• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.356-359
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• 2009

본 연구에서는 교량의 정보를 효율적으로 관리하고 활용할 수 있는 3차원 형상기반 표준정보모델을, 현실 세계와 유사한 3차원 가상공간에 표현함으로써 실제 공간에 대해 보다 정확한 분석을 수행 할 수 있도록 교량정보모델과 3차원 지리정보체계를 연계하는 방안을 제시하였다. 교량의 표준정보모델은 기존에 개발된 STEP 기반의 교량정보모델을 활용하였으며, 3차원 지리정보체계는 지리정보상에 3차원 도시객체를 표현하기 위한 표준데이터모델인 CityGML를 활용하였다. 교량정보모델을 GIS와 연계하기 위한 핵심 요소인 교량구조물의 형상표현 LOD(Level of Detail)는 CityGML의 가이드라인을 준용하여 교량구조물에 적합하도록 새롭게 구성하였다. 즉, 빌딩구조물 위주로 정의되어진 기존의 CityGML의 한계점을 극복하기 위해, 총 5단계의 교량구조물의 LOD를 작성하여 각 단계별로 지리정보 상에 교량 형상을 표현할 수 있도록 LOD를 정의하였다. 또한, 두 모델을 소프트웨어적으로 연계하기 위하여 기존의 STEP 기반 교량정보모델을 활용하여, GIS의 정보로 변환하기 위한 소프트웨어 아키텍처를 구성하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.375-378
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• 2010

본 논문은 엔지니어링 문서정보를 준구조화된 XML 문서로 변환하고 이를 3차원 교량 모델과 연계하는 방법을 제시한다. 이를 위해 먼저 구조계산서의 세부 목차에 따른 문서구조를 추출하는 기법을 이용하여 3차원 교량모델을 구성하는 각 부재와 매핑되는 구조계산서 문서의 일부를 프로그램 상에서 자동으로 추출하기 위한 모듈을 개발하였다. 또한 3차원 교량모델의 정보를 운영하기 위해 IFC 기반의 교량정보모델을 개발하였다. 개발된 정보모델은 교량요소들의 논리적 구성체계를 공간적 요소, 물리적 요소 및 그룹 요소별로 표현할 수 있도록 지원한다. 이와 같이 개발된 기술을 이용하여 3차원 교량모델 뷰어에서 구조계산서의 정보를 검색하기 위한 시범 툴을 개발하였으며, 4개의 단위 교량으로 구성된 복합형식의 교량에 대한 3차원 모델을 구축하고 각 교량에 대한 구조계산서 또한 XML 문서로 변환하였다. 이와 같이 구축된 두 정보체계에서 사용자가 선택한 임의의 구성요소에 관한 세부 문서정보의 조회가 가능함을 보임으로써 제시된 방법의 적합성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.235-238
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• 2011

본 연구에서는 필요한 수준의 성과품 납품을 위해 교량정보모델의 상세수준을 분류하고 각 상세수준에서 요구되는 세부정보를 분석하였다. 이는 기본적으로 교량 설계 업무가 단계별로 이루어지며 각 단계마다 성과품을 납품하도록 규정 되어있다는 사실을 바탕으로 연구가 이루어졌다. 이를 위하여 본 연구에서는 우선, 국내의 교량 설계준공단계 성과품 납품 항목 중 교량정보모델에 요구되는 항목을 분류하였으며 분류한 요구항목에 맞춰 3D객체와 속성정보수준을 정하여 업무 프로세스 단계별 상세수준을 정의하였다. 또한, 정의한 상세수준을 기준으로 하여 각 상세수준에서 포함하도록 요구되는 세부정보 분석을 수행하였으며, 분석된 세부요구정보는 성과품 납품에 활용가능하다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.360-363
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• 2009

토목구조물의 설계 패러다임이 2차원에서 3차원으로 전환될 때 효율성과 재활용성의 관건이 되는 기술적 제약사항이 호환성이다. 대부분의 캐드 엔진이 형상모델 수준에서 호환성 혹은 연계성을 지원하고 있지만 3차원 정보모델에서 요구하는 정보모델의 호환성은 지원하고 있지 않은 실정이다. 이 논문에서는 콘크리트 박스 교량에 대해서 3차원 교량 정보 모델을 구성하고 건설 프로세서에서 이를 활용할 수 있는 방안을 시범적으로 적용한 사례를 정리하였다. 적용 대상 구조물은 FSM 공법으로 시공되는 경간 40미터의 콘크리트 박스거더 교량이다. 견적, 시공시뮬레이션, 해석 등의 프로세서의 요구사항을 반영한 분류체계에 따라 형상모델의 체계를 정의하고 각각의 형상모델 단위에 정보를 부여하는 방식을 사용하였다. 개별 프로세서를 위한 솔류션에서 이러한 형상과 정보가 연계된 내용을 받아들이거나 캐드 엔진에서 필요한 형태로 내보내는 방식을 모두 시도하였다. 3차원 형상 모델과 시간이 부여된 4D 시뮬레이션을 활용하여 공사 스케쥴에 따라 모델 레이어 분류 작업으로 공사 진행 단계가 가상으로 보여진다. 시범 적용을 통해서 가상건설 시스템의 구성하는 개별 솔류션 혹은 정보체계에 대한 문제점과 개선사항을 도출하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.230-233
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• 2010

