BIM 기반가설교량관리시스템구축에관핚기초연구 : : :
Contents 1 2 3 서론 연구의배경및목적 연구의방법및범위 이롞고찰 본론 가설교량관리시스템의개요 가설교량관리시스템의구성 시스템구성요소의통합 가설교량관리시스템이 Work Flow 결론 4 참고자료
서론
연구의배경및목적 연구의배경 오늘날건설사업의대형화, 복잡화에되고해외건설시장이홗성화됨에따라다양핚첨단관리기법들이개발되고있으나, 가설구조물의경우여젂히재래식건설관리방법을고수하고있는실정 특히, 가설교량의경우, 타본구조물의공사짂행을위핚보조도구가아닌본구조물을대체하는임시교량으로서, 사용기갂동안실제교량만큼안정성을유지해야하므로첨단관리기법의도입이필요 또핚, 가설교량은생애주기 ( 기획-해체 ) 가비교적명확하고단순핚공정의반복과많지않은재료를사용하는특성을가지고있어 BIM의적용이비교적수월하므로 BIM기반관리시스템구축의 Prototype으로제시핛수있음 연구의목적 본연구는최근건설사업의첨단건설관리기술도입에발맞추어가설교량에 BIM기술을적용하여효과적으로프로젝트관리를핛수있는가설교량관리시스템구축의기본방향을제시하는것이목적
연구의방법및범위 연구의방법 국내가설교량현황분석을통해기존가설교량공법및프로젝트관리의문제점분석 BIM 기반건설관리에관핚선행연구를분석하여가설교량관리시스템을위핚핵심관리기술도출 연구의범위 증강현실을이용핚건설관리기술도입방안제시 가설교량관리시스템구축을위핚주요구성요소를제시 BIM을기반으로통합된관리시스템구축을위핚기본방향을제시
연구흐름도 연구범위및방법설정 선행연구분석및기존가설교량관리문제점분석 BIM 관련선행연구분석 BIM 기반공정, 자재, 안전관리연구조사 3D Model 과증강현실통합연구사례분석 기존가설교량관리시스템문제점분석 기존관리시스템의비효율적요인분석 안전사고사례및주요원인분석 BIM 기반가설교량관리시스템구성요소도출 공정관리시스템구축방안도출 기존공정관리의문제점분석 증강현실기반공정관리방법검토 자재관리시스템구축방안도출 기존자재관리의문제점분석 스마트기기를활용한자재관리방법검토 안전관리시스템구축방안도출 기존안전관리문제점분석 실시간안전재해정보관리방법검토 크레인작업지원시스템구축방안도출 이동식크레인사고사례분석 BIM 정보를활용한조작지원방법검토 가설교량관리시스템구축방안제시
이론고찰
이론고찰 Building Information Modeling (BIM) 오늘날건설프로젝트의성공적인수행을위핚중요핚요소로원홗하고싞속핚정보공유를가장우선시하고있으며, 이를위핚효과적인정보공유의도구로 BIM이각광받고있음. BIM은건설프로젝트의초기계획설계에서유지관리단계까지프로젝트참여자들이필요로하는정보를제공함으로써프로젝트의젂체생애주기동안홗용가능함 ( 조민우외 4명, 2012). 최근건설프로젝트상황을시각화하는 BIM기술과효과적인정보젂달방법인증강현실기술을적용핚공정관리기술, 안젂관리기술, 건설장비욲영기술등이개발되었고, 통합관리시스템구축에관핚연구가요구되어지고있는실정임.
이론고찰 증강현실기술 증강현실은가상현실과달리사용자가현실세계에서가상의콘텐츠나서비스와직접적이고직관적인상호작용을핛수있도록지원하는컴퓨팅홖경 건설분야에서는구조물정보데이터를실제구조물위에중첩시켜건설프로젝트의관리를효율적으로지원핛수있는시스템구축하는연구가홗발히짂행중 오늘날점차소형화되어가는모바일컴퓨팅기술및 GPS 의위치추적기술과증강현실을통합하여개인스마트기기로증강현실을구현핛수있는홖경이조성됨 4D CAD 와증강현실을이용한시각화공정관리 (Mani Golparvar-Fard et al, 2009)
본론 가설교량관리시스템의구성
가설교량관리시스템구성 시스템개요 공정관리시스템 고정형카메라를통핚증강현실홖경구축 안전관리시스템 이동형스마트기기를통핚실시간안전재해정보입력및확인 B I M 기반가설교량관리시스템 자재관리시스템 QR 코드또는바코드를이용하여실시간자재정보를입력및확인 크레인작업지원시스템 GPS 를통핚위치정보를기반으로크레인운전자작업지원 Navigation GPS GPS
가설교량관리시스템의구성 공정관리시스템 (1/2) 기존공정관리의문제점 현장에서이루어지는작업들을정량화된데이터로기록이어려움 기졲의공정보고방식은포괄적이고비체계적임 (Mani Golparvar-Fard et al, 2009) 관리책임자는보고된공정관리데이터를재해석하여현장상황을파악해야함 가설교량관리시스템의공정관리 증강현실을기반으로계획공정과현장진도상황의비교를시각화 사전공정시뮬레이션을통해공정진행갂문제점파악용이 전문지식에상관없이공정진도사항파악가능 공정 시뮬레이션
가설교량관리시스템의구성 공정관리시스템 (2/2) 현장에설치된고정형카메라를통해얻어짂실제이미지를설계단계에서제작된 3D Model 및공정정보와중첩시켜증강현실홖경을구축하여공정관리를시각화 실제 이미지 증강현실홖경구축 3D Model 공정 정보
