| 연구개발개요 |
○ 플랜트 프로젝트의 상세 설계 단계에서는 설계의 오류 및 변경에 의한 업무를 최소화하기 위한 목적으로 각 기술 분야 (기계, 배관, 전기 등) 간 3차원 상세 설계 모델을 통합하여 시공 전 간섭체크 등의 시공성 검토를 수행하며, 검토 결과에 따라 초기 설계를 수정함. 시공 단계에서는 기계, 배관, 전기 등 구성 요소를 설치하는 과정에서 현장 시공에 따라 시공오차 및 설계변경이 빈번히 발생하나, 관리자의 육안에 의한 현장 점검 방식은 현장에서 발생한 시공오차 및 설계변경 현황을 정확하게 파악하기에 어려움이 있어, 주기적으로 수행되는 정도 (精度) 관리의 객관성이 결여될 가능성이 높음.○ 초기 시공 과정에서 발생한 시공오차 및 설계변경 사항이 3차원 상세 설계에 반영되지 않은 채로 시공이 진행되는 경우, 이후 시공 과정에서 예상하지 못한 간섭 문제가 발생함. 이는 각 기술 분야 (기계, 배관, 전기 등) 간 시공성 재검토, 재시공에 따른 공기지연 및 이에 따른 추가 비용 발생 등을 야기하는 주된 원인이 됨. 시공 과정에서 발생한 시공오차 및 설계변경 사항이 반영되지 않은 3차원 상세 설계 모델을 이후 운영？유지 관리 단계에서 증설 및 개보수를 위한 설계의 기초로 활용함에 따라, 이러한 문제는 단순히 시공 단계에서 그치지 않고 운영？유지 관리 단계까지 지속적으로 영향을 미침 (Construction Business Owner, 2013).○ 따라서 플랜트 시공 단계에서 발생한 시공오차 및 설계변경 현황을 정확하게 파악함으로써 주기적으로 수행되는 정도 관리의 객관화 및 효율화를 위한 기술의 확보가 필수적임. 이에 본 연구과제는 플랜트 시공 단계에서의 3차원 설계 모델과 레이저 스캐닝 기술을 활용한 주기적인 정도 관리 기술 개발을 제안함. 특히 해외 플랜트 시장에서의 플랜트 프로젝트 수주 계약이 설계, 구매, 시공, 시운전, 운영？유지 관리를 포함하는 일괄턴키 방식으로 진행됨을 고려할 때, 해외 플랜트 시장에서의 국내 건설업체 경쟁력 강화 뿐만 아니라 미래 경쟁 시장에서 우위 확보를 위해 핵심 관리 기술의 개발이 필수적으로 요구되며 이에 대한 중요성은 더욱 커질 것으로 전망됨.
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| 연구내용 및 범위 |
○ 핵심성과 A: 3차원 설계 모델 기반 최적 스캔 계획 수립 기술 개발 (소프트웨어)- 3차원 설계 모델 기반 접근 및 스캐너 설치 가능 구역 산정 기술 개발- 레이 트레이싱 방식 기반 대상체 스캔 커버리지 영역 산출 기술 개발- 비선형 최적화 기법을 이용한 최적 스캔 계획 수립 기술 개발- 테스트베드 적용 결과를 바탕으로 기술의 현장 적용성 평가○ 핵심성과 B: 시공오차 분석 및 허용오차 범위 만족도 검토 기술 개발 (소프트웨어)- 3차원 설계 모델과 레이저 스캔 데이터 간 차이 분석 기술 개발- 플랜트 시설 구성 요소별 시공 허용오차 범위 만족도 검토 기술 개발- 시공오차 허용 범위 만족도 검토 결과 기반 3차원 설계 모델 갱신 기술 개발- 테스트베드 적용 결과를 바탕으로 기술의 현장 적용성 평가○ 본 제안과제는 최종성과물 달성을 위한 플랜트 시공 단계에서의 3차원 설계 모델과 레이저 스캐닝 기술을 활용한 주기적인 정도 관리 기술 (소프트웨어) 개발 과정에서 개발하고자 하는 기술의 실제 환경에 대한 적용상의 문제점 및 한계점을 파악하고, 발생 가능한 오류를 개선하기 위해 다양한 특성을 가진 다수의 공정 (실제 시공 중인 플랜트 시설)을 테스트베드로 협의？선정하여 실제 환경에 가까운 조건에서 개별 모듈뿐만 아니라, 통합된 소프트웨어 프로토타입의 기술적 적용성 및 사용성을 테스트하고자 함.○ 이에 예정 연구기간 (2017.04~2018.12)을 기준으로 공사가 진행되는 국내 플랜트 현장에 대한 현황을 조사하였으며, 연구 시작과 동시에 각 현장별 적합성 평가 및 협의？선정에 착수하고자 함. 이를 위해 국내에서 플랜트 사업을 추진 중이며, 2015년 기준 플랜트 프로젝트 수주 실적 (국토교통부 해외건설정책과/해외건설지원과, 2015) 으로 상위 10개사에 속하는 기업의 사업보고서를 분석하여 플랜트 수주상황에 제시된 계약일과 완공예정일을 기반으로 예정 연구기간 중에 공사가 진행되는 국내 플랜트 현장에 대한 현황을 파악함.○ 이중 공사의 특성을 고려하여 다양한 플랜트에 적용 가능한 기술을 개발하기 위해 다음 6개의 국내 플랜트 현장을 1차 테스트베드로 협의？선정 예정임.- 삼척LNG생산기지 3단계 1차- 장문 천연가스 발전소- 당진4호기복합화력발전소및배수로건설공사 (충남)- 신보령1,2호기기전공사 (충남)- 신울진원자력 1, 2호기 주설비공사- 신한울원자력 1, 2호기 NSSS/주설비공사
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