• 국제학술발표논문집
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• The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.457-463
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• 2009

The earthwork is essential procedure for all civil engineering projects. Because of its importance in terms of cost and time, it should be managed effectively. In light of this, The Intelligent Excavating System (IES) research consortium has established to improve the productivity, quality and safety of current excavating/earthwork system by the Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs (MLTM) of Korea. This paper summarizes ongoing research aimed at development knowledge and presents a framework of task planning and visualization system for IES. The task planning and visualization system consists of three functions. 1) Using digital terrain model which created by 3D laser scanner, the system can divide it and generates global/local work area so that the excavator can work through the area. 2) In order to operate and/or control the excavator, the system exports the location, paths of boom, arm and bucket data of the excavator to control center. 3) The task planning system is visualized on the computer programming aided-graphic interface which simulates the planned work processes and eventually assists the operator for the control of the excavator. The case study which we have performed, demonstrates the effectiveness of the proposed system.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.68-73
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• 2007

Civil engineering construction work has always been accompanied by a high proportion of tasks that are either dangerous or unpleasant or both. Enhancing the general working environment and boosting safety levels are critical issues for the industry. In addition to that, the industry has been slow to utilize automation & robot technology, and there is substantial scope for the use of technology th boost efficiency, cut costs and improve quality levels in construction. In a bid to address this issue, Ministry of Construction & Transportation launched a five-year project in 2003 entitled Development of Intelligent Excavating System. The aim of the project is to use telecommunications and robotics technology to minimize inefficiencies and eliminate the dangerous and unpleasant aspects of tile construction process through the development of specific applications such as IT-equipped construction machinery and advanced construction management systems. In this paper, the project introduces on the research and development content related to multi-disciplinary, a intuitive operator control unit(Robot Technology) included.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.184-192
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• 2008

현재, 전 세계적으로 건설 산업의 문제점으로 인식되고 있는 낮은 생산성, 숙련공 부족, 인력의 부족, 높은 재해율 등을 해결하기 위한 방법으로 낙후된 건설 생산시스템의 첨단 기술화를 위한 건설 자동화연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 1980년대부터 건설자동화 연구가 진행되고 있으며 기계화 및 반자동화를 통한 생력화를 위한 연구가 주로 진행되었다. 그러나 최근 IT기술의 비약적 발전과 함께 건설 로봇의 개발에 대한 관심이 집중되고 있으며 2006년 말부터 국토해양부의 건설기술혁신사업의 일환으로 토공자동화를 위한 지능형 굴삭시스템이 개발되고 있다. 본 논문에서는 지능형 굴삭시스템의 최종 개발 목표와 2차 년도까지 진행된 연구내용에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.491-492
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• 2008

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.197-204
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• 2007

현재 건설산업 현장에서 나타나는 숙련공 부족 현상, 고령화 문제, 안전상의 문제로 인한 노무 생산성 저하, 임금 상승으로 인한 채산성 악화, 품직 확보의 어려움 및 시공기술 경쟁력의 약화는 국내 건설산업이 해결해야 할 필수적인 당면과제이다. 한편 위험${\cdot}$유해한 작업환경에서 운용되는 토공장비나 매립지에서의 다짐 및 복토공사, 지뢰 및 폭탄 등에 의한 폭발의 위험이 있는 장소에서의 토공작업, 극한지 공사와 같은 환경에서의 공사수요도 점차 늘어가고 있다. 이와 같은 상황에서 토공의 생산성, 품질 및 안전도를 확보하기 위해서는 지능화된 자동화 장비를 이용하여 효율적으로 작업을 수행할 수 있도록 해야 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 지능형 굴삭시스템의 개발을 통하여 작업현장의 안전성을 제고하고 품질, 생산성 및 채산성을 향상시키고 선진외국에 비해 보다 진보되고도 경제성 확보가 가능한 건설 자동화 기술의 구현과 기술개발을 통해 국내 건설산업에 있어 새로운 Market Sector의 창출하고자 한다.

