• 한국지반공학회논문집
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• 제37권11호
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• pp.107-118
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• 2021

Scan-to-BIM은 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR)로 구조물을 계측하고 이를 바탕으로 3D BIM(Building Information Modeling) 모델을 구축하는 방법으로 정밀한 모델링이 가능하지만 많은 인력과 시간, 비용이 소모된다는 한계를 가진다. 이러한 한계를 극복하기 위해 포인트 클라우드 데이터를 대상으로 딥러닝(Deep learning) 알고리즘을 적용하여 구조물의 객체 분할(Semantic segmentation)을 수행하는 연구들이 진행되고 있으나 학습 데이터에 따라 객체 분할 정확도가 어떻게 변화하는지에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 딥러닝을 통한 철도 터널의 객체 분할에 학습 데이터를 구성하는 철도 터널의 크기, 선로 유형 등이 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 매개변수 연구를 수행하였다. 매개변수 연구 결과, 학습과 테스트에 사용한 터널의 크기가 비슷할수록, 단선 터널보다는 복선 터널로 학습하는 경우에 더 높은 객체 분할 성능을 보였다. 또한, 학습 데이터를 두 가지 이상의 터널로 구성하면 전체 정확도(Overall Accuracy, OA)와 MIoU(Mean Intersection over Union)가 적게는 10%에서 많게는 50%가량 증가하였는데 이로부터 학습 데이터를 다양하게 구성하는 것이 효율적인 학습에 기여할 수 있음을 확인하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.922-929
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• 2022

연구목적: 본 논문은 지하공동구 내 CCTV에서 촬영된 영상에서 소화기를 탐지하기 위해 딥러닝 모델을 개발하는데 목적이 있다. 연구방법: 딥러닝 기반 지하공동구 내 소화기 탐지를 위해 다양한 소화기 이미지를 수집하였으며 CNN 알고리즘을 기반으로 하여 One-stage Detector 방식을 적용한 모델을 개발하였다. 연구결과: 지하공동구 내 CCTV 영상을 통해 10m 이내의 거리에서 촬영되는 소화기의 검출률은 96%이상으로 우수한 검출률을 보여준다. 다만 10m 이상의 거리에서는 육안으로도 확인하기 힘든 상태로, 소화기 객체 검출률이 급격하게 낮아지는 것을 확인하였다. 결론: 본 논문은 지하공동구 내 소화기 객체를 검출하는 모델을 개발하였으며, 해당 모델이 높은 성능을 보여 지하공동구 디지털트윈 모델 연동에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권5호
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• pp.651-662
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• 2023

최근에 BIM을 여러 건설관리 활동에 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 3D모델 기반 견적은 3D모델의 속성 정보를 사용하여 자동으로 수행할 수 있다는 장점이 있어 이에 대한 관심이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서 한 건축물을 2D 도면 기반으로 수량을 산출하는 소프트웨어와 Revit 소프트웨어로 생성된 3D 모델에서 추출한 수량의 차이를 비교하고 그 원인을 알아보고자 하였다. 두 가지 방법의 산출한 수량의 차이는 거푸집이 가장 크고, 다음으로 철근과 콘크리트 수량 순으로 작았다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 3D모델에서 수량 추출이 수량산출기준에 적합하지 않은 부분이 있고, 특히 거푸집의 경우 필요한 부분의 수량만 분리해 내는데 어려움이 있었다. 또한 철근수량은 부재별로 분리가 되지 않아 정확한 수량 비교와 차이 원인을 밝히는 것이 불가능하였다. 따라서 3D모델에서 수량산출에 필요한 수치정보만 가져오고 별도의 계산식을 적용하는 응용소프트웨어를 사용하는 것이 가장 합리적일 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.1-9
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• 2024

