초록 ▼

호남지역과 기타지역에서 발생하는 기상이변 자연재해 극복을 위한 “장경간 초경량 철골구조 농촌시설물 개발과 활용기술”을 위하여 농촌시설물(비닐하우스, 유리온실, 축사)에 대한 구조적 안정성 확보를 위한 구조설계와 성능실험 및 부품화 및 표준화 개발에 있다. 기존 농촌시설물에 대한 문제점을 조사하고, 구조안전성이 확보되면서 폭넓은 공간을 구성할 수 있는 차세대 장경간 비닐하우스 모델을 제안하였다. 그리고 경제적인 PEB시스템을 이용하여 구조설계 기술을 개발하였다. 또한 농촌시설물의 재해하중과 부재별 성능평가를 실시하여 더욱 구조설계에

호남지역과 기타지역에서 발생하는 기상이변 자연재해 극복을 위한 “장경간 초경량 철골구조 농촌시설물 개발과 활용기술”을 위하여 농촌시설물(비닐하우스, 유리온실, 축사)에 대한 구조적 안정성 확보를 위한 구조설계와 성능실험 및 부품화 및 표준화 개발에 있다. 기존 농촌시설물에 대한 문제점을 조사하고, 구조안전성이 확보되면서 폭넓은 공간을 구성할 수 있는 차세대 장경간 비닐하우스 모델을 제안하였다. 그리고 경제적인 PEB시스템을 이용하여 구조설계 기술을 개발하였다. 또한 농촌시설물의 재해하중과 부재별 성능평가를 실시하여 더욱 구조설계에 대한 검증과 경제적인 구조시스템을 제안하였다. 이렇게 개발된 표준도면에 대해서 시공성과 보급을 위한 다양한 부품화에 대하여 진행하였다. 그결과 특허분야 18건(출원 15건, 프로그램등록 2건, 디자인등록 1건)학문분야 91편(전문학술지 33편, 발표지 : 58편), 시범시설물2건(유리온실, 비닐하우스), 축사는 2009년형 농림수산식품부의 표준설계도에 반영하는 실적을 달성하게 되었다.

Abstract ▼

The ultimate objective of this research team is “to develop and utilize longspan super‐light steel‐framed rural facilities” in order to overcome extreme weather events and natural disasters occurring in Honam and other regions. Under the slogan “Develop essential/core technologies based on cooperati

The ultimate objective of this research team is “to develop and utilize longspan super‐light steel‐framed rural facilities” in order to overcome extreme weather events and natural disasters occurring in Honam and other regions. Under the slogan “Develop essential/core technologies based on cooperation with expert groups and related small and medium companies,” we expect to localize rural disease prevention technologies and consequently to reduce the cost of disaster recovery by around 20%, to increase production and export by 5% through preventing diseases, and to activate the construction industry in the Honam area, which occupies 19% of the protected cultivation area in Korea.
- Necessity to secure technological competence for structurally safe rural facilities
“Safer and larger,” “more productive and environment‐friendly,” “advanced technologies resisting to disasters,” … Rural facilities require structure safe from natural disasters in order to attain high and stable production. These requirements come particularly from changes resulting from the aging of the rural population and the opening of the agricultural market. In response to the need to develop new rural systems, it is rising recently as an important task to secure technological competence for constructing longspan super‐light facilities.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 38
