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학술저널
저자정보
김경환 (연세대학교) 여동훈 (미국국립표준기술연구소) 이상호 (연세대학교) 윤영철 (명지전문대학)
저널정보
한국전산구조공학회 한국전산구조공학회논문집 한국전산구조공학회논문집 제30권 제3호
발행연도
2017.6
수록면
265 - 274 (10page)
DOI
https://doi.org/10.7734/COSEIK.2017.30.3.265

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본 연구는 콘크리트 구조설계기준을 만족시키면서 내재에너지와 이산화탄소 배출량을 최적화할 수 있는 철근 콘크리트 기둥에 대한 지속가능 설계법을 제시한다. 지속가능 설계법은 기존의 비용절감 중심의 강도설계법에서 벗어나 철근 콘크리트 구조물의 환경 및 에너지 소비에 대한 부하를 최소화할 수 있게 해준다. 철근 콘크리트 기둥의 파괴모드는 가해지는 축력과 휨의 비율에 따라 인장지배와 압축지배로 나누어지기 때문에 각각의 지배모드에 대한 최적화 해석을 수행하였다. 다양한 단면형상과 철근량에 대해 비용, 내재에너지, 이산화탄소 배출량을 최적화시킨 단면을 산출하고 그 특성을 비교·분석하였다. 최적화 해석결과에 대한 분석을 통해 비용을 약 10% 증가시킬 때 내재에너지는 약 25% 그리고 이산화탄소 배출량은 약 55%까지 감소시킬 수 있음을 보였다. 특히, 기둥이 인장지배 상태인 경우 압축지배 상태인 경우보다 내재에너지와 이산화탄소 배출량을 더 큰 폭으로 감소시킬 수 있음을 보였다. 결과적으로 지속가능 설계법은 비용의 최소화 외에도 강도설계법에서 고려하지 않았던 내재에너지나 이산화탄소 배출량을 감소 또는 최적화하는 설계를 가능케 하여 지속가능개발의 개념을 철근 콘크리트 구조물 설계에 도입할 수 있도록 해주는 것을 확인하였다.
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Ashley, E. / 2008 / Concrete’s Contribution to Sustainable Development / J. Green Build. 3(4):37~49 google schola Cabeza, L. F. / 2013 / Low Carbon and Low Embodied Energy Materials in Buildings: A Review / Renew. & Sustain. Energy Rev. 23:536~542 google schola CBPR / 2003 / Table of Embodied Energy Coefficients google schola CTBUH / 2009 / Tall Building and Embodied Energy / Counc. Tall Build. & Urban Habitat J. 3:50~51 google schola Davidovits, J. / 1993 / Geopolymer Cements to Minimize Carbon-Dioxide Greenhouse Warming / Ceram. Trans. 37:165~182 google schola

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