• 대한토목학회논문집
• /
• 제41권4호
• /
• pp.441-447
• /
• 2021

건설현장에서는 수많은 중장비와 작업자가 다양한 작업을 동시다발적으로 수행하기 때문에 복잡하고 위험한 상황이 자주 발생한다. 복잡한 현장에서 중장비가 단독으로 작업할 경우 운전자의 시야제한, 판단오류 등으로 인해 안전사고가 발생할 수 있으며, 이에 따라 중장비는 신호수와의 상호작용을 통해 주변 상황에 대한 정보를 수집하면서 작업을 수행해야 한다. 중장비를 자동으로 모니터링하고 위험상황을 탐지하기 위해 많은 컴퓨터비전 기술들이 개발되었지만, 기존의 방법들은 중장비 단독작업 인식에 필요한 중장비와 신호수 간 상호작용을 고려하지 않았다는 한계가 있다. 이러한 한계를 보완하기 위해 본 연구는 중장비-신호수 간의 상호작용을 고려한 컴퓨터비전 기반 중장비의 단독작업 자동 인식 모델을 제안함을 목표로 한다. 개발된 모델을 검증하기 위해 실제 건설현장으로부터 영상 데이터를 수집하여 실험을 수행하였다. 그 결과, 학습된 모델은 중장비와 사람을 83.4 %의 정확도로 인식하였고, 일반 작업자와 신호수를 84.2 %의 정확도로 분류하였으며, 중장비-신호수 간 상호작용 또한 95.1 %의 높은 정확도로 분석하였다. 본 연구결과는 건설현장에서 위험한 상황을 초래할 수 있는 중장비의 단독작업을 사전에 탐지하여 안전사고를 예방할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제36권3호
• /
• pp.349-359
• /
• 2016

공용 중인 교량의 버페팅 응답을 해석적으로 평가하기 위해서는 교량 현장의 난류강도, 난류 스펙트럼, 조도계수, 거스트 계수 등 풍하중에 대한 분석이 우선되어야 하고, 해석 결과는 정적 공기력 계수, 플러터계수, 구조 감쇠비, 공기역학적 감쇠비, 고유 진동수 등 여러 변수에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서 대상으로 한 교량은 32년째 공용 중에 있는 교량으로써 교량 주변의 지형조건은 설계 및 시공 당시에 비해 많은 변화가 발생하였으며 최근 기후 변화로 인한 풍 환경 역시 큰 변화가 있다. 이러한 이유로 대상교량에서 실측한 풍속 데이터를 분석하여 난류강도, 난류길이, 지표조도계수, 풍속 스펙트럼 등 교량 현장의 풍하중을 평가하였다. 교량 주변의 풍환경 평가 결과, 대상 교량은 해상교량임에도 불구하고 지표조도구분 II의 특성을 나타내고 있었다. 또한 실측한 구조물의 가속도, 변위 응답 데이터를 통해 대상교량의 감쇠비, 정적 공기력 계수, 고유진동수를 평가하여 계측기반 버페팅 해석 변수를 산정하였다. 계측데이터 기반의 해석 변수와 케이블강교량설계지침에 제시된 해석 변수를 적용하여 총 4가지 경우에 대한 버페팅 해석을 수행하였으며, 그 결과 10분 평균 풍속 25m/s이하에서 측정된 버페팅 응답과 계측 기반 해석 변수를 적용한 해석 응답이 가장 잘 일치함을 확인하였고, 계측 풍속과 Gumbel 확률분포를 이용하여 추정한 200년 재현기대 풍속인 45m/s에서의 버페팅 응답을 제시하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
• /
• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
• /
• pp.921-924
• /
• 2007

