• 대한토목학회논문집
• /
• 제35권3호
• /
• pp.707-714
• /
• 2015

현재 정부에서는 설계기술발전을 위해서 BIM을 적극적으로 장려하고 있다. BIM 환경에서 건설관리자는 시각적인 정보뿐만 아니라 비용과 시간을 접목시켜서 건설공사의 진행사항과 이와 관련된 비용집행현황과 공정 스케줄을 검토할 수 있다. 그러나 BIM은 건물, 교량 등 고정된 구조물 설계와 시공에 대부분 적용되고 있는 것이 현실이다. BIM은 그 기능을 확장시켜서 고정된 구조물뿐만 아니라 환경변화가 지속적으로 발생되는 토공작업에도 적용할 수 있다. 본 논문에서는 BIM 기법을 토공현장에 적용시키기 위한 프로토타입 개발과 적용을 연구목적으로 한다. 토공 BIM 프로토타입은 굴삭기와 같은 건설장비와 연동하여 변화되는 지형에 대한 3차원적 데이터를 제공하여 토공작업의 현황정보를 제공한다. 본 연구과정에서는 BIM을 동적인 토공작업에 적용하기 위해서 필요한 속성정보를 찾고, 이를 바탕으로 토공 BIM의 사용자 화면을 제시한다.

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

• 한국BIM학회 논문집
• /
• 제1권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2011

토공사는 타공종에 비하여 건설공사에서 차지하는 비용 및 공사기간의 비중이 높다. 이에 따라 토공사는 건설공사의 생산성에 높은 영향을 미치게 되는데, 종래의 토공사 시스템에서는 숙련된 굴삭조종자의 휴리스틱스에 의한 토공사 계획 및 토공작업을 수행하는 노동집약적 프로세스를 고수하고 있어 생산성을 높이기 힘든 상황이다. 이러한 당면과제를 극복하고자 본 논문에서는 BIM 기반의 지능형 굴삭시스템을 소개하며 굴삭 작업 계획 생성 시스템, 원격조종 및 자율 굴삭 작업에 필수적인 Human-Machine Interface(HMI), 웹기반 Project Management Information System(PMIS)이 개발되는 과정에서 적용된 BIM 요소기술에 대하여 검토하고, 적용된 결과를 제시하고자 한다.

• 한국BIM학회 논문집
• /
• 제6권4호
• /
• pp.27-34
• /
• 2016

A Building Information Model (BIM) is an attempt to simulate the process of building structures in a three-dimensional (3D) digital space. While the technology is usually applied to structured buildings, bridges, and underground facilities, it is rarely applied to an unstructured environment of earthwork operations. If a BIM is used for earthworks, the 3D simulation can be used for construction equipment guidance and earthwork management. This paper presents a real-time, 3D earthwork BIM that provides a 3D graphical simulation of excavators in conjunction with geographic modeling. Developing a real-time, 3D earthwork BIM requires handling a variety of factors, such as geographical information and vehicular movement. This paper mainly focuses on the management of these attributes and provides a database design for storing and retrieving data. In an example application, a prototype of the 3D earthwork BIM is presented to understand what it would provide when used during earthwork operations at a construction site.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제27권8호
• /
• pp.63-71
• /
• 2011

대부분 비정형 구조물인 토목분야에서 BIM(Building Information Modeling) 기법을 적용할 경우 현재 BIM 기법이 도입되기 시작한 건축분야와 비교해 상대적으로 건설 생산성 향상의 기대효과가 높을 것으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 NATM공법 터널을 대상으로 BIM기반 3D 모벨링을 통한 물량산출을 실시하여 기존의 2D기반의 물량산출과 비교, 오차분석을 수행하였다. 그 결과 구조물공에 있어서는 오차범위가 0.00%~-1.45%로 아주 작게 나타났으나, 토공에 있어서는 오차범위가 -19.78%~35.30%로 대단히 크게 나타났다. 이를 통해 기존 2D기반 구조물공 물량산출의 경우 0.00%~5.00%의 할증률을 감안하여 본다면 BIM기반 물량산출과의 오차가 무시할 정도로 나타남에 따라 BIM기반 3D 모델링을 통한 자동 물량산출의 신뢰성을 확인하였다. 또한 토공의 경우는 토공전제의 물량산출 오차는 구조물공과 동일하게 오차가 무시할 정도이지만, 암별 물량산출 오차가 크게 나타남으로서 2D 기반 물량산출의 신뢰성에 문제가 있음을 알 수 있었다. 따라서 토공은 반드시 BIM기반 3D 모델링을 통한 물량산출을 수행하여 물량산출의 신뢰성을 확보해야하는 사항이라 판단되며, BIM의 설계, 시공, 유지관리 단계의 정보통합의 장점을 고려하여 토목분야에서의 BIM 설계기법 도입에 대한 효용성 및 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국BIM학회 논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.1-9
• /
• 2018

