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청구권자

청구권자 정보제공
과제번호 22TBIP-C160991-02
사업명 국토교통기술사업화지원
과제명 3D 스캐닝과 역설계 방식의 스마트 프로세스 및 이를 적용한 프리팹 모듈러 바닥판 개발
주관연구기관 (주)상보
분류 -   -   -
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31

총괄연구책임자

총괄연구책임자 정보제공
성명 지구삼
소속 (주)상보
전화번호 031-8028-9325

연구정보

연구정보 제공
연구개발개요 ○ 현재 전통적인 건설산업은 현장생산 및 인력의존 그리고 각 시공단계별 정보피드백 단절등 그 한계를 갖고 있고 특히 지식, 첨단 사업으로 건설사업의 패러다임을 전환하는 스마트 건설기술은 드론 및 일부 건설장비의 자동화에 국한되어 사용되어 지고 있어 그 적용성에 한계가 있음
○ 그 이유로는 구조물에 스마트 건설기술을 적용하기 위해서는 스마트 건설기술외에 그 기술이 적용가능한 구조물 형식이 융합적으로 개발되어져야 하나 스마트 건설기술을 기존 재래적 구조물형식에 적용하기 위한 기술이 부재한 상태
○ 이를 개선하기 위해 본 연구에서는 국내의 스마트건설기술 적용 범위를 구조물과 시스템으로의 융합/확대 및 2차원 설계도면에서 3차원 정보모델로, 그리고 현장의존성 시공방법에서 프리팹적용이 가능한 스마트건설 프로세스 개발과 이를 실제적으로 적용가능한 스마트 프리팹 바닥판을 개발하고자 함
최종목표 ○ 3D 스캐닝과 역설계을 적용한 스마트 프로세서 개발과 이를 적용 가능한 프리팹 방식의 모듈러 바닥판 개발
- 스마트 프로세서가 적용 가능한 프리팹 모듈러 바닥판의 상세 개발 및 실험체 제작
- 프리팹 모듈러 바닥판의 강재 거푸집 개발
- 프리팹 구현을 위한 대상구조물의 변형 data 확인 및 좌표 Data 변환 과 보정을 통한 3D 캐드도면 작성 모듈 개발
- 스마트 프로세서가 적용된 프리팹 모듈러 바닥판의 종방향 이음부 최적화 연구
- 프리팹 모듈러 바닥판 최적 채움재 성능 평가
- 3D 스캐닝과 역설계를 통한 개선된 프로세스를 적용하여 바닥판 제작
- 바닥판의 변형을 최소화할 수 있는 운반용 프레임과 인양 방식에 대한 검증
- Data 컨버젼 프로그램을 통해 취득된 설계도면과 실제 구조물의 측정 데이터 비교 및 오차 측정 가능한 역설계 알고리즘 개발
- 프리팹 도면 작성을 위한 모듈 개발
- 구현 알고리즘 테스트 및 보완 계획
- 프리팹 모듈러 바닥판의 횡방향 거동에 대한 연구
- 스마트 프리팹 모듈러 바닥판의 실물크기 구조성능 검증
- 프리팹 구현을 위한 통합관리 프로그램 개발
- 스마트 프리팹 모듈러 바닥판 현장 적용 및 구조성능 실험
- 건설 신기술 신청
연구내용 및 범위 ○ 스마트 프로세서가 적용 가능한 프리팹 모듈러 바닥판의 상세 개발 및 실험체 제작
- 스마트 기술 도입이 유효한 종방향 이음부 상세 개발
- 프리팹 바닥판의 종방향 이음부 상세의 비교 검증에 의한 최적 상세 선정 및 제작
- 패킹재(실링재, 고무패킹)를 적용하여 재료적 특정의 최적화 및 누수 방지 실험
- 표면처리 소재(자기치유 콘크리트, 무수축 몰탈등)를 적용하여 누수 방지 실험
○ 프리팹 모듈러 바닥판의 강재 거푸집 개발
- 기존 강재거푸집의 고정식 타입에 대하여 연구 보완을 통해 초기 셋팅 및 매 모듈별 치수 수정이 가능한 시스템 거푸집의 개발 및 제작
○ 프리팹 구현을 위한 대상구조물의 변형 data 확인 및 좌표 Data 변환 과 보정을 통한 3D 캐드도면 작성 모듈 개발
