• 한국정밀공학회지
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• 제27권1호
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• pp.76-83
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• 2010

There have been many studies regarding development of autonomous excavation system which is helpful in construction sites where repetitive jobs are necessary. Unfortunately, bucket trajectory planning was excluded from the previous studies. Since, the best use of excavator is to dig efficiently; purpose of this research was set to determine an optimized bucket trajectory in order to get best digging performance. Among infinite ways of digging any given path, criterion for either optimal or efficient bucket moves is required to be established. One method is to adopt work know-how from experienced excavator operator; However the work pattern varies from every worker to worker and it is hard to be analyzed. Thus, other than the work pattern taken from experienced operator, we developed an efficiency model to solve this problem. This paper presents a method to derive a bucket trajectory from optimization theory with empirical CLUB soil model. Path is greatly influenced by physical constraints such as geometry, excavator dimension and excavator workspace. By minimizing a energy function under these constraints, an optimal bucket trajectory could be obtained.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.1-5
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• 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.

• 한국CDE학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.298-311
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• 2015

Nowadays, automatic digging operation of an excavator is a big challenge due to the complexity of digging environment, the hardness of soil and buried obstacles into the ground. In order to achieve the maximum soil bucket volume, this paper introduces a novel engineering model that was developed as a virtual excavator in the design phase. Through this model, the designs of mechanical and control systems for autonomous excavator are executed and modified easily before developing in real testbed. Based on a concept of an autonomous excavation, a mechanical system of excavator was first designed in SOLIDWORKS, and a soil model also was modeled by finite-element analysis in ANSYS, both modeled models were then exported to ADAMS environment to investigate the digging behavior through virtual simulation. An intelligent control strategy was generated in MATLAB/Simulink to control the excavator operation. The simulation results were demonstrated by effectiveness of the proposed excavator robot in testing scenarios with many soil types and obstacles.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2004년도 춘계학술발표회논문집
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• pp.455-460
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• 2004

Recently, As a part of NGIS project, cultural-assets digital map is produced by cultural properties administration and local autonomous entities. Cultural-assets unified GIS(Geographical Information System) is essential to cultural properties managers and other organizations which is executing land related business for appling it at planning stage. With explosive national land developments, it has been obligated to implement surface survey by the cultural properties protection Art(clause 2, Atr 74). In this paper, the author used the district of Sachon city and made 3D terrain model using digital map which is made of It5000 scale. moreover, the author improved to RDBMS(Relational Database Management System) structure and remodeled the existing DB design in detail. The author suggest to realize shape and kind of remains which have 3D information of accuracy and actualization from surface survey to excavation.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.134.4-134
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• 2001

Hydraulically driven manipulators are superior to electrically driven ones in the power density and electrical insulation. But an electro-hydraulic manipulator using hydraulic actuators has many nonlinear elements, and its parameter fluctuations are greater than those of electrically driven manipulator. So it is relatively difficult to realize not only stable contact work but also accurate force control for the autonomous field tasks such as the maintenance task of high voltage active electric line or the automatic excavation task by hydraulic excavator. In this report, we propose robust force control algorithm, which can be applied to the real field task such as the construction field, nuclear plant and so on. Proposed force controller has the same structure as that of disturbance observer for position control. The difference between force and position disturbance ...

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.353-356
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• 1997

Hydraulically driven manipulators are superior to electrically driven ones in the power density and electrical insulation. But an electro-hydraulic manipulator using hydraulic actuators has many nonlinear elements, and this parameter fluctuations are greater than those of electrically driven manipulator. So this is relatively difficult to realize not only stable contact work but also accurate force control for the autonomous field task such as the maintenance task of high voltage active electric line or the automatic excavation task by hydraulic excavator. In this report, we propose robust force control algorithm, which can be applied to there real field task such as the construction field, nuclear plant and so on. Proposed force controller has the same structure as that of disturbance observe for position control. The difference between force and position disturbance observer is that the input and output of disturbance observer are forces in the case force disturbance observer and the plant varies much compared to the case of position control. In the design of force disturbance observer, generalized plant is derived and the stabilized filter is designed by H infinity control theory to ensure the robuts t stability even though the stiffness of environment changes from sponge to steel, and the contact surface also changes from flat to round shape. Experimental results show that highly robust force tracking by a 6-link electro-hydraulic manipulator could be achieved under various environment conditions.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.22-30
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• 2011

건설현장에서 구조물 시공시 흙막이는 터파기 기초보호와 작업공간을 제공하는 역할을 한다. 흙막이 공사는 지반 굴착, 지하수 처리, 파일링, 버팀보 설치 등 복잡한 토공사 공정을 가진다. 토공사의 성격상 지반 여건 등 주위 환경의 변화에 따라서 다양한 응력변화가 발생되고, 이러한 변화가 주어진 설계한도를 벗어나면 인명사고를 동반한 붕괴사고로 이어질 수 있다. 이와 같은 이유로 구조물 기초공사에서 붕괴사고는 건설공사시 가장 주의해야 할 분야 중 하나이다. 본 논문은 흙막이 시공시 안전을 향상시키기 위한 USN (Ubiquitous Sensor Network) 기반의 데이터 획득 시스템을 제시한다. USN 기반의 데이터 획득 시스템은 초음파 센서를 활용하여 흙막이에 대한 변위를 분석하고, USN 기술이 제공하는 실시간 데이터 송수신 기능을 활용하여 원격으로 흙막이 벽체의 안정 상태를 지속적으로 관찰하고, 필요시 적절하게 대응하도록 지원한다. 연구효과를 검증하기 위하여 센서와 USN 기술을 접합하여 흙막이 벽체의 변위실험을 진행했으며, 검증결과 USN 기반 데이터 획득 시스템은 변위 데이터를 측정하여 흙막이 시공시 안전성을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다.

