• 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 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.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.

• 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.97-100
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• 2010

3차원 정보모델에 기반한 설계 자동화 프로그램의 개발은 좀 더 완성도가 높은 설계안을 도출할 수 있는 방안을 제시할 수 있다. 콘크리트 교량의 설계 과정에서 정형화된 구조 검토 단계 부분을 자동화하고 설계자로 하여금 좀 더 창의적인 설계가 가능하도록 지원하는 시스템을 개발하였다. 특히, 3차원 Building Information Modeling 기반의 프리스트레스트 콘크리트 박스 거더교에 대한 설계 자동화 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 3차원 렌더링 알고리즘을 사용하여, 사용자가 원하는 단면 위치 및 분류 체계에 따라 설계를 자동으로 수행할 수 있도록 적용하였다. 또한 생성된 도면은 데이터 호환이 가능함으로써, 사용자의 편의성이 향상될 것으로 판단된다. 이는 설계자동화 분야에서 강교에 국한되었던 점을 콘크리트교를 포함한 주요 교량으로 확대하고 설계 성과품으로 3차원 모델을 도출할 뿐 아니라 2차원 도면을 연계하도록 구성하여 토목 엔지니어의 기술력을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권1호통권30호
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• pp.23-36
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• 1997

교량(橋梁)의 동적응답(動的應答)을 파악하기 위해서는 노면(路面)조도에 의해 영향을 받는 차량의 거동 파악이 중요하게 된다. 최근, 교량의 상판(床版)등에서 발생되는 피로(疲勞)의 영향에 대한 관심이 고조되어 서서히 교통진동의 3차원 모델링에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 교량에 발생되는 교통진동(交通振動)의 영향을 좀더 정확히 표현하기 위하여 3차원 해석 방법을 제시한다. 해석방법으로 유한 요소법이 이용되었고, 차량 모델링은 하나의 전축(煎軸)과 두 개의 후축(後軸)을 갖는 8자유도계(自由度系) 차량 모델을 이용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 동적(動的) 연립미분방정식(聯立微分方程式)의 해법에서는 Newmark-${\beta}$법(法)을 이용하였고, 가상 노면요철(凹凸)모델링에서는 정상불규칙과정(定常不規則過程)으로 가정하여 노면 요철(凹凸)을 생성하여 시뮬레이션에 사용하였다. 또한 실제 차량 및 교량에서의 실측치와 비교하여 모델의 검증을 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.989-999
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• 2006

본 연구에서는 차량과 교량을 3차원으로 모델링하고, 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려하여 이동 차량이 교량을 통과할 때 교량의 선형동적해석을 수행할 수 있는 수치해석방법을 제시하였다. 3차원 차량모델에는 타이어의 접지폭을 고려하여 탠덤 다판스피링 차륜축의 피칭을 고려하여 단일차량인 2축과 3축 차량 및 5축 트랙터-트레일러를 각각 7-자유도, 8-자유도 미 14-자유도로 모델링하였다. 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였고, 그 해는 Newmark-${\beta}$법을 사용하여 계산하였다. 교량의 노면조도는 평균값이 영인 정상확율분포롤 가정한 지수스팩트럴밀도를 사용하여 생성시켰다. 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉴요소를 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Ragid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 교량의 운동방정시은 모우드 중첩법을 사용하여 풀었다. 본 연구에서 제시한 수치해석방법으로 구한 결과와 Whittemoare 등과 Fenves 등이 실시한 실험값과 비교 검토하여 본 연구의 타당성을 입증하였다.

• 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.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.461-462
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• 2010

본 연구는 PSC 교량 구조물의 시공단계에 3차원 정보 모델을 적용하고 이를 활용함으로써 효율성을 검증하였다. 3차원 정보 모델을 정의하기 위하여 PSC 교량 구조물의 특성을 분석하여 정보 모델 체계를 정립하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.421-428
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• 2011

국내 토목분야의 건설산업에서는 비효율적인 의사소통으로 인하여 발생하는 업무전환 단계에서의 정보누락 및 그로 인한 비용손실 등의 문제점을 해소시키기 위한 획기적인 해결책으로 BIM의 도입이 대두되고 있다. BIM은 구조물의 생애주기 전 단계에서 발생되는 모든 정보들을 3차원 파라메트릭 CAD와 연계된 3차원 정보모델을 통하여 관리하여 정보활용의 효율성을 극대화시킨다. 본 논문에서는 BIM기반의 교량건설 프로젝트의 구조설계 업무에서 사용할 목적으로 강상자형 교량의 3차원 정보모델을 활용한 내진해석 프로세스를 제안하였다. 또한 3차원 정보모델의 속성정보들이 구조적 데이터를 내재할 수 있도록 하기 위하여 3차원 모델링작업이 구조설계 업무를 통하여 결정되는 정보들을 활용하여 이루어질 수 있도록 하는 프로세스를 제안하였다. 제시된 프로세스는 현재 건설이 진행 중인 강상자형 교량을 적용하여 구성하였다. 또한 프로세스를 적용하여 내진해석의 최종 산출물인 내진계산서의 도출이 가능하다.