- Data 표준 및 컨버전 전략수립
- 개발 표준 정의
- 비즈니스 프로세스 설계(프로젝트 관리/협업)
- 프로세스별 상세Step 정의서작성
- 업무 화면정의서 작성
○ 스마트 프로세서가 적용된 프리팹 모듈러 바닥판의 종방향 이음부 최적화 연구
- 프리팹 바닥판의 종방향 이음부 상세의 비교 검증에 의한 최적화 방안 도출
- 스마트 기술 도입이 유효한 종방향 이음부 상세 최적화 유한요소해석 시뮬레이션
- 축인장 실험을 통해 이음부 성능 검증
○ 프리팹 모듈러 바닥판 최적 채움재 성능 평가
- 채움재의 강도, 유동성, 시공성 및 수축 팽창 등 재료적 성능 검증
○ 프리팹 모듈러 바닥판의 횡방향 거동에 대한 연구
- 스마트기술(3D 스캐닝, 역설계) 정보의 반영이 가능한 전단합성부 개발
- 바닥판의 운반 및 거치 시, 바닥판 횡철근의 변위 및 좌굴에 대한 검증
- 바닥판과 거더의 합성 전·후 단계별 바닥판의 횡방향 휨거동에 대한 검증
○ 3D 스캐닝과 역설계를 통한 개선된 프로세서를 적용한 바닥판 제작
- 바닥판의 변형을 최소화할 수 있는 운반용 프레임과 인양 방식에 대한 검증
- 3D 스캐닝과 역설계를 통한 개선된 프로세스를 적용하여 종방향 이음부, 횡방향 합성부의 실물 바닥판 적용하여 모듈러 바닥판의 구조적 거동을 검증
- 바닥판 하면 수평작업을 위한 거더 올려치기용 스크리드 개발 및 제작 콘크리트 거더 시험체에 적용하여 시공성 확인
○ Data 컨버젼 프로그램을 통해 취득된 설계도면과 실제 구조물의 측정 데이터 비교 및 오차 측정 가능한 역설계 알고리즘 개발
- Scan Image-To-Data 변환 프로그램 개발(Scan Image viewer 모듈/Image 데이터 컨버젼 모듈 및 Interface/Scan missing point 보완 알고리즘)
- Data-To-CAD변환 프로그램 개발(좌표 Data 변환 및 보정 알고리즘/단면 데이터 추출 모듈/ 단면 데이터 합성 및 보완 모듈 개발)
- CAD Data 시뮬레이션 프로그램 개발(mage-CAD 단면 비교 시뮬레이션 모듈/단면 오차 표시 및 오차 Data 집계 모듈/오차율 계산 로직 구현)
- 설계도면 관리 관련 프로그램 개발
○ 프리팹 도면 작성을 위한 모듈 개발
- 제작 공정 관리프로그램 개발
- 제작 도면 관리프로그램 개발
- 공정시뮬레이션프로그램 개발
- Scan 구조물 CAD변환 모듈 테스트
- 프리팹 설계 도면 역설계 알고리즘 테스트 및 보정
○ 스마트 프리팹 모듈러 바닥판의 실물크기 구조성능 검증
- 개선된 프로세스를 적용하여 제작된 실물 바닥판과 거더의 합성 거동의 실험적 검증
- 스마트 프리팹 모듈러 바닥판을 기 제작된 거더 위에 거치하여 거더와 바닥판의 연결부 구조성능을 검증
○ 프리팹 구현을 위한 통합관리 프로그램 개발
- 통합 프로젝트 관리를 위한 협업 플랫폼 구현
- 도면관리 Meta Data 확보 및 Search 알고리즘 개발
- 공정 시뮬레이션 프로그램 개발
○ 스마트 프로세서가 적용된 프리팹 모듈러 바닥판의 현장 적용 및 사업화
- 3D 스캐닝과 역설계를 통한 개선된 프로세스를 반영한 프리팹 모듈러 바닥판을 실제 현장에 적용하고 이를 통해 경제성 및 시공성, 안정성 확보, 사업화 확대
○ 스마트 프리팹 모듈러 바닥판 현장 적용 및 구조성능 실험
- 스마트 프리팹 모듈러 바닥판의 현장적용 및 구조거동 실험
○ 신기술 신청
- 스마트 프리팹 모듈러 바닥판 신기술 신청

과재현황의 상세내용은
PC 또는 태블릿 화면을 통해 확인하실 수 있습니다.

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