강-PC 복합모듈러 골조의 합성보에 대한 구조성능 평가

이상섭,박금성,배규웅,최윤철,Lee, Sang Sup,Park, Keum Sung,Bae, Kyu Woong,Choi, Yoon Chul 한국강구조학회 2017 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.29 No.5

This study was performed in order to develop of the new modular construction system. For the modular construction method that is currently applied in the country, it is very expensive in terms of material costs and fire resistance because it uses only the steel C-type beam. In order to overcome this, and the practical application of new steel-PC hybrid module construction system. Improvement and development of the cross-section of the structural beam member in order to be carried out first. An experiment was carried out by making three specimens. Experiment result, the composite beam was dominated by the horizontal shear failure. It was evaluated through a nonlinear analysis and experimental & theoretical for the structural performance the composite beam member. 본 연구는 새로운 모듈러 시스템을 개발하기 위한 목적으로 수행하였다. 현재 국내에서 적용되고 있는 모듈러 시스템은 C형 강재보만을 사용하기 때문에 재료비와 내화 측면에서 매우 고가이다. 이를 극복하기 위하여 새로운 강-PC형의 복합모듈러 시스템을 개발하고자 하였다. 우선, 보 단면 형상을 개선하여 개발하기 위한 연구를 진행하였다. 3개의 실험체를 제작하여 휨성능 평가를 위한 실험을 수행하였다. 실험결과, 합성보는 수평전단 파괴에 의해 지배되는 것으로 나타났다. 또한, 비선형 유한요소해석을 수행하여 실험과 이론식과 비교를 통해 구조적 성능을 평가하였다.

모듈러 골조의 각형강관 기둥과 C형강 보 접합부의 거동 평가

이상섭,박금성,홍성엽,배규웅,Lee, Sang Sup,Park, Keum Sung,Hong, Sung Yub,Bae, Kyu Woong 한국강구조학회 2015 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.27 No.5

모듈러 건축은 사전에 설계 검토된 건물 요소를 공장에서 모듈로 제작하여 현장으로 운송 조립하는 프리패브 건축 시스템이다. 모듈러 건축물의 구조 형식은 공법, 재료, 부재 구성 등에 따라 다양하게 구분될 수 있지만 사용되는 모듈의 구조 형식은 크게 벽식과 가구식으로 나눌 수 있다. 벽식 모듈은 모듈의 입면을 패널을 이용하여 구성하여 수직하중과 수평하중을 전달시키는 방식이다. 가구식 모듈은 기둥과 보를 이용하여 모듈을 구성하고, 용도에 맞춰 입면을 마감하거나 개방시켜 놓는 방식이다. 이 두 가지 모듈 방식은 국내에도 사용된 바 있으나 최근 가구식 모듈이 보편화되고 있다. 가구식 모듈의 기둥 부재로 각형강관이 일반적으로 사용되고 있으며, 보 부재로 C형강 또는 H형강이 사용되고 있다. 각형강관이 기둥 부재로 사용된 가구식 모듈간 접합을 위해 각형강관 기둥 단부에 고력볼트를 채우기 위해 액세스 홀을 가공하는 경우가 있다. 액세스 홀은 볼트체결을 위해 사람의 손이나 공구가 폐쇄형 단면인 각형강관 내부에 접근하기 위한 개구부로 액세스 홀은 기둥-보 접합부의 거동에 영향을 미치는 패널존을 약화시킬 가능성이 높다. 이 연구에서는 가구식 모듈의 기둥-보 접합부 거동에 영향을 미치는 액세스 홀, 기둥 두께, 다이아프램을 변수로 5개의 실험체를 제작하여 실험을 실시하였고 그 결과를 분석하여 제시하였다. Modular building is a prefabricated construction system for building where factory-produced pre-engineered modular units are delivered to site and assembled as substantial elements of a building. There are two basic kinds of modular structures. One is a load-bearing wall structure designed to transfer the load through longitudinal walls. The other is a frame structure composed of columns and beams. For frame structure, square hollow section is often used as a column member and channel as a beam member in modular unit. Lower and upper modules are fasten with bolts via a pre-installed access hole in the SHS column. However, the access holes can weaken the panel zone that would affect the behavior of beam to column connection. The 5 specimens of beam to column connections with parameters of access hole, column thickness and diaphragm were made and this paper describes the test results.

