• 한국BIM학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.8-15
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• 2017

Building Information modeling is playing an important role in transforming the construction industry. It helped the industry with better visualization, minimum design errors, and excellent planning of the construction activities. Time and cost saving can be effectively achieved by using BIM for any construction project. It improves information exchange between all the project stakeholders. However, the development of earthwork 3D BIM is still underway and has not been fully implemented yet. This paper presents the study of a complete process for Earthwork BIM design using Autodesk Civil 3D. A real site road construction project is used as a case study to explain the process of earthwork modeling, starting from laser scanning to 3D model. Quantity take off calculation is very important part of any road construction project so during this study earthwork volume from two 3D earthwork model is calculated. The results obtained through this study will be the basis for future work which has been concluded in this paper.

• 국제학술발표논문집
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• The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.673-673
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• 2015

Earthwork is an operation that provides space for structures, and it takes up a large portion of the construction costs in a construction project. In large-scale earthwork, numerous types of construction equipment are used in the operation. The types of equipment should be selected based on the field conditions and the construction methods. These construction vehicles are constantly changing positions during the earthwork operation. Therefore, the equipment operators require effective communication to ensure the efficiency of the earthwork operation. All equipment operators should exchange information with the other equipment operators. Information should be exchanged continuously to support decision making and increase productivity during the earthwork operation at the construction site. This paper investigates the attributes required for an information interface between construction vehicles during an earthwork operation. This paper 1) discusses the importance of an information interface for construction vehicles in order to increase productivity during an earthwork operation, 2) analyses the types of attributes that need to be communicated between construction vehicles, and 3) provides a database that has been built for attribute control. The database built for the information interface between construction vehicles will enhance communication between vehicle operators. Table I shows the typical attributes that should be shared between the excavator operator and the dump truck operator. This information needs to be shared among the operators, as it helps them to plan the earthwork operation in a more efficient manner. A database has been developed to store this information in an entity relation diagram. A user-interface display environment is also developed to provide this information to the operators in the construction vehicles. The proposed interface can help exchange information effectively and facilitate a common understanding during the earthwork operation. For example, the vehicle operators will be aware of the planned volume, excavated volume, transportation time, and transportation numbers. As a part of this study, mobile devices, such as mobile phones and google glasses, will be used as hands-on communication tools.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.22-32
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• 2023

Due to the increased use of digital maps in the construction industry, there is a growing demand for high-quality digital map analysis. With the large amounts of data found in digital maps at earthwork sites, there is a particular need to enhance the accuracy and speed of digital map analysis. To address this issue, our study aims to develop new technology and verify its performance to address non-ground and range mismatch issues that commonly arise. Additionally, our study presents a new digital map analysis framework for earthwork sites that utilizes three newly developed technologies to improve the performance of digital map analysis. Through this, it achieved about 95% improvement in analysis performance compared to the existing framework. This study is expected to contribute to the improvement of the quality of digital map analysis data of earthworks.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.61-69
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• 2022

Earthmoving operations account for approximately 25% of construction cost, generally executed prior to the construction of buildings and structures with heavy equipment. For the successful completion of earthwork projects, it is crucial to constantly monitor earthwork equipment (e.g., trucks), estimate productivity, and optimize the construction process and equipment on a construction site. Traditional methods however require time-consuming and painstaking tasks for the manual observations of the ongoing field operations. This study proposed the use of a GPS sensor embedded in a smartphone for the tracking and visualization of equipment locations, which are in turn used for the estimation and simulation of cycle times and production rates of ongoing earthwork. This approach is implemented into a digital platform enabling real-time data collection and simulation, particularly in a 2D (e.g., maps) or 3D (e.g., point clouds) virtual environment where the spatial and temporal flows of trucks are visualized. In the case study, the digital platform is applied for an earthmoving operation at the site development work of commercial factories. The results demonstrate that the production rates of various equipment usage scenarios (e.g., the different numbers of trucks) can be estimated through simulation, and then, the optimal number of tucks for the equipment fleet can be determined, thus supporting the practical potential of real-time sensing and simulation for onsite equipment management.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.1-9
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• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권6호
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• pp.967-977
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• 2018

건설현장에 숙련공 부족문제와 생산성 저하 문제가 지속적으로 제기되고 있으며, 이것에 대한 해결책의 하나로 건설자동화 기술도입이 검토되어 왔다. 이러한 배경에서 다양한 형태의 장비 및 시스템 개발이 이루어져 왔고, 특히 다수 및 다종의 건설장비가 투입되는 토공작업을 위한 개발이 많이 수행되었다. 하지만 개발된 장비나 시스템이 상용화 수준에 도달한 것은 매우 제한적이다. 그나마 단품 형태로 개발된 토공장비의 경우에는 현장에서 적용되고 있는 사례를 볼 수 있으나, 시스템 형태로 개발된 것은 각종 기능이 유기적으로 통합된 것이 아니라서 현장 테스트 단계에 머무르고 있다. 이러한 제약사항을 극복하고 제한된 예산과 연구기간을 고려할 때 어떤 기술분야의 어떤 요소기술들을 우선적으로 개발을 해야 하는지 전략이 필요하다. 본 연구에서는 상용화 수준의 토공시스템 개발을 위하여 필수적인 요소기술 분야와 세부 요소기술들을 설정하고 개발 우선순위를 결정하였다. 아울러 현재까지 개발이 완료된 토공시스템을 분석하고 이것에 근거하여 세부적인 개발방향을 제시하였다. 연구결과는 제한된 예산과 기간동안에 우선적으로 개발해야 할 기술을 설정하는데 사용될 수 있을 것이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.935-940
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• 2008

