10m급 대공간 한옥기술개발 Technology Development for Large Space Hanok over 10 Meters원문보기
보고서 정보
주관연구기관
명지대학교 MyongJi University
연구책임자
김왕직
참여연구자
유근록
,
류재선
,
박태연
,
황종국
,
김종호
보고서유형
최종보고서
발행국가
대한민국
언어
한국어
발행년월
2022-02
과제시작연도
2021
주관부처
국토교통부 Ministry of Land, Infrastructure, and Transport
등록번호
TRKO202200001455
과제고유번호
1615011926
사업명
도시건축연구사업(R&D)
DB 구축일자
2022-05-28
키워드
대공간 한옥 시공기술 개발.대공간 한옥 설계기술 개발.대공간 한옥 구조기술 개발.한옥건설정보.신한옥형 공공건축물 실증구축.Development of large span hanok construction technology.Development of large span hanok design technology.Development of large span hanok structure technology.Large span hanok construction information.New hanok public building prototype construction.
초록▼
연구개발목표 및 내용 최종 목표 -한스타일 육성 종합계획 수립 이후 한옥의 현대화 및 활성화에 대한 사회적∙정책적 관심이 높아지면서 정부 주도로 한옥기술개발연구 사업이 시작됨 -1, 2단계 연구(‘09년~’16년)를 통해 건축비를 혁신적으로 절감할 수 있는 공법 및 설계 기술, 요소기술 등을 개발하여 거주 성능을 향상시킨 한편, 2단계 연구에서는 살림집에 한정하지 않고 소규모 공공건축물에 기 개발 기술을 적용하여 실증구축을 통해 검증하고 기술의 확대∙보급에 기여함 -1, 2단계 연구개발로 인해 성능개선 및 공사
연구개발목표 및 내용 최종 목표 -한스타일 육성 종합계획 수립 이후 한옥의 현대화 및 활성화에 대한 사회적∙정책적 관심이 높아지면서 정부 주도로 한옥기술개발연구 사업이 시작됨 -1, 2단계 연구(‘09년~’16년)를 통해 건축비를 혁신적으로 절감할 수 있는 공법 및 설계 기술, 요소기술 등을 개발하여 거주 성능을 향상시킨 한편, 2단계 연구에서는 살림집에 한정하지 않고 소규모 공공건축물에 기 개발 기술을 적용하여 실증구축을 통해 검증하고 기술의 확대∙보급에 기여함 -1, 2단계 연구개발로 인해 성능개선 및 공사비 절감은 목표를 달성하였으나, 주택 및 소규모 건축물에 한정되어 다양한 한옥의 보급 및 확산에 어려움이 있음 -따라서 다양한 형태의 한옥 개발 및 대공간을 가지는 대공간 한옥 기술개발이 필요함 -한옥에 대한 인식의 전환을 위하여 다양한 시설을 통해 한옥의 접근성을 높일 필요가 있으며, 종합적 한옥 기술 거점 필요 -신한옥형 공공건축물에 대한 중앙정부 및 지자체의 지원과 사회적 관심에도 불구하고 최적화된 가이드라인이 없음. 한옥의 가치를 계승하되 기술과 재료 면에서 자유도를 높여 다양한 건축실험을 포괄할 수 있도록 다양한 유형의 모델을 개발하고 기준, 법제 개선안을 마련해야 함 -한옥의 지속적인 보급 및 확산을 위해 기존 기술에 대한 평가와 더불어 보완 및 개선 방안에 대해 시제품 개발 및 현장적용 필요 -따라서 한옥의 확산 및 인프라 조성을 위해 10m급 대공간 한옥 설계·시공 기술을 개발하고 신한옥형 공공건축물 실증구축 고도화 기술을 개발하여 한옥의 보급과 다양성 확보를 마련하는 것이 본 연구의 목표임