유닛 모듈러 기둥-보 조인트의 구조 성능에 대한 실험적 평가

이상섭,배규웅,박금성,홍성엽,Lee, Sang Sup,Bae, Kyu Woong,Park, Keum Sung,Hong, Sung Yub 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.25 No.3

본 연구는 박스형 철골조 유닛 모듈러를 이용하여 고층으로 적층할 수 있는 공업화된 구조시스템을 개발하고자 하는 것이다. 이러한 목표를 달성하기 위해 효율적인 유닛 모듈러 건축시스템의 실용화를 위한 조인트의 상세 개발과 내진성능 확보기술에 대해 기본적인 실험 및 이론해석 연구가 필요하다. 본 연구에서는 고층형 유닛 모듈러 골조를 구성하는 중요 요소인 조인트의 2가지 접합 상세를 도출하였으며, 도출된 조인트에 대한 구조 성능을 실험적으로 평가하였다. 새롭게 개발된 유닛 모듈러 기둥-보 조인트에 대한 실험결과, 6.0T 기둥 및 연결구의 두께를 확보한 조인트는 강도 및 내진 성능의 확보에 있어서 조인트의 소성회전각의 유지가 가능한 것으로 나타났으며 응력이 집중되는 부근에서의 보강을 고려하면 충분히 적용 가능하리라 판단된다. The major goal of this study is to develop the industrialized structural system that can build high-rise buildings using the box-shaped steel frames such as a unit module system. In order to achieve such a goal, we need the advanced details for joints that consist in a single unit. Furthermore we also need to commercialize the unit modular building system through the basic experiments, research of theoretical analysis and the achievement of seismic performance. This study derived to develop the derails in the beam-to-column joint and to carry out structural performance test. Test results, a joint with thickness of 6.0T can be possible to maintain the plastic rotational angle for strength and seismic performance. Therefore, joint with thickness of 6.0T is able to apply when considering reinforcement in the local of stress concentration.

경량합성 패널의 압축성능 평가에 관한 실험적 연구

이상섭,박금성,Lee, Sang Sup,Park, Keum Sung 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.5

본 논문은 스틸스터드로 구성된 골조에 경량기포 모르터를 충전하여 제작한 경량합성벽체의 압축 실험을 통한 압축 성능의 평가에 대한 연구이다. 경량기포 모르터의 비중(80, 120), 마감재(경량기포 모르터, OSB, 석고보드) 및 패널의 고정 방식을 변수로 하여 실험체를 제작 실험하였다. 선행 연구결과와 고정부를 개선시킨 경량합성 벽체의 압축성능에 대해 실험을 통해 조사한 결과, 상세개선으로 인한 경량합성패널의 압축 최대하중은 1.07배, 초기강성은 24배 이상 성능이 크게 향상되었다. 비중과 마감재가 동일한 실험체의 경우에는 최대하중은 2.7배, 초기강성은 15배 이상 압축으로 인한 성능이 크게 향상됨을 알 수 있다. 국내설계기준에 의해 계산한 최대하중값과 실험값은 비교적 잘 일치하였다. The purpose of this paper is to evaluate experimentally the compressive performance of horizontal joints for light-weight hybrid panel in-filled with light-weight foamed mortar. The parameters include the presence of light-weight foamed mortar, the specific gravity of light-weight foamed mortar (0.8, 1.2), the finishing materials (light-weight foamed mortar, Oriented Strand Board [OSB], gypsum board), and the fixed shape of the hybrid panel. As the improved details for fixed end, the peak strength and the stiffness of the light-weight hybrid panel are enhanced as follows: 1.07-2.7 times in peak load, 15-24 times in initial stiffness. The peak strength of the light-weight hybrid panel obtained by the test result is in agreement with the calculations, which is the criterion value according to the domestic code.

로그 모델을 사용한 반강접 철골 골조의 탄성 해석

이상섭,문태섭,Lee, Sang Sup,Moon, Tae Sup 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.5

