• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.407-408
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• 2017

최근 IoT, AI, Big-data 등 4차 산업혁명기술이 다양한 산업영역에 적용되고 있다. 건설산업에도 4차 산업혁명기술 도입을 위한 다양한 연구들이 진행되고 있으며, 토목 및 건축을 포함한 다양한 건설사업 초기단계에 적용되는 토공사의 자동화를 위한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 토공사 자동화를 위한 기초정보를 제공하기 위해 지반지형을 디지털화하고 이를 건설산업 초기 단계에 활용하기 위한 형태를 제시하고자 한다. 지반지형 디지털화를 위해서는 현장계측, 계측데이터 정합, 건설정보 입력, 분석단위 생성 등의 기능이 요구된다. 토공지형 디지털화 기술은 향후 토공사 자동화를 위한 건설장비군의 효율적 운영을 위해 활용될 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.375-378
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• 2011

건설공사에서 토공사가 차지하는 비중은 타공종에 비하여 높다. 즉 건설공사의 생산성을 향상시키기 위하여 토공사를 중점적으로 관리하는 일은 매우 중요하다고 할 수 있다. 그러나 현재의 토공 시스템은 굴삭 조종자와 현장 계획 관리자의 경험적 지식에만 의지하여 토공 계획을 수립하고 있는 실정이며, 또한 노동 집약적 토공작업의 한계를 벗어나지 못하는 현실로 인하여 토공사를 관리함에 어려움이 있다. 이러한 당면 과제를 극복하고자 BIM 기반의 토공 시스템에 대하여 소개하고자 한다. 본 논문에서는 굴삭 장비와 연계하는 토공 계획과 운영 자동화 시스템에 대하여 주로 다루게 된다. 굴삭 작업 계획 생성 시스템, 장비 조종 인터페이스, 웹 기반 Project Management Information System(PMIS)이 개발되는 과정에서 적용된 BIM 요소기술에 대하여 살펴본다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제21권3호
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• pp.55-59
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• 2019

• 건설관리
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• 제21권3호
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• pp.33-37
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• 2020

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.429-439
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• 2021

고령화로 인한 건설인력 감소에 대응하고 건설현장의 생산성 향상을 위해 일본에서는 2016년부터 정보통신기술을 활용한 자동화시공을 추진하고 있다. 일본 국토교통성은 ICT를 활용한 토공 자동화 시공을 뒷받침 할 새로운 비용 산정기준, 발주제도, 정부지원 정책을 마련하여 시행하고 있고 현장에서 활용할 수 있는 자동화 시공의 종류를 확대하고 있다. 우리나라도 ICT를 건설 현장에 원활하게 적용하기 위해서는 일본에서와 같이 우선적으로 ICT를 활용한 자동화 시공 관련 법과 제도, 정책 등을 정비해야 한다. 본 논문은 일본과 한국의 ICT를 활용한 자동화시공 관련 제도 및 정책을 비교·분석하여 벤치마킹하는 방법으로 연구하고 이로부터 시사점을 찾고자 했다. 연구 결과, 국내 건설현장에서 ICT기술을 활용하기 위해서는 한국 정부가 선도적으로 ICT기술 관련 비용 산정기준, 발주체계, 경제지원 정책 등을 마련해야 한다는 결론에 이르게 되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.1191-1202
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• 2013

기존의 토공 자동화 연구들은 주로 GPS와 센서의 응용, 작업환경 모델링, 장비 진로계획, 작업 정보관리, 원격조정 등과 같은 주제에 관심을 두었다. 최근에는 건설자동화 연구분야에서 $CO_2$ 감축이 주요 관심사의 하나로 대두되었다. 토공작업의 경우에는 많은 종류의 건설장비나 로봇들이 관여되므로 건설현장에서 많은 양의 $CO_2$를 배출하는 작업이 되고 있다. 효과적인 토공계획과 건설장비 운영은 생산성 및 안전성을 증가시킬 뿐만 아니라 $CO_2$ 배출량도 줄일 수 있다. 본 연구에서는 3D 토공현장 모델, 2가지 시공법에 의한 3D 토량배분 방법, 토공작업 패키지 구성방법과 같은 그린 토공을 위한 몇 가지 자동화 개념을 제시하고 있다. 엑셀로 작성된 시뮬레이터를 개발을 통하여 주어진 토공작업에 대하여 3D 토량배분 계획을 수립하였고 $CO_2$ 배출량을 추정하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권4호
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• pp.105-112
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• 2010

