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[주거, 건축] 미래주거

1 . 주택전체의 컨셉사람들의 삶의 방식은 지금까지 지속적으로 변화해왔으며 이러한 현상은 미래에도 계속될 전망이다. 삶의 방식이 변화한다고 하는 것은 사회 전반의 환경과 사람들의 가치기준이 함께 변화한다는 것을 의미한다. 특히 가구구조의 변화, 직업구조의 변화, 사회의 노령화, 세대간의 가치변화, 등은 미래주거의 모습을 예측할 수 있는 중요한 변인이 된다.1990년대 유인 우주선에서 지구를 바라본 우주비행사들은 지구가 회색빛으로 보였다고 보고하여 사람들에게 충격을 주었다. 이러한 사실은 우리의 삶의 터전인 지구가 이미 지나치게 오염되어 있다는 것을 의미한다. 환경파괴는 사람들의 행복과 건강을 해치며 생활의 질을 저하시킨다. 그러므로 환경문제는 반드시 해결해야 할 과제이며 이를 위해 미래에는 대체 에너지개발과 이용이 확대되고 이에 따라 주거의 모습도 변화될 것이다.과학기술의 발달은 오늘날 우리의 주거생활 양식에 극적인 변화를 가져오고 있다. 새로운 기술을 개발하여 인간의 삶의 질을 높이려는 노력은 상상속의 세계에서나 가능하다고 생각했던 미래의 주거를 현실 속에서도 부분적으로 가능하게 만들고 있다. eq oac(○,1)캡슐 하우스미래에는 인간의 생활영역이 지금보다 다양해질 것으로 예상된다. 현재 미국과 일본을 중심으로 미래의 도시를 위한 지하개발, 해양개발, 우주개발의 계획이 추진 중이며 이러한 계획이 실현될 미래에는 어떠한 환경에서도 설치가 가능한 형태의 주거가 필요할 것이다.미래의 주거공간으로 구상되고 있는 캡슐 하우스는 극저온, 우주, 해저 등 극한 환경에도 적용이 가능한 형태이다. 캡슐 하우스는 공장에서 유닛 연결시스템으로 조립하여 생산되는 조립식 주택의 한 형태로 내부는 작업실, 침실, 욕실, 부엌등 목적과 기능에 맞게 유닛을 변형하거나 결합시킬 수 있어 그 활용이 다양하다.또한 내부 유닛이 회전하여 좁은 공간에서도 생활에 필요한 모든 공간을 갖출 수 있으므로 공간의 효율이 극대화될 수 있다. 캡슐하우스는 미래의 최첨단 기술에 의해 실용화 될 것이다.2)최첨단 지능 주거사람들은 자신의 주거 내에서 완벽하게 편안해지기를 원한다. 우리가 꿈꾸는 미래의 주거는 공해, 해충 등 각종 독성물질로부터 완전히 차단되어 있으며 쾌적하고 아름답게 가꾸어진 에덴동산과 같은 녹지를 가지고 있을 것이다. 이곳에서는 수영장의 온도가 자동으로 조절되고 언제나 아름다운 녹색정원을 즐길 수 있다. 이렇게 가족들이 뒷마당에서 편안하게 휴식을 즐기면서도 집안에서 일어나는 모든 일을 처리할 수 있는 자동시설이 완비되어 있다. 또한 초대형 가정용 텔레비전을 이용하여 세계 각지에서 열리는 사업상의 회의에 참석 할 수 있으며, 멀리 있는 친척, 친구들과도 대화를 나눌 수 있다. 집안일은 하인 로봇이 전담해 줄 것이며 하인로봇이 청소. 세탁. 요리 등 모든 일을 처리하므로 가족원 모두가 힘든 가사노동에서 해방되어 자신의 생활을 즐길 수 있게 될 것이다.이와 같은 일들은 단지 환상만은 아니며 실현가능성이 아주 높은 현실이다. 그러나 이러한 것들이 주거생활을 편리하게 할 수 있는 수단으로 사용되기 위해서는 좀 더 많은 기술적 진보가 필요하며 이러한 노력은 오늘의 꿈을 미래현실로 만들 수 있는 원동력이 될 것이다. eq oac(○,3)미래 사회의 주택구조 21세기에는 여가와 동호인간의 교류가 많아질 것이다. 