• Smart Structures and Systems
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• 제31권6호
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• pp.561-571
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• 2023

Ensuring the safety of a structure necessitates that repairs are carried out based on accurate inspections and records of damage information. Traditional methods of recording damage rely on individual paper-based documents, making it challenging for inspectors to accurately record damage locations and track chronological changes. Recent research has suggested the adoption of building information modeling (BIM) to record detailed damage information; however, localizing damages on a BIM model can be time-consuming. To overcome this limitation, this study proposes a method to automatically localize damages on a BIM model in real-time, utilizing consecutive images and measurements from an inertial measurement unit in close proximity to damages. The proposed method employs a visual-inertial odometry algorithm to estimate the camera pose, detect damages, and compute the damage location in the coordinate of a prebuilt BIM model. The feasibility and effectiveness of the proposed method were validated through an experiment conducted on a campus building. Results revealed that the proposed method successfully localized damages on the BIM model in real-time, with a root mean square error of 6.6 cm.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.218-221
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• 2010

발주자는 건설 프로젝트의 주요 의사결정을 초기단계에 내리게 되므로 정확한 예산을 예측하는 것이 중요하다. 그러나 건설 프로젝트의 대형화, 복잡화 그리고 건설산업계의 새로운 패러다임인 BIM(Building Information Modeling)의 등장에도 불구하고, 초기단계에서 정확한 공사비를 예측할 수 있는 표준화된 산출방법이 없어 아직까지도 대부분의 설계사무소에서는 실시설계단계에서 확정된 설계안에 따른 견적을 이용하며 초과된 비용에 대해 통합품질을 저해하는 행위를 통해 조정하고 있다. 초기단계에서 보다 정확한 공사비를 예측하므로써 발주자는 의사결정을 함에 있어 올바른 판단을 내릴 수 있으며, 이 단계에서 발생한 정보를 활용하여 이후 단계에도 유용하게 쓰일 수 있을 것이다. 본 연구에서는 발주자 의사결정 지원시스템 상에서 BIM기반으로 개략공사비를 산출할 수 있는 프로세스를 제안한다.

• 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.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.93-96
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• 2010

현재 국내외에서 Building Information Modeling을 적용한 여러 분야의 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 일부 국외에서는 3D 기반의 견적을 실제 프로젝트에 반영하고 있다. 반면, 국내 건설 프로젝트에서는 여전히 2D 설계도면과 물량산출 프로그램을 이용하여 견적이 이루어지고 있다. 작업의 신속성 및 정확성을 중요시하는 국내 견적 문화에서는 3D 기반의 물량산출 방식 도입을 부정적으로 바라보는 시각이 있으나, 향후 건설 산업의 경쟁력 확보를 위해서 3D 기반 견적작업이 필요하다. 이에 국외에서 상용화된 견적 시스템을 국내 건설 프로젝트에 적용한 결과, 몇 가지 한계점이 있는 것으로 드러나 국내 견적 방식에 적합한 3D기반의 물량산출 프로그램 개발이 절실한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 국내 건설 산업에서의 물량 산출 특성을 반영한 공법기반 견적자동화 시스템 개발 및 검증을 통해 국내 3D 기반의 견적 도입을 앞당기고자 한다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.53-59
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• 2012

With the rise in CPU power and the generalization and popularity of computers, engineering practice also changed from hand calculations to 3D computer models, from elastic linear analysis to 3D nonlinear static analysis and 3D nonlinear transient dynamic analysis. Thanks to holistic design approach and current trends in freeform and contemporary architecture, BIM concept is no longer a dream but also a reality. BIM is not just providing a media for better co-ordination but also to shorten the round-the-clock time in updating models to match with other professional disciplines. With the parametric modeling tools, structural information is also linked with BIM system and quickly produces analysis and design results from checking to fabrication. This paper presents a new framework which not just linked the BIM system by means of parametric mean but also create and produce connection FE model and fabrication drawings etc. This framework will facilitate structural engineers to produce well co-ordinate, optimized and safe structures.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.9-18
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• 2012

정보 모델링이라 일컫는 BIM은 단순히 이미지를 표현할 뿐만 아니라 교량의 전 생애주기에 발생하는 정보를 저장하는 도구로 활용된다. 최근 발주부터 유지관리까지 교량의 전 생애주기 동안에 BIM을 활용하여 건설 생산성을 향상시키려는 시도가 증가하고 있다. 현재 BIM에 대한 이점은 어느 정도 인지하고 있는 상태이지만, BIM구축 및 활용에 대한 정보가 부족한 상태에서 도입하면 오히려 이익보다는 추가적인 업무발생에 의한 손실을 일으키게 되므로 아직까지는 조심스러운 단계이다. 따라서 본 연구에서는 교량에 관한 BIM을 실제로 작성하여 토목분야의 객체를 모델링할 수 있는지를 평가하고 BIM을 적절하게 활용하기 위한 개선점 및 향후 활용방안에 대해 고찰하고자 한다. 연구결과 BIM은 도면과 물량산정에 있어서 일관성, 효율성, 정확성에 기여할 수 있었고 파라메트릭 모델을 활용한 치수 설정으로 모델의 재활용이 가능한 것으로 나타났다. 도입 초기에는 모델작성에 따른 노력이 소모되지만 그 이후에는 작성된 모델을 활용하므로 생산성을 증가시키는데 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권2호
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• pp.171-182
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• 2022

