• 한국건설관리학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.194-202
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• 2007

건설공사의 초기 단계인 토공사의 경우 현장 토공계획에 부합하는 다양한 건설장비를 활용하여 수행된다. 이 경우 짧은 시간에 다종의 건설기계장비가 투입되며 많든 공사비가 소요되는 만큼 어느 공종보다도 토공관리자의 합리적인 계획 수립이 요구된다. 그러나 대부분의 경우 경험과 직관을 바탕으로 토공장비계획이 수립되어 공정관리 및 원가절감 차원에서 적절한지 검증이 어려우며, 계획수립에 요구되는 고려조건이 변경될 때마다 시간과 인력을 투입해야하는 실정이다. 이에 본 연구에서는 시스템 다이내믹스 기법을 활용하여 기계화 토공장비의 굴삭과 적재 및 운반단계를 대상으로 토공장비의 적정 조합모형을 구축한다. 연구의 결과로 도출되는 토공장비의 적정 조합모형은 토공계획을 담당하는 관리자가 토공장비계획을 함에 있어 짧은 시간에 합리적인 판단을 하도록 지원해줄 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2006년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.467-470
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• 2006

모든 건설공사의 기초를 이루는 토공사는 건설기계의 사용으로 오늘날까지 많은 발전을 이루어 왔으나, 공기단축 및 원가절감에 있어 중요한 요소인 토공장비의 적정한 조합시공방안이 체계적으로 정립되어 있지 않고 경험에 의존하여 수행되는 상태로 관련분야에 대한 체계적인 연구가 필요한 실정이다. 합리적인 기계화 토공은 공사에 투입될 장비의 성능 및 특성, 공사의 종류, 규모 및 주위의 여건 등을 사전에 철저히 파악해야 하며, 사용 가능한 몇 가지 규격의 장비를 선정하여 최적조합시공을 계획해야 한다. 이에 본 연구에서는 시스템 다이내믹스 기법을 활용하여 토공작업의 여러 단계 중 기계화 토공장비의 굴착 후 적재 및 운반단계를 대상으로 토공장비의 최적조합시공에 의한 토공량 산정 모형을 구축한다. 이 연구의 결과로 도출되는 토공장비의 최적조합시공모형은 토공계획을 담당하는 관리자가 토공장비의 선정에 있어 최단시간에 합리적인 판단을 하게 해줄 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.999-1006
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• 2014

국토해양부에서 2011년 시설물별 탄소배출량 산정가이드라인을 통해 제시한 토공장비의 $CO_2$ 배출계수는 IPCC 탄소배출계수를 활용하여 연료사용량을 기반으로 만들어졌다. 하지만 이 방식은 현장의 다양한 조건을 반영하지 못한다는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 보완한 새로운 배출계수가 필요하다. 본 연구에서는 토공장비를 대상으로 농도-유속측정(C-FVM)을 이용한 직접측정방식으로 $CO_2$ 배출량을 산정하고, 국토해양부에서 제시한 배출계수와 비교분석 후 토공장비의 새로운 $CO_2$ 배출계수를 제시하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.167-174
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• 2017

토공작업은 자연지반을 정지하거나 터파기를 통해서 구조물을 설치하기 위한 공간을 제공한다. 대규모 건설공사의 경우 토공작업은 굴삭기, 도저, 덤프트럭 등 대형장비가 투입되며, 장비와 장비간 그리고 토공작업에 투입되는 관리자간 인터페이스(interface)가 발생된다. 따라서 토공작업의 효과를 높이기 위해서는 건설장비 조종원간 커뮤니케이션(communication)이 필요하며, 토공작업의 프로세스를 분석하여 커뮤니케이션을 향상시켜야 한다. 본 연구는 건설공사의 토공작업 프로세스를 분석하고, 스마트 글래스 기술을 적용하여 커뮤니케이션 효과를 높이는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 프로세스 다이어그램을 사용하여 토공작업을 모델링 했으며, 토공작업 프로세스 상에서 생성되는 데이터에 대한 클래스 다이어그램을 작성했다. 또한 토공작업에서 생성되는 데이터를 저장하고 재사용하기 위해서 데이터베이스가 구축되었다. 최종적으로 스마트 글래스 기술을 적용하여 토공작업 중 데이터 인터페이스 효과를 높이기 위한 프로토타입이 개발됐다. 프로토타입 개발 결과 스마트 글래스는 수신호, 경적소리 등 단순한 데이터 전달방식을 벗어나서 토공작업에 참여하는 관리자와 건설장비 조종원간 지속적인 의사소통이 가능하게 할 것으로 평가된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.375-378
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• 2011