이렇게 되면 기존의 거실, 식당, 부엌 중심 구조의 주택으로는 이러한 새로운 기능을 수용할 수 없게 된다. 결국 외부 공간에서의 생활을 위한 새로운 주택이 등장할 것이다. 즉, 미래의 사람들은 주말에 노상 주차장을 방불케 하는 길을 뚫고 장거리 행락에 나서기보다는 잘 다듬어진 정원이나 아파트 발코니를 휴식 공간으로 이용할 지도 모른다. 21세기 사람들의 일상 생활은 식당을 중심으로 돌아갈 것으로 추측된다.식당은 가족이 모여 식사와 담소를 나누는 곳. 전통 주택의 안방이나 손님 접대 기능이 강한 거실을 대신해 그 역할이 중요하게 부각될 것 같다. 또 그 때가 되면 주거자의 생애 주기와 기호에 맞춰 주택의 내부 개조를 자유롭게 할 수 있을 뿐만 아게 교체해 내구성을 높일 수도 있을 것이다. 물론 이를 위해 주택의 각 부분은 다른 공산품과 마찬가지로 표준화 되고 부품들은 대량 생산되며 홈인테리어 산업 또한 크게 성장할 것이다. eq oac(○,4)미래 첨단 주택의 조건미래 첨단 주택 장비로 새로 등장하고 있는 분야가 기존 전기 및 전자 장비를 하나로 통제하는 중앙통제장치다. 통제장치는 벽에 장착하는 버튼식에서 리모콘, 원격조정장치, 컴퓨터시스템, 스크린 터치 등 종류도 다양하다. 이 중 첨단 장비로 연구개발이 한창인 시스템이 중앙음성통제장치. 한마디로 주택 안팎의 조명, 출입문, TV, 비디오, 전화, 호출기 등 모든 가전 제품들의 작동을 하나로 통제하는 시스템을 말한다.간단한 하나의 기구를 사용해 주택의 모든 장치를 통제하는 장비로 실제 실용화에 이른 것으로는 매스터 보이스가 있다. 이것은 노약자 및 장애자를 비롯한 주택주들에게 큰 환영을 받고 있는데 집안의 거실 중앙이나 침실에 설치, 음성 명령을 받은 후에 명령을 실행하는 장비다.커피를 끓이거나 커튼을 열고 혹은 TV를 켜라는 명령을 내리면 ‘네’, 하고 명령을 받아 해당 장비의 수신기에 명령을 전한다. 수 초 사이에 이 모든 명령이 실행되고 더욱 편리한 점은 한가지 음성 명령에 여러 장치들에 대한 명령을 한꺼번에 담을 수 있다는 것. ‘집 잘 지켜라’는 명령을 내리면 집을 나가는 순간 이 시스템은 자동으로 보안 및 방범기를 작동시키고 모든 불필요한 전등과 냉난방 장치들을 꺼 버린다. 집에 돌아와서도 마찬가지다.그 외에도 주택 내 각종 생활 시설을 자동으로 조정하는 홈오토메이션 장비들이 이미 미국 등 선진국에서 쏟아지고 있다. 이를 테면 자동 커튼 같은 것이다. 자동 커튼이 설치되어 있으면 효과적으로 외부 빛과 태양열을 자동 차단해 집안의 가구나 전자 제품을 보호하고 냉방 장치를 효율적으로 사용할 수 있다. 이뿐만이 아니다. 햇살을 받아 들여야 할 경우에도 이 커튼을 자동으로 열면 온방 효과를 극대화 할 수 있다. eq oac(○,5)미래의 공간의 연출" 공장에서 Plug-in Unit System으로 조립, 생산하는 주택 캡슐하우스- 생산공간, 작업공간 등 목적과 기능에 맞게 유니트를 변형, 결합시킬 수 있어 그 활용이 다양할 뿐 아니라 내부의 유니트가 회전하여 공간 효율의 극대화를 가져다 줍니다. 극저온, 우주, 해저 등 극한 환경에도 적용이 가능한 캡슐하우스는 미래 최첨단 기술이 창조하는 최첨단 주거공간 입니다.< 캡슐하우스의 평면구조는 맨 뒷장에......>2 . 주거공간과 행위별 특징- 수면 행위: 전용 침실공간 요구 → 자연재료, 자연광- 침실영역: 사적 공간 - 정신적 휴식과 기능적 편리를 위한 공간구성- 인텔리전트 침대:헤드각 조절과 혈압 및 맥박 체크 가능, 음악감상용 스피커 내장, 인터넷 검색용 모니터.