토목, 건축과 관련된 노동현장은 여느 3D 업종들과 마찬가지로 숙련된 기능공의 부재 및 산업재해 발생으로 인해 어려움을 겪고 있으며 이를 극복하기 위한 노력을 계속하고 있다. 대표적인 토목공사인 토공 작업 역시 위험 혹은 유해한 작업환경으로 인해 토공장비의 안전사고 및 생산성과 품질저하가 발생하며 이를 방지하기 위한 장비의 지능화가 절실하게 요구되고 있다. 이를 위해 최근 지능형 굴삭 시스템 개발을 위한 연구가 진행되고 있으며, 토공작업은 일반적으로 광범위한 작업영역을 가지기 때문에 지능형 굴삭시스템의 개발을 위해서는 효율적인 작업을 수행할 수 있도록 하는 작업계획의 수립이 매우 중요하다. 본 연구에서는 작업계획의 대상을 굴삭로봇과 토사로 구분하였으며, 글로벌 영역에서 단위작업 영역, 로컬 영역으로의 분할을 통해 전체 작업 진행에 대해 효율적으로 작업계획을 수립할 수 있도록 구성하여 계획단계에서부터 토공작업 자동화 및 효율와에 기여하고자한다. 토공작업계획 시스템은 토공 작업자 및 감독자의 작업 특성 및 노하우를 컴퓨터, 즉 두뇌에 부여함으로써 숙련된 장비조종자의 작업 방법 및 특성을 반영하여 토공 작업 프로세스 모델링을 구축하고 실제 작업환경상의 센서에 의해 측정된 데이터를 실제 작업환경과 동일하게 모델링된 컴퓨터내의 가상환경을 바탕으로 영역분할, 최적 플랫폼 위치선정 및 작업 순차생성을 통해 최적의 토공작업계획을 수립할 수 있도록 한다.

• 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.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제39권3호
• /
• pp.399-407
• /
• 2019

대한민국에서 건설업은 타 업종들과 비교하여 안전사고의 위험성이 가장 높게 나타난다. 따라서 건설업 내 안전성 향상을 도모하기 위해 여러 연구가 예전부터 진행이 되어 왔고, 본 연구에선 건설현장 영상 데이터를 기반으로 물체 탐지 및 분류 알고리즘을 이용해서 효과적인 안전모 자동탐지 시스템을 구축하여 건설현장 노동자들의 안전성 향상에 기여하고자 한다. 본 연구에서 사용된 알고리즘은 Convolutional Neural Network (CNN) 기반의 물체 탐지 및 분류 알고리즘인 Region-based Fully Convolutional Networks (R-FCN)이고 이를 Transfer Learning 기법을 사용하여 딥러닝을 실시하였다. ImageNet에서 수집한 1089장의 사람과 안전모가 포함된 영상으로 학습을 시행하였고 그 결과, 사람과 안전모의 mean Average Precision (mAP)은 각각 0.86, 0.83로 측정되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제40권1호
• /
• pp.55-63
• /
• 2024

본 연구에서는 에너지 슬래브의 안정성을 검토하기 위해 열-역학적 수치해석 모델을 개발하였다. 먼저, 주거용 건물 지하주차장에 벽체형 에너지 슬래브를 설치한 뒤 현장 열성능 평가시험(Thermal performance test, TPT)을 수행하였다. 이를 기반으로 현장 열성능 평가시험의 열-수리학적 거동을 정교하게 모사할 수 있는 에너지 슬래브의 열-수리학적 수치해석 모델을 개발하였다. 마지막으로, 열-수리학적 모델을 통해 도출된 시간-온도 데이터를 기반으로 에너지 슬래브의 열-역학적 수치해석 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 기반으로 에너지 슬래브의 운용에 따른 열응력을 산정한 결과 최대 5,300kPa의 열응력이 발생하였으며, 이는 에너지 슬래브의 안정적인 운용을 위해 충분한 인장강도가 확보된 시멘트 몰탈 활용이 필요하다는 것을 시사한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제35권1호
• /
• pp.187-192
• /
• 2015

도시부 교차로의 설계는 지방부 교차로와 근본적으로 달라야하나, 현행 도시부 교차로 설계는 지방부 교차로 설계기준을 준용하고 있다. 이에 국내외 교차로 종단경사 관련기준 문헌고찰, 현장조사 및 비교분석 등의 연구를 통해 향후 도시부에 적용할 적정 교차로 종단경사를 제시하였다. 본 연구는 도시부 및 지방부 교차로의 차이점을 비교 분석하고, 국내외 교차로 종단경사 설계기준을 검토한 후 적정 설계기준(안)을 도출하였다. 도출된 설계기준(안)의 검증을 위해 현장조사를 시행하고 통계분석을 시행하여 설계기준을 정립하였다. 여러 지침들을 비교하여 분석한 결과 도시부 교차로 종단경사 기준은 2.5~3% 정도가 적절할 것으로 판단되고, 부득이한 경우 5%정도가 적정경사인 것으로 판단되었다. 이러한 결과를 검증하기 위해 현장조사를 시행한 결과 0.0부터 8.6까지 다양한 종단경사 데이터를 확보하였다. 통계검증을 위한 사고데이터를 추가로 수집하여 SPSS를 활용한 상관관계 분석을 시행하였다. 95% 유의수준으로 분석한 결과 정면충돌사고율과 차대차추돌사고율이 종단경사와 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 교차로 사고건수를 줄이기 위해 해당 변수들의 영향을 최소화 하기위한 노력을 하여야 하고, 그러한 노력의 일환으로 적정 교차로 종단경사를 적용한 설계가 이루어져야 함을 확인 할 수 있었다. 따라서 도시부 교차로의 종단경사는 1~3%의 적정수준을 유지할 필요가 있고, 부득이한 경우에도 3~5%를 넘지 않도록 설계시 주의를 기울여야 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.159-176
• /
• 2011