건설구조물인 교량은 1970년대 이후 584개소에서 38,405개소로 증가하였다. 하지만, 교량의 개소가 증가하면서 공용연수 30년 이상인 교량이 2030년까지 21,737개소로(71%) 증가하면서 시설물에 대한 인적자원 기본 유지보수에 따른 인명사고가 발생할 수 있다. 이에 따라 교량의 안전점검 및 유지관리 방안의 중요성이 높아지고 있으며, 다수의 교량을 관리하는 감독자의 의사결정 지원의 필요성도 요구되고 있다. 현재 교량의 안전점검 및 유지관리 방법은 외관조사망도에 손상 및 상태, 위치, 규격 등을 수기로 기입하거나, 카메라로 촬영하여 기록하는 방식을 사용하고 있지만, 손상·결함의 표기 오류나 감독관의 착각, 오타 등으로 인해 안전점검 및 진단 전체의 신뢰성이 저하될 수 있다. 이를 개선하기 위해 본 연구에서는 BIM 모델에 기록된 손상데이터를 AR 환경에 시각화하고, 감독자의 유지관리 의사결정 지원을 통해 소수의 인원이 많은 교량의 유지관리 방안에 대해 제안한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.567-572
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• 2009

본 연구에서는 국외 설계사무실과 국내 설계사무실의 수행 프로젝트(표1)를 디지털 디자인 프로세스에서의 디지털 도구 활용 사례조사 결과를 일련의 설계 프로세스(기획(Pre-Design), 계획 설계(Schematic Design) 중간설계(Detail Design), 실시설계(Construction Design))를 11개의 설계 단위작업((1)자료수집, (2)도서화작업, (3)의사소통/프레젠테이션, (4)협력업체와의 협업, (5)디자인 실험, (6)디자인분석/유효성 검토, (7)빌딩시스템과 자재선정, (8)자재비교/견적, (9)디자인 발전, (10)RP를 이용한 모델 제작, (11)시공/제작)으로 분류하여(설계프로세스별로 디지털 디자인 툴의 활용 빈도를 조사 분석하는 것은 프로세스별로 중복된 설계 단위작업이 진행됨으로 연구결과의 의미가 잘못 해석될 수 있다.) 그 활용에 대한 유형을 분석하고 이를 바탕으로 설계과정에서의 디지털 디자인 툴의 활용특성을 도출하여 실무설계의 기초자료를 제공하는데 그 목적을 둔다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권8호
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• pp.223-232
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• 2016

본 연구에서는 새로운 교사도우미 로봇에 초점을 맞추어 클라우드 기반의 교육서비스 모델을 연구하여 서버영역에 적용하고, 클라이언트 영역에서는 교사도우미 로봇을 초등학교 교실환경에 적용하여 어학교육 서비스 플랫폼으로 활용하고자 한다. 새로운 사물인터넷(IoT)기술 접목을 통해 쾌적한 스마트 교실환경을 만들고 다양한 미디어에 대한 인터페이스를 지원하도록 한다. 이러한 목적의 달성을 위해 광범위한 선행연구와 사례분석을 통해서 서비스 모델구축에 필요한 기본적인 요구조건을 정리하였다. 임베디드 기반의 영상인식, 음성인식, 자율주행은 물론 디스플레이, 터치스크린, IR센서, GPS, 온습도 센서에 대한 기술을 광범위하게 적용하여 서비스를 완성하도록 한다. 본 연구결과의 가장 핵심적인 시사점은 클라우드 기술을 활용한 최적화된 플랫폼에 로봇러닝 및 IoT, BIM기술 융합을 통한 지능형로봇기반의 스마트 교실구축 가능성 제시에 있다고 본다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1195-1203
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• 2014

최근 표준으로 등록된 IFC(Industry Foundation Classes)4는 건축시설의 형상요소 표현에 한정될 뿐 도로, 교량 및 터널 등의 토목시설에 대한 형상표준을 정의하고 있지 않아 여전히 토목 형상모델의 교환을 위한 상호운용성에 제약이 있다. 특히 도로시설은 중심선형에 따라 모델링되는 선형적 특성을 가지며, 프로젝트 별로 형상이 서로 상이하여 표준화된 도로정보모델을 구축하는 것이 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 도로의 형상정보모델 개발을 위해 3차원 설계 프로세스 관점에서 도로를 구성하는 구조요소 및 속성을 도출하는 것이 목적이다. 이를 위해 본 연구는 도로설계를 위해 활용되는 도로설계편람, 지침, 시방서 및 기하설계 기준 등의 정보를 분석하여 도로 구조물의 형상 요소와 속성을 추출한다. 도출된 형상은 엔티티(Entity) 항목으로 정의하고 가상 도로모델을 통해 정의된 도로 형상모델의 위계구조를 검토한다. 도출된 도로의 세부 구조 요소 및 속성은 인프라 분야의 BIM(Building Information Modeling)환경을 구축하기 위한 3차원 형상정보로 활용되며, 도로의 구체적인 형상, 타입 및 속성을 세분화하여 도로분야의 IFC로 확장하기 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권6호
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• pp.701-708
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• 2017