- 목욕 행위: 휴식을 위한 공간 및 설비 요구- 욕실 영역: 위생시설 -> 휴식공간 - 편의시설 확장에 따른 공간제안- 인공지능 건강 검진 변기:소변 검사분석, 냉온수 비데.- 첨단 욕실:기능성 목욕, 수중안마, 사우나 시스템, 수건없이 온도와 향기를 선택해 건조시켜주는 자동 열풍 건조시스템, 욕실 내 음악감상 시스템, 비상벨 기능.- 먹는 행위: 식생활의 다변화 → Event화된 공간 요구- 요리, 가사행위: Life Style에 따른 요리공간의 변화 요구, 전용가사실의 공간 및 기능확대- 인공지능 냉장고:음식물 재고량, 신선도 검색, 음식 및 각종 식자재 주문, 메모 기능.- 부엌 영역: 작업 및 이벤트 공간 - 부엌, 식당, 전용가사실의 전환- 주방자동화 기기:쌀 세척기, 예약취사 전기압력 밥솥, 식기세척기, 도마행주살균 건조기, 조리단계별 불꽃 조절 및 경보기능의 레인지.- 업무 행위 : 주거내의 기능확대 → 업무 전용공간 요구 (외부와의 분리 요구)- 취미, 오락행위 : 주거내의 기능확대 → Life Style에 따른 전용공간 요구- 거실영역: 주거전체의 공간형식을 결정 - Life Style에 따른 성격화- 발코니 계획 : 자연광과 View가 고려된 새로운 프로그램의 공간적 전이발생 - 공간형식의 전환 및 프로그램의 접목- 현관청소 시스템 : 착복상태로 전신먼지 제거, 바닥먼지 집진 기능.3 . 나만의 개성 공간 (거실유닛)△인터넷 TV : 인터넷 이용 가능한 대형 벽걸이TV, 카메라 장착으로 영상회의 및 영상전화.△다기능 모니터 : 현관, 거실, 주방 및 각 방에 설치되는 컴퓨터와 TV, 라디오, 전화기 겸용 모니터.△영상 전화기 : 각 전화기에는 영상전화 시스템.△창문 및 커튼 자동 제어 : 리모컨으로 제어 가능한 창문, 커튼 시스템.△자동환기 및 산소공급 시스템 : 실내 오염도를 자동 체크해 환기 및 청정산소 공급.△홈시어터 시스템 : 거실 벽에 대형 스크린을 내려 VOD서비스를 통해 원하는 시간에 원하는 영화를 골라볼 수 있음. 거실 창문에는 방음커튼, 돌비 서라운드 음향 제공.△VOD 서비스 : 영화 및 각종 콘텐츠를 다운받아 원하는 시간에 감상하고 온라인 결제.집안에서 거실은 가장 넓은 곳이다. 현관에서 가장 먼저 보이는 집안의 얼굴 마담, 손님들을 맞이하는 게스트 룸이자 가족들의 공공공간이기 때문이다. 과연 하루 중 그 큰 거실에서 얼마만큼의 시간을 보내는지. 과연 그곳에서 손님을 치르는 일이 한달 중 얼마나 되며 가족들이 다 함께 모이는 기회는 또 얼마나 잦은지. 사실, 우리에겐 방이 너무 많다. 각자에게 해당된 방이 있기에 거실은 오히려 방과 방 사이를 연결하는 커다란 복도에 불과할지 모른다. 거실이 그 기능을 가장 잘 발휘 하는 순간이 있다. 바로 TV가 움직이는 시간이다. 가족들의 공동 비품, TV는 신기하게도 가족들을 불러모으는 재주를 가졌다. TV가 꺼져 있을 때 가족들은 모두 각자의 일에 충실하지만, 그것이 켜지고 게다가 화제의 드라마(요즘 같아선 ‘불새’ 정도가 되겠다)가 전파를 타는 순간, 가족들은 그곳 앞에 앉아 순식간에 넋을 상납한다. 집안의 중심은 거실, 거실의 중심은 TV, 그리고 거실에서의 업무처리, 또는 영화감상 등으로 거실을 공동공간인 동시에 개인공간으로써 과거나 지금이나 미래에도것이다.