최근 건설업계는 전통적인 2차원 문서 환경에서 3차원 디지털 정보 환경으로의 전환이 가속화되고 있다. 하지만 3차원 정보의 적용 방법론에 관한 연구는 아직 미진한 실정이다. 기존의 2차원 기반 건설프로세스와 다르게 3차원 정보 모델은 3차원의 형상 정보를 기반으로 하여 건설 프로세스의 효율성을 향상시키고자 제안되었다. 본 논문에서는 실제 교량의 시공 단계에서 3차원 정보 모델을 구축하고 활용함으로써 그 효율성을 검증하였다. 대상 교량은 PSC 박스거더 형식의 군장대교 접속B교이며 3차원 정보 모델 구축을 위하여 대상 교량에 대한 분류체계를 정의하고 3차원 형상 모델을 생성하였다. 또한 시공 단계 업무에 3차원 정보 모델을 활용함으로써 시공 효율성 향상을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.411-417
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• 2020

Building Information Modeling(BIM)기술을 유지관리 단계에서 활용하기 위해서는 상당량의 유지관리 데이터와 BIM기반 정보모델 객체들이 연계되어 운용되어야 한다. 본 연구에서는 교량 점검데이터를 표현하기 위해 확장된 IFC기반의 BIM모델과 온톨로지를 연계하여 정보를 관리하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 현재의 IFC버전은 교량 객체를 제대로 표현할 수 없기 때문에 교량을 위한 IFC엔티티를 확장하였으며, 확장된 IFC기반의 정보모델을 생성하는 방법을 제시하였다. 또한, 교량 점검데이터에 대한 기본 개념을 추출하고, 교량 점검데이터를 위한 온톨로지(Ontology)를 생성하였다. 추출된 기본 개념들은 제시된 온톨로지에서 시멘틱 웹의 트리플(Triple) 방식으로 관계를 형성되었다. 마지막으로, 생성된 IFC기반의 BIM모델은 제시된 온톨로지와의 통합을 위하여 시멘틱 데이터 형식으로 변환되었다. 확장된 IFC기반 BIM모델은 제시된 교량 점검데이터 관리를 위한 온톨로지와 통합되었고, 실제 교량 점검데이터를 기반으로 테스트모델을 생성하였다. SPARQL query를 통해 목적에 맞는 교량 점검데이터가 추출됨을 확인하여 실효성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.107-108
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• 2023

본 논문에서는 교량의 변위를 IoT 장치를 이용하여 실시간 측정하고 추출된 데이터를 이용하여 교량의 이상징후를 AI 기반으로 진단 및 모니터링 하는 방법을 제안한다. AI 모델 학습 학습을 위해서 비정상 상태의 교량이 필요하지만, 실제 교량에 인위적으로 비정상 상태를 만들 수 없으므로, 탄성 받침을 이용하여 모의 교량을 제작하였다. 탄성 받침을 이용하여 제작에 반영 및 모의교량에 적합한 모의 차량도 제작하여 정상적 데이터와 비정상적 데이터를 수집하였다. 수집된 데이터를 전처리 과정을 통해 AI 분석을 통해 교량의 이상 징후를 진단 및 모니터링하였으며, 제안 모델을 실험한 결과 96.7%의 정확도가 도출되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.43-44
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• 2009

이 논문에서는 3차원 교량정보모델을 콘크리트 박스교량에 대해서 구축하고 그 활용의 대표적인 예로 3차원 모델에 연동되는 견적시스템을 개발한 결과를 정리하였다. 콘크리트 박스 교량에 대해 물량을 산출할 시에는 2D 도면을 활용하여 PBS(Product Breakdown Structure)에 따른 표준분류체계를 활용한 3D 형상모델 객체를 형성하였으며, 분류에 따른 객체의 물량 정보 데이터를 활용하여 견적까지 활용할 수 있도록 하였다. 콘크리트 물량 및 철근 물량을 산출하는 프로세서를 개발하고 이를 검증하는 시범체계를 구축하여 적용하였다. 철근의 최적화 등이 부가적인 기능으로 물량 절감 및 제작 상세 표준화 방안이 제시되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.307-314
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• 2012

