• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.103-116
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• 2011

도로변 크랙실링 공법은 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수함으로써 후속 크랙 방지 및 동결피해를 방지하고 도로 하부 구조를 보호하여 도로의 평균상태지수를 높일 수 있는 예방적 유지보수 공법이다. 그러나 재래식 도로면 크랙실링 공법은 작업의 특성상 교통량이 많은 대도시나 고속도로에서 대부분의 작업이 수행되므로 작업 노무자의 안전성을 확보하기 어렵고, 숙련공의 부족으로 인해 작업 생산성 및 품질이 저하되는 등 문제점을 지니고 있다. 1990년대 초반부터 북미 등 선진 외국에서는 재래식 도로변 크랙실링 공법을 자동화하기 위한 연구를 지속적으로 수행하고 있으며 국내에서도 2001년부터 2004년까지 도로면 크랙실링 자동화 장비를 개발하고 현장 실험을 수행한 바 있으나, 작업 품질, 제어의 복잡성, 고가의 장비 구입 가격 등은 개발 장비를 실용화함에 있어 문제점으로 지적되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 재래식 크랙실링 공법 및 국내외에서 연구 개발된 도로면 크랙실링 자동화 장비의 문제점을 해결하고 국내 도로 상황과 규정에 부합되는 도로면 크랙실링 자동화 장비의 최적 개념 디자인을 제안하고 원척의(Full-scale) 장비 개발을 위한 제안 기술의 타당성을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4D호
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• pp.367-376
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• 2012

도로면 크랙실링 공법은 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수함으로써 후속 크랙 방지 및 동결피해 방지를 통해 도로의 평균상태지수를 높일 수 있는 예방적 차원의 유지보수 공법이다. 그러나 재래식 크랙실링 공법은 도로상에서 작업이 수행되므로 매우 위험하고, 노동 집약적이며, 노무자의 숙련도에 의해 작업 품질 및 생산성에 큰 영향을 받는 문제점이 있는 것으로 분석되었다. 따라서 국내외에서는 재래식 크랙실링 공법을 자동화하기 위해 다양한 형태의 자동화 장비를 개발해 오고 있으나 실용화 실적은 매우 제한적인 것으로 조사되었다. 크랙실링 자동화 장비의 실용화를 위해서는 말단장치의 성능(생산성, 품질 향상 측면)이 매우 중요한 요인이나 기존에 개발된 일부 크랙실링 자동화 장비의 말단장치는 크랙실링의 품질 제고를 위한 필수 작업 기능을 갖추고 있지 못하고 말단장치 내에서 실런트가 응고되는 등 문제점을 지니고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 기존에 연구 개발된 크랙실링 자동화 장비 말단장치의 비교 분석을 통해 현장 적용성이 높고 품질 제고가 가능한 크랙실링 자동화 장비 말단장치의 설계안 및 실물(full-scale)제작을 통한 기술적 타당성을 제시하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4D호
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• pp.377-386
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• 2012

도로면 크랙실링 공법은 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수할 수 있으므로 도로면 유지보수 공법의 하나로 폭넓게 활용되고 있다. 그러나 재래식 크랙실링 공법은 도로상에서 작업이 수행되므로 매우 위험하고, 노동 집약적이며, 노무자의 숙련도에 의해 작업 품질 및 생산성에 큰 영향을 받는 문제점이 있는 것으로 분석되었다. 따라서 국내외에서는 재래식 크랙실링 공법을 자동화하기 위해 다양한 형태의 자동화 장비를 개발해 오고 있으나 실용화 실적은 매우 제한적인 것으로 조사되었다. 이는 기존에 개발된 크랙실링 자동화 장비의 작업 대상 크랙이 한정적이며, 실작업 영역이 좁아 작업 생산성이 낮고, 말단장치의 성능이 현장 요구수준을 만족시키지 못했기 때문인 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 재래식 크랙실링 공법 및 기존에 연구 개발된 도로면 크랙실링 자동화 장비 개발 현황 분석을 통해 국내 건설 환경에 적합한 도로면 크랙실링 자동화 장비 개발을 위한 고려사항을 도출하고, 도로면 크랙실링 자동화 장비 구성 요소 중 크랙실링 작업 공간 이동을 위한 핵심 하드웨어 기술인 본체 프레임(머니퓰레이터)과 공기 분사, 실런트 분사 및 압지 작업을 수행할 수 있는 말단장치에 대해 상세설계 및 하드웨어 제작을 수행하였다. 본 연구를 통해 제안된 도로면 크랙실링 자동화 장비 본체 프레임과 말단장치는 기존 시스템이 가지고 있는 문제점을 해결할 수 있고, 국내 도로 상황과 규정에 부합되도록 설계 및 제작되어 크랙실링 자동화 장비의 실용화 가능성과 범용성을 제고할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1289-1298
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• 2014

