• 대한토목학회논문집
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• 제38권5호
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• pp.721-731
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• 2018

국내 건설현장의 인력은 점점 더 고령화 되고 있다. 건설기능인력의 부재 및 인력수급의 어려움으로 인한 건설공사의 생산성 및 품질저하를 막기 위한 다양한 방법들이 고안되고 있다. 특히 건설공사에 필수적인 중장비와 관련해서 Machine Guidance (MG), Remote Machine Control 등 다양한 방법을 적용하여 생산성 제고 및 품질 향상을 도모하고 있다. MG의 등장 이래로 많은 선행연구가 진행되었으나, 측설(공사 등에 있어서 굴착 경계면, 기준선 중심선 등을 표기하는 것)이 힘든 환경에서의 현장 테스트는 아직까지 부족한 상황이다. 본 연구에서는 측설이 복잡한 현장을 대상으로 MG 굴삭기의 현장 테스트를 진행하고 생산성 분석, 품질평가를 수행하였다. MG 굴삭기를 적용한 후 생산성을 분석한 결과 최솟값은 20.5%, 최댓값은 56.9%, 4일 평균 생산성은 표준품셈 대비 38.3% 증가하였다. 또한 품질평가를 진행한 결과 선행연구 결과 대비 수평 오차 ${\pm}1cm$, 수직 오차 ${\pm}2cm$로 검증되었다

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.588-597
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• 2016

고용노동부에서 매년 조사하는 산업재해현황분석 보고서에 따르면 국내에서 발생하는 산업재해 중 건설산업이 차지하는 비율은 2010년 24.09%에서 2014년 27.56%로서 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 최근에는 구조물의 고층화 및 건설 공사의 대형화로 인해 건설장비의 사용이 매년 늘어나고 있으며, 이로 인한 재해 역시 증가하고 있다. 국내에서 발생하고 있는 건설장비에 의한 재해는 주로 트럭, 굴삭기 등의 중장비가 큰 비중을 차지하고 있으며, 운전자가 주변의 작업자를 인지하지 못하여 발생하는 충돌 및 협착에 의한 사고가 많이 발생하고 있다. 본 논문에서는 이러한 건설 장비에 의한 사고 중 많은 부분을 차지하고 있는 굴삭기에 의한 사고를 방지하기 위하여 영상기반 굴삭기 접근 감지 시스템을 개발하였다. 영상기반 굴삭기 접근 감지 시스템은 카메라와 초음파센서로 구성된 접근 감지 센서 모듈과 접근 감지 센서 모듈에서 전송되는 정보를 확인할 수 있는 AVM(Around view monitor)으로 구성되어 있다. 본 시스템은 별도의 기반인프라(서버, 통신망 등)가 필요하지 않기 때문에 소규모 건설 현장에도 적용이 가능하며, 다양한 건설장비에도 활용이 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1483-1490
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• 2011

전동기 일체형 유압액추에이터(EHA)는 전기모터와 직결되어 구동되는 유압펌프를 이용하여 유압 피스톤의 변위나 속도를 제어할 수 있도록 모듈화된 유압기기로 효율이 높고 독립된 동력원을 갖는 장점으로 인하여 항공기의 전자구동시스템에 적용되어 왔다. 최근에는 다양한 형태의 유압시스템이 적용되고 있는 건설중장비 분야에서 엔진과 전기모터를 결합한 하이브리드 기술이 개발됨에 따라 EHA의 활용범위가 확대될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 편로드 유압실린더를 갖는 EHA가 적용된 유압시스템을 대상으로 펌프작동에 따른 유압실린더의 기동 및 정지특성을 고찰하기 위하여 EHA 내부 유압회로의 기능을 파악하고 동특성 모델을 유도하였으며 파일럿작동 체크밸브의 크래킹압력을 분석하여 개방 및 폐쇄특성을 예측하였으며 시뮬레이션을 통하여 분석된 결과를 검증하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.45-63
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• 2019

