R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202020CTAP-C152008-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 이미지 센싱 기술을 활용한 모듈러 제작 및 시공 정밀도 향상 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2019-04-15 ~ 2020-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 김홍진 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
10명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 206,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 206,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 370,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 370,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 경북대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
최근 교육부에서는 사립유치원 폐원의 해결방안으로 모듈러 공법을 이용한 공립유치원을 확충하는 방안을 안내하고 있다. 이는 모듈러 건축이 공장생산을 통해 현장조립 및 설치를 최소화하는 건축물로써 대량생산이 가능하고, 기후의 영향을 최소화할 수 있으며, 조립이 간편하여 공기가 단축되고 건축물을 이동하거나 재사용할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 하지만 모듈러 건축은 주로 목재나 철골이 사용되는 조립식 건축물로써 제작 및 시공오차로 인한 진동문제가 야기되고 있다. 모듈러 건축물은 공장 제작율이 높은 만큼 공장에서 제작 시 오차율을 감소시키는 것이 매우 중요하다. [최종목표] 이미지 센싱 기술을 활용한 모듈러 제작 및 시공 정밀도 향상 기술 개발 1) 제작 및 시공성이 우수한 모듈러 접합부 제작 - FEM 해석모델을 이용한 모듈러 최적 접합부 설계 - 모듈러 접합부 구조성능실험 수행 - 모듈러 접합부의 시공성 평가 - 구조성능 및 시공성이 우수한 모듈러 접합상세 제시 2) 시공정밀도 향상을 위한 이미지 센싱 알고리즘 개발 및 현장검증 - 제작 및 시공 오차측정을 위한 이미지 센싱 알고리즘 개발 - 이미지 센싱 기술 요소실험 수행 - 모듈러 접합부 시공현장에서 오차율 검증 - 이미지 센싱기술을 이용한 1mm 미만의 오차 검출 모듈러 건축의 연구분야는 기획, 설계, 모듈제작, 현장시공, 운영 및 유지관리 등 다양하게 정의되고 있으나 본 연구에서는 모듈러의 제작, 이동, 시공 시 발생할 수 있는 부재의 변위에 따른 오차율을 감소시켜 시공정밀도를 향상시키는데 목적이 있다. [연구내용 및 범위] ○ 간편한 현장 체결과 구조적 결함이 없는 접합부 개발 - 기존에 사용되고 있는 모듈러 구조의 접합부의 장단점을 파악한 모듈러 접합부 설계기술 - 기존 접합부 대비 120% 이상의 구조성능을 갖는 新접합부 개발 - 실제 현장에서 사용이 가능한 시공성 평가가 이루어진 新접합부 개발 ○ 현장 조립 공기 단축과 간소화를 위한 이미지 센싱 기술 개발 - 경계선 검출의 변위 오차율이 3% 이내인 이미지 센싱 기술 - 거리 및 각도에 대한 보정이 가능한 이미지 센싱 기술 - 공장제작 및 시공현장에서 검증된 이미지 센싱 기술 ○ 정보수집 및 전문가 확보 방안 - 현재까지 모듈러 시스템의 구조성능 실험 수행 경험을 바탕으로 기존 연구에 대한 정보 확보 - 타 연구 기관과의 자문 회의를 통해 모듈러 접합부에 대한 정보를 수집할 예정 - 현재 수행중인 타 과제 중 ‘영상 및 레이더 스캔을 이용한 터널균열 및 사면변형 측정 기술 개발’의 과제와의 교차 협력을 통해 전문가 자문 회의를 개최할 예정 -(연구시작시) * 공법·기법 측면 주관연구기관은 현재까지의 모듈러 시스템의 구조성능 실험 경험이 있을 뿐만 아니라 기존 연구를 통해 철골의 접합부의 이론 해석, 전산 해석을 진행해왔다. 이 경험을 바탕으로 기존의 모듈러 구조의 접합부의 구조적 성능을 이론적으로 계산하여 새롭게 제안한 형태에 대해 이론적인 설계를 완료하고, 제작 오차를 줄일 수 있는 이미지 센싱 알고리즘을 개발하고자 한다. * 소프트웨어 측면 주관연구기간은 영상분석을 통해 변위를 측정하는 기술을 바탕으로 마커를 이용하여 시공 시 동바리 변형측정 및 붕괴알림 연구를 수행해 왔다. 이를 바탕으로 영상을 통한 경계선 검출을 이용하여 이미지 센싱 알고리즘을 개발하고자 한다. -(연구종료시) * 공법·기법 측면 새롭게 제시된 접합부 실험체를 제작하여 구조성능검증 완료한다. 실험 완료 후 실험체를 유한요소해석 모델을 통해 전산 해석을 실시한다. 이를 통해 전산 해석의 신뢰성이 있다고 판단하고, 추가적인 변수해석을 통해 새로운 접합부의 성능을 검증하고자 한다. * 소프트웨어 측면 기존에 연구되고 있는 변위 측정 기술을 바탕으로, 시공 위치가 오차 범위 밖일 경우 알림이 울리는 기술을 개발 완료하고자 한다. 실제 금강공업, ㈜유창, 포스코A&C와 같은 모듈러 제작업체와 협의하여 현장에서 개발된 기술을 실험하여 검증하고자 한다. |
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| 색인어 | 한글 | 이미지센싱 | 모듈러접합부 | 시공정밀도 | 알고리즘개발 | 현장검증 |
| 영문 | Image sensing | Modular joint | Construction accuracy | Algorithm development | Field verification | |
| 최종보고서 | 2. [별지 6] 연구개발 최종보고서 표준서식_2차수정보완본.pdf | |||||