건설공사에서 토공사가 차지하는 비중은 타공종에 비하여 높다. 즉 건설공사의 생산성을 향상시키기 위하여 토공사를 중점적으로 관리하는 일은 매우 중요하다고 할 수 있다. 그러나 현재의 토공 시스템은 굴삭 조종자와 현장 계획 관리자의 경험적 지식에만 의지하여 토공 계획을 수립하고 있는 실정이며, 또한 노동 집약적 토공작업의 한계를 벗어나지 못하는 현실로 인하여 토공사를 관리함에 어려움이 있다. 이러한 당면 과제를 극복하고자 BIM 기반의 토공 시스템에 대하여 소개하고자 한다. 본 논문에서는 굴삭 장비와 연계하는 토공 계획과 운영 자동화 시스템에 대하여 주로 다루게 된다. 굴삭 작업 계획 생성 시스템, 장비 조종 인터페이스, 웹 기반 Project Management Information System(PMIS)이 개발되는 과정에서 적용된 BIM 요소기술에 대하여 살펴본다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.699-706
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• 2015

건설공사에서 토공작업은 구조물이 시공될 공간을 만드는 중요한 역할을 한다. 토공작업을 위해서는 다수의 장비조합이 필요하다. 이러한 장비들은 토공작업에 투입되어서 상호간에 협업을 통해서 성토 또는 절토와 운반의 역할을 수행한다. 본 연구의 목적은 토공작업에 투입된 건설장비 간 정보 인터페이스를 활성하기 위해서 필요한 프로토타입을 개발하는 것이다. 연구목적을 달성하기 위해서 본 연구에서는 토공작업에 투입된 건설장비 간 정보 인터페이스를 분석하고, 속성정보를 사용하여 데이터 모델링했으며, 모델링 결과를 기반으로 건설장비 협업체계를 지원하기 위한 건설정보 인터페이스 프로토타입을 제시했다. 프로토타입 결과를 살펴보면 일반적인 토공작업시 처리되는 일반적인 정보뿐만 아니라 장비와 장비간 정보 인터페이스를 표현하여 작업효율을 높일 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.921-924
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• 2007

토목, 건축과 관련된 노동현장은 여느 3D 업종들과 마찬가지로 숙련된 기능공의 부재 및 산업재해 발생으로 인해 어려움을 겪고 있으며 이를 극복하기 위한 노력을 계속하고 있다. 대표적인 토목공사인 토공 작업 역시 위험 혹은 유해한 작업환경으로 인해 토공장비의 안전사고 및 생산성과 품질저하가 발생하며 이를 방지하기 위한 장비의 지능화가 절실하게 요구되고 있다. 이를 위해 최근 지능형 굴삭 시스템 개발을 위한 연구가 진행되고 있으며, 토공작업은 일반적으로 광범위한 작업영역을 가지기 때문에 지능형 굴삭시스템의 개발을 위해서는 효율적인 작업을 수행할 수 있도록 하는 작업계획의 수립이 매우 중요하다. 본 연구에서는 작업계획의 대상을 굴삭로봇과 토사로 구분하였으며, 글로벌 영역에서 단위작업 영역, 로컬 영역으로의 분할을 통해 전체 작업 진행에 대해 효율적으로 작업계획을 수립할 수 있도록 구성하여 계획단계에서부터 토공작업 자동화 및 효율와에 기여하고자한다. 토공작업계획 시스템은 토공 작업자 및 감독자의 작업 특성 및 노하우를 컴퓨터, 즉 두뇌에 부여함으로써 숙련된 장비조종자의 작업 방법 및 특성을 반영하여 토공 작업 프로세스 모델링을 구축하고 실제 작업환경상의 센서에 의해 측정된 데이터를 실제 작업환경과 동일하게 모델링된 컴퓨터내의 가상환경을 바탕으로 영역분할, 최적 플랫폼 위치선정 및 작업 순차생성을 통해 최적의 토공작업계획을 수립할 수 있도록 한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2010년도 춘계 학술논문 발표대회 1부
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• pp.201-205
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• 2010