도로면 크랙실링 공법은 균열발생 초기에 도로면을 보수하여 균열의 확산을 예방하는 유지보수공법으로써 북미를 중심으로 한 선진 외국에서는 이미 오래전부터 많은 도로 보수 물량에 적용되어 왔다. 그러나 재래식 크랙실링 공법은 작업 특성상 교통량이 많은 일반도로나 고속국도에서 작업이 수행되므로 교통사고가 빈번하게 발생하고, 가열된 실런트를 도로면에 직접 분사하기 때문에 화상의 위험으로부터 노무자의 안전을 확보하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 선진 외국에서는 1990년대 초부터 ARMM, OCCSM, TTLS 등의 크랙실링 자동화 장비를 지속적으로 연구 개발해 왔으며, 국내에서도 2004년 APCS 장비와 2013년 ACSTM 장비를 개발 완료한 바 있다. 그러나 다수의 연구기관에서 서로 상이한 시기에 개발된 크랙실링 자동화 장비는 각기 다른 테스트베드 조건과 생산성 측정 방법을 사용하여 개발 장비의 작업 생산성을 측정, 표기함으로써 각 크랙실링 자동화 장비의 성능을 객관적으로 비교, 평가할 수 없는 문제점이 있었다. 이 연구에서는 동일한 환경 조건 내에서 크랙실링 자동화 장비의 생산성을 측정하기 위해 완전자동 맵핑 및 반자동 맵핑 방식에 따른 각 크랙실링 자동화 장비의 이미지 프로세싱 소요시간을 추정하고, 작업 프로세스상의 동작요소별 이동시간을 산정하였다. 또한 국내 도로환경이 반영된 생산성 측정 테스트베드를 설계하였으며, 이를 기반으로 국내외에서 개발된 크랙실링 자동화 장비의 생산성을 동일한 조건 내에서 측정하고 상호 비교, 분석하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.80-91
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• 2007

최근 국내 외적으로 크랙실링 공법의 활용성을 높이기 위해 도로면 크랙실링 자동화 장비 개발에 관한 연구를 활발히 진행하고 있다. 예방적 차원에서 도로의 장 수명화 및 유지보수 비용 절감을 위해서는 도로 유지관리 시점 및 유지 보수된 구간정보, 작업 수행 결과 등과 같은 이력정보가 체계적으로 수집.축적될 수 있는 관리체계의 개발이 선행되어야 한다. 그러나 기존 크랙실링 관련 기술개발 동향은 크랙실링 공법의 자동화를 위한 연구가 주로 수행되고 있을 뿐 도로면 크랙실링 작업정보 수집과 관련한 연구는 미흡한 것으로 나타났다. 따라서 크랙실링 작업 관련 정보습득의 어려움 및 경영 분석과 성과측정을 위한 객관적인 자료 구축 미흡, 수집된 정보의 신뢰성 부족 등과 같은 문제점이 도출되었다. 본 연구에서는 크랙실링작업 시 발생되는 정보를 신속.정확하게 수집 및 축적하여 이력관리로 활용하고 작업 주체간의 정보교류를 효율적으로 수행할 수 있도록 지원하는 PDA 및 웹 기반 크랙실링 작업정보 수집 시스템을 제안하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.68-79
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• 2010

