초록 ▼

전 세계적으로 지구환경 변화에 따른 자연재해가 빈번히 발생하고 있으며, 이에 따른 막대한 경제적 손실과 이재민이 해마다 증가하고 있다.
지진, 쓰나미, 태풍, 홍수, 방사능 유출, 한파, 한서 등 극한환경에 대비해 이재민을 수용할 수 있는 긴급재난대피 시설물이 필요하며, 단기간에 대피시설의 건설이 가능하도록 이동 및 전개가능형 구조시스템이 요구된다.
본 연구에서는 대공간 구조시스템을 응용한 이동 및 전개가 가능한 전개구조시스템을 이용하여 긴급대피형 재난대피시설물을 개발한다. 구체적 연구 내용은 다음과 같다.
ㆍ 전개

전 세계적으로 지구환경 변화에 따른 자연재해가 빈번히 발생하고 있으며, 이에 따른 막대한 경제적 손실과 이재민이 해마다 증가하고 있다.
지진, 쓰나미, 태풍, 홍수, 방사능 유출, 한파, 한서 등 극한환경에 대비해 이재민을 수용할 수 있는 긴급재난대피 시설물이 필요하며, 단기간에 대피시설의 건설이 가능하도록 이동 및 전개가능형 구조시스템이 요구된다.
본 연구에서는 대공간 구조시스템을 응용한 이동 및 전개가 가능한 전개구조시스템을 이용하여 긴급대피형 재난대피시설물을 개발한다. 구체적 연구 내용은 다음과 같다.
ㆍ 전개형 구조시스템의 동향조사 및 비교 분석
ㆍ 모형 스터디 병행과 함께, 전개형 구조시스템의 재료별 단위모듈 개발
ㆍ 긴급대응형 쉘터 구조물의 구조계획, 제작 및 시공기법 개발
ㆍ 가위형 전개구조물의 전개자동화 기술 개발
ㆍ 전개형 쉘터의 설계 및 시공 가이드라인 작성
ㆍ 지속적 개발을 위한 아이디어 제안

Abstract ▼

Ⅳ Results of the R&D
The specific outcome of each research year can be summarized as following:
A. 1st Year Research
• Global research trend for deployable structure system
Section 3.1 includes the literature review and evaluation of national and international disaster evacuation facilit