주기적인 건축물 안전진단은 구조적 안전성 및 잠재적 위험을 조기에 파악할 수 있다. 하지만 기존의 수집 방식은 비정형화된 형태의 주관적 데이터가 주로 사용되며, 노동집약적이고 시간 소모적이기 때문에 신뢰성이 떨어진다. 이에 본 연구는 3D 레이저 스캐너를 이용하여 건축물 노후 상태 정보를 수집하고 Building Information Modeling(BIM)으로 통합하여 시각화하는 방안을 제안하며, 순서는 다음과 같다: (1) 3D 레이저 스캐너와 파이썬 스크립트를 통한 데이터 수집, (2) Scan-to-BIM 프로세스, (3) 다이나모를 이용한 상태 데이터 시각화 및 정보 통합. 이를 통해 데이터 저장과 보고서 및 도면 작성 과정의 생략에 따른 시간 단축 효과를 확인하였다. 또한 시각화된 3D 모델은 건축물 유지관리자가 효율적인 결정을 할 수 있도록 한다. 이를 통해 유지관리 업무 효율성이 향상될 것으로 예상된다.

• 국제학술발표논문집
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• The 7th International Conference on Construction Engineering and Project Management Summit Forum on Sustainable Construction and Management
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• pp.14-23
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• 2017

In high-density high-rise cities such as Hong Kong, buildings account for nearly 90% of energy consumption and 61% of carbon emissions. Therefore, it is important to study the design of buildings, especially high-rise buildings, to achieve lower carbon emissions in the city. The carbon emissions of a building consist of embodied carbon from the production of construction materials and operational carbon from energy consumption during daily operation (e.g., air-conditioning and lighting). An integrated analysis of both types of carbon emissions can strengthen the design of low carbon buildings, but most of the previous studies concentrated mainly on either embodied or operational carbon. Therefore, the primary objective of this study is to develop a holistic methodology framework considering both embodied and operational carbon, in order to enhance the sustainable design of low carbon high-rise buildings. The framework will be based on the building information modeling (BIM) technology because BIM can be integrated with simulation systems and digital models of different disciplines, thereby enabling a holistic design and assessment of low carbon buildings. Structural analysis program is first coupled with BIM to validate the structural performance of a building design. The amounts of construction materials and embodied carbon are then quantified by a BIM-based program using the Dynamo programming interface. Operational carbon is quantified by energy simulation software based on the green building extensible Markup Language (gbXML) file from BIM. Computational fluid dynamics (CFD) will be applied to analyze the ambient wind effect on indoor temperature and operational carbon. The BIM-based framework serves as a decision support tool to compare and explore more environmentally-sustainable design options to help reduce the carbon emissions in buildings.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권1호
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• pp.47-66
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• 2008

The present work utilizes system identification technique for health monitoring of shear building, wherein Parametric State Space modeling has been adopted. The method requires input excitation to the structure and also output acceleration responses of both undamaged and damaged structure obtained from numerically simulated model. Modal parameters like eigen frequencies and eigen vectors have been extracted from the State Space model after introducing appropriate transformation. Least square technique has been utilized for the evaluation of the stiffness matrix after having obtained the modal matrix for the entire structure. Highly accurate values of stiffness of the structure could be evaluated corresponding to both the undamaged as well as damaged state of a structure, while considering noise in the simulated output response analogous to real time scenario. The damaged floor could also be located very conveniently and accurately by this adopted strategy. This method of damage detection can be applied in case of output acceleration responses recorded by sensors from the actual structure. Further, in case of even limited availability of sensors along the height of a multi-storeyed building, the methodology could yield very accurate information related to structural stiffness.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.73-74
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• 2023

The purpose of this study is to derive the cause of the quantity difference and present the considerations when take-off rebar quantity based on BIM model by comparing the quantity of rebar based on BIM model with 2D drawing. This research was limited to take-off the quantity of rebars in the building frame work, and after take-off the quantity of rebars by 3D modeling the 2D drawing of the target building with Revit, the quantity difference was compared with 2D-based software. Therefore, when take-off the quantity of rebars based on the BIM model, instead of take-off the existing 2D-based quantity premium proportion, according to general structural consider development length, lap splice length, covering thickness, reinforcing bars and spacing. In the future, this study is expected to contribute to improving the accuracy of BIM-based frame construction quantity take-off.