건축공사는 설계단계에서 도면을 바탕으로 예상되는 비용이 산정되며, 소요예산의 책정과 예산에 합당한 효율적 공사 방안을 찾게 된다. 정확한 물량산출과 예산책정은 공사의 수익성 여부를 판단하는 척도 중 하나로 매우 중요하다. 하지만 이러한 과정이 대부분 인력이나 2D 도면에 의존하여 수행되기 때문에 오차가 발생하기 쉬웠고, 자동화가 가능한 BIM(Build Information Modeling) 프로그램은 매우 고가이기 때문에 현장에서 적용하기 어려운 시점이다. 이에 본 연구에서는 3차원 모델링 소프트웨어인 스케치업을 이용하여 3D 건축모델링을 수행하고, 물량산출을 할 수 있는 방법론을 제시하고자 하였다. 연구 결과, 건축물의 2D 도면을 이용하여 효과적으로 3D 모델링을 수행하였으며, 모델링 결과를 기반으로 2D 도면과 3D 모델링을 통한 물량산출의 차이를 산출할 수 있었다. 연구를 통해 스케치업을 활용한 3D 모델링과 물량산출이 기존의 2D 산출식의 오류를 방지할 수 있다는 가능성을 제시하였다. 지속적인 연구를 통해 연구방법의 활용성이 검증된다면 건축 모델링과 물량산출 업무 효율성 증가에 크게 기여할 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.24-32
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• 2012

철근콘크리트는 건축공사에서 가장 많이 활용되는 구조형식이다. 철근콘크리트 구조물의 콘크리트 물량은 건설 프로젝트에서 많은 비용과 물량을 차지한다. 콘크리트 물량은 전체 공사비에 큰 영향을 미치므로, 물량 부족과 과잉으로 인해 전체 공사비가 변동되지 않도록 관리하는 것이 중요하다. 일반적으로 콘크리트 물량은 거푸집 내 철근의 부피를 공제하지 않고, 거푸집 내 전체 부피로 계산한다. 이는 거푸집 내 설치되는 철근의 부피를 공제하지 않았기 때문에 정확한 콘크리트 물량이라고 할 수 없다. 실제 건설 현장에서도 정확한 물량을 산출하지 못하여 물량 과잉과 부족으로 인해 자원낭비와 추가비용 등이 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서 콘크리트 물량오차의 원인 중에 하나인 철근 부피 공제가 콘크리트 물량에 미치는 영향을 분석하였다. BIM기반 물량산출을 통해 철근 부피를 공제한 콘크리트 물량의 차이를 비교한 결과, 1~2%의 물량차이는 기존 콘크리트의 자재 할증 1%를 포함하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.71-76
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• 2017

BIM 설계에서 라이브러리의 구축 및 활용은 매우 중요하다. 기존 컨텐츠의 재활용이 가능하므로, 설계를 보다 효과적이고 효율적으로 진행할 수 있다. 건축분야와 달리 토목분야, 특히 철도시설분야에서는 라이브러리의 구축 및 표준화가 미진하다. 따라서 본 연구에서는 철도시설분야에 3차원 객체 라이브러리를 구축하고 표준화하고자 한다. 철도시설물 분류체계 및 관련도면을 수집 및 분석한다. 분석된 표준도면의 항목과 분류체계 항목을 매칭하였다. 각 항목별로 라이브러리가 필요한지 여부와 그럴 경우 어떤 소프트웨어가 적절한지를 검토하였다. 사용가능한 소프트웨어는 주로 Civil 3D와 Revit 등으로 나타났다. 향후 이를 바탕으로 철도인프라 3차원 라이브러리의 속성 항목 및 명세서를 설계하고 라이브러리를 구축할 예정이다.