• Title/Summary/Keyword: 가상건설기법

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Impact of personal characteristics on learning performance in virtual reality-based construction safety training - Using machine learning and SHAP - (가상현실 기반 건설안전교육에서 개인특성이 학습성과에 미치는 영향 - 머신러닝과 SHAP을 활용하여 -)

  • Choi, Dajeong;Koo, Choongwan
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.24 no.6
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    • pp.3-11
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    • 2023
  • To address the high accident rate in the construction industry, there is a growing interest in implementing virtual reality (VR)-based construction safety training. However, existing training approaches often failed to consider learners' individual characteristics, resulting in inadequate training for some individuals. This study aimed to investigate the impact of personal characteristics on learning performance in VR-based construction safety training using machine learning and SHAP (SHAPley Additional exPlanations). This study revealed that age exerted the greatest influence on learning performance, while work experience had the least impact. Furthermore, age exhibited a negative relationship with learning performance, indicating that the introduction of VR-based construction safety training can be effective for younger individuals. On the other hand, academic degree, qualifications, and work experience exhibited a positive relationship. To enhance learning performance for individuals with lower academic degree, it is necessary to provide content that is easier to understand. The lower qualifications and work experience have minimal impact on learning performance, so it is important to consider other learners' characteristics so as to provide appropriate educational content. This study confirmed that personal characteristics can significantly affect learning performance in VR-based construction safety training, highlighting the potential for leveraging these findings to provide effective safety training for construction workers.

A Development of Work Item and Duration Estimation Method for 3D Printing based Building (건축물 3D 프린팅 공정 도출 및 공기 산정방식 개발)

  • Park, Hyung-Jin;Seo, Myoung-Bae;Ju, Ki-Beom
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.12
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    • pp.200-207
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    • 2017
  • 3D printing is making a huge difference to existing industries and is beginning to be applied in the field of construction. 3D printing construction differs from existing construction techniques. Therefore, new construction processes need to be developed. In particular, the accurate construction duration is linked directly to a successful project. A method for estimating the construction duration for 3D printing construction is necessary. In this study, a 3D printing construction process and duration estimation method were derived to prepare for the future introduction of 3D printing in construction. The scope of the study was assumed to be 3D printing equipment capable of pouring concrete, and limited to a frame structure construction. The developed construction period estimation method was applied to the virtual test model. As a result of applying the test model, the construction duration was shortened by approximately 50% compared to the existing construction technique. The method of estimating the construction period developed in this study can be applied to 3D printing constructions in the future and help establish a business plan.

Development of a numerical algorithm for wave modeling over complex structure in a CFD model (파랑해석 CFD 모형의 복합구조 구현을 위한 수치 알고리즘 개발)