Nowadays Building Information Modeling (BIM) is a significant source of sharing project information in the construction industry. This method of sharing the information enhances the project understanding among stakeholders. Modeling of information using BIM is becoming an essential part of many construction projects around the globe. Despite rapid adoption of BIM in construction industry still, some sectors of the industry like earthwork have not yet reaped its full benefits. BIM has brought a paradigm shift through identification and integration of the roles and responsibilities of project participants on a single platform. BIM is a 3D model-based process which provides the insight into the efficient project planning and design. The 3D modeling can also be used significantly for the design of temporary structures in an earthwork project. This paper presents the quantity take-off methodology and parametric modeling technique for creating the temporary structures using 3D BIM process. A case study is conducted to implement the proposed temporary structure family design on a real site project. The study presented is beneficial for the earthwork project stakeholders to extract the relevant information using 3D BIM models in a project. It provides an opportunity to calculate the quantity of material required for a project accurately.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.55-63
• /
• 2020

토공 자동화는 건설 산업에서 유망한 기술로 주목받고 있으며, 토공 자동화 기술의 적용은 건설 현장의 포인트 클라우드 데이터(Point Cloud Data, PCD) 취득 및 처리로부터 시작된다. PCD는 광범위한 건설 현장의 특성상 백만 개 이상의 많은 데이터를 가지며, 이에 대한 원데이터의 처리 속도는 디지털 지형 모델(Digital Terrain Model, DTM) 생성 및 공사의 효율성 증가에 매우 중요한 요소이다. 현재 국내 설계기준에 적합한 PCD 처리 및 BIM 설계 통합 프로그램인 벤치마크 프로그램(Benchmark Program, BP)이 존재하지만, 사용자의 편의성과 효율성을 위한 수정과 개선이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 BP의 기존 PCD 처리 기능을 유지하며, PCD 파일의 호환성에 대한 확장 및 컴파일(Compile) 기반 개발 환경, OpenGL의 활용 및 UI/UX 디자인을 이용한 개선 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램에 다양한 크기의 PCD를 로드 했을 때, 기존 프로그램과 비교하여 92~99%의 속도 향상이 있었다. 이 프로그램은 추후 PCD와 토공 BIM 기능을 통합하여 설계와 시공 사이의 간극을 줄이는 프로그램 개발의 기반이 될 수 있고, 나아가 토공 생산성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제35권4호
• /
• pp.197-205
• /
• 2022

본 논문에서는 BIM을 활용한 흙막이 시스템을 개발하고 소개한다. 선행 연구 분석을 통해서 흙막이 BIM 시스템을 이루는 기술들에 대한 조사를 바탕으로 요소 기술들을 개발하였다. 첫 번째 요소 기술로, 선행 연구 및 표준 등을 활용해 BIM라이브러리를 구축하여 범용성과 재사용성을 확보하였다. 두 번째로, 토공 2D 기반의 토공 물량 산출법들을 분석하고 흙막이 BIM 시스템으로 활용하되 추가로 IDW 보간법을 활용하여 지형 생성 및 토공량 산출 시스템을 구축하였다. 세 번째로, 물량 산출을 위한 4가지 수식을 제안하여 객체 마다 각각 다르게 물량 산출법을 적용하여 개발하였다. 이후, 시스템에서 산출되는 물량산출서와 2D 기반 물량산출서와의 비교와 검증을 통해서 시스템이 앞으로 나아가야할 방향과 한계에 대해 알아보았다.

• 한국BIM학회 논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.24-32
• /
• 2018

A construction machine guidance system is an assistance system that helps construction equipment operators dig grounds during excavation work at a construction site. This system has long been applied in the overseas countries of the United States, Japan and Europe. However, the system has not been paid much attention in Korea. The objective of this paper is to present a business model for adopting construction machine guidance systems in Korea and evaluate the effectiveness of applying the system to excavation work. The business model in this study shows a new process of applying construction machine guidance system, business stakeholders and revenues, and suggests the benefits to the business stakeholders. A field test of the construction machine guidance system proves that the system can be applied as a tool that can improve the productivity of excavation work. This productivity improvement consequently demonstrates that the business model in this study is a prospective challenge in improving the effectiveness of excavation work at the construction site.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.5184-5191
• /
• 2013

최근 BIM저작도구를 활용한 자동수량산출에 대한 관심이 많아지고 있으며, 단순한 부피, 개수, 면적 등의 단위계산 뿐만 아니라, BIM 기술을 이용한 물량산출의 정확성과 효율성에 대한 연구가 수행되고 있다. BIM 저작도구를 통한 자동수량산출은 매우 유용한 기능이나, 내역서 항목별 수량산출을 위해서는 모델링의 상세 수준을 높이는 등 많은 시간과 비용이 투입되어야 한다. 이에 본 연구에서는 2D 기반으로 설계된 도로건설공사 도면을 바탕으로 BIM 저작도구 이용하여 토공 및 도로공과 구조물을 3D 모델링 하고 BIM 저작도구에서 제공하는 자동물량산출기능을 통해 활용성을 살펴본다. 그 결과 토공 및 도로공이나 구조물공에 대하여 산출되는 자동수량산출의 항목들은 매우 제한적이나, 철근 모델은 수량산출서 항목의 대부분을 지원함을 알 수 있다.