강도향상형 단열스터드 개발을 위한 트리즈 기법 활용방안

Abstract

스틸스터드는 스틸하우스와 같이 수직하중을 받는 부위나 칸막이벽과 같이 수직하중을 받지 않는 부위에 널리 사용되는 건축 자재이다. 본 연구는 단열성능을 향상시키면 강도가 저하되는 단열스터드의 물리적 모순을 트리즈 방법론을 이용해 해결하고 새로운 컨셉의 고강도 단열스터드인 HSI스터드를 제안하였다. 본 연구를 통해 물리적 모순의 해결을 위한 트리즈의 원리가 새로운 건축 자재를 개발하는데 유용하게 적용될 수 있음을 확인하였다. 트리즈를 이용해 개발된 고강도 단열스터드인 HSI 스터드는 기존의 KS 표준형 자재와 비교하여 약 12%의 단열성능 향상이 가능하고 벽체의 두께를 약 10% 정도 줄일 수 있다. 구조성능의 경우, 길이가 긴 스터드의 경우 일부 최대 3.9%의 휨강도 저하가 예상되나 4.1%~8%의 압축강도 향상으로 전반적인 구조성능 향상을 기대할 수 있다. This study used TRIZ methodology to develop a new steel stud for load bearing or non-load bearing walls. Technical contradiction of high strength with high insulation performance can be solved by TRIZ. We suppose a new shape of high-strength insulated (HSI) Stud. This study showed TRIZ can be usefully applied to the development of new construction materials by solving technical contradictions. Insulation performance of HSI stud can be improved approximately 12% compared to the standard KS stud. Although up to 3.9% of the flexural strength degradation is expected, compressive strength of HSI studs are improved from 4.1% to 8%. In conclusion, improved thermal performance and higher strength can be expected for the HSI stud developed using TRIZ.