본 연구에서는 델파이 조사를 통한 초고층건물 빌딩풍 관련 법·제도의 개선방안을 제시하였다. 법·제도의 개선방안을 제시하 기 위하여 언론보도 및 소셜 미디어(social media) 등을 기초로 초고층건물 빌딩풍 관련 사회적 이슈를 조사하여 초고층건물 빌딩풍 관 련 법·제도 정책제안을 도출하였다. 도출된 정책제안은 관련 법·제도의 현황 및 문제점을 분석하여 이를 개선할 수 있는 정책을 제언 하였으며, 해당 정책제언의 적합성을 평가하기 위하여 10인의 초고층건물 빌딩풍 관련 재난 전문가를 대상으로 델파이 조사를 실시하 였다. 전체 중 70% 이상이 해당 정책제안이 적합하다고 평가되었으며, 추가적으로 각각의 정책제안에 대한 중요도를 평가하였다. 본 연구에서 분석한 초고층건물 빌딩풍 관련 법·제도 개선방안은 향후 발생할 수 있는 초고층건물 빌딩풍 재난에 대한 피해 예방을 위하 여 활용될 수 있다.

풍하중에 취약하며, 모니터링에 다양한 모드가 고려되어야하는 초고층 빌딩에서 최적 센서의 위치 및 최적 개수를 결정하는 문제는 매우 중요하다. 본 논문에서는 고층빌딩의 모니터링을 위한 센서의 최적 개수 및 최적 위치의 결정 방법에 대해 제안한다. Kammer에 의해 제안된 유효영향법(Effective Influence Method)을 이용하여 특정 수의 센서가 설치될 최적의 위치를 결정하며, 추정 모드형상의 정확도에 관한 모니터링 목표 수준을 달성할 수 있는 최소의 센서수를 결정한다. 제안된 알고리즘의 사례연구로 25층의 건 물모형인 켄틸레버 구조물을 선정하여 수치해석을 수행하였다. 해석 결과 센서의 최적 위치 및 최적 개수, 계측 가능한 모드는 합리적으로 결정되는 것을 확인하였다.

In this study, we propose an innovative lateral force distribution building system between tall buildings by utilizing the difference of moment of inertia, as the alternative design for highly integrated city area. Considering a tri-axial symmetric conditions and boundary conditions for the three-dimensional building structure system, a two-dimensional model is composed. In the proposed indeterminate structural model, important design variables are determined for obtaining minimum horizontal deflections, reactions and bending moments at the ground level of the buildings. Regarding a case of the provided two spatial structures connected to 4 buildings, the optimum location of middle located spatial structure is 45% from the top of the building, which minimize the end moments at the bottom of the buildings. In the considered verification examples, reduced drifts at the top location of the building systems are validated against static wind pressure loads and static earthquake loads. The suggested hybrid building system will improve the safety and reliability of the system due to the added internal truss-dome structures in terms of more than 30% reduced drift and vibration through the development of convergence of tall buildings and spatial structures.

본 논문에서는 FSI해석을 이용하여 비정형 초고층 빌딩의 풍응답 특성을 연구하였다. 해석모델은 Twist모델이며, 뒤틀림 각도와 풍가속도의 상관관계에 대해 연구 중점을 두었다. 먼저 단방향 해석을 수행하여 100년 재현주기 풍속에 대한 최대 횡 변위를 구하고, 제한조건을 만족하는 탄성계수를 산출한다. 그리고 양방향 해석을 수행, 시간이력해석을 통해 산출된 탄성계수와 임의의 밀도를 가지는 풍가속도를 예측하게 된다. 정방형 모델은 높이 400m, 변장비 1:1, 세장비 8로 설정, 뒤틀림 모델은 0도에서 90도까지 15도 간격으로, 90도에서 360도까지 90도 간격으로 비틀어 회전시켰다. 형상에 따른 풍가속도 예측결과, 정방형 모델이 뒤틀림 모델보다 크게 산출되어 풍진동 영향에 더 민감한 것을 검증하였다.