자연과학| 2004.05.28| 6페이지| 1,000원| 조회(1,213)

캡슐하우스, 최첨단 주거, 실내구조

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[유체역학] Reynolds수 측정

Reynolds수 측정1. 실 험 목 적이 실험에서는 관, 덕트, 유로 등에서의 흐름처럼 아주 중요하고 실제적인 1차원 정상흐름에서 마찰을 다룬다. 예를 들어 관내에 물을 흘려서 상한, 하한 Reynolds수르르 측정하여 그 의미를 검토하고 유동의 상태를 가시화 하여 관찰한다.2. 이 론1) Reynolds의 실험Osbore Reynolds는 다음과 같은 이상한 모양을 설명하였다.유리로 만든 압력강하 실험 장치에서 흐르는 유체에 여러 점에서 액체 물감을 주입하였다. 저 유량 영역(단위 길이당 압력강하가 유량에 비례)에서는 도입한 물감이 평탄하고 가늘며 곧은 줄을 이루면서 흘렀다.즉 관의 축에 직각인 방향에서의 혼합이 없었다. 이러한 흐름에서는 유체가 축 방향으로만 이동하는데, 쉘(shell)이나 층에서 이동하는 것처럼 보이므로 이를 현재 층류라고 한다.층류일 때와 달리, 압력강하가 유량의 1.8∼2.0 승에 비례하는 고 유량 영역에서는, 물감을 어떤 방법으로 도입해도 관 전체에 빨리 분산되었다.총괄적 축 방향 이동과 동시에 관의 모든 방향에서 빠르고 무질서한 움직임이 겹쳐서 물감이 빨리 혼합되었다. 이러한 흐름을 난류라 한다.Reynolds는 또 층류가 난류로 난류가 층류로 변하는 영역에서는 비 재현성 영역이 있음을 보였는데, 이를 전이 영역이라 한다. 이 영역에서 재현성이 나쁜 이유는 조건에 따라 층류가 존재하지만 안정한 흐름의 형태가 아니며, 또 어떤 외부의 교란이 없으면 난류로 바뀌지도 않기 때문이다. 관벽이 거칠거나 장치에 아주 작은 진동이 있으면 난류로 전이한다.Reynolds는 그림의 이상한 모양을 명확히 하는 동시에, 차원해석을 한 것으로 유명하다. 층류와 난류의 전이가 일어나는 것은 무차원수 DV / 가2100 정도일 때였다. 여기서 D는 내경, V는 관에서의 평균 유속, 는 유체 밀도, 는 유체 점도이다. 이 무차원 수를 Reynolds수 Re 라고 한다.Reynolds가 2100이하이면 층류이고 4000이상이면 난류라고 한다.2) 기초 이론·층 류(Laminar flow) : 유체 입자가 질서 정연하게 층과 층이 미끄러지면서 흐르는 흐름·난 류(Turbulent flow) : 유체 입자가 불규칙하게 운동하면서 흐르는 흐름·천 이(Transitional flow) : 층류에서 난류로 또는 난류에서 층류로 되는 과정의 흐름3) 이론적 수 지식의 수립그림과 같은 원통형 탱크의 하부에 유출관이 수직으로 부착되어 있고 탱크내에는 일정 밀도와 점도를 갖는 유체가 들어있다.이 유체가 관을 통하여 흘러내릴 때 관의 입구에서의 에너지 손실 및 운동에너지 변화를무시하며 유체 내에 잉크를 주입한다.잉크의 흐름 모양에 따라 유량(층류와 난류의 구분)을 일정시간에 따라 측정한다.{{: 점성계수(kg/m·s), : 속도(m/s) : 밀도(kg/m3): 동점성 계수(m2/s), d : 내경(m)3. 실험 방법- 원통형 탱크의 내부에 물로 채운 뒤 잉크를 흘려 보낸다.- 탱크에서 흘러나오는 물의 부피를 일정시간동안 측정한다.- 위의 과정을 층류와 난류일 때 실험한다.4.실험에 필요한 데이터(1) 물의 밀도 : 1 g/cm3(2) 물의 점성계수 : 0.001 Ns/m2(3) 유리관의 내경 : 36mm(4) 시간 : 3 sec5. 실 험 결 과{구분T(s)∀(ℓ)Q(㎥/s)V(m/s)Re층류30.180.000060.0592124난류30.450.000150.14752926. 고 찰1) 오차의 분석 : 오차를 분석하자면 몇 가지 이유를 들 수 있다.1 속도 계산의 오차속도는 시간당 유량을 단면적으로 나누는 방법으로 계산할 수가 있었다. 그런데 유체 유량이 층류일 때 속도는 0.059m/s이고 난류일 때 물의 속도는 0.147이었다.그러나 이 값은 원주율 르르 근사값을 이용해서 구한 값과는 차이를 보인다.2 실험시 부정확한 측정메스 실린더는 흰빛으로 수위의 측정이 그리 용이하지 못하였다. 같은 실험을 다른 두 사람이 볼 때 정확한 수위라고 읽은 시간은 관찰자에 따라 측정값에 차이를 나타냈다. 그 차이에서 오차는 당연히 생기기 마련이다.

