• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1670-1675
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• 2021

건설산업 영역의 스마트 건설 기술 도입이 빠르게 진행되고 있다. BIM(Building Information Modeling), 드론, 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷 기술 등 스마트 건설 기술을 활용하여 시공 현장의 재해율을 낮추고 시공 기간을 단축시키는 효과를 가져온다. 건설 시공 현장 관리를 위한 디지털 트윈 플랫폼을 도입하기 위해서는 실제 시공 현장을 가상의 공간과 동일하게 구축하여 실시간으로 현장 관리를 가능하게 한다. 디지털 트윈 가상공간 구축방법은 시공 전주기 데이터를 수집 및 가공을 하고 3D 모델 파일을 이용하여 시각화 한다. 본 논문에서는 디지털 트윈 공간을 구성하는 3D 모델링을 3차원 공간 데이터를 기반으로 자동생성하여 효율적인 디지털 트윈 공간을 구축하는 모델링 자동화 기법을 소개한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.349-350
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• 2023

In the field of domestic construction, 3D modeling mainly targets outdoor construction sites, and acquires outdoor spatial information by operating UAVs and UGVs equipped with cameras. 3D modeling of construction sites tends to expand its scope to indoors along with the increasing demand for site monitoring and management through indoor spatial information. In the case of indoors, it is impossible to shoot with a drone after the framework and outer walls of the building are completed, so it is necessary to collect indoor spatial information and 3D modeling using a 360 camera. The purpose of this study is limited to basic research to establish a process that can obtain simple and high-quality indoor 3D modeling results using indoor data collected from 360 cameras.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.39-47
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• 2022

디지털트윈은 현실데이터를 수집하고 가상공간을 구현하는 측면에서 핵심 인프라에 대한 디지털 관리체계 구축의 하나로 자리 잡고 있다. 하지만 현재 국내에는 3차원 기반의 통합적인 해양정보 분석도구 및 기술이 부재하며, 육상과 달리 유동적인 해양정보를 디지털화하기 위해서는 새로운 3D모델링 기술과 자료처리 기술이 요구되나 추진에 한계가 존재한다. 이에 본 연구에서는 해양 디지털트윈 관련 동향과 디지털트윈 기술 요소를 분석하여 향후 해양 디지털트윈의 구조, 데이터, 모델링, 활용 플랫폼 4가지 부문으로 개발 방향을 제시하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.57-64
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• 2020

본 논문에서는 건물의 3D 모델링을 바탕으로 무선 센서 박스의 수집 정보를 이용한 디지털 트윈 기반의 건물 관제 시스템을 제안한다. 기존 유선 방식의 센서 대신 무선 방식의 센서를 통해 설치 및 적용성이 높은 장점을 가지며 3차원 모델링을 통한 직관적인 건물 관제를 가능하게 한다. 또한 BIM 데이터를 통하여 효과적인 관제와 시각적 표현이 가능한 정점을 가진다. 센서 박스는 다양한 센서 모듈이 추가될 수 있게 범용적으로 설계하였고 실제 대학 건물을 대상으로 구현하여 이용 가능도가 높음을 증명하였다. 본 연구의 결과는 향후 디지털 트윈 관제 플랫폼 구현에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.138-151
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• 2023

우리나라 항만 인프라는 공용연수가 30년이 넘은 노후 항만시설물은 2019년 약 23%에서 2029년에는 47%로 증가하여 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 오래된 기존의 항만은 경쟁력을 상실하고 항만 인프라의 발전을 저하하며 시설물에 대한 인적자원 기반 유지보수에 따른 인명사고가 증가한다. 이러한 문제를 디지털 트윈 기반의 체계적인 관리 기술 구축으로 해결하고자 한다. 본 연구는 항만 인프라의 재해와 노후화 현황과 스마트 항만의 사례를 살펴본 뒤 스마트 항만 기술이 반영된 디지털 트윈 구현 단계를 구체적으로 제시하고자 한다. 항만 인프라 연계 시스템을 분석하고 디지털 트윈 구현에 필수적인 시나리오를 작성하여 맵핑을 한다. 재해와 노후화 관리를 위한 3D 모델링과 시뮬레이션 데이터를 수집하여 디지털 트윈을 구현하며 항만 인프라에서 획득한 센싱 데이터, 영상 데이터 등의 데이터를 실시간으로 연동하여 상황별 항만 디지털 트윈 시뮬레이션 구현한다. 항만 인프라 재해와 노후화 관리를 위한 디지털 트윈 항만을 구현하는 경우 실시간 통합관제로 예지적인 항만 인프라 관리로 할 수 있을 뿐 아니라 재해에 관한 안전을 확보할 수 있다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.20-30
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• 2021

In the era of the 4th industrial revolution, smart construction is actively researched, in the domestic construction field, and one of the key elements in this field is Building Information Modeling(BIM). In Korea, smart construction is being implemented through BIM-based digitization and intelligence. The geotechnical engineering field should also prepare for the introduction of BIM. In this study, the concept and application status of GeoBIM were identified, and the direction of future research was presented. This study is a part of the study "Establishment of GeoBIM-based Digital Twin Maintenance System" in the current "Technology Development for Establishment of Jeju Ground Collapse Response System for Safe Road Operation". The subject and scope of the study is continuous excavation at caves located under roads in Jeju Island, and initial research is being conducted on Jaeamcheon-gul and Jeonggusu-gul. This study aims to build a digital twin through individual data construction and integration processes such as cave shape modeling using laser scanners, 3D stratum modeling using borehole information and geophysical exploration data, and modeling of surrounding conditions using drones.