  • Yoon, Jae Seon;Ha, Taemin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.281-281
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    • 2019
  • 수리모형실험은 수로 내에서 장시간 파랑을 발생시킬 경우, 수로 내에 반사 파랑의 성분이 누적될 수 있어 상당한 계측 오차를 발생시킬 우려가 있어 수리모형실험 결과의 검증이 필요하다. 일반적으로 수리모형실험 결과의 검증을 위해서는 동일 실험을 무수히 반복하여 불확실성을 제거하거나 다양한 수리실험실에서 수리모형실험을 수행하고 결과를 분석하여 불확실성을 제거할 수 있다. 그러나 이는 엄청난 시간과 노력은 물론 막대한 실험비용이 소요되기 때문에 경제적으로 효용성이 매우 낮아 현실적으로 수행이 어렵다. 이에 비해 수치모형실험은 상대적으로 저렴한 비용으로 수행할 수 있으며, 다수의 실험을 수행하지 않아도 불확실성을 제거할 수 있어 수리모형실험의 검증에 효율적이다. 일반적으로 난류 거동을 동반하는 복잡한 구조물 주변의 흐름 해석에는 3차원 CFD 모형이 필요하다. 특히, 병렬연산이 가능한 CFD 모형을 활용하면 수리모형실험에서도 재현이 쉽지 않은 다양한 조건에 따른 복잡한 흐름을 해석할 수 있어 효용성이 점점 증가하고 있다. 그러나 복잡한 구조물이 존재하게 되면 구조물에 재현에 막대한 격자구조가 필요하여 현실적으로 적용이 쉽지 않다. 이에 대한 대안으로 복잡한 구조물을 비교적 큰 격자에서 재현할 수 있는 가상경계법을 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 가상경계법은 Navier-Stokes 방정식에서 유체 내에 존재하는 고체를 모멘텀 이론으로 대체하여 고려하는 기법으로 수치모델링 수행 시 매질을 유체만으로 구성할 수 있어 안정적으로 적용할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 과업에서는 다양한 분야에서 널리 활용되고 있는 3차원 CFD 모형인 OpenFOAM®기반으로 파랑해석에 필요한 경계조건을 계산할 수 있는 olaFlow를 활용하여 복잡한 구조물을 지나는 파랑해석을 수행하기 위해 가상경계법을 olaFlow에 도입한 수치 알고리즘을 개발하였다. 개발한 수치알고리즘을 활용하여 복잡한 구조를 수치모델에서 재현하였으며, 수치모델에 적용된 수치 알고리즘의 안정성에 대해 고찰하였다.

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3D GIS의 기술 동향

  • Lee, Ji-Yeong
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.185-185
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    • 2010
  • 문명 발전에 의해 생활공간이 더욱더 복잡해짐에 따라 현실 세계의 3차원 공간으로서의 이해가 필요해졌고, 3차원 공간을 효율적으로 관리 및 분석하기 위하여 3차원 GIS에 대한 중요성이 대두되기 시작하였다. 현재까지의 3차원 GIS는 1990년대에 들어서 3차원 가상도시의 등장으로 도시 모델의 3차원 가시화에 대해 많은 연구가 진행되어 왔다. 이러한 3차원 가상도시는 도시 관리 차원에서 도시공간의 표현, 분석, 모델링, 시뮬레이션 등을 통하여 도시정보의 체계적이고 효율적인 관리를 가능하게 한다. 3D GIS 기술의 활용 사례로는 3차원 도시 경관 분석 및 도시 계획, 3차원 시뮬레이션, 3차원 위치기반 서비스, 도시 행정 관리 등이 있다. 3차원 도시 경관 분석 및 도시 계획 활용 분야에서는 3차원 GIS를 활용하여 새롭게 건설되는 건물들이나 토지 이용 변경에 따른 경관 분석을 가상공간에서 시뮬레이션 분석함으로써 경관 변화 예측 및 적합한 경관 설계에 대한 분석을 한다. 3차원 시뮬레이션의 경우 환경오염도 분석, 최적의 입지선정, 개발 전후의 경관 차이, 각종 재난에 따른 위험도 분석, 경관과 일조량 분석 등을 미리 가상도시에 시뮬레이션 함으로서 불필요한 업무를 줄일 수 있고 발생할 수 있는 결과 값을 예상할 수 있다. 3차원 위치기반 서비스의 경우 자신의 위치를 비교적 정확히 측정함으로서 생소한 도시를 방문하거나 위치를 찾아갈 경우 최단 경로 및 최적 경로를 탐색할 수 있다. 앞으로의 3차원 GIS 기술 동향으로 유비쿼터스 환경에서의 시공간분석(Temporal GIS)과 3차원 실내공간인지 기술 개발 등으로 볼수있다. 시공간분석은 시공간 질의를 통한 공간정보의 시간에 다른 변화 계산 또는 예측된 결과를 분석할 수 있고, 시공간 분석에 사용되는 공간적, 시간적 정보의 조합은 적어도 3차원 이상의 정보를 나타내기 때문에 필요에 따라 다양한 결과를 산출 할 수 있다. 종합적으로 시공간분석은 GIS의 분석 범위를 넓혀 주며 실시간 GIS 응용시스템 개발을 위한 주요 과업이다. 3차원 실내공간정보 표현기법과 공간분석 및 공간인지 기법을 이용한 통한 유비쿼터스 환경에서의 3차원 실내공간인지 기술 개발을 통해 최근 공간정보를 기반으로 한 위치기반서비스내 u-서비스 즉, 인간 행태의 분석, 관리 및 응용을 지원하도록 한다 이는 위치기반서비스 사용자의 주변상황에 대한 인지능력을 향상시켜주고 최근 사회적 이슈가 되고 있는 U-City의 성공여부에 직접적인 영향을 미칠것이다. 이를 위해 다음과 같은 기술개발이 수행되어야 할것이다. 첫째로, 공간인지 기술을 위한 3차원 실내공간표현 방법 개발, 둘째로, 3차원 실내공간정보를 이용한 공간분석 및 공간인지 기법 개발, 마지막으로 유비쿼터스 환경에서 3차원 실내공간인지를 위한 미들웨어 개발을 통해서 공간정보의 활용을 macro-scale 공간에서 micro-scale로 확산될 것이다. 그러므로, 본 세미나를 통해서, 3차원 GIS의 활용의 보편화와 대중화를 위해서는 3차원 데이터 획득 및 처리 방법, 3차원 공간데이타베이스, 공간 분석 및 가시화에 대한 기술적 이슈들을 논하고자 한다.