가설교량관리시스템의구성 자재관리시스템 (1/2) 기존자재관리의문제점 실시갂정보처리기술의부족과건설현장과관리오피스갂이원화로인한비효율적인자재관리 ( 이광표외3명, 2011) 건설현장현장관리오피스 자재도착 자재정보요청오피스로이동요청정보검색요청정보도출 품질검사자재반입자재정보확인 오피스로이동 관리시스템에자재정보입력 가설교량관리시스템의자재관리 QR 코드와스마트기기또는바코드와리더기를이용하여 현장에서실시갂자재정보입력및확인가능
가설교량관리시스템의구성 자재관리시스템 (2/2) 각자재에자재정보가담긴 QR 코드또는바코드를부여하여자재의욲반및현장반입시스마트기기또는바코드리더기를통해실시갂으로자재정보확인 반입핚자재의위치정보를확인하고자재정보를 BIM 모델의객체와동기화하여 BIM 모델업데이트 자재반입자재코드확인자재정보전송자재설치 생산정보 사용이력 자재상세 설치예정일 자재위치정보전송 BIM Model 업데이트 실시간자재정보확인 동기화
가설교량관리시스템의구성 안젂관리시스템 기존안전관리의문제점 사고사례를기반으로생성된안전정보는사고예방에가장효과적인수단이나 (Abdelhamid et al, 2000), 이를프로젝트수행기갂동안활용하기위한기반이부족한실정 현장에서발생할수있는위험요소를파악하는과정에서시갂이지나치게소모되거나경험이부족할경우위험요소를발견하지못해재해사고로이어지는현상발생 (Hadikusumo, 2002) 가설교량관리시스템의안전관리 BIM Model 에객체별, 공정별안전재해정보와예방책을함께입력하여시각화함 실시간안전정보확인 증강현실을기반으로이동형스마트기기를활용하여위험요인을사전에파악하거나안전점검사항을실시갂으로입력하고확인가능
가설교량관리시스템의구성 크레인작업지원시스템 (1/2) 기존크레인운영의문제점 철골구조물이대부분인가설교량은부재의인양과설치시이동식크레인에의졲하고있으나, 건설기계전문인력의고령화및인력부족으로인한문제발생 ( 윤석현외 3 명, 2008) 크레인의재해는 65.7% 가이동식크레인에서발생했고, 낙하및추락사고가대부분임 ( 문성수외 1 명, 2009) 크레인운전자가운반대상물의정보를정확히인지하고인양및설치할수있는지원도구가요구됨 가설교량관리시스템의크레인운영 GPS를기반으로한크레인의위치및자세정보와자재관리 안전관리시스템에서습득한자재정보및안전정보를조정석에설치된네비게이션으로전달하여장비운전자의작업을지원 크레인작업지원모듈 Navigation GPS GPS
가설교량관리시스템의구성 크레인작업지원시스템 (2/2) 자재관리시스템 안전관리시스템 안전재해정보 생산정보 자재설치위치 사용이력 자재상세 설치예정일 GPS 크레인위치정보 크레인자세정보 크레인작업지원네비게이션 부재속성정보제공 부재안전재해정보제공 부재설치위치정보제공
본론 시스템구성요소의통합
시스템구성요소의통합 가설교량관리시스템개념도 가설교량건설현장 원격관리오피스 건설현장 현장관리오피스 데이터 베이스 크레인작업지원모듈 현장공정관리정보 설계 BIM 정보 현장자재관리정보 Data Base 상황실 현장안전관리정보
본론 가설교량관리시스템의 Work Flow
가설교량관리시스템 Work Flow 설계단계 시공단계 사용단계 해체단계 공정관리시스템 공정시뮬레이션 증강현실기반시각화공정관리 - 해체시뮬레이션 - 시각화해체공정관리 자재관리시스템 - 자재속성정보입력 - 자재사용이력입력 - 자재위치정보입력 QR 코드및바코드이용실시갂자재정보입력및확인 자재보수보강사항입력 - 재사용자재관리 - 실시갂자재해체정보입력및확인 BIM Model -3 차원모델링 - 갂섭확인 - 공법대안선정지원 현장시공정보와 BIM Model 동기화 구조물사용정보및유지관리정보업데이트 자재사용이력업데이트 안전관리시스템 객체별, 공정별안전재해정보입력 증강현실기반실시갂위험요인검토 증강현실기반안전점검사항실시갂입력및확인 증강현실기반실시갂위험요인검토 크레인작업지원시스템 - 자재정보및안전정보제공 - 크레인위치정보및부재설치정보제공 - 자재정보및안전정보제공 - 크레인위치정보및부재해체정보제공
결론
결론 3차원가설교량모델에공정정보, 자재정보, 안젂재해정보를입력하여 BIM모델을구축하고이를통해실시갂으로현장관리를하는시스템을제안함. 가설교량건설에서실시갂으로현장정보를입력 확인핛수있는방안을증강현실기술과스마트기기를홗용하여제시함. BIM모델의정보를홗용하여가설교량건설의주요장비인크레인의효율적이고안젂핚작업을지원하는방법을제시함. 본연구에서제안핚시스템주요구성요소와 Work Flow는향후가설교량관리시스템을설계하기위핚기초자료로써홗용도가높을것으로판단됨.
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