• 도시과학
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• 제7권2호
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• pp.53-60
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• 2018

Digital Twin is a technology that creates a photocopy of real-world objects on a computer and analyzes the past and present operational status by fusing the structure, context, and operation of various physical systems with property information, and predicts the future society's countermeasures. In particular, 3D rendering technology (UAS, LiDAR, GNSS, etc.) is a core technology in digital twin. so, the research and application are actively performed in the industry in recent years. However, UAS (Unmanned Aerial System) and LiDAR (Light Detection And Ranging) have to be solved by compensating blind spot which is not reconstructed according to the object shape. In addition, the terrestrial LiDAR can acquire the point cloud of the object more precisely and quickly at a short distance, but a blind spot is generated at the upper part of the object, thereby imposing restrictions on the forward digital twin modeling. The UAS is capable of modeling a specific range of objects with high accuracy by using high resolution images at low altitudes, and has the advantage of generating a high density point group based on SfM (Structure-from-Motion) image analysis technology. However, It is relatively far from the target LiDAR than the terrestrial LiDAR, and it takes time to analyze the image. In particular, it is necessary to reduce the accuracy of the side part and compensate the blind spot. By re-optimizing it after fusion with UAS and Terrestrial LiDAR, the residual error of each modeling method was compensated and the mutual correction result was obtained. The accuracy of fusion-based 3D model is less than 1cm and it is expected to be useful for digital twin construction.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1229-1238
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• 2023

디지털 트윈은 현실 세계를 복제한 가상 공간을 만들고 현실 공간과 가상 공간을 통합하여 효율적으로 현실 공간을 관리하는 기술이다. 건물에 설치되어 있지만 시각적으로 보이지 않는 수도관 설비를 가상 공간에 구현하고 이를 건물의 실내 공간에 증강함으로써 현실 세계의 수도관을 효과적으로 관리하는 것이 수도 설비에 대한 디지털 트윈 개념이다. 제안하는 방법에서는 Unity 3D 게임 엔진을 이용하여 건물의 실내에 디지털 트윈 기술을 적용하는 방법을 구현하며, 디지털 트윈 구현에 필요한 증강현실 기술은 ARCore 기반의 AR Foundation 툴 킷을 사용한다. 디지털 트윈 응용은 현실 세계와 가상 세계를 정합하는 것이 필수적이다. 제안하는 방법에서는 2D 이미지 마커를 이용하여 현실 세계와 가상 세계를 정합한다. 또한 증강된 오브젝트를 시각적으로 현실감 있게 표현하기 위하여 Unity 쉐이더 프로그램을 적용한다. 구현 결과는 제안하는 방법이 간단하지만 정확하게 수도관을 현실 공간에 배치하고, 시각적으로도 효과적으로 벽면 위에 수도관을 표현하는 것을 보여준다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.39-51
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• 2022

3D scan technology can utilize real spatial information as it is in virtual space, so it can be usefully used in various fields such as reverse engineering of buildings and process management. Recently, with the development of ICT technology, more precise scan data can be obtained, and scan processing time has also been greatly reduced. In addition, the combination of software and scanning equipment used in 3D scanning technology is very diverse, and results are very different depending on which technology is used. Accordingly, there is a problem that it is difficult for a user who has no experience in 3D scanning technology to determine which technology and equipment should be used to obtain good results. In this study, 3D scan technologies mainly used at home and abroad are investigated, classified, and tested at actual construction sites to suggest considerations and suitable 3D scan methods when using 3D scans in construction sites. The test results were analyzed to evaluate the time it takes to scan, the final quality, and the user's convenience according to each technology method.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.146-160
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• 2020

4차 산업혁명 시대를 맞이하면서 ICT 기술을 활용한 도시문제 해결 연구가 대두되고 있다. 도시문제 해결을 위해 스마트시티에 관한 다양한 실증연구가 수행되고 있고, 스마트시티를 효과적으로 구현하기 위해 물리적 환경과 가상환경을 상호연결하는 디지털 트윈 기반으로 구현하고 있다. 디지털 트윈을 구현하려면 공간의 개념이 필수적이며 실세계를 구성하는 공간정보가 반드시 필요하다. 따라서 본 연구는 디지털 트윈을 구현하기 위해 전주시의 건물, 수자원시설, 교통시설물을 대상으로 국가공간정보 구축규정과 국제표준 CityGML을 기반으로 3차원 공간정보 구축 및 모델화 연구를 수행하였다. 실증지역인 전주시를 대상으로 구축 범위별 세밀도 (LOD)를 정의하고 세밀도 별 데이터 수집, 분석 그리고 구축을 통해 공간정보 기반의 디지털 트윈 가능성을 판단하였다. 본 연구에서는 디지털 트윈 구현을 위한 도시 단위의 공간정보 구축방안을 제시하고, 구축결과를 도시 표준모델로 모델화했다는 의의가 있다. 본 연구 결과는 향후 스마트시티 및 디지털 트윈 구축을 추진하는 정부와 지자체에서 세부적인 구축방안, 표준정립 등의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.