In this paper, a research was carried out to extract the more concrete and systematic method for the safety management of skyscraper construction. Here, the most risky processes in the construction of skyscrapers were extracted through the general risk evaluation for safety management processes and their characteristics and trends were analyzed for the suggestion of safety management methods and safety inspection factors in the construction of skyscrapers, as well as for the suggestion of prevention measures for major disasters. The result of this paper will be well used as a basic data in establishing the manual necessary for executing the construction of skyscrapers more safely than the present where there is no specific direction for the safe management of skyscraper construction yet.

최근 테러의 발생빈도가 증가하는 가운데 테러는 불특정 다수의 사람이 모이는 건물에서 집중적으로 발생하고 있다. 이중 고층, 초고층 빌딩에서 발생하는 테러는 막대한 피해를 발생시킨다. 이에 따른 건물의 테러피해 경감을 위한 다양한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 비교적 수행절차가 간단하며 단기간에 실행이 가능한 Fema 455 - Rapid Visual Screening을 통해 현재 사용 중인 국내 고층 초고층 건물의 테러에 대한 위험도를 평가하여 국내 건물이 가지는 공통적인 테러 위험요소를 확인하였다. 평가결과 대상 건물은 모두 중위험도의 범위에 있다. 이는 국내 고층, 초고층 건물의 외부 환경적인 특징이 비슷한 데에 그 원인이 있었다.

대형구조물 설계 건설시 가장 큰 제한 조건은 모든 건설재료에는 치수의 한계가 있다. 따라서 본 논문 에서는 고전 보 이론에 의하여 단순 지지된 비등방성 슬래브의 처짐값을 구한 후 그 값을 비교 하였고, 특별 직교이방성 판 이론에 의하여 콘크리트와 샌드위치 교량의 물성을 비교하여 그 결과에 따른 처짐비와 강성값을 비교하였다. 경계조건은 임의의 경계조건을 갖는 판에 대한 해석해가 없기 때문에 부득이하게 네변이 모두 단순지지 되었을 경 우로 해석을 하였고 복합재료의 인장강도는 콘크리트나 강재보다 훨씬 높으므로 비교대상은 처짐으로 하였다. 즉, 철근 콘크리트와 동일하거나 작은 처짐을 일으키는 몇 가지 샌드위치판을 선택하여 고려하였다.

자유도 수가 많은 고층 구조물의 해석하기 위해 모든 층에 sensors를 설치하는 것은 비 실용적이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 "reduced-order control" 방법이 소개되었다. 본 논문은 동적압축법(dynamic condensation method)이 제안되었다. 이 압축법은 반복법으로 "Guyan condensation"의 initial approximation을 적용하였다. 본 논문에서 제시된 동적압축법(dynamic condensation)은 원하는 값을 얻을 때까지 지속적으로 updated가 되며, 결과는 기존의 "Guyan condensation"보다 정확한 결과를 나타내었다. 또한 "eigenvalue shifting technique"을 적용하여 iteration으로 계산되는 시간을 크게 단축하였다. "Reduced-order system"을 도입하기 위한 두가지 schemes이 토의되었다. 제시된 동적압축법 효과의 증명을 위해 능동 동조질량감쇠 고층빌딩의 수치 해석이 토의되었고, 단지 두 번의 반복(iterations)을 통한 결과는 매우 정확한 것으로 나타났다.

