| 1차년도 |
*과업관련 개발사례분석 및 각종 설계 및 시공 현황 자료 분석 - 데이터베이스 구축에 의한 데이터 및 정보관리 시스템 구현 - 도로계획 기초설계 자동화 시스템 개발 - 암거 설계자동화 시스템 개발 - 옹벽 설계자동화 시스템 개발
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컴퓨터는 급속한 발전 및 보급으로 1970년대부터 다양한 분야에 응용되고 있으며, 현재는 네트워크로 연결된 글로벌 시대에서의 필수적 요소로 사용되고 있다. 건설분야의 설계부분에서 가장 먼저 컴퓨터가 응용된 분야는 구조해석이며, 이는 방대한 양의 수치적인 계산이 필요한 유한요소 구조해석법의 도입으로 컴퓨터는 구조해석 시 유용한 수단으로 각광을 받고 있고 지속적으로 응용될 전망이다. 그리고 설계 부분에서 단순 반복적인 부분과 보편화된 방식에 대하여 자동화 기술이 도입되어 부분적이나마 인력 및 시간의 효율성을 높이고 있고, 여기에 한 단계 더 나아가 수학적 계획법에 근거하여 최적화 기법을 적용한 최적설계용 프로그램이 개발되어 구조요소의 설계에 적용되고 있다. 그러나 도로구조물들과 같이 수많은 설계변수와 설계제약조건이 존재하는 경우에는 매우 제한적으로 적용되고 있으며, 구조물 설계도 부분적인 자동화만이 진전을 보이고 있는 실정이다. 설계도면 자동 생성 분야는 컴퓨터 그래픽 분야의 발전과 더불어 매우 빠른 속도로 과거 수작업에 의한 도면화 작업과정을 CAD 설계방식이 대체하고 있다. 구조물설계분야 실무에 활용되고 있는 대부분의 소프트웨어는 일관성 있는 통합설계가 목적이 아닌 소위 범용의 유한요소 구조해석 전문 프로그램, 설계 전문 프로그램 또는 도면작성 전문 프로그램의 분리된 프로그램의 형태를 갖고 사용자 편의성을 향상 제고시키는 방향으로 개발되고 있다. 교량구조물의 설계과정은 구조물에 대한 구조해석, 부재설계, CAD에 의한 설계도면화, 물량산정, 구조 계산서 작성 등의 여러 과정이 포함되어 있으며, 본 연구에서는 이들 설계과정을 모듈화, 데이터베이스화하고 이들 모듈과 데이터베이스간 유기적인 연계를 통한 시스템화를 시도하여 모든 기능이 통합된 소프트웨어에 의한 자동화 개념을 도입하는 것이 설계 품질 제고와 생산성의 향상에 가장 바람직하다. 그리고 네트워크를 이용, Web 상에서 설계가 가능하도록 하여 시간과 공간의 한계를 극복한 진일보된 시스템으로 개발되어지는 것이 필요할 것이다. 물론 여기에는 IT 기술의 도입이 필요하며, 데이터베이스 역시 Web 기반으로 개발되어 교량구조물 설계에 대한 정보화 시스템으로의 기반 구축이 요구되어진다. 자동화시스템은 객체지향적 개념(object oriented programming concept)을 적용하여 프로그램을 구축하는 추세이다. 객체 지향적 언어를 사용하는 경향은 추후 시방규정 등의 내용변경이나 추가로 인한 프로그램의 수정이 필요할 경우에는 해당 객체 일부만의 수정을 요하므로 소프트웨어 시스템의 유지관리가 용이한 장점이 있기 때문이다. 기존의 각종 도로 및 구조설계용 기존 프로그램을 분석한 결과, 설계자동화 시방규정에 대한 사용자 편의성을 제고하기 위하여 표 메뉴를 제공하여 시방규정의 적용을 사용자가 적극적으로 통제할 수 있는 프로그램도 있으며 대부분의 프로그램에서는 블랙박스의 형태로 프로그램 내부에서 지식 베이스(knowledge base)에 의한 시방규정을 적용하도록 설계된 것으로 파악되었다. 대부분의 기존 설계자동화 프로그램은 비록 예비설계 정도이기는 하지만 설계결과의 도면화가 가능하도록 개발되었으며, 도면화를 위한 목적으로 자체적으로 별도의 프로그램을 개발한 경우는 거의 없고 기존에 개발된 CAD 전문 프로그램을 사용하며, 단지 설계결과와 CAD 소프트웨어를 인터페이스할 프로그램을 코딩하는 경우가 대부분이다. 이 것은 CAD 전문 프로그램을 자체 개발하기에는 고도로 전문적인 그래픽 계통의 기술 인력이 필요하고 상당한 시간 및 비용이 소요되는 어려움이 있기 때문이기도 하며 아울러 기존에 개발된 CAD 소프트웨어가 사용자 인터페이스 프로그램의 적용에 의한 프로토타입 도면작성이 가능하도록 개발되어 있기 때문에 굳이 많은 시간과 비용을 투자하여 자체적으로 CAD 프로그램을 개발할 필요가 없는 것이다. 그리고 이를 위하여 사용된 컴퓨터 언어는 C, C++, Fortran, LISP, CRL, SRL, Pascal, Basic, OPS, PROLOG 등으로 매우 다양하며, 최근에는 데이터베이스와 사용자 편의사항들을 위해서는 객체 지향적 개념의 적용이 상대적으로 용이한 C++ 언어의 사용이 증가하는 추세이고 도면화 부분에서는 CAD 인터페이스를 목적으로 한 AutoCAD의 ARX나 AutoLISP언어로 도면작성용 프로그램을 개발하는 추세이다. 본 연구에서 개발될 프로그램은 객체지향 언어인 Visual C++, Web-DB 제작의 대표자인 Oracle 또는 XML, Web-Graphic은 Vector Markup Language, AutoCAD 운용에 최적인 Object ARX 등으로 구축할 계획이다.① 데이터베이스 시스템 개발 데이터베이스 시스템은 시방규정 시스템, 수식연산 시스템, 정보관리 시스템의 3가지 모듈로 구성된다. 시방규정 시스템의 경우는
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| 활용방안 |
본 연구과제가 수행되어 Web을 기반으로 한 교량구조물 설계 자동화시스템이 개발된다면, 무엇보다도 설계분야에서 수작업 또는 부분적 자동화에 의한 노동집약적 구조가 소수 인원으로도 단기간 설계가 가능한 선진 고부가가치 구조로의 변화가 이루어질 것이다. 교량구조물의 설계 및 협의자료, 설계변경, 향후 유지관리 등에 활용 가능하며, 이들의 프로젝트 결과물들은 네트워크 Server에 데이터베이스로 구축되어져 건설기술에 대한 정보력으로 이어질 수 있다는 점에서 추가적 효과를 창출 할 수 있을 것이다. 이러한 부분들은 건설분야의 틈새시장으로서 벤처회사 설립이 가능하며, Auto-Design Center의 운영으로 설계자들에게 커다란 도움이 될 수 있으리라 사료된다.
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