형상기억합금은 일정 온도가 되면 물체 고유의 형상을 기억해 원래의 형태로 돌아가려는 특수한 성질을 가지는 재료로 뛰어난 형상기억 효과와 초탄성 효과를 나타내며 일반 강재보다 잔류변형 제거, 에너지소산 및 모멘트-회전각 능력이 우수하다. 이 때문에 최근 여러 분야에서 사용되며 건축분야에서도 구조시스템이나 부재에 적용하는 사례가 증가하고 있다.
편심가새골조 시스템은 특수중심가새 골조의 장점인 높은 강성과 모멘트 골조의 장점인 안정적인 에너지 소산능력을 가진 시스템으로, 건축계획상으로는 출입구(door)나 오픈스페이스를 위한 이점을 가지고 있다. 하지만 비탄성 거동을 동반하는 지진하중이 작용할 경우 좌굴로 인해 구조물에 손상 및 잔류변형이 발생하게 되며 구조물에 보수 및 보강이 필요하게 되고, 구조적으로는 자중에 의한 P-Δ 2차효과로 인해 구조물의 붕괴를 초래할 수 있다.
본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 대각 편심가새골조의 가새와 링크 부재에 형상기억합금을 적용하여 구조물에 잔류변형을 제거하고 원상복원 효과를 부여하여 3차원 유한요소 해석을 수행한 결과 가새의 단면적 크기, 가새와 링크의 물성치에 따른 원상복원 효과를 알아보았으며, 링크부분에 형상기억합금을 효과적으로 적용할 수 있는 방법을 제시하였다. 그 결과 가새의 단면적의 변화에 따라 최대 43.7%의 원상복원 능력을 보였으며, 일정크기 이상으로 커지면 효과가 나타나지 않았다. 링크와 가새부재 모두 형상기억합금을 적용할 경우 최대 63.5%의 원상복원 능력을 보였다.