철골 구조물의 접합부는 전통적으로 강접 혹은 단순 접합으로 이상화하여 설계되어 졌으나 많은 연구를 통해 이러한 모델링이 불합리할 수 있음이 밝혀져 왔다. 골조의 정확한 해석을 위해 부재의 2차효과($P-{\delta}$효과) 및 구조물 전체의 2차효과($P-{\Delta}$효과)의 고려가 필수적이고, 무엇보다도 접합부의 고유한 강성을 부여하는 것이 중요하다. 즉 실험을 통해 얻은 접합부의 모멘트-회전각을 골조 해석시 있는 그대로 반영할 수 있어야 한다. 이러기 위해 모멘트-회전각을 표현할 수 있는 단일 수식의 개발이 필요하며 지금까지 다양한 수식이 개발되어 보고되고 있다. 본 논문은 기하학적효과 및 접합부 강성을 고려할 수 있도록 이론을 통해 유도한 접합부의 강성행렬에 모멘트-회전각 관계를 표현하는 수정지수 함수 모델, 멱함수 모델 그리고 제안한 로그함수 모델을 사용하여 골조 해석을 실시하고, 그 결과를 통해 유도된 강성행렬의 적용가능성을 알아보고, 제안한 로그함수의 유효성을 밝히고자 한다. Accurate determination of the relative restraint of beam-to-column connections is important for both the strength and the serviceability of structural frames. But steel frame analysis is carried out under the assumption that the connections are either fixed or pinned. Overestimating the connection restraint can result in underestimating lateral sway and underestimating the connection restraint can lead to underestimating forces developed in the beams and columns. This implies that the exact stiffness of connections as well as the geometric effects should be considered in the frame analysis and the overall behavior of connections could be described adequately. Therefore, the stiffness matrix which is able to consider the moment-rotation of connection was derived previously and the modified exponential model, power model and the proposed log model are adopted for modeling the semi-rigid connections. The main purpose of this study is to examine the feasibility of the derived stiffness matrix and to show the validity of log model proposed.

Degradation Mechanism of Cholesterol and its Derivatives by Microorganisms (IV) Oxidation Mechanism of $3{\beta}$, $5{\alpha}$-Dihydroxy-$6{\beta}$-Methylcholestane

이상섭,Lee, Sang-Sup 생화학분자생물학회 1974 한국생화학회지 Vol.7 No.1

When $5{\alpha}$-hydroxy-$6{\beta}$-methylcholestanol was exposed to Nocardia sp. (ATCC 19170) in nutrient broth, accumulation of 17-ketosteroids was observed. The 17-ketosteroids were characterized as $6{\beta}$-methylandrost-4-ene-3, 17-dione and 6-methylandrosta-1, 4-diene-3, 17-dione. Orientation of 6-methyl group of 6-methylandrosta-1, 4-diene-3, 17-dione was postulated to be $\beta$-form. In a typical experiment, 220mg of 6-methylandrosta-1, 4-diene-3, 17-dione was obtained from 600mg of $5{\alpha}$-hydroxy-$6{\beta}$-methylcholestanol after 90 hours of incubation in nutrient broth. Steroid의 모핵분해작용에 관여하는 $9{\alpha}$-hydroxylase의 저해제를 사용하지 않고 직접 cholesterol 유도체로부터 미생물 반응으로 17-ketosteroid류를 얻을 수 있다. 이러한 경우 cholesterol 유도체는 C-19에 산소기능단의 존재를 필요로하고 있다. 본 연구에서는 C-19 산소기능단의 존재가 필요불가결한 것으로는 보지않고 C-19 산소기능단이 없는 여러 cholesterol 유도체를 합성하여 배양시험을 해본 결과 $3{\beta}$,$5{\alpha}$-hydroxy-$6{\beta}$-methylcholestane은 Nocardia sp. (ATCC 19170)에 의해 17-ketosteroid로 산화전환되었다. 전환된 17-ketosteroid는 $6{\beta}$-methylandrost-4-ene-3, 17-dione과 6-methylandrosta-1, 4-diene-3, 17-dione으로 확인되었다 6-methylandrosta-1, 4-diene-3, 17-dione의 6-methyl기의 입체구조는 ${\beta}$-형으로 추정된다. 실험의 한예로서 $5{\alpha}$-hydroxy-$6{\beta}$-methylcholestanol 600mg를 90 시간 배양하여 220 mg의 6-methylandrosta-1, 4-diene-3, 17-dione을 얻었다. 이 물질은 androst-4-ene-3, 17-dione 보다 강한 남성호르몬 작용이 있을 것으로 믿어진다.

미생물에 의한 Cholesterol과 그 유도체의 분해기구(III). $5{\alpha}$-Halogen-6,19-oxidocholestanol acetate의 산화기전