To maintain the primary stage of design, it is not too much to say that drainage systems should has been to maintain the most factor in earthwork structures. The durability of earthwork structures has about over 90 years as like concrete structures and has easily used to construction materials. Even if is a good earthwork materials, it hasn't lose design life at inadequate drainage system. In case of railway was frequently performed a maintenance works after construction 5 years because embankment site hasn't installed a concrete duck. In this study, the drainage standard of railway reviews the technological levels of drainage system by comparing the code for design of railway and road.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.78-86
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• 2020

도저는 고가의 건설장비로서 건설토공현장 정지작업에서 커다란 영향을 가져온다. 이러한 중요성에 따라서 머신 가이던스 시스템이 도저에 적용되어 토공 정지작업의 성과를 올리기 위한 노력이 진행되고 있다. 머신 가이던스 시스템은 정지작업 시 장비기사에게 정지작업에 필요한 굴삭깊이, 경사각도 등 정보를 제공하며, 장비기사는 제공되는 정보를 이용하여 측량기사의 도움을 최소화 하면서 정지작업을 진행할 수 있다. 이와 같이 머신 가이던스 시스템은 장비기사가 계획도면 상의 계획고에 맞추어 정지작업을 수행할 수 있도록 돕는 기능을 제공한다. 본 논문의 목적은 머신 가이던스 시스템이 기존 토공 정지작업과 비교하여 토공 정지작업에 가져오는 성과향상을 분석하는 것이다. 성과분석은 1) 생산성과 2) 정확도 2가지 관점에서 수행됐다. 여기서 생산성은 단위시간에 도출되는 작업량을 나타내며, 정확도는 계획도면에서 요구하는 계획고에서 벗어나는 정도를 나타낸다. 본 연구목적을 달성하기 위해 도저 머신 가이던스 시스템을 테스트 현장에 적용했으며, 적용결과 머신 가이던스 시스템이 전통적인 방법과 비교하여 생산성의 경우 46.59%, 정확도의 경우 46.96%만큼 증가되는 성과향상을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.83-90
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• 1985

항공사진측량(航空寫眞測量)이 발달(發達)함에 따라서 현재(現在) 사용(使用)되고 있는 방법(方法)인 현장측량(現場測量)으로서 각 댁지(宅地)들에 대하여 지형정보(地形情報)를 수집(蒐集)하여 토공량(土工量)을 산출(算出)한다는 것은 비용(費用)이나 시간(時間)이 많이 요구(要求)되기 때문에 비경제적(非經濟的)이다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 항공사진(航空寫眞)에서 얻은 수치지형(數値地形)모델(DTM)을 이용(利用)하여 지형정보(地形情報)를 수집(蒐集)하고 이를 수치시험(數値試驗)하므로서 신속(迅速)하고 경제적(經濟的)인 토공량(土工量)을 산정(算定)하는데 그 목적(目的)이 있다. 수치시험(數値試驗)을 해서 토공량(土工量)을 계산(計算)한 결과(結果), 현장(現場) 측량(測量)으로부터 산출(算出)된 토공량(土工量)과 차이(差異)가 미소(微小)하므로 정밀도면(精密度面)으로 보아 계획(計劃) 및 예비설계시(豫備設計時)에 적합(適合)할 것으로 여겨진다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.65-72
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• 2005

건축시설물의 4D구현과 달리 선형적인 토목시설물의 4D구현시에는 자연지형의 표현을 위한 삼각망 구현기술이 필수적으로 요구된다. 즉, 건축시설물의 4D구현시 3D객체들은 모두 자연적 지형조건과 관계없는 인공적 부재들로 구성되므로 객체속성의 구성이 비교적 용이하다. 반면에 토목시설물은 대부분의 공사에 토공사(Earthwork)가 상당부분을 차지하고 있고, 절성토, 굴착공 등의 토공작업은 인공적 부재가 아닌 자연적 지형으로 구성되어 있으므로 독립적인 3D객체 구성이 용이하지 않다. 4D구현을 위해서는 이러한 토공 작업들 역시 개별 작업 (Activity)별로 정해진 일정에 따라 완성상태를 시뮬레이션 해야한다. 이러한 부분을 해결하기 위해서는 자연지형 정보의 3D객체 간편화 기술이 요구되며, 또한 자연지형의 3D객체화를 위해서는 삼각망구축 기술이 필요하게 된다. 본 연구에서는 선형적으로 공사가 진행되는 도로, 철도 등의 토목시설물 공사에서 토공 작업의 4D구현에 요구되는 토공 3D객체 구성을 삼각망 자동구축 방법으로 해결하고 있다. 연구에서는 기존의 삼각망구축방법을 개선한 레이어 속성별 삼각망이 자동 구성되는 방법론을 제안하며, 제안 방법은 4D시스템과의 연계 모듈로 구성하였다.