Ⅳ Results of the R&D
The specific outcome of each research year can be summarized as following:
A. 1st Year Research
• Global research trend for deployable structure system
Section 3.1 includes the literature review and evaluation of national and international disaster evacuation facilities. The section describes the necessity on the application of deployable system, and in the subsection 3.2.1 the corresponding deployable systems for various geometrical configurations are described.
• Comparative analysis of deployable systems
Different deployable systems have been categorized into five types; Scissor, Foldable, Inflatable, Tensegrity and Retractable, and characteristics of the deployable systems are compared and analyzed as described in the subsection 3.2.2.
• Development of deployable structure
Among the five deployable systems the Scissor type is developed for more adaptable grid configuration which allows the geometrical transformation into plane, arch and dome type structural forms. In addition the physical models have been constructed for each deployable system, in which the characteristics of the systems are again compared and analyzed with respect to the real-time applicability. The relevant information can be found the subsection 3.2.3.
B. 2nd Year Research
• Development of Connection Joint
The behaviour of deployable structure is largely affected by not only the system types, but also the construction materials. Thus the element units of the Scissor type deployable system have been designed and constructed based on the relevant material characteristics. The detail information has been described in the subsection 3.2.4.
• Development of Finish Details
Other than the development of deployable system, the construction methods of openings, foundation and design of cladding solutions have been discussed in the subsection 3.6.2.
• Development of Erection Method
A mock-up test is carried out on the applicability of automatic deployable system for the folding/unfolding of the structure. The design, construction and test results are summarized in section 3.4.
• Assessment of Structural Integrity
The structural integrity is assessed for kinematic stability during the deployment process, and for static stability of the structure under various loads in the fully erected form. For the kinematic analysis, the ordinary numerical analysis is not adequate and thus the application of general inverse matrix method is described in the section 3.4.4.
C. 3rd Year Research
• Development of Construction and Transportation Methods
A mock-up test is carried out for the realization of deployable structure in Geodesic and Cylindrical type grid formations, and the results are described in section 3.3.
• Development of Unfolding/Folding Methods
For the Geodesic and Cylindrical models the unfolding/folding methods are described in section 3.3.2 and 3.3.3. Both the automatic and manual methods have been investigated with the main objective to minimize the human labor.
• Guideline
The practical information for construction and installation of the emergency evacuation shelter structure has been described in section 3.5. The guideline includes the design aspects of structural system, structural scale, spatial arrangements and installations. The construction efficiency of deployable structure depends on the assembly methods of the basic elements, and the general process from elemental assembly to the formation of global structure has been described. Also, the section describes the sequential on-site installation and erection methods with the indication of precautions for greater construction efficiency.
D. General Comments
The current research has been investigating into the development of emergency evacuation disaster relief shelter. The main research focus has been on the Scissor type deployable structure, for the direct implications in emergency situations.
Due to the global climate change the natural disasters have occurred frequently in the recent years, and caused great economic loss and increased number of refugees. Earthquakes, tsunamis, typhoons, nuclear radiation, extreme temperature variations, and other types of disasters have demanded more efficient provisions of emergency evacuation facilities for the refugees. Thus the disaster relief shelters must have high transportation and deployment efficiency.
Therefore, the current research's aim is at the development of deployable disaster relief shelters, in application of spatial structure system. With the given aim the following research activities have been carried out:
• Literature review on the deployable structure system; Comparative Analysis
• Design and Mock-up Test for the development of emergency evacuation shelters in application of deployable structure system
• Mock-up Test for the development of automatic deployment system.
The current research has developed deployable shelter of small to medium scale structure types. In fact, the results of the current research can be transferred and applied for the state-of-the-art technological development of mega-scale structures. Furthermore, it bears the significance for the design development and construct ruction of space architecture. The current research has developed state-of-the-art technology for advanced deployable structure with independent ability. There are expectations for the possible export of the acquired expertise, and the resultant economic benefits for the national enterprises.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 7
• 요약문 ... 11
• SUMMARY ... 22
• 목차 ... 31
• CONTENTS ... 33
• 표 목차 ... 35
• 그림목차 ... 40
• 제1장 서론 ... 55
• 1.1 연구개발의 목적과 필요성 ... 57
• 1.1.1 기술적 측면 ... 59
• 1.1.2 사회·경제적 측면 ... 59
• 1.2 연구내용 및 범위 ... 61
• 1.2.1 1차년도 연구내용 및 세부추진 계획 ... 62
• 1.2.2 2차년도 연구내용 및 세부추진 계획 ... 64
• 1.2.3 3차년도 연구내용 및 세부추진 계획 ... 66
• 제2장 국내ㆍ외 기술개발 현황 ... 69
• 2.1 국내 기술 및 산업 동향 ... 71
• 2.2 국외 기술 및 산업 동향 ... 74
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 79
• 3.1 재난대응시설에 대한 고찰 ... 81
• 3.1.1 재난재해 실태 ... 82
• 3.1.2 우리나라의 실태 ... 86
• 3.1.3 국내·외 사례조사 및 분석 ... 87
• 3.1.4 임시주거 및 대피소의 디자인 ... 97
• 3.1.5 임시주거의 문제점 ... 120
• 3.2 전개형 구조시스템의 특성 및 단위모듈 개발 ... 123
• 3.2.1 역사적 고찰 및 동향 조사 ... 124
• 3.2.2 전개형 구조시스템의 분류 및 특성 ... 144
• 3.2.3 Scissors형 구조시스템에 의한 공간 개발 ... 171
• 3.2.4 재료별 단위모듈 개발 ... 193
• 3.2.5 단위평면 개발 ... 219
• 3.3 긴급대응형 쉘터구조물의 개발 ... 227
• 3.3.1 Test Model의 개요 ... 228
• 3.3.2 Geodesic Model의 Mock-up Test ... 232
• 3.3.3 Cylindrical Model의 Mock-up Test ... 252
• 3.3.4 Cylindrical Model의 구조안정성 검토 ... 292
• 3.4 Scissors형 구조물의 전개자동화 기술개발 ... 381
• 3.4.1 Meridian Model의 개요 ... 382
• 3.4.2 Meridian Model의 설계 ... 386
• 3.4.3 제작 및 Mock-up Test ... 411
• 3.4.4 구조해석 및 전개해석 ... 421
• 3.5 Cylindrical Model의 가이드라인 ... 479
• 3.5.1 설계시 가이드라인 ... 480
• 3.5.2 시공시 가이드라인 ... 493
• 3.6 지속적 개발을 위한 추가 아이디어 ... 513
• 3.6.1 공간계획 방안 ... 514
• 3.6.2 구조․시공 방안 ... 540
• 3.7 결론 및 연구실적 ... 607
• 3.7.1 연차별 연구과제 결론 ... 608
• 3.7.2 연구과제에 대한 연구실적물 ... 612
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 615
• 4.1 연구개발목표의 수행내용 ... 617
• 4.1.1 1차년도 연구수행내용 ... 618
• 4.1.2 2차년도 연구수행내용 ... 620
• 4.1.3 3차년도 연구수행내용 ... 622
• 4.1.4 종합의견 ... 624
• 4.2 연구목표의 달성도 ... 625
• 4.2.1 연구개발 수행 진도율 ... 625
• 4.2.2 연구개발 목표의 달성도 ... 628
• 4.3 연구결과의 기여도 및 기대효과 ... 631
• 4.3.1 기술적 측면 ... 631
• 4.3.2 경제․산업적 측면 ... 632
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 635
• 5.1 연구개발결과의 활용계획 ... 637
• 5.2 타 분야의 활용방안 ... 641
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 643
• 6.1 과학기술정보 및 기술동향 ... 645
• 6.2 관련분야의 환경변화 ... 651
• 6.2.1 국내 환경 ... 651
• 6.2.2 국외 환경 ... 652
• 제7장 참고문헌 ... 655
• 끝페이지 ... 702