이상섭,Lee, Sang-Sup 생화학분자생물학회 1971 한국생화학회지 Vol.4 No.2

cholesterol 유도체를 미생물 배양액중에 첨가 배양하면 C-17 ketosteroid가 배양액중에 축적된다. C-19 methyl group을 hydroxylation 했을 경우면 ${\Delta}^4$-3-keto system의 존재가 $3{\beta}$-acetoxy group이 존재할 때 보다 C-17 ketosteroid의 축적량을 줄이는데 반하여 6, 19-oxido ring을 도입한 경우인 $3{\beta}$-acetoxy-$5{\alpha}$-chloroxido compound에서는 ${\Delta}^4$-3-ketooxido compound 보다 C-17 ketosteroid의 축적량이 오히려 줄어든다.이러한 모순을 해명하기 위하여 $5{\alpha}$-bromo-6, 19-oxidocholestanol acetate(XI)을 배양액중에 첨가 배양한 결과는 뜻밖에도 $5{\alpha}$-bromo-6, 19-oxidoisoandrosterone이 축척되었다.이 결과 $5{\alpha}$-halogen 은 $3{\beta}$-hydroxy dehydrogenase에 중대한 영향을 미치고 있다는 것이 명확함으로 다시 $5{\alpha}$-fluoro-6, 19-oxidocholestanol acetate(XVI)를 합성하여 $5{\alpha}$-bromo, $5{\alpha}$-chloro, $5{\alpha}$-bromo compound(XVI, IX, XI)을 같은 조건 아래 배양하면서 비교 검토하였다. $5{\alpha}$-fluoro compound와 $5{\alpha}$-chloro compound의 경우는 양적으로 별차이 없이 6, 19-oxidoandrost-4-ene-3-one(VII)이 축척되나 $5{\alpha}$-bromo compound의 경우에는 거이 compound(VII)는 축적되지 않았다. $5{\alpha}$-bromo-6, 19-oxidocholestanol acetate 로 부터 얻어지는 $5{\alpha}$-bromo-6, 19-oxidoisoandrosterone는 C-17을 치환기로 유도한 19-norsteroid의 합성 원료가 되리라고 믿어진다. When $5{\alpha}$-bromo-6, 19-oxidocholestanol acetate was exposed to CSD-10(ATCC: 19170) in nutrient broth, a substantial amount of $5{\alpha}$-bromo-6, 19-oxidoisoandrosterone was accumulated. This finding is controversial to the accumulation of 6, 19-oxidoandrost-4-ene-3, 17-dione from $5{\alpha}$-chloro-6, 19-oxidocholestanol acetate by the same organism. In order to clarify the effect of $5{\alpha}$-halogens on $3{\beta}$-hydroxy group oxidation, $5{\alpha}$-fluoro-6, 19-oxidocholestanol acetate was synthesized, and the oxidation pattern of $5{\alpha}$-halo-6, 19-oxidocholestanol acetates to 17-ketosteroids was studied. $5{\alpha}$-Bromo-6, 19-oxidoisoanclrosterone seems to be an ideal intermediate to synthesize C-17-derivatized 19-norsteroids.

연결 강판 형상에 따른 모듈러 유닛 간 접합부의 거동 비교

이상섭,배규웅,박금성,Lee, Sang Sup,Bae, Kyu Woong,Park, Keum Sung 한국강구조학회 2016 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.28 No.6

모듈러 건축물에서 모듈러 유닛 사이의 접합은 연결 강판을 이용하여 볼트 접합하는 것이 일반적이다. 건축물의 강도는 가장 약한 부분에 의해 결정되며, 접합부는 부재보다 약한 부분이 될 가능성이 있다. 따라서 모듈러 건축물의 안전성을 확인하기 위해 모듈 내부 기둥-보 접합부의 구조성능뿐 아니라 모듈러 유닛과 유닛 접합부의 구조성능도 평가되어야 한다. 이 연구에서는 각형강관 기둥과 ㄷ형강보가 사용된 모듈이 일자형 접합철물과 십자형 접합철물로 연결된 접합부의 거동을 KBC2009 0722.2.4에 따라 모듈의 폭 방향과 길이 방향에 대해 층간 변위각으로 반복 가력을 제어하는 실험을 통해 조사하였다. 실험결과 모든 실험체는 0.04rad 변위각까지 비교적 안적정인 거동을 보였고, 길이 방향 실험체의 결과가 에너지 흡수능력 면에서 좋은 거동을 보였다. 그러나 일자형 연결 강판이 십자형 연결 강판에 비해 변위각이 커질수록 강성이 저하하고, 기둥의 실제 변위각이 늘어나는 결과를 보였다. For the connections between modular units in modular buildings, the bolted joints with connector plates are used commonly. The strength of structure is determined by the weakest part of structure and the connections may be weaker than the members being joined. Therefore, to check the safety of modular building, the structural performance of connections between modular units as well as that of beam-to-column connections should be evaluated. In this study, the behavior of module to module connection with straight and cross shaped connector plates is investigated by lateral cyclic tests according to KBC2009 0722.2.4 which shall be conducted by controlling the story drift angle in the width and the longitudinal direction respectively. All of test results generally show the stable ductile behavior up to 0.04rad drift levels and the tests in longitudinal direction show a superior energy dissipation per cycle in each of the load steps. However, the straight shaped connector plates have the degradation of stiffness with cyclic loading and the larger drift angle of column than the cross shaped connector plates.