본 국내 건설업 사업자수는 매년 증가하고 있으며 산업의 고도화, 건설공사의 고층화 대형화로 건설업 근로자의 재해 노출 위험이 커지고 있다. 특히 문화와 언어가 다른 외국인 근로자 수의 증가, 다수의 중장년층 근로자, 옥외생산, 고소작업, 중장비 작업 등의 건설업 특성으로 타 산업에 비해 재해자가 많고 중대재해 위험 또한 높은 실정이다. 건설업의 경우 정해진 기간 안에 이루어져야하는 노동집약적 산업이고, 야간작업 등의 특수한 작업환경이 많으며 적정 공사비 확보가 안될 경우 안전관리에 대한 투자 또한 소홀하여 건설재해 요인에 대한 관리가 취약할 수밖에 없다. 건설업이 타 산업에 비해 재해율 및 사망률이 높고, 위험/특수한 작업환경, 다양한 국적 및 중장년층 근로자가 많다는 특성을 보았을 때, 위험요인 탐색을 통한 선제적인 건설 업종 현장 안전관리는 필수적이다. 본 연구에서는 건설 업종별 체계적인 위험관리를 위한 통찰력(Insight) 확보를 위해 지난 10여 년간 발생한 약 8500여 건의 건설재해사례를 분석하고 업종별 위험요인을 도출하였다. 분석결과 사고 다발 업종과 분석변수인 발생형태, 작업내용, 기인물, 가해물 간의 상호연관성을 살펴본 결과 각 분석변수와 사고 다발 업종은 서로 상호연관성이 있는 것으로 나타났으며, 특히 작업내용의 경우 각 업종과의 상호연관성 크기가 가장 큰 것으로 나타났다. 특히 사고 다발 업종 중 철근코크리트공사업과 토공사업은 재해발생빈도가 높을 뿐만 아니라 발생형태, 작업내용, 기인물, 가해물 내 대부분의 위험요인 카테고리에서 위험성이 높은 업종으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.689-699
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• 2022

최근 다양한 산업에서 첨단기술의 적용으로 높은 생산성 향상을 이루고 있지만 건설산업의 경우 생산성 향상이 비교적 낮게 조사되어, 이를 극복하기 위한 첨단기술 연구가 빠르게 진행되고 있다. 여러 첨단기술 중 3차원 스캔 기술은 실제 대상물을 손쉽게 디지털화 할 수 있다는 점에서 건설현장의 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 기술로 널리 활용되고 있다. 특히 3차원 디지털 지형 모델은 토공 중장비의 자동제어 및 가이던스 등과 같은 건설 자동화의 기초자료가 될 수 있어 지형 스캔데이터의 높은 품질이 요구되고 있다. 3차원 디지털 지형 모델의 품질은 3D 스캐너의 성능 및 취득환경뿐 아니라 지형 스캔데이터 취득 후 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 전처리 과정인 노이즈제거, 정합 및 병합과정 등 또한 많은 영향을 끼치고 있어, 지형 스캔데이터 처리의 성능 증진이 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서는 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 전처리 과정 중 정합과정에서 발생하는 지형 스캔데이터의 밀도 불균일 문제를 해결하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서 개발한 정합 후처리 기술인 '픽셀기반 점군비교 알고리즘'을 제시하였으며, 실제 토공현장에서 취득한 지형 스캔데이터를 활용해 개발한 알고리즘의 성능검증을 수행하여 지형 스캔데이터 정합 후 불균일 문제의 개선 가능성을 검증하고 밀도 별 지형 스캔데이터에 대한 알고리즘의 최적 파라미터를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1611-1619
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• 2015

트랙 슈는 건설 중장비의 무한궤도에 사용되는 중요한 핵심 부품으로 열악한 환경에서 사용되기 때문에 충분한 강도와 충격인성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 보론 첨가강으로 만들어지는 트랙 슈의 경화능을 죠미니 H-밴드법을 통해 먼저 확인한 후, 충격인성 개선을 목표로 다구찌의 직교배열실험법을 사용하여 트랙 슈의 제조공정을 최적화하여 트랙 슈의 충격인성 향상을 꾀하고자 하였다. 공정변수로는 트랙 슈의 제조과정에 있는 블룸소재별 압하비, 뜨임 온도, 뜨임 유지시간을 택하였으며, 직교배열 실험을 수행하여 이들 변수가 샤르피 충격실험으로 평가한 충격인성에 미치는 영향을 평가였다. 그 결과, 트랙 슈의 충격인성은 압하비가 높은 쪽이 유리하고, 뜨임 온도는 $210^{\circ}C$, 뜨임 유지 시간은 80분이 유리하다는 것을 알 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.587-596
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• 2015