Earthwork is an essential initial work discipline in construction projects and open to significant impacts of several factors such as weather, site conditions, soil conditions, underground installations and available construction machinery, calling for careful planning by managers. However, selection and combination of construction machinery and equipment for earthwork still depends on experience or intuition of managers in construction sites, with much room left for proper management in terms of cost, schedule and environmental load control. This research aims to analyze the performance of earthwork equipment and establish relations among various factors affecting a model for optimizing selection and combination of earthwork equipment as a precursor to the development of such model. We expect the conclusions herein to contribute to optimizing selection and combination of earthwork equipment and provide basic inputs for the development of applicable model that can save costs, reduce schedule and mitigate environmental load.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.501-514
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• 2015

토공작업은 모든 종류의 토목공사에 기본이 되는 공종으로 공기, 공사비와 생산성에 영향을 미치는 요소이다. 토공은 그룹으로 형성된 다수의 건설장비들이 필요한 기계화 작업이며 건설장비로 인하여 많은 연료를 소비하는 작업이다. 그러나 일반적으로 토공작업은 건설장비 운전자의 경험과 직관에 의하여 수행되기 때문에 낮은 생산성, 높은 연료사용량 및 탄소를 많이 배출시킬 수 있는 문제점을 갖고 있다. 최근 연구에 의하면 이러한 문제점의 해결책의 하나로 건설장비 플릿관리 시스템이 제안되고 있다. 건설장비 플릿관리 시스템은 효과적인 토공계획, 최적의 건설장비 할당, 효율적인 건설장비 운영, 빠른 정보교환 등과 같은 기능을 수행한다. 본 연구에서는 건설장비 플릿관리 시스템 구축시 필요한 주요 방법론을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 토공작업을 위한 3D 솔리드 파라메트릭 모델 형성, 옥트리를 이용한 토량배분, 건설장비 플릿구성 및 운영 방법론을 제시하였다. 건설장비 플릿관리 시스템의 효용성을 건설장비 가동률, 연료사용량, 이산화탄소 배출량 측면에서 검증해 보기 위하여 시뮬레이션을 실시하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제18권1호
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• pp.63-72
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• 2010

본 연구에서는 단지 설계과정 중 토공사의 효율성을 증진시키고, 토공계획에서 시공에 이르는 연결방안으로 3차원 지형공간기반의 토공모델링에 의한 설계가 가능하도록 토공설계 프로그램을 제작하였다. 토공량 산정시 측량자료를 3차원 격자 DEM을 작성하여 정밀한 토공량 산정을 가능하게 하였고, 이를 기반으로 토공이동과 장비활용이 가능하도록 토적표를 구성하였다. 토공작업에 소요되는 각종 건설장비의 재원을 고려하여 이동토량 및 경로가 표시되도록 하였으며, 공사진행상황파악이 가능하도록 open API 기반의 KML 형식으로 결과를 저장하여 3차원 가시화의 직관적 이해를 높이고 분석 결과의 공유가 용이하도록 제작하였다.