전체 내용 -10m급 대공간 한옥 설계 및 시공기술 개발을 위해 구조기술, 시공기술개발을 통한 실증구축으로 기술 적용 및 점검 -대공간 구조기술은 대공간 한옥 형태 및 구조의 방향성을 점검하고, 구조설계 기준을 우선적으로 개발. 이후 한식 목구조에 맞는 접합부 성능평가와 구조평가가 이루어진 후 개발기술을 현장적용하는 프로세스로 이루어짐 -대공간 한옥 시공기술 개발은 10m급 대공간에 맞는 시공 기술을 개발하고 부재 및 접합부 기술 및 시공 기술개발 후 실증으로 이어짐. 이후 시공기술의 표준화를 통해 시공법 및 시공상세를 제안함 -대공간 한옥은 목재를 주 구조재로 하기 때문에 방재시스템 및 내진설계가 필수적 요소임 -대공간 한옥 실증은 개발한 구조와 시공기술을 현장적용하고 검증하여 구축하는 것이 가장 큰 목표임 -유형모델 및 표준안 개발로 신한옥형 공공건축물 실증구축 -기 개발된 기술 연속성을 위한 기존 기술 평가 및 개선안 수립, 요소기술 및 성능에 따른 단위 단가별 유형 제시 -연구과제의 성과목표 달성 및 효과적인 관리를 위한 연구단 과제 관리 고도화 계획 수립 연구 개발
1년차 목표 -대공간 구법 및 공법개발 (구법기준 정의) -대공간 한옥 내진성능 향상 기반기술 확보 -대공간 한옥 및 목조건축 분석 및 기반조사 -대공간 한옥 실증구축 사업 부지결정 및 기본계획 내용 -대공간 한옥 표준기술 분류체계 제안 -대공간 한옥 목구조 정의 -대공간 한옥의 내진, 내설, 내풍 특성 분석 -대공간 한옥의 내진성능 향상을 위한 기반기술 연구 -국내외의 유사사례 및 기술현황 파악 -국내외 답사 및 문헌조사를 통한 사례조사 및 분석 -연구단 보유기술의 적용가능성 검토 및 협의 -대상지 현황조사 및 대지분석 -대상지 제반법규검토 및 허가관청과의 사전 인허가 협의 -유치기관과 용동 및 규모 등에 관련 협의 진행 -유치기관과 기본계획 관련 협의 진행
2년차 목표 -대공간 한옥 부재 및 접합부 유형제안 -대공간 한옥 내진성능 향상 적용기술 확보 -대공간 한옥 설계 기본 대안 작성 -한국형 목조건축 디자인요소 개발 -대공간 한옥내화설계기술 개발도서 (주요구조부 내화상세설계 개발) 내용 -목구조 접합부 정의 -신한옥 분류체계 갱신 -신한옥 실증구축 사례 정리 (부위별 상세) -대공간 한옥의 형태 및 구조의 방향성 제안 -대공간 한옥의 내진, 제진 및 면진장치 적용성 평가 -처인성역사교육관 사례를 통해 대공간 기본대안 작성 -한옥정체성을 고려한 기본개념설정, 구법중심으로 요소개발 -국내외 문헌 및 사례조사 분석 -주요구조부 내화상세 개발
3년차 목표 -신한옥 분류체계 -신한옥 건설특성분석 -대공간 한옥의 동적특성 분석 및 구조설계 지원 툴 개발 -대공간 한옥 실증 -전통목구조 전단벽설계 내용 -신한옥형 공공건축물 분류체계 정립 -실증구축사업 현장정보 분석 -대공간 한옥의 구조설계 지원 툴 개발 -실증구축한옥 소규모 시험체(1/20 스케일) 진동실험 -대공간 한옥 실증구축 실시설계도서 작성 및 검토 -실증구축 기본설계단계부터 실시까지의 전반적인 사항 정리 -실증구축 인허가 협의 및 관련 도서 작성 -실증구축 내역, 시방, 공정표 등 시공단계 이전에 필요한 작업 진행 -대공간 한옥 설계에 따른 구조계산서 -전통목구조 벽체로 사용된 시멘트벽돌, 소성벽돌과 모르타르 사용현황 분석 -시멘트벽돌, 소성벽돌이 사용된 전통목구조 벽체에 횡력작용 시 나타나는 파괴모드와 모멘트 저항능력 확인 -세부목골조와 벽돌이 결합된 벽체의 전단벽 공칭강도 및 설계길이 제시
4년차 목표 -신한옥 건설특성분석 -대공간 한옥 구조해석 및 구조성능 분석 -대공간 한옥 실증 -전통목구조 전단벽설계 내용 -부위 분류체계 갱신 및 개체 정의 -실증구축사업 현장정보 분석 -개략견적 및 개략공기 산정방법 -한옥의 접합부, 골조 및 벽체의 구축방법에 따른 횡강성 분석 -실증구축 대공간 한옥의 접합부 강성에 따른 구조해석 및 성능평가 -대공간 한옥 실증구축 설계, 감리 및 시공사 발주처와 계약서 작성 업무 지원 -실증구축 현장지원 업무, 시공 및 감리 총괄 지원 -실증구축 현장 공사비 절감여부 확인 검토 -대공간 한옥 설계에 따른 구조계산서 -황토벽돌, 흙 사용 목골조 시스템 개발 -구조용 목질판재 설계 적용계수 검증 -소규모전통목구조기준 전단벽 설계법 보완