• 대한공간정보학회지
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• 제12권4호
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• pp.27-33
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• 2004

최근 NGIS 사업의 일환으로 문화재청과 각 지자체가 중심이 되어 문화유적지도 제작 사업이 진행되고 있다. 문화재 통합 지리정보 시스템은 문화재 관리자와 도시계획, 건축/토목 등의 토지와 관련한 사업을 진행하는 기관에서 설계단계 적용 시 반드시 필요한 사항이다. 급격하게 늘어나는 국토개발사업에서는 문화재보호법(제74조의 2)으로 지정하여 문화재 지표조사를 의무화 시켰다. 본 연구는 사천시 문화재 유적지도 제작 중 일부지역을 선정하여 유적수치지도로 제작되어진 2차원 수치자료를 GIS를 활용하여 3차원 입체지형 모델로 구축하였다. 또한, 관계형 구조로 설계되어진 기존의 데이터베이스를 개선하여 구체화한 모델로 설계하였다. 유적 지표조사에서부터 유적발굴 단계로 나아가 발굴되어질 유적 형상과 종류, 유물 등에 이르기까지 보다 정확하고 구체적인 정보를 3차원으로 구현할 수 있도록 방향을 제시하였다. 그리고 남해안 지역의 해수면 변화에 대한 과거의 연구에 기초하여 해당 지역의 과거 해수면에 대한 복원을 시도하였다. 해수면 변화의 적용 결과 현재 해수면 상황에서는 내륙쪽에 위치하고 있는 패총유적이 과거의 해수면에서는 강에 인접하여 위치함으로써 패총이라는 유적의 성격을 명확히 하는 결과를 얻을 수 있었다. 유적 지표조사에서부터 유적발굴 단계로 나아가 발굴될 유적 형상과 종류, 유물 등에 이르기까지 보다 정확하고 구체적인 정보를 3차원으로 구현할 수 있도록 방향을 제시하고자한 논문이다.

• 한국전통조경학회지
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• 제29권4호
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• pp.111-123
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• 2011

본 연구는 한국, 중국, 일본의 계단식 논의 현황 및 보전관리방안을 중점적으로 살펴보고, 한국 계단식 논이 명승자원으로 보전되고, 지속적으로 연구될 수 있는 기초자료 제시를 목적으로 하며, 본 연구에서 도출한 결과는 다음과 같다. 첫째, 우리 선조들은 경사지를 개간하면서도 경관의 훼손을 최소화 하며 다랑이 논을 축조하는 방법을 전수하였으며, 다랑이 논은 한국 고유의 전통 경관으로 가치를 지니고 있다. 그러나 경작의 운용면에서 불리한 환경에 놓여있어, 휴경(休耕)되거나 폐경(廢耕)되어 사라져가는 다랑이 논의 면적이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 문제에 대하여 정부는 소실되어가는 전통 경관인 다랑이 논의 보전을 위해서 '한국 다랑이 논 데이터베이스 구축'을 실시하여 우수 경관자원 발굴의 토대를 마련해야 할 것이다. 문화 경관적 가치가 높다고 판단되는 다랑이 논은 명승지나 기념물로 지정 관리되어 법적 보호를 받을 필요가 있다. 둘째, 한국 계단식 논의 효율적 관리와 지속적인 연구를 위한 국 내외 문헌조사 분석의 결과는 다음과 같다. 관련 법규 부분에서 계단식 논은 문화재보호법에 의해 명승으로 지정 관리되고 있을 뿐, 그 외에 경관법 및 농어촌관련법은 계단식 논 경관계획 수립을 위한 참고사항으로 법적 구속력 및 실효성이 없는 상태이다. 이에 계단식 논의 효율적 보전과 관리를 위해서는 계단식 논 관련법의 제정, 제도의 보완과 확립이 반드시 이뤄져야 할 것으로 판단된다. 셋째, 본 연구에서 한국, 중국, 일본 계단식 논의 조사분석 결과가 시사하는 바는 다음과 같다. 계단식 논의 보전을 위한 관련 법규는 조금씩 국가별 차이를 보이고 있으나, 우수한 경관자원의 보전과 보호에 바탕을 두고 지정 관리하고 있다는 점에서 유사하다. 국가별 계단식 논 관련 법규의 조사결과로 일본의 문화재보호법과 경관법의 연동, 중국의 자치지구 법규 등의 제도 도입을 통한 한국 계단식 논 경관의 보전 방안이 보완되어야 할 것이다. 넷째, 한국 계단식 논의 효율적 보전을 위해 주민 자체의 교육을 통한 인식 향상과 함께 계단식 논 관리를 위한 마을 단위 조직을 운영해야 한다. 한국 계단식 논 마을주민들의 자발적 참여를 위한 대책들을 도입할 경우, 각 지역의 마을에서 주민들의 합의나 논의 관리, 주변 환경미화 등의 부분에서 서로 일체감을 유발하여 마을의 활성화가 가능할 것으로 사료된다. 또한 마을단위 주민자치 운영회는 문화재청 관계자, 대학교수 등 전문가 집단의 자문 기구를 두어 운영에 대한 자문 및 지원을 쉽게 받을 수 있는 시스템을 구축해야 하며, 도시 주민과의 교류를 통한 계단식 논 지역의 활성화 또한 중요하다고 사료된다.