demonstrate that the proposed joint system provides stable load transfer and structural integrity, indicating its potential for application as a modernized composite wall system while maintaining the structural characteristics of the hanok.

키워드
한옥조립식 접합 시스템복합 벽 시스템목조 구조구조성능 Hanokprefabricated joint systemcomposite wall systemtimber structurestructural performance
목차
ABSTRACT
1. 서 론
2. 선 행 연 구
3. 실 험
    3.1 재료 선정 및 품질 기준
    3.2 부재 가공 및 프리패브 조립 공정
    3.3 벽체 구성 요소 및 조립 순서
    3.4 실험체 계획 및 실험 방법
4. 실험결과 및 분석
    4.1 수직 축방향 하중–변위 거동
    4.2 수직 축방향 강도–공칭 축 변형률 관계
    4.3 휨 인장 하중–변위 거동
    4.4 휨 인장 강도–변형률 관계
5. 결 론
ACKNOWLEDGMENT
REFERENCES
국문초록
저자
  • 유인근(국립금오공과대학교 건축공학과 박사과정) | Yu In-Geun (Ph.D. Candidate, Department of Architectural Engineering, Kumoh National Institute of Technology, Gumi, Korea)
  • 김우석(국립금오공과대학교 건축토목환경공학부 교수) | Kim Woo-Suk (Professor, Department of Architectural Engineering, Kumoh National Institute of Technology, Gumi, Korea) Corresponding author