도로면 크랙실링 공법은 예방적 차원에서 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수할 수 있는 공법으로 국내외에 서는 1990년대 초반부터 기존 도로면 크랙실링 작업의 생산성, 안전성 및 품질의 균일성 확보를 목적으로 크랙실링 자동화 장비의 개발을 위한 지속적인 연구개발 노력을 수행해 왔다. 도로면 크랙실링 자동화 장비를 개발함에 있어 특히 경로계획은 주어진 작업 영역 내에서 개발 장비로 하여금 실링될 크랙 네트워크를 시간 효과적으로 횡단할 수 있도록 하는 운항 정보를 제공하게 되므로 이는 개발 장비의 성능을 결정 짖는 매우 중요한 연구주제라 할 수 있다. 본 연구의 목적은 작업 영역 내 경로계획 데이터의 효과적인 모델링을 통해 크랙실링 자동화 장비의 최적 경로계획 알고리즘을 개발하는 것으로써, 경로 집합전체를 완전 탐색하는 2단계 트리 알고리즘과 크랙의 순열만을 탐색하는 1단계 트리 알고리즘을 개발하였으며, 알고리즘의 성능 측정 및 분석을 통해 최적 경로계획 알고리즘의 적용 범위와 그에 따른 성능 향상 정도를 평가하였다. 이 연구의 결과는 도로면 크랙실링 자동화 장비의 생산성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2006년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.613-618
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• 2006

최근 국내 ${\cdot}$ 외적으로 크랙실링 공법의 활용성을 높이기 위해 도로면 크랙실링 자동화 장비 개발에 관한 연구를 활발히 진행하고 있다. 예방적 차원의 크랙실링 공법의 활용을 통해 도로의 장 수영화 및 유지보수 비용을 절감하기 위해서는 도포 유지관리 시점 및 유지 보수된 구간정보, 작업 수행 결과 등과 같은 크랙실링 관련 이력정보가 체계적으로 수집 ${\cdot}$ 축적될 수 있는 관리체계의 개발에 관한 연구가 요구된다. 그러나, 기존 크래실링 관련 기술개발 동향은 크랙실링 공법을 자동화하기 위한 연구가 주로 수행되었고, 작업 완료 후 이력정보의 수집과 축적을 위한 관리체계의 개발에 관한 연구는 미흡한 것으로 나타났다. 따라서, 크랙실링 작업 관련 정보 습득의 어려움 및 경영 분석과 성과측정을 위한 객관적인 자료 구축 미흡, 수집된 정보의 신뢰성 부족 등과 같은 문제점이 도출되었다. 본 연구에서는 최근 급속도로 발전하고 있는 정보기술을 크랙실링 작업관리에 활용함으로써 크래실링 작업 시 발생되는 작업정보를 신속 ${\cdot}$ 정확하게 수집 및 축적하고 작업 주체간의 업무와 정보 교류를 효율적으로 수행할 수 있도록 지원하는 PDA 및 웹 기반 크랙실링 작업정보 수집 시스템을 제안하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.151-164
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• 2006

선진 외국에서는 1990년대 초반부터 재래식 도로면 크랙실링 작업의 생산성 및 안전성, 품질을 향상시키고, 도로 이용자의 간접비용을 줄이기 위한 하나의 기술적 접근방법으로 도로면 크랙실링 자동화 장비를 개발하기 위해 다양한 연구노력을 수행해 오고 있다. 최근 국내에서도 도로면 크랙실링 공법의 효용성을 인지하고 재래식 크랙실링 작업을 자동화하기 위해 도로면 크랙실링 자동화 장비(APCS)를 개발해 오고 있다. 본 연구에서는 개발된 크랙실링 자동화 장비의 현장 실험시 재래식 방식과 자동화 방식의 생산성을 효과적으로 비교 측정할 수 있는 생산성 측정 모델을 개발하고, 이를 통해 도출된 생산성 데이터를 바탕으로 경제성 분석 기법(편익/비용 비율 분석, 수익률 분석, 손익분기점 분석, 민감도 분석)을 활용하여 자동화 방식을 도입 적용함으로써 얻을 수 있는 경제적 타당성 분석을 수행하고자 한다. 또한, 재래식 크랙실링 방식을 자동화함으로써 얻을 수 있는 사회적 편익 즉, 교통 혼잡 비용의 감소로 인한 경제적 편익을 시뮬레이션 기법을 활용하여 분석하고자 한다. 이를 통해, 재래식 방식과 비교한 자동화크랙실링 방식의 경제적 타당성 및 사회적 편익을 정량적으로 분석 제시함으로써 개발된 크랙실링 자동화 장비의 실용화 가능성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.162-171
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• 2004