모듈러 강교량 제작, 조립, 설계, 시공단계에서 상부모듈의 부품정보를 효율적으로 제공하고 교환하기 위하여 BIM(Building Information Modeling) 프로젝트에서 정보교환을 위하여 사용하는 국제표준인 IFC 모델을 활용한 부품정보 라이브러리 구축방법을 제시하였다. 모듈러 강교량의 상부모듈을 구성하는 부품정보를 IFC 모델로 표현하기 위하여 의미론적인 관점에서 기존 IFC 모델에서 부품정보를 표현할 수 있는 엔티티와 모듈러 강교량의 구성요소를 매칭하여 적용하였으며, 구성요소의 역할을 구분하기 위하여 매칭한 엔티티의 타입을 적용하거나 사용자정의 타입으로 정의하였다. 또한, 부품 정보 라이브러리에서 부품 및 조립품의 정보를 해당단계에서 효율적으로 제공하기 위하여 조립체계를 네 단계의 상세수준(LoD)으로 구분하여 정의하였으며, 이를 IFC 모델로 표현하기 위하여 새로운 속성정보를 정의하였다. 마지막으로, IFC 모델과 매칭하여 정의한 정보를 실제 모듈러 강교량 상부모듈에 적용하여 IFC 기반의 시범 라이브러리 정보를 생성하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.164-164
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• 2011

최근들어 교량 건설 프로젝트는 그 규모가 방대해 졌을 뿐만아니라, 건설에 사용되는 장비 및 자재, 인력의 종류 또한 다양해 지고 있다. 이에 따라 종래 구조적 안전만을 추구하던 건설현장은 이러한 제반 요소들을 효율적으로 관리하여 경제성뿐만 아니라 시공의 효율성 까지 고려할 수밖에 없게 되었다. 따라서 건설 현장의 진도 및 자재, 인력관리는 현대 건설 산업의 주요 과제라 할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 현장의 시공정보를 무선으로 송신할 수 있는 단말기 및 RFID를 이용하여 종래에 시행되던 작업을 자동화함으로써 작업의 편리성을 도모하고 이를 통하여 시간과 인력의 낭비를 줄일 수 있는 시공관리 시스템에 대한 모듈을 제안 하였다. 제안된 시스템은 3D모델을 기반으로 하여 진도 및 공비를 한눈에 알아볼 수 있는 방안을 제시한다. 사용자는 현재 진행되고 있는 공정을 3차원 모델에서 확인할 수 있으며, 현재까지 사용된 비용 및 공정률을 손쉽게 확인할 수 있다. 3D모델은 공사 시작 전 공정에 맞추어 분절된 형태로 제작되어 현장에서 송신한 위치정보가 통합관리 시스템에서 수신되면 해당 새그가 화면에 나타나게 된다. 3D모델은 공정시각화의 역할을 할 뿐만 아니라 각 새그에는 사용된 자재의 종류나 수량등이 DB화 되어 있어, 실시간으로 공사에 사용된 물량을 산출 할수 있도록 한다. 시공정보의 수신은 각 자재에 부착한 RFID태그를 직접 읽어서 송신하거나, 작업자가 시공상황을 단말기를 통하여 직점 송신함으로써 이루어지게 된다. 수집된 시공정보는 3D모델과 연계됨과 동시에 통합관리 시스템에 내장된 DB와 연결되어 사용 자재 및 물량에 대한 비용산출에 중요한 역할을 하게 된다. 현재 우리나라의 교량 시공 현장에서는 기성청구시 내역서를 기준으로 비용을 산정하게 되는데, 시공관리 통합 프로그램에서는 각 공정이 DB화된 내역서와 연계되어 3D모델에서 얻어진 물량으로 공비를 산출하는 과정이 자동으로 이루어지게 된다. 이러한 과정은 단일 현장뿐만 아니라, 공구 내의 여러 교량 현장에 대하여도 적용이 가능하므로, 방대한 현장의 공사관리에 소요되던 시간과 노력을 절감 할 수 있다. 본 연구를 통하여 현장에서 이루어지는 공사관리 작업에 대해 IT기술을 접목하여 자동화 할 수 있는 방법에 대한 알고리즘을 제시하였다. 이는 모바일 오피스 및 단말기를 이용하여 현 공정까지 사용된 물량, 인력, 장비 정보를 관리하는 한편, 현재까지 진행된 공사 내용을 3D모델을 통하여 한눈에 알아볼수 있는 교량 건설현장 통합관리 시스템의 모듈을 제공한다. 이에따라 공무 작업에 소모되는 인력 및 시간을 크게 절약 할 수 있을 것이라 판단된다.