복합스터드의 압축 좌굴 거동

이상섭,배규웅,Lee, Sang Sup,Bae, Kyu Woong 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.5

유럽을 중심으로 스틸스터드의 약점으로 지목 받고 있는 열교현상을 억제하기 위한 스터드 개선 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 연구는 크게 마감재와 접촉 면적을 줄이는 방법, 웨브면에서 열전달 경로를 늘이는 방법, 열전도성이 낮은 소재를 사용하는 방법, 그리고 스터드를 피복하는 방법으로 구분할 수 있다. 비교적 저층의 주거용 건축물을 대상으로 하는 국외의 경우 에너지 소비에 초점이 맞춰져 있지만, 본 연구의 경우 중층화를 대비하여 구조적 성능도 고려하여 아연도금강판(SGC58)과 FRP를 에폭시로 부착하여 150SL 형태의 복합스터드를 개발하였다. 복합스터드의 소재로는 두께 1.0mm과 1.2mm 강판과 두께 4mm(4ply), 6mm(6ply)의 FRP를 적용하였고, 4가지의 접합 상세에 대한 제작 및 실험을 통해 최종적으로 우수한 결과를 보인 2가지를 선택하였다. 이와 같은 과정을 거쳐 개발된 복합스터드의 압축 성능을 확인하기 위해 2가지 접합 상세에 대해 단면 높이인 150mm에 대해 3, 6, 9, 12배 길이에 대해 압축 실험을 계획하였고, 기존 스틸 스터드와 비교하기 위하여 동일 형태의 비교 실험체도 제작하였다. 실험결과, 복합스터드의 최대하중은 강판 두께 1.0mm인 경우 동일 두께의 스틸 스터드보다 평균 1.62배, 1.2mm인 경우 평균 1.46배 증가하였으며, 가력 종료 시점에 이르기까지 일체 거동을 보여 구조적으로 우수함이 입증되었다. An investigation was conducted on the activities around Europe in order to solve the problem of the thermal bridging of steel studs, which had caused a significant disadvantage. This study included the following: diminishing the contact area between the studs and the sheathing, lengthening the heat transfer route, replacing the steel web with a less conductive material, and placing foam insulation in locations where the thermal shorts are most critical. Although energy efficiency is usually the focus of such foreign cases because their stud application is mostly limited to low-rise residential buildings, both structural and thermal performance are taken into consideration in this study because these target middle-story buildings. A hybrid stud composed of steel and polymer was also developed. This hybrid stud, which is 150 SL in size, is made of a galvanized steel sheet (SGC58) and a glass fiber reinforced polymer (GFRP) withepoxy bonding. A total of 32 specimens were manufactured. Its parameters comprise two types of connection detail,s: the thickness of steel (1.0mm and 1.2mm) and of the GFRP (4mm-4ply and 6mm-6ply), and the ratio of the length to the depth (L/D = 3, 6, 9, 12). Steel stud specimens with the same conditions were compared to the hybrid stud. The test revealed that in the case of the steel specimen with a thickness of 1.0mm, the maximum load of hybrid studs increased an average of 1.62 times comparedto that of the steel stud. In the case of the steel specimen with a thickness of 1.2mm, on the other hand, the average increase was 1.46times. All specimens showed full composite action until the collapse.

Capsaicin 과 그 유사체들의 생분해 매카니즘 ( 1 ) Capsaicin 혼합체의 미생물학적 ω - 산화

이상섭,유인순 ( Sang Sup Lee,In Soon You ) 생화학분자생물학회 1977 BMB Reports Vol.10 No.3

When a capsaicin mixture (capsaicin and dihydrocapsaicin) was exposed to Aspergillus niger, it was transformed to more polar phenolic compounds. In order to characterize the main transformed compound, one gram of capsaicin mixture was fermented and the culture broth was extracted. After silicic acid column chromatography, 360㎎ of of oily product was isolated. The presence of vanillyl amide moiety in the product was confirmed by comparison of the pattern of UV absorption spectrum witli of authentic capsaicin. When NMR signals of the product were compared with capsaicin, a new signal (τ6. 5) corresponding to the two methylene protons of hydroxymethyl group appeared at the expense of methyl protons of terminal isopropyl group of capsaicin (τ9.05). The oily product was derivatized to its acetate. The acetate was also analyzed by NWR, IR, and GC. It was proved that the transformation product of capsaicin mixture was a mixture of two compounds; traps-8-hydroxymethyl-N-vanillyl-6-nonenamide and 8-hydroxymethyl-N-vanillylnonanamide.