도로면 유지보수를 시행함에 있어 노면의 파손정도에 따라 다양한 공법의 사용이 가능하나 크랙실링 공법은 예방적 차원에서 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수할 수 있는 방법이다. 그러나 교통량이 많은 대도시나 고속도로에서 시행되는 도로면 유지보수 작업의 경우 노무자가 열악한 작업환경 내에서 작업을 수행해야 하므로 안전성 확보에 문제가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 도로면 유지보수 작업의 특성상 현장 노무자의 잦은 이직(labor turnover) 및 3D업종의 기피로 인한 숙련공 부족현상은 현 도로면 유지보수 작업의 생산성 및 품질 저하를 가져오고 있다. 선진 외국의 경우 크랙실링 공법의 이점 및 도로 유지보수 공사의 위험 요소를 인식하여 자동화 장비의 개발을 통해 안전성 및 생산성 향상, 경제성 확보에 다양한 연구 노력을 기울이고 있으나 국내의 경우 도로면 유지보수 공사를 위한 기술축적이나 자동화 장비 개발을 위한 시도는 매우 미약한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 도로면 유지보수 공법 중 크랙실링 공법의 자동화를 통해 노무자의 안전사고를 방지하고, 품질 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 크랙실링 자동화 장비의 프로토타입을 개발하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.87-94
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• 2000

도로면 유지보수 공법 중 크랙실링은 그 특성상 작업수행과 관련하여, 노무자의 안전을 위협하는 다양한 위험, 열악한 작업환경으로 인한 생산성 및 품질저하, 교통체증으로 인한 차량이용자의 간접비용 상승 등 많은 잠재적 문제점을 내포하고 있을 뿐만 아니라 노무 의존도가 높고 년간 막대한 사업예산을 요하는 국가 기반 유지보수 사업이다. 선진 외국의 경우, 도로면의 초기균열에 대한 보수공법으로써 크랙실링이 일반화되어있고 과거 10여년에 걸쳐 이를 자동화하기 위한 연구노력이 활발히 진행 중이다. 본 논문은 미국을 중심으로 지금껏 개발되어진 크랙실링 자동화 로봇의 프로토타입을 간략히 소개하고 미 연방교통국(FHWA)과 텍사스 주 교통국(TxDOT)의 지원하에, 텍사스 오스틴 주립대학 건설자동화 연구소에서 개발된 크랙실링 자동화 로봇의 연구성과 및 1999년 현장실험 결과를 토대로 크랙실링 자동화 로봇의 타당성 및 적용성 그리고 개발기술의 응용성을 시험한다. 크랙실링 자동화 로봇의 개발과 활용을 통하여 도로의 수명 연장 및 년간 막대한 도로 유지보수 사업예산의 절감이 가능할 것으로 사료되며 개발된 자동화 기술은 추후 빌딩외벽, 대규모 저장탱크 등 도로 이외의 건축.토목 구조물에 발생된 균열의 탐지 및 보수에도 널리 활용될 수 있을 뿐만 아니 라 동영상 처리기술 등의 멀티 미디어 기술과 무선정보통신망을 응용한 본사와 현장간 실시간 안전진단 및 분석에도 그 활용효과가 클 것으로 기대된다.