5년차 목표 -대공간 한옥 시공가이드 -신한옥 건설특성분석 -대공간 한옥 구조기술의 실증구축현장 적용 및 실증구축한옥 진동실험 -대공간 한옥 실증 -전통목구조 전단벽설계 내용 -대공간 한옥 시공가이드 제안 -사업분류체계 기반의 실증구축사업 건설정보 축적 및 분석 -대공간 한옥 실증구축현장 구조기술지원 -개발 기술의 실증구축현장 적용 및 적용성 평가 -실증구축한옥 동적특성 확인을 위한 실물 실증구축한옥 진동측정 -한옥의 구조계획 및 구조설계지침(안) 마련 -대공간 한옥 실증구축 관리 및 기술지원 -대공간 한옥 실증구축 현장점검 및 지원 -대공간 한옥 실증구축 사용승인 (감리) 관리 -대공간 한옥 실증구축 보고서 작성 -대공간 한옥 실증구축 설계 도면집 작성 -대공간 한옥 실증구축 시공 -횡력 저항 전통목구조 전단벽설계법 개발 -소규모건축구조기준 전통목구조 전단벽설계 개정(안)
연구개발성과 -10m급 대공간 한옥 시공, 설계, 구조 기술개발을 통한 한옥 건설기술 고도화 -한옥 기술 고도화를 통한 한옥 건축의 시장 확대 -한옥 부재 표준화를 통한 한옥 공업화 기반 마련 -한옥 접합부 개발을 통한 한옥형 고유 기술 축적 -한옥기술 보급화 및 한옥 시장의 확대 -구조 및 접합부 기술 축적에 따른 한국형 고층목조건축의 가능성 증대 -대공간 한옥의 내진, 내풍, 내화 구조 설계 제안을 통한 안전성 확보 -한옥건축의 높은 건축비용, 보안상 발생되는 문제점, 유지보수의 어려움 등 복합적인 원인으로 인해 한옥을 기피하는 현상을 보완할 수 있음 -현장 적용된 유형은 성능, 경제성, 시공성 등의 성과평가를 실시하여 시공사 및 관련 업체와의 협업을 통해 추가보완 및 현장 시제품 형태의 대안을 제시할 수 있음 -현장 미 적용된 유형은 문제점을 분석하고 기술 개선 여부 확인 및 대안을 검토하여 적용기술, 성능, 시공단가간의 관계분석을 통해 비용에 따른 한옥 유형을 제시 가능함 -1, 2단계 한옥기술개발을 통해 도출된 성과물을 대상으로 기술평가 및 개선연구를 진행하여 한옥의 기준에 부합하는 시공방법 및 디테일을 제안함 -향후 이어지는 실증구축 및 후속연구와 연계함으로써 R&D의 연속성과 현장적용성, 활용방안 등을 확보함
연구개발성과 활용방안 및 기대효과 -한옥 시장 확대를 통한 한국 목구조 시장 확대 -한옥 시장 확대를 통한 일자리 창출 -늘어나는 관심과 수요로 인해 산업계에서는 지속적으로 한옥시장에 대한 진입시도가 나타나고 있으나, 전문지식이 필요한 한옥설계기술은 시장진입의 장애가 되고 있음. 이에 대해 한옥인프라의 확산으로 지속적인 한옥산업 확장 방안을 모색하고 이를 체험할 수 있도록 함 -한옥의 건설 과정에 있어서 각 한옥 부재의 표준화로 사전 공장제작을 통한 공기단축과 단가 저감으로 전체적인 한옥 건설비용을 감소시킬 수 있음 -설계 단계뿐만 아니라 유지관리 단계에 해당하는 건축물의 전체 Life Cycle을 통합적으로 관리할 수 있는 BIM 시스템을 적용하여 한옥 산업을 더욱 활성화시킬 수 있으며, BIM을 통한 한옥 건축물의 전반적인 관리로 건설 후에 발생하는 유지관리 비용에 대한 절감효과 또한 기대할 수 있음 -실증구축한옥의 기술을 평가하고 개선안을 도출하여 적용성을 향상시키는 연구는 신한옥 기술의 대중화에 직접적인 영향을 미치는 것임. 비록 정부 주도의 기술이지만 민간에 정착이 될 경우 한옥의 부재 생산에서부터 시공비∙유지관리비 절감으로 이어질 수 있음. 이는 한옥 확산의 밑바탕이라고 할 수 있는 대량생산 체계 및 유통관리 시스템의 배경으로 작용하여 국가에서 추진하는 ‘한스타일’의 한옥 브랜드 가속화에 도움을 줄 것으로 기대됨 -신한옥 보급 확대에 의한 새로운 주거문화 창출과 주택수요 창출 -한옥 정의 및 인증항목 도출을 통해 한옥 지원 근거 마련으로 중복 및 비효율적 지원에 대한 손실을 최소화함 -신한옥 기술개발 성과물 활용 및 우선 적용 기술을 기준으로 효율적인 연구 진행 -거주자의 만족도를 저하시키는 한옥 시공 사례를 줄여나감으로서 양질의 한옥 보급화를 통해 관련 산업의 고도화를 기할 수 있으며, 현대 건축과의 공통작업을 통한 하이브리드 한옥 및 에너지절약형 한옥의 발전을 기대할 수 있음 -한옥 설계 초기 기준에 적합한 부재단위, 공간단위 고민이 반영되어 설계, 시공, 실증, 평가의 주요 프로세스에 따라 부재의 융합으로 인한 성능구현 기술을 고도화 할 수 있을 것임
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