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Optimal Project Duration Estimation Through Enhanced Resource Leveling Technique (개선된 자원 평준화 기법을 활용한 적정 공기산정 방안)

  • Kim Kyung-Hwan;Yoon Yung-Sang;Kim Jae-Jun
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.5 no.5 s.21
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    • pp.126-134
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    • 2004
  • Since a construction project is a series of works that utilizes resources to accomplish the project goal for a given time period, efficient resource management is a prerequisite for the success of the project. Two major areas of resource management are resource constrained scheduling focusing on the limited resource availability and resource leveling focusing on smoothing resource usage pattern on the fixed project completion time. It is not available, however, to apply both techniques to a project at the same time. This paper proposes a model to enhance the minimum moment algorithm of resource leveling, aiming to find an efficient usage of resources and an appropriate project completion time. A survey was performed to evaluate the major five factors in the model. A case study demonstrates the value of the proposed resource leveling technique.

Development of Crack Monitoring System for Self-healing Repair Mortar Surface Using Image Processing Technique (이미지 처리 기법을 이용한 자기치유 보수 모르타르 시공표면의 균열 모니터링 시스템 개발)

  • Oh, Sang-Hyuk;Moon, Dae-Jung;Lee, Kwang-Myong
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.9 no.3
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    • pp.359-366
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    • 2021
  • In this study, It was developed an monitoring cracks system based on image processing techniques in order to measure cracks, which are major damages in concrete, and to convert them into a database. The crack monitoring system consists of crack image captured equipment and a crack detection and analysis software. This system provides objective and quantitative data by replacing the conventional visual inspection. The crack detection algorithm w as verified through an indoor test using virtual cracks, and the amount of crack detection and crack width change was monitored by applying it to the self-healing repair mortar construction site. In the case of the crack width detected through image analysis, the maximum difference from the actual crack width was 0.0334mm. It was possible to detect microcracks of 0.1mm or less, and the effect of crack healing over time of the self-healing repair mortar was confirmed trough the field test.