현재 3차원 레이저 스캐너는 게임, 영화, 의료, 미술, 디자인 분야 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 토목분야에서는 교량 및 터널에 3차원 레이저 스캐너를 이용한 시공관리 방안 및 적용에 관한 연구가 다수 수행되었다. 그러나 3차원 레이저 스캐너로 얻어진 데이터의 용량이 너무 크고 우리나라 현장 실정에 적합한 소프트웨어가 없는 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너의 데이터를 신속하게 처리할 수 있도록 데이터베이스를 구축하였으며, 터널의 미굴 여굴 여부 판단, 균열 누수 백태를 확인할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 또한 실제 터널 현장에 3차원 레이저 스캐너를 사용하여 3차원 레이저 스캐너와 소프트웨어를 검증하였다. 이는 터널 시공 중 시공관리 및 시공 후 유지관리에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제22권5호
• /
• pp.86-98
• /
• 2021

본 연구에서는 PC (Precast Concrete) 공법 기반 건설공사에 대한 공급사슬 관리를 위한 시뮬레이션 모형을 개발한다. 이를 위해, 문헌과 현장 조사를 통해 공장 제작/현장 시공 체계에 대한 자료를 수집하고, 이를 바탕으로 공급사슬, 개체, 자원, 공정 등을 서술함으로써 시뮬레이션 모형을 정의하였다. 이어서, Arena 시뮬레이션 소프트웨어를 이용하여 데이터 모듈, 플로차트 모듈, 애니메이션 모듈을 작성함으로써 PC 공급사슬 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 마지막으로, 개발된 모형의 논리성 검증과 유효성 확인을 위한 모형검토, 애니메이션 검토, 극한치 검증, 평균치 검증, 실제 사례 검증 등의 방법론을 이용하여 모형의 타당성을 검토하였다. 검토 결과, 개발된 시뮬레이션 모형은 논리적 오류 없이 PC 공급사슬의 공정과 특성을 적합하게 표현하고 있었으며, 더불어 대상 공급사슬에 대한 정확한 성능평가 예측치를 제공하는 것으로 나타났다. 향후, 본 연구에서 개발된 시뮬레이션 모형은 PC 공급사슬 체계를 최적 운영하기 위한 관리 기법을 개발함에 있어 성능 평가를 위한 플랫폼으로서의 역할을 충실히 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제42권2호
• /
• pp.197-208
• /
• 2022

암반층이 얕은 깊이에서 출현하는 국내 지층 조건과 지하 공간의 활용도 증가로 인해서, 발파에 의한 굴착은 여전히 이용되고 있다. 발파 천공 이후에 존재하는 물이 있는 조건에서 실시되는 표준 발파는 폭굉압력 감소, 일정 장약량 사용, 디커플링과 같은 기술적인 어려움이 있다. 하지만, 기존의 표준 발파 공법을 대체할 만한 공법이 없는 실정이다. 본 논문에서는 건공화 펌프 시스템을 이용하여, 천공 내부에 존재하는 물을 제거하는 건공화 ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil) 발파와 발파 성능의 비교를 위해서 추가적으로 표준 발파를 수행하였다. 각각의 발파 공법에서 계측된 진동 속도 데이터들과 환산거리의 함수로 이루어진 경험적인 발파진동 추정식을 이용하여, 최소제곱법에 의한 선형회귀분석을 실시하고, 궁극적으로 발파 성능을 정량적으로 분석하였다. 그 결과, 건공화 ANFO 발파에서 진동 감쇠가 더 크게 발생하고, 암반 파쇄에 더 많은 에너지를 소비하여, 더 가까운 거리에서 진동 허용 기준을 만족하는 진동 속도를 보였다. 또한, 표준 발파의 발파 진동 영향권이 건공화 ANFO 발파보다 더 멀리 있고, 발파 패턴의 범위가 더 넓은 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행된 현장 발파 실험 결과로부터, 건공화 ANFO 발파 공법의 발파 성능이 효율적임을 확인하였다.