3D 프린팅 기반 비정형 구조의 내진 및 이력거동 제어 연구

Seismic and Hysteretic Behavior Control of 3D-Printed Irregular Structures

연구 내용

F3D 기반 비정형 콘크리트 구조와 PCM-infilled buckling-restrained brace의 하중 이력을 소규모 shaking table 시험 및 해석으로 평가하고, 3D 프린팅 요소의 구조 거동을 검증하는 연구

비정형 형상 구현을 위해 F3D free-form formwork 3D printing 기술을 적용하고, similitude law를 만족하는 소규모 모델을 shaking table에서 시험하여 내진성능을 평가합니다. 시험 결과를 유한요소해석으로 검증한 뒤, 불규칙 형상에서 필요한 안정성 확보 조건을 구조 거동 관점에서 정리합니다. 또한 BRB의 압축 지배 이력거동을 완화하기 위해 PCM을 채운 형태의 cyclic loading test를 수행하여 반복 하중에서의 거동 변화를 관찰합니다. 3D printing 기반 복합 커튼월 패널에 대해서는 FDM 제작 구조의 변형과 해석 결과를 비교해 프린팅 요소의 적용 가능성을 함께 검토하는 흐름을 유지합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

먼저 3D printing 기반 구조 요소의 제작-거동 관계를 다루기 위해 FDM 방식의 복합 커튼월 구조를 설계하고, lateral load test와 finite element method로 변형 특성을 비교했습니다. 이후 비정형 콘크리트를 F3D로 제작하고, similitude를 반영한 shaking table 실험과 해석을 연계해 내진성능을 평가하는 단계로 확장했습니다. 마지막으로 에너지 흡수 및 거동 제어 방향을 위해 PCM-infilled buckling-restrained brace의 cyclic loading 시험을 수행하며 반복 하중 성능 이해를 보강하는 흐름을 형성했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

F3D 비정형 구조 내진 성능 평가 체계
소규모 shaking table 기반 성능 예측
PCM-infilled BRB 반복하중 거동 설계
3D 프린팅 구조 요소 변형 검증 프로토콜
비정형 형상 안정성 설계 지침
이력거동 기반 내진 성능 지표
재난 상황 재현형 성능 데이터 확보
프린팅 재료-형상-하중 연계 모델
복합 패널의 구조 적용성 검토
성능향상 변수 스크리닝 방법