A Productivity Analysis Method of Curtain Wall Works Using Construction Simulation (건설 시뮬레이션을 활용한 커튼월 적층공법의 생산성 분석방안)

  • Park, Dong-Geun;Lee, Kyung-Suk;Yu, Byung-In;Kim, Young-Suk;Han, Seung-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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    • 2008.11a
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    • pp.256-261
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    • 2008
  • The curtain-wall work has been more frequently applied in the construction industry since demand of high-rise buildings has been increased. The curtain-wall work is usually performed with the frame work simultaneously for reducing construction period, but it might be delayed because of several problems caused by interference of process. However, there is not an appropriate tool which can be used by a work manager for adjusting quantity of the construction equipments or the workers when the curtain-wall work was delayed. To resolve this problem a construction simulation anticipating and analyzing potential problems before starting the work can be applied in the curtain wall work. This research suggests a general model for the curtain-wall work by using construction simulation and produces a combination of construction equipments and workers which can estimate optimum work productivity.

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Applicability of Robust Decision Making for a Water Supply Planning under Climate Change Uncertainty (기후변화 불확실성하의 용수공급계획을 위한 로버스트 의사결정의 적용)

  • Kang, Noel;Kim, Young-Oh;Jung, Eun-Sung;Park, Junehyeong
    • Journal of Climate Change Research
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    • v.4 no.1
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    • pp.11-26
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    • 2013
  • This study examined the applicability of robust decision making (RDM) over standard decision making (SDM) by comparing each result of water supply planning under climate change uncertainties for a Korean dam case. RDM determines the rank of alternatives using the regret criterion which derives less fluctuating alternatives under the risk level regardless of scenarios. RDM and SDM methods were applied to assess hypothetic scenarios of water supply planning for the Andong dam and Imha dam basins. After generating various climate change scenarios and six assumed alternatives, the rank of alternatives was estimated by RDM and SDM respectively. As a result, the average difference in the rank of alternatives between RDM and SDM methods is 0.33~1.33 even though the same scenarios and alternatives were used to be ranked by both of RDM and SDM. This study has significance in terms of an attempt to assess a new approach to decision making for responding to climate change uncertainties in Korea. The effectiveness of RDM under more various conditions should be verified in the future.

Design of Interface between 3D Object Model and Structure Analysis Program (3D 객체 모델과 구조해석 프로그램의 인터페이스 설계)

  • Park, Jae-Geun;Kim, Min-Hee;Lee, Kwang-Myong;Choi, Jung-Ho;Shin, Hyun-Mock
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.21 no.3
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    • pp.247-252
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    • 2008
  • Recently, the virtual construction system in which project participants efficiently share and control the information throughout the life-cycle of construction project using 3D object models is being developed all over the world. In this paper, a design of interface between 3D object model of structures and structural analysis system that is essential for the analysis and design of civil structures in the virtual space is treated. The relation parametric modeling technique that is needed to make the 3D object models and the construction method of product breakdown structure(PBS) that considers the several parameters for the structural analysis are presented. PBS is built so that it is possible to extract needed attribute information from 3D object model and to apply it to the structural analysis. Design methodology for interface program is proposed that several numerical values determined by the cooperative work same as structural analysis are delivered to 3D object models without additional work. An interface program between 3D object models and structural analysis system developed based on the proposed method would be effectively used to develop virtual construction system.

A Study on the Application Technique and 3D Geospatial Information Generation for Optimum Route Decision (최적노선결정을 위한 3차원 지형공간정보생성 및 적용기법연구)

  • Yeon Sangho
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.321-325
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    • 2003
  • The technology for the multi-dimensional terrain perspective view can be used as an important factors in planning and designing for the various construction projects. In this study, the stereo image perspective view has been generated for the multi-dimension analysis by combining useful digital map and remotely sensed satellite images. In the course of experimenting with the multi-dimensional topography generated by the combination of the front-projected image by the precise GCP and DEM from the contour line, the technology has been developed to offer the multi-dimensional access to the potential construction sites from the nearby main roads. This stereo image bird's eye view has made it possible to make multi-dimensional analysis on the terrain, which provides real time virtual access to the designated construction sites and will be a versatile application for development planning and construction projects.

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