• CONTENTS ... 76
• 목차 ... 77
• 1장. 서론 ... 83
• 1.1 연구개발의 목적과 필요성 ... 85
• 1.1.1 기술적 측면 ... 85
• 1.1.2 경제·산업적 측면 ... 90
• 1.2 연구내용 및 범위 ... 94
• 1.2.1 연구의 내용 ... 94
• 1.2.1.1 제1세부 연구수행 내용 ... 103
• 1.2.1.2 제2세부 연구수행 내용 ... 104
• 1.2.1.3 제3세부 연구수행 내용 ... 108
• 2장. 국ㆍ내외 기술개발 현황 ... 111
• 2.1 국내·외 기술동향 ... 113
• 2.2 국내․외 연구동향 ... 126
• 3장. 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 133
• 3.1 장경간 초경량 철골구조설계 기술 ... 135
• 3.1.1 비닐하우스의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 135
• 3.1.1.1 서론 ... 136
• 3.1.1.2 폭설에 의한 피해사례 원인 분석 ... 143
• 3.1.1.3 재해방지를 위한 비닐하우스의 보강법 제안 ... 150
• 3.1.1.4 구조적 형상에 따른 단동형 비닐하우스의 구조안정성 평가 ... 161
• 3.1.1.5 장경간 비닐하우스 최적모델 구조안전성 검토 ... 168
• 3.1.1.6 기상이변에 대응하는 차세대 장경간 비닐하우스 구조시스템 제안 ... 180
• 3.1.1.7 표준도면 작성 ... 185
• 3.1.2 축사 및 창고의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 195
• 3.1.2.1 축사 및 창고의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 196
• 3.1.2.2 PEB 축사의 부식발생에 따른 구조성능 평가(RIST공동) ... 205
• 3.1.2.3 볼트체결방법에 따른 엔드플레이트 접합부의 구조성능 평가(RIST공동) ... 210
• 3.1.2.4 판폭두께비가 큰 휨부재의 구조성능 평가(RIST공동) ... 215
• 3.1.2.5 PEB축사 골조성능 평가(RIST공동) ... 222
• 3.1.2.6 현장적용성 평가 ... 227
• 3.1.3 유리온실의 장경간 초경량 설계기술 개발 ... 241
• 3.1.3.1 유리온실모델에 대한 설계하중 검토 ... 242
• 3.1.3.2 한국형 유리온실의 구조적 안전성 평가 ... 255
• 3.1.3.3 변단면 자동화 최적구조설계프로그램 개발 ... 259
• 3.1.3.4 장경간 초경량 P.E.B.S 유리온실 구조시스템 개발 ... 273
• 3.1.3.5 장경간 변단면 보의 성능 검증 실물 시험 ... 288
• 3.1.3.6 장경간 유리온실 PEBS 설계도서 작성 ... 310
• 3.1.4 결론 ... 355
• 3.1.4.1 1-1세세부 소결 - 비닐하우스의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 355
• 3.1.4.2 1-2세세부 소결 - 축사 및 창고의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 356
• 3.1.4.3 1-3세세부 소결 - 유리온실의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 359
• 3.2 장경간 초경량 철골부재의 성능평가 기술 개발 ... 361
• 3.2.1 장경간 철골 농촌시설물의 재해하중 평가기술 ... 361
• 3.2.1.1 P.E.B.S.방재 철골구조시스템에 대한 재해하중 평가 및 구조안전성능 기술개발 ... 362
• 3.2.1.2 비닐하우스 ... 365
• 3.2.1.3 축사 ... 426
• 3.2.1.4 유리온실 ... 463
• 3.2.1.5 유리온실 장경간화 ... 530
• 3.2 장경간 초경량 철골부재의 성능평가 기술 개발 ... 539
• 3.2.2 장경간 초경량 철골부재의 요소성능평가 기술 개발 ... 539
• 3.2.2.1 서론 ... 540
• 3.2.2.2 기존 농촌시설물 사용 소재 및 자재 ... 541