• 국제학술발표논문집
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• The 5th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.209-212
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• 2013

Global warming and climate change is now an important issue in every industry. Construction is not an exception. Greenhouse Gases (GHG) are emitted by construction activities such as fuel usage in construction equipment and so on. In light of this, Intelligent Excavating System (IES), which is a robotic excavator with site modeling capability, is developed by a research consortium formed in Korea to improve productivity, quality, and safety of the traditional earthwork. This paper presents that energy saving effect of IES in comparison to traditional method. Through this review, we propose a research strategy to achieve carbon reduction goals in construction industry.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.130-141
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• 2011

2006년부터 한국에서 개발중인 지능형 굴삭 시스템(IES)은 이동, 굴삭, 상차를 포함하는 굴삭 작업 일련의 과정을 전자동으로 실현하기 위한 프로젝트로서, 굴삭 로봇 주변 지형의 3차원 모델링과 상차트럭의 위치, 사람의 접근, 이동경로상의 장애물 등의 객체를 정확하게 탐지하는 기술은 굴삭 자동화 장비의 작업 품질과 안전성 확보 측면에서 필수적으로 요구되는 핵심 요소 기술이라 할 수 있다. 이 연구의 목적은 레이저 스캐닝 시스템을 이용하여 지능형 굴삭 로봇 주변의 지형과 객체를 3차원으로 탐지함으로써 자동화 굴삭 작업의 품질과 안전성을 확보하는 데 있다. 본 연구에서는 굴삭기 주변의 3차원 지형으로부터 객체의 위치, 높이, 너비, 형상 정보를 추출하는 알고리즘을 제안하였으며, 실제 토공현장을 대상으로 한 실험을 통하여 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.226-229
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• 2009

굴삭기는 다양한 산업 분야에서 폭넓게 이용되고 있는 대표적인 장비임에도 불구하고 작업 환경은 매우 열악하여 굴삭 조종자는 각종 소음이나 진동, 분진에의 노출뿐만 아니라 산업재해의 위험성 또한 높다. 이러한 문제점들을 타개하기 위하여 현재 국내에서는 2006년부터 지능형굴삭시스템(Intelligent Excavating System)에 의한 자동화된 굴삭기의 개발을 위하여 연구를 진행 중에 있다. 자동화 굴삭시스템 구축에 있어서 센싱(sensing)을 통해 획득된 지형 및 주변 환경정보를 활용하여 숙련공의 휴리스틱스(heuristics)를 바탕으로 설계된 모듈을 통해 최적의 굴삭 작업 계획을 세우고, GUI (Graphic User Interface)를 제공하여 실시간 작업진행 상태 파악 및 모니터링(monitoring) 내용을 굴삭기 조종자와 공사 감독관에게 제공하는 Task Planning System의 개발은 생산성, 안전성, 작업의 품질 및 장비의 성능에도 지대한 영향을 미치며 자동화된 굴삭시스템을 개발함에 있어서 필수적으로 요구되어지는 핵심기술이다. 본 논문에서는 자동화 굴삭시스템을 위한 자동화 계획생성 시스템인 Task Planning System의 현재까지 진행된 연구 내용과 모니터링 및 작업에 대한 최소간섭을 위한 Task Planning System Interface를 소개한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.145-154
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• 2009

작업환경 주변의 사물(target object)을 자동으로 인식하고 그 결과를 효과적으로 모델링하는 기술은 작업 품질, 생산성 등 개발 장비의 성능(performance)에도 지대한 영향을 미치게 되므로 이는 건설자동화 장비를 개발함에 있어 필수적으로 요구되는 핵심 요소기술이다. 현재 국내에서는 2006년부터 지능형 굴삭 로봇(intelligent robotic excavator)의 개발을 위하여 토공 작업환경을 대상으로 스테레오 비전을 활용하여 굴삭 로봇 주변 영역의 지반형상을 3차원으로 모델링하기 위한 기술을 개발하고 있다. 본 연구의 목적은 실제 토공 작업환경을 3차원으로 모델링하는 과정에서 필연적으로 발생되는 스테레오 매칭 노이즈를 효과적으로 제거하기 위하여 다양한 토공작업 환경 요소가 포함된 스테레오 영상을 수집하고 토공 작업 환경의 3차원 모델링에 적합한 노이즈 제거 알고리즘을 제안하는 것이다. 본 연구를 통해 개발된 디지털 영상처리 기술은 토공 작업환경을 대상으로 주변을 자동 인식하고 추출하고자 하는 관심의 대상을 3차원으로 모델링해야 하는 굴삭기 이외의 자동화 장비 개발에 있어서도 응용성이 매우 클 것으로 기대된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.609-612
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• 2008

Since most of the industries have adopted automation system, the industrial disaster has been declined sharply. Also automation system has offered many benefits such as productivity and assured quality. However, the construction industry is still relying on man power and because of this there are many victims occurring due to the industrial disaster. Construction industry has to overcome uncertainty of incidents and changing natural surroundings to actualize automation. Therefore, the efficient working plan and intelligent decision making process are needed to run more developed techniques and automations. Specially to decline the rate of industrial accidents occurred in basic construction in earth work, the automation via excavator is necessary and also the development of planning process system is too. This research is to establish Task Planning System to prevent disaster which is used for planning automated earth work.