현재 건설 산업에서 나타나고 있는 숙련공 부족 현상, 기술자의 고령화 문제, 안전상의 문제 등을 해결하기 위한 대안으로써 자동화 건설기계들의 개발 요구가 점점 늘어나고 있다. 특히 토공작업은 매우 기계 의존적인 작업이기 때문에 자동화 건설기계의 개발과 관련된 연구가 많이 이루어지고 있으며, 자동화 굴삭기를 개발하는 데 있어서는 안전을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 토공작업을 효율적으로 할 수 있도록 토공작업 시 작업환경의 안전을 위해, 레이저센서를 이용하여 자동화 굴삭기의 안전관리 시스템에 활용하기 위한 장애물 탐지 기술을 개발하고자 한다. 또한 요소기술로 선정된 레이저 센서의 입증된 성능을 바탕으로 여러 대의 센서를 동시에 구동하는 전방위 탐지 기술 개발을 목적으로 하였고, 굴삭기 장착 실험의 이전 과정으로 전방위 탐지 기술에 대한 토공사 현장에서의 기능테스트 및 사용자 인터페이스 작동 실험을 실시한다. 이는 자동화 굴삭기의 안전관리 시스템에 적용 가능한 기술로써 활용될 수 있을 것이다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.347-352
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• 2007

건설 산업의 숙련공 부족현상, 고령화 문제, 임금 상승으로 인한 채산성 악화, 품질의 균일성 및 안전성 확보 등은 향후 국내 건설 산업이 해결해야 할 당면 과제이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 기술적인 접근방법으로써 국${\cdot}$내외에서는 건설 자동화에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 최근 국내에서는 토공사 작업의 안전성을 확보하기 위해 백호(backhoe)를 대상으로 지능형 굴삭로봇을 개발하기 위한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 지능형 굴삭 로봇을 개발하기 위해 필수적으로 요구되는 기반기술 중 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동산출을 위한 최신 요소기술을 분석하고 최적 대안을 제시하였으며, 이를 위해 국내외 문헌고찰 및 다양한 최신요소 기술의 분석을 통해 지반형상을 실시간으로 인식할 수 있는 5가지 요소기술들에 대한 분석을 선행하였다. 또한 로컬영역의 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동 산출을 위해 3차원 모델링 장비가 갖추어야할 주요 고려요소를 분석하고, AHP 기법을 이용하여 주요 고려요소별 가중치를 산정하고 각 요소기술별 선호지수를 도출하였다. 도출된 선호지수를 바탕으로 최신 요소기술 간의 우선순위를 선정함으로써 3차원 모델링 장비에 적용 가능한 최적 대안을 선정하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.184-192
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• 2008

현재, 전 세계적으로 건설 산업의 문제점으로 인식되고 있는 낮은 생산성, 숙련공 부족, 인력의 부족, 높은 재해율 등을 해결하기 위한 방법으로 낙후된 건설 생산시스템의 첨단 기술화를 위한 건설 자동화연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 1980년대부터 건설자동화 연구가 진행되고 있으며 기계화 및 반자동화를 통한 생력화를 위한 연구가 주로 진행되었다. 그러나 최근 IT기술의 비약적 발전과 함께 건설 로봇의 개발에 대한 관심이 집중되고 있으며 2006년 말부터 국토해양부의 건설기술혁신사업의 일환으로 토공자동화를 위한 지능형 굴삭시스템이 개발되고 있다. 본 논문에서는 지능형 굴삭시스템의 최종 개발 목표와 2차 년도까지 진행된 연구내용에 대하여 소개하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2551-2562
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• 2013

2006년부터 국내에서는 운전자의 개입 없이 완전 자동화 방식으로 동작하는 지능형 굴삭 로봇을 개발하고 있다. 이러한 굴삭 로봇을 개발함에 있어 주변(로컬영역) 작업환경의 지형이나 이동 경로상의 장애물, 굴삭기에 접근하는 상차트럭 등의 객체를 정확하게 탐지하는 기술은 작업품질과 안전성 확보 측면에서 필수적으로 요구되는 핵심기술이다. 선진 외국에서는 토공 자동화 장비의 로컬영역 3차원 모델링을 위하여 광대역 3D 레이저 스캐너나 스테레오 비전 카메라와 같은 센서를 사용하여 주변 지형을 3차원으로 모델링하는 연구를 수행하였으나, 센싱 시스템 구축에 지나치게 높은 비용이 소요되거나 모델링 결과에 노이즈가 다수 발생하여 모델링 속도가 과다하게 소요되는 문제점이 있었다. 이 연구에서는 지능형 굴삭 로봇의 로컬영역 3차원 모델링을 위하여 현재까지 개발된 3차원 작업환경 모델링 센서의 기술 사양과 장단점을 분석하고, AHP 분석을 통하여 센서별 적용가능성을 분석한다. 또한 실제 토공사 작업현장의 현장실험을 통해 해당 센서의 3차원 모델링 품질과 정확성을 분석하고 지능형 굴삭 로봇의 로컬영역 3차원 모델링에 가장 적합한 센서 선정 및 현장 적용성을 검증하고자 한다.