• 3.2.2.3 장경간 초경량 농촌시설물 대응 소재강도 평가 ... 546
• 3.2.2.4 판폭두께비가 큰 휨부재의 구조성능 평가 ... 556
• 3.2.2.5 부식에 따른 부재의 내구성능 평가 ... 571
• 3.2.2.6 부재 접합부의 접합성능평가 ... 580
• 3.2.2.7 장스팬 초경량 프레임의 구조성능평가 ... 594
• 3.2 장경간 초경량 철골구조설계 기술 ... 605
• 3.2.3 진동계측에 의한 농촌시설구조물의 전체성능평가 기술개발 ... 605
• 3.2.3.1 비닐하우스 아치구조의 동적특성과 정적좌굴하중의 관계 ... 606
• 3.2.3.2 폭설하중 지지능력을 결정하기 위한 진동계측 근거 전체성능평가 실험방법 개발 ... 610
• 3.2.3.3 농촌시설 구조물에 대한 진동계측실험수행 및 구조성능평가 ... 620
• 3.2.3.4 시스템, 하중 및 경계조건에 따른 시설구조물의 설하중 지지능력 평가지침 개발 ... 634
• 3.2.4 결론 ... 647
• 3.2.4.1 2-1세세부 소결 - 장경간 철골 농촌시설물의 재해하중 평가기술 ... 647
• 3.2.4.2 2-2세세부 소결 - 장경간 초경량 철골부재의 요소성능평가 기술개발 ... 648
• 3.2.4.3 2-3세세부 소결 - 진동계측에 의한 농촌시설 구조물의 전체성능평가 기술개발 ... 651
• 3.3 장경간 초경량 철골부재의 모듈화를 위한 첨단 시공기술 개발 및 보급화 기술개발 ... 655
• 3.3.1 초경량 철골자재 부품화 및 시공요소기술 개발 ... 655
• 3.3.1.1 연구개요 ... 656
• 3.3.1.2 기존 농촌시설물에 대한 다양한 현장의견 분석 및 표준도면 조사 ... 657
• 3.3.1.3 농촌 환경에 맞는 재료 부재의 내구연한을 위한 부재 재질 및 내후, 내구처리 방법 선정 ... 668
• 3.3.1.4 기존 농촌시설물의 부재, 제작, 시공에 관한 경제성 평가 ... 670
• 3.3.1.5 장경간 구조 시스템 개발 ... 671
• 3.3.1.6 붕괴 방지법 개발 ... 675
• 3.3.1.7 연결부품 개발 ... 683
• 3.1.1.8 카탈로그 제작 ... 691
• 3.3.2 장경간 초경량 농촌시설물 구축을 위한 Web-based P-C-M Support System 통합적용 및 운영기술 개발 ... 695
• 3.3.2.1 서론 ... 696
• 3.3.2.2 국내외 농촌시설물 건설프로세스 및 사용자 요구사항 분석기법 개발 ... 699
• 3.3.2.3 농촌시설물 P-C-M 지원 시스템 구축을 위한 작업분류체계 ... 707
• 3.3.2.4 농촌시설물 P-C-M 지원 시스템 기본 설계 ... 711
• 3.3.2.5 농촌시설물 P-C-M 지원 시스템 Prototype 시스템 구축 ... 713
• 3.3.2.6 유지관리 지침서 작성 ... 715
• 3.3.2.7 농촌시설물 P-C-M 지원 Prototype 시스템 재설계 및 보완 ... 718
• 3.3.2.8 웹기반 농촌시설물 P-C-M 지원 시스템 구현 ... 725
• 3.3.3 실용화 및 보급화 방안 연구 ... 734
• 3.3.3.1 서론 ... 735
• 3.3.3.2 기초문헌 및 현지 조사 ... 738
• 3.3.3.3 표준화 모델 개발 기반 구축 ... 741
• 3.3.3.4 One-Stop Service 프로그램 개발 기본 설계 ... 747
• 3.3.3.5 One-Stop Service 프로그램 개발 ... 758
• 3.3.3.6 Test Bed 적용 및 시설물 관리방안 ... 776
• 3.3.4 결론 ... 781
• 3.3.4.1 3-1세세부 소결 - 초경량 철골자재 부품화 및 시공요소기술 개발 ... 781
• 3.3.4.2 3-2세세부 소결 - P-C-M Support System의 각 모듈별 정보 검증 및 보완, 시스템 통합 ... 782
• 3.3.4.3 3-3세세부 소결 - 실용화 및 보급화 방안연구 ... 783
• 4장. 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 785
• 4.1 연구개발목표의 수행내용 ... 787
• 4.1.1 제1세부 연구수행내용 ... 787
• 4.1.1.1 비닐하우스의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 787
• 4.1.1.2 축사 및 창고의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 787
• 4.1.1.3 유리온실의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 788