공학/기술| 2002.11.05| 4페이지| 1,000원| 조회(612)

오차, 유체역학, Reynolds, 동점성 계수

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[재료역학] 인장실험

인장실험◎실험목적재료의 역학적 특성에 대한 기초적인 자료를 얻을 목적으로 실시하고 있는 많은 재료 시 험 중에서 가장 기본적인 시험이 인장시험이다. 인장시험은 일반적으로 단면이 원형 또는사각형인 평형부를 갖는, 규정된 형상과 치수의 시험편을 그 축의 방향으로 파단이 일어 날 때까지 서서히 인장하중을 가하며 하중과 변형을 측정하는 시험이다.인장실험의 데이터들은 실제 설계나 건설에서 기계적 성질을 알기 위해 사용되고 있으므 로 아주 중요한 실험중 하나라고 할 수 있다.◎ 시험장비(예){- Dynamic Material Testing Machine(용량:10TON 까지 외력 가능, 모델:INSTRON 8516, 형식:유압 방식)- Control system- 데이터를 받는 Computer system◎실험방법전기로 유압펌프를 돌리고 그 유압에 의해서 시험기가 하중을 시험편을 서서히 인장한다. 시험편은 Grip에 물려있으며, 한 부분은 고정 되어 있으며, 다른 한 부분의 구동에 의한 일정한 하중에 의해 파단된다.◎인장시편(길이:170mm, 직경:12.5mm){{stress={하중}over{단면적}(kgf/㎟){strain={표점간연신거리}over{표점거리}}○Young's modulus{E={σ}over{ε}={하중/단면적}over{늘어난길이/원길이}○'Tensile strength' or 'Ultimate tensile strength'(인장강도)-> 하중이 최대인 점을 말한다.{{σ}_{UTS}(인장강도)= {{P}_{max}}over{{A}_{0}} ({kg}_{f}/㎟){{A}_{0}:원단면적○Yield stress, Proof stress (항복강도)-> 하중을 제거한 후에 명백한 영구변형이 나타나는 점이 항복점인데, 이는 보통 0.2% offset line과의 교점으로 구한고, 이때의 응력을 항복강도라고 한다.{{σ}_{y}={{P}_{u}}over{{A}_{0}}({kg}_{f}/㎟){{P}_{u}:상부항복 하중○Norminal stress (공칭응력){{σ}_{n}={P}over{{A}_{0}}○True stress (진응력){{σ}_{t}={P}over{A}({kg}_{f}/㎟){A:변형후 그 순간의 단면적○Strain (변형률){ε={L-{L}_{0}}over{{L}_{0}}{({L}_{0}: 원래길이, L: 늘어난 길이)○Norminal strain (공칭변형률){{L}over{{L}_{0}}=1+ε{(ε={L-{L}_{0}}over{{L}_{0}}={L}over{{L}_{0}}-1)

공학/기술| 2002.10.21| 2페이지| 1,000원| 조회(401)

응력, 하중, 변형율

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