3차원 스캐너는 실제 대상을 손쉽게 디지털화한다는 점에서 제조업, 건설업, 조선업 등 여러 산업분야에 적용되고 있으며, 최근에는 토공 중장비의 자동제어 및 가이던스를 위한 기초자료 제공을 위해 토공현장을 3차원 이미지화하는 작업에 사용되고 있다. 본 연구에서는 토공현장의 정밀계측과 최근에 주목받고 있는 3차원 고해상도 레이져 스캐너의 정밀도 및 생산성을 비교하였다. 그 결과, 정밀도 측면에서 중해상도와 고해상도 스캔을 통해 얻은 데이터 값이 토탈스테이션을 통해 정밀 측정한 데이터의 좌표와 비교하여 99% 이상의 정밀도를 나타내었으며, 평균 2.0mm이내의 오차가 발생하는 것으로 분석되어 높은 정밀도를 보였다. 생산성 측면에서는 단순 타겟당 소요시간 비교를 통해 중해상도 스캔시 토탈스테이션을 이용한 정밀측정에 비해 71%의 시간절감효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 3차원 스캐너를 활용하여 토공현장을 측량하는 것이 우수한 정밀도와 높은 생산성을 발휘하는 것을 확인할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.5-17
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• 2012

초연약 지반의 개량을 위한 중장비의 안전한 주행성 확보를 위해 제일 우선적으로 검토되어야 하는 표층처리공법에 대한 연구는 아직 미진하며 표층처리공법 설계 시 건설기계의 반복적인 주행으로 인한 소성침하를 고려하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 표층처리공법에서 가장 많이 사용하고 있는 보강재인 지오텍스타일, 인장강도가 200kN/m와 100kN/m인 지오그리드와 대나무망으로 보강한 후 1.0m의 모래로 복토한 지반에서 현장 평판재하시험과 반복 평판재하시험을 실시하여 각 보강재별 지지력과 거동양상을 비교 평가하고자 한다. 평판재하시험 결과 대나무망을 사용하였을 경우 다른 보강재를 사용하였을 때보다 BCR값이 최대 1.5배 증가하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.542-545
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• 2022

최근 중대재해의 처벌관련법이 건설 환경에 대한 관심을 끌고 있다. 공사현장의 안전관리를 점검하는 일반적인 방법은 근무자가 직접 그들의 눈으로 현장을 확인하는 것이다. 하지만 이 방식은 근무자의 능력의 한계에 영향을 받을 수밖에 없고, 그 결과 피로와 작업 능률 저하를 일으키게 된다. 이런 이유로, 이는 효율적인 방법이 될 수 없다. 이에 우리는 본 연구를 통해 상기 방법을 보완할 수 있는 효율적인 ICT 안전관리 시스템을 제안하여, 작업환경 및 공사 현장 안전에 도움 주고자 한다. 본 논문은 RFID를 활용한 출입 관리 시스템 설계와 소음 센서 및 미세 먼지 센서를 통한 현장 정보 모니터링 방식을 설명한다. 또한, PIR 센서로 중장비와 사람 간의 사고를 예방하고, 자이로 센서를 통해 작업 중인 건물의 기울기를 파악하여 안전사고를 예방할 수 있는 시스템을 제안한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권1호
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• pp.16-22
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• 2024

전기자동차와 신재생에너지에 관한 관심이 높아지면서 건설장비 산업분야에서도 리튬이온 배터리를 접목하려는 요구가 높아지고 있다. 건설중장비는 건설 현장의 다양한 작업으로 인해 전류 용량의 감소가 급속히 진행되기 때문에 SOC(State of Charge) 및 SOH(State of Health) 같은 배터리의 상태를 더욱 정확하게 추정할 필요가 있다. 본 논문에서는 SOC와 SOH를 동시에 추정이 가능한 적응제어 기법 기반 이중확장칼만필터(Dual Extended Kalman Filter, DEKF) 알고리즘을 이용하여 실제 측정데이터와의 오차를 비교하였다. 배터리 충전 상태 예측을 위해 배터리 셀을 완전 충전 후 0.2C-rate조건에서 SOC 5% 간격으로 OCV를 측정하였고, 배터리의 열화를 판단할 수 있는 건전성 지표 확보를 위해 다양한 C-rate(0.2, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5C rate) 조건에서 50 Cycle 동안 노화 실험을 수행하였다. DEKF를 이용한 SOC 및 SOH 추정 오차는 C-rate이 커질수록 커지는 경향을 보였으며 특히 SOC 추정결과, 0.2, 0.5 및 1C-rate에서 6%이하로 나타남을 확인하였다. 또한 SOH 추정 결과는 0.2 와 0.3C-rate에서 각각 최대오차 1.0% 및 1.3% 이내로 좋은 성능을 보이는 것으로 확인하였다. 다만, C-rate가 0.5C-rate에서 1.5C-rate으로 증가함에 따라 추정오차도 1.5%에서 2%로 다소 증가하는 것을 확인할 수 있었으나, 모든 C-rate 조건에서 DEKF를 사용한 SOH의 추정 성능은 약 2% 이내인 것으로 나타났다.