빙고는 얼음을 저장하기 위한 실용적인 구조물로서 목재와 석재를 이용하여 축조되었고, 현재 목빙고의 경우 터만 남아있는 실정이다. 석빙고는 조선시대 후기 이후 목재에서 석재로 구조물의 재료가 바뀌어 축조되었으며, 국내에 7개가 현존하고 있다. 이러한 석빙고구조물은 반지하구조로 이루어져 있고 상부는 두터운 두께의 흙인 봉토로 쌓여있는 형태로 되어있는데, 이러한 이유는 얼음 저장을 위해 빙실 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지해야하기 때문이다. 이와 같이 석빙고구조물은 대부분 역사와 과학적 가치가 높고 현존하는 수가 적어 문화재로 지정되어 있으며, 과거와 현재를 연결하는 중요한 다리로서 역사적으로 중요한 역할을 한다. 하지만, 현재까지 석빙고에 대한 건축사적인 측면에서의 연구는 활발히 이루어져 왔지만 공학적인 연구는 미흡한 실정이며 구조물의 보존 및 복원에 따른 해체 및 재축조시 공학적 기초자료의 부족함이 있다. 또한, 보수 이후의 구조적 거동특징을 검토하는데 어려움이 있고, 이에 따른 구조공학적 측면에서의 연구는 엔지니어들에게는 중요한 과제로 남아있다. 석빙고는 조적식구조물로서 석재와 석재사이의 불연속면에 대한 접촉면설정이 매우 중요하다. 그러나, 일반적인 유한요소해석으로는 이러한 요구 성능을 만족하기에 한계가 있어 불연속면의 역학적 특징을 잘 표현할 수 있는 ...
빙고는 얼음을 저장하기 위한 실용적인 구조물로서 목재와 석재를 이용하여 축조되었고, 현재 목빙고의 경우 터만 남아있는 실정이다. 석빙고는 조선시대 후기 이후 목재에서 석재로 구조물의 재료가 바뀌어 축조되었으며, 국내에 7개가 현존하고 있다. 이러한 석빙고구조물은 반지하구조로 이루어져 있고 상부는 두터운 두께의 흙인 봉토로 쌓여있는 형태로 되어있는데, 이러한 이유는 얼음 저장을 위해 빙실 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지해야하기 때문이다. 이와 같이 석빙고구조물은 대부분 역사와 과학적 가치가 높고 현존하는 수가 적어 문화재로 지정되어 있으며, 과거와 현재를 연결하는 중요한 다리로서 역사적으로 중요한 역할을 한다. 하지만, 현재까지 석빙고에 대한 건축사적인 측면에서의 연구는 활발히 이루어져 왔지만 공학적인 연구는 미흡한 실정이며 구조물의 보존 및 복원에 따른 해체 및 재축조시 공학적 기초자료의 부족함이 있다. 또한, 보수 이후의 구조적 거동특징을 검토하는데 어려움이 있고, 이에 따른 구조공학적 측면에서의 연구는 엔지니어들에게는 중요한 과제로 남아있다. 석빙고는 조적식구조물로서 석재와 석재사이의 불연속면에 대한 접촉면설정이 매우 중요하다. 그러나, 일반적인 유한요소해석으로는 이러한 요구 성능을 만족하기에 한계가 있어 불연속면의 역학적 특징을 잘 표현할 수 있는 개별요소법을 사용하고자 한다. 개별요소법은 석재의 접촉면을 분석하여 접촉면 알고리즘을 적용한 유한요소해석기법과 석재사이의 미끄러짐, 대 변위 및 회전, 균열에 의한 벌어짐, 석재의 완전한 분리, 새로운 접촉면의 탐색이 가능하며, 이 두 해석법의 비교를 통해 조적식 석빙고구조물의 거조거동특성을 검토하고자 한다. 특히, 본 연구에서는 현존하는 석빙고 중 대표되는 구조물을 선정하여 구조모형화 및 구조해석을 수행하고, 상부 봉토의 경우 다른 석조구조물과는 달리 자중뿐만 아니라 상재하중 및 횡하중으로 작용하여 구조모형화 및 해석에 따른 구조적 거동특성분석에 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 구조공학적 측면에서의 연구를 위해 국내 대표 석빙고들의 구조형식을 분석하고 이를 분류함으로서 각각의 구조형식에 다른 하중전달 매커니즘 파악 및 역학적 구조거동에 대해 살펴보고자 하며, 각종 재해 및 손상에 따른 전통 석빙고구조물의 구조해석을 통한 안전성을 평가하고자 한다.
빙고는 얼음을 저장하기 위한 실용적인 구조물로서 목재와 석재를 이용하여 축조되었고, 현재 목빙고의 경우 터만 남아있는 실정이다. 석빙고는 조선시대 후기 이후 목재에서 석재로 구조물의 재료가 바뀌어 축조되었으며, 국내에 7개가 현존하고 있다. 이러한 석빙고구조물은 반지하구조로 이루어져 있고 상부는 두터운 두께의 흙인 봉토로 쌓여있는 형태로 되어있는데, 이러한 이유는 얼음 저장을 위해 빙실 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지해야하기 때문이다. 이와 같이 석빙고구조물은 대부분 역사와 과학적 가치가 높고 현존하는 수가 적어 문화재로 지정되어 있으며, 과거와 현재를 연결하는 중요한 다리로서 역사적으로 중요한 역할을 한다. 하지만, 현재까지 석빙고에 대한 건축사적인 측면에서의 연구는 활발히 이루어져 왔지만 공학적인 연구는 미흡한 실정이며 구조물의 보존 및 복원에 따른 해체 및 재축조시 공학적 기초자료의 부족함이 있다. 또한, 보수 이후의 구조적 거동특징을 검토하는데 어려움이 있고, 이에 따른 구조공학적 측면에서의 연구는 엔지니어들에게는 중요한 과제로 남아있다. 석빙고는 조적식구조물로서 석재와 석재사이의 불연속면에 대한 접촉면설정이 매우 중요하다. 그러나, 일반적인 유한요소해석으로는 이러한 요구 성능을 만족하기에 한계가 있어 불연속면의 역학적 특징을 잘 표현할 수 있는 개별요소법을 사용하고자 한다. 개별요소법은 석재의 접촉면을 분석하여 접촉면 알고리즘을 적용한 유한요소해석기법과 석재사이의 미끄러짐, 대 변위 및 회전, 균열에 의한 벌어짐, 석재의 완전한 분리, 새로운 접촉면의 탐색이 가능하며, 이 두 해석법의 비교를 통해 조적식 석빙고구조물의 거조거동특성을 검토하고자 한다. 특히, 본 연구에서는 현존하는 석빙고 중 대표되는 구조물을 선정하여 구조모형화 및 구조해석을 수행하고, 상부 봉토의 경우 다른 석조구조물과는 달리 자중뿐만 아니라 상재하중 및 횡하중으로 작용하여 구조모형화 및 해석에 따른 구조적 거동특성분석에 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 구조공학적 측면에서의 연구를 위해 국내 대표 석빙고들의 구조형식을 분석하고 이를 분류함으로서 각각의 구조형식에 다른 하중전달 매커니즘 파악 및 역학적 구조거동에 대해 살펴보고자 하며, 각종 재해 및 손상에 따른 전통 석빙고구조물의 구조해석을 통한 안전성을 평가하고자 한다.
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