• 4.1.2 제2세부 연구수행내용 ... 788
• 4.1.2.1 장경간 철골 농촌시설물의 재해하중 평가기술 ... 788
• 4.1.2.2 장경간 초경량 철골부재의 요소성능평가 기술개발 ... 789
• 4.1.2.3 진동계측에 의한 농촌시설 구조물의 전체성능평가 기술개발 ... 790
• 4.1.3 제3세부 연구수행내용 ... 791
• 4.1.3.1 초경량 철골자재 부품화 및 시공요소기술 개발 ... 791
• 4.1.3.2 장경간 초경량 농촌시설물 구축을 위한 Web-based P-C-M Support System 통합적용 및 운영기술 개발 ... 792
• 4.1.3.3 실용화 및 보급화 방안연구 ... 793
• 4.2 연구목표의 달성도 ... 794
• 4.2.1 연구개발 수행 진도율 ... 794
• 4.2.1.1 1차년도 연구개발 수행 진도율 ... 794
• 4.2.1.2 2차년도 연구개발 수행 진도율 ... 797
• 4.2.1.3 3차년도 연구개발 수행 진도율 ... 800
• 4.2.2 연구개발 목표의 달성도 ... 803
• 4.2.2.1 1차년도 연구개발 목표의 달성도 ... 803
• 4.2.2.2 2차년도 연구개발 목표의 달성도 ... 806
• 4.2.2.3 3차년도 연구개발 목표의 달성도 ... 809
• 4.3 연구결과의 기여도 및 기대효과 ... 812
• 4.3.1 기술적 측면 ... 812
• 4.3.2 경제·산업적 측면 ... 815
• 5장. 연구개발결과의 활용계획 ... 819
• 5.1 연구개발결과의 활용계획 ... 821
• 5.1.1 장경간 초경량 철골구조설계 기술 개발 ... 821
• 5.1.1.1 비닐하우스의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 821
• 5.1.1.2 축사 및 창고의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 821
• 5.1.1.3 유리온실의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 822
• 5.1.2 장경간 초경량 철골부재의 성능요소 평가기술 개발 ... 822
• 5.1.2.1 장경간 철골 농촌시설물의 재해하중 평가기술 ... 822
• 5.1.2.2 장경간 초경량 철골부재의 요소성능평가 기술개발 ... 824
• 5.1.2.3 진동계측에 의한 농촌시설 구조물의 전체성능평가 기술개발 ... 824
• 5.1.3 장경간 초경량 철골부재의 모듈화를 위한 첨단시공기술 개발 및 보급화 기술 ... 825
• 5.1.3.1 초경량 철골자재 부품화 및 시공요소기술 개발 ... 825
• 5.1.3.2 장경간 초경량 농촌시설물 구축을 위한 Web-based P-C-M Support System 통합적용 및 운영기술 개발 ... 826
• 5.1.3.3 실용화 및 보급화 방안연구 ... 826
• 5.2 타 분야의 활용방안 ... 828
• 5.2.1 장경간 초경량 철골구조설계 기술 개발 ... 828
• 5.2.1.1 비닐하우스의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 828
• 5.2.1.2 축사 및 창고의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 828
• 5.2.1.3 유리온실의 장경간 초경량 철골구조시스템 개발 ... 829
• 5.2.2 장경간 초경량 철골부재의 성능요소 평가기술 개발 ... 829
• 5.2.2.1 장경간 철골 농촌시설물의 재해하중 평가기술 ... 829
• 5.2.2.2 장경간 초경량 철골부재의 요소성능평가 기술개발 ... 831
• 5.2.2.3 진동계측에 의한 농촌시설 구조물의 전체성능평가 기술개발 ... 831
• 5.2.3 장경간 초경량 철골부재의 모듈화를 위한 첨단시공기술 개발 및 보급화 기술 ... 832
• 5.2.3.1 초경량 철골자재 부품화 및 시공요소기술 개발 ... 832
• 5.2.3.2 장경간 초경량 농촌시설물 구축을 위한 Web-based P-C-M Support System 통합적용 및 운영기술 개발 ... 832
• 5.2.3.3 실용화 및 보급화 방안 연구 ... 833
• 6장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 835
• 6.1 과학기술정보 및 기술동향 ... 837
• 6.2 관련분야의 환경변화 ... 845
• 6.2.1 국내 환경 ... 845
• 6.2.2 국외 환경 ... 849
• 7장. 참고문헌 ... 853