본 연구에서는 수평변위와 횡력의 저감을 위해서 빌딩외부의 빌딩간 변형차이와 단면2차 모멘트의 최대화를 이용하여 다수의 빌딩으로 구성된 빌딩시스템의 빌딩간 협업제어 방식의 횡력분배 및 변위감소를 제안하였다. 제안된 복합빌딩 시스템의 안전설계를 위한 방안으로 케이블 파단시의 연속붕괴방지를 위한 연결부 정착판의 추가배치와 대공간구조 자체의 질량과 강성 및 공간을 활용한 동조질량감쇠장치의 설계에 대하여 제안하였다. 도심지 인구집중과 지가상승의 필연적 결과에 대한 해결방안으로 제안된 초고밀도 복합빌딩 시스템의 설계 최 적화를 위하여, 3차원 빌딩구조시스템의 2축 대칭조건과 경계조건을 이용하여 2차원 모델을 구성하고 1차부정정구조를 이루는 2차원 모델 의 중요설계변수를 검토하였다. 제안된 복합빌딩구조 시스템은 인구밀도와 지가가 상승하는 도심내 최대밀도구역에서 토지이용의 효율성을 극대화시키고, 새로운 빌딩 또는 기존빌딩구조의 안전성을 증대할 것으로 기대한다.

본 연구에서는 부산 해운대 화재사고(2010년)와 같은 고층 건축물 화재시, 외벽 외장재를 통한 수직화재확산 피해를 저감시키기 위하여 도입이 검토 되고 있는 실대형 시험법의 교정 절차에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 일본 동경이과대학 화재과학연구실의 외장재 시험장치를 이용한 교정시험을 실시하였으며, 화원으로는 도시가스를 사용한 경우와 대체화원인 목재클립을 적재한 화원 각 2경우에 대하여 시험을 실시하였다. 측정항목은 각각의 경우에 대하여 열류량과 온도를 측정하였다. 교정시험결과 두 경우 모두 표준시험법에서 제시하고 있는 열류량 기준(55 kw/m2)보다 3배가량 높은 150 kw/m2 측정되었으며, 온도 기준(800 ℃) 역시 1,000℃ 상회하는 결과를 나타내었다. 이는 표준시험법에서 가스의 공급량만을 규정하고 있을 뿐 공기 공급량 및 실험시 후드의 높이 그리고 주변 기류 조건등 기타 조건에 대한 명확한 세부 조건이 제시하지 않아 생기는 문제로 분석된다. 따라서, 이로 인한 균일한 화재조건 구현이 이루어지 어려울 것으로 판단되며, 특히 외장재의 수직화재확산 정도를 평가하기에는 너무도 가혹한 화재조건인 것으로 평가되었다. 본 실험을 통하여 표준시험법의 보다 명확한 화재원 확립 및 교정 시험 절차 개정을 위한 기초 자료를 수집하였으며, 이를 토대로 한 개정 심의 활동이 전개되어야 할 것으로 평가 되었다.

Long-term monitoring system is becoming the center of interest in a field of diagnosis in building structures. Existing measuring systems had many problems such as measuring data is not the absolute value but the relative, and the durability performance of system itself is not enough to use it in building site. FBG optical sensor has many merits to overcome the existing sensor's demerits. In the study, FBG optical sensors encased in concrete were tested and analyzed to evaluate its measurement performance for applying it as a long-term load and displacement monitoring system in high-rise buildings.

Renewable energy or green energy is a hot issue in theses days. Since wind resource can be endlessly supplied by nature, researchers and common people are interested in study how to use that resource at home or company. Especially, many architects have tried to integrate wind power generator for a part of building. So in this paper, three buildings installed wind power turbine are targed to CFD analysis and these buildings are Bahrain trade center, Discovery tower, and Pearl river tower. Bahrain trade center is the first builidng installed real wind turbine, Discovery tower is constructing at Texas, and Pearl river tower is designed and proved by china researchers. These buildings have very different type of wind power turbine and each turbine has different conditions for best power generation. Therefor this paper will focus on characteristic shape of buildings, wind power turbine type, and expected purpose of construction. Moreover, CFD analysis will show wind flow pattern and wind speed while wind is passing through wind turbine of three tall buildings. CFD analysis for three buildings make comparison the wind flow patterns with experimental result.