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과제기본정보

기성 콘크리트 파일 공사를 위한 자동화 장비의 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 02CCTI-C040954-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 기성 콘크리트 파일 공사를 위한 자동화 장비의 개발
주관연구기관 한국건설기술연구원
총괄연구 책임자 성명 조문영
소속 고려대학교 직위 겸임교수
전화번호 02-3290-4997 FAX 02-928-9109
총 연구기간 2002-12-06 ~ 2005-12-05
당해연도 연구기간 2002-12-06 ~ 2003-12-05

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 250,000,000 10,000,000 82,506,000 92,506,000 342,506,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 본 연구는 기성 콘크리트 파일공사의 자동화 시공을 위한 두 가지 유형의 장비를 개발하는 것임(연직도 자동제어 장비, 두부정리 자동화 장비).
○ 각 장비는 시작품(프로토타입)의 형태로 제작되며 실험실 실험 및 현장적용 실험을 통해 상용제품 개발의 직전 단계 수준의 자동화 장비를 개발하는 것임
○ 이를 위해 다양한 공사현장을 방문하고 전문가의 의견수렴하여 아이디어를 구체화하고, 개발 장비의 하드웨어 및 소프트웨어 제작에 필요한 부품 구입 및 요소기술을 응용하고자 함
최종목표 ○ 본 연구의 최종 목표는 기성 콘크리트 파일공사의 자동화 시공을 위한 두 가지 유형의 장비를 개발하는 것임.
○ 각 장비는 시작품(프로토타입)의 형태로 제작되며 실험실 실험 및 현장적용 실험을 통해 상용제품 개발의 직전 단계 수준의 자동화 장비를 개발하는 것을 최종 목표로 설정함.
○ 장비 1: 기성 콘크리트 파일 설치를 위한 사전 굴착 작업시 연직도를 실시간으로 측정하여 굴착작업을 자동 제어하는 장비의 개발(연직도 자동제어 장비)
○ 장비 2: 기성 콘크리트 파일 설치 후 두부정리를 위한 자동화 장비의 개발(두부정리 자동화 장비)
○ 위에 제시된 연구 최종 성과품 이외에도 개발 장비 및 요소기술의 응용분야 및 활용방안을 제시하는 것도 최종 목표의 하나임
연구내용 및 범위 → 국내 파일공사의 세부 공정별 작업 특성 분석
→ 파일의 종류 및 특성 분석을 통한 주요 자동화 고려 요소 도출
→ 자동화 대상 작업(파일 연직도 체크, 두부정리)의 생산성 및 원가 분석
→ 파일공사 관련 국내외 연구 및 기술 동향 파악
→ 파일 공사에 적용 가능한 최신 자동화 요소 기술 파악, 기술적 대안 검토 및 최적 기술 도출
→ 자동화 장비의 하드웨어, 소프트웨어, 인터페이스 개발을 위한 개념 모델 제시
→ 개념 모델의 기술적, 경제적 타당성 검토
→ 자동화 장비의 모체 설계를 위한 파일롯 타입 제작 및 실험, 주요 설계 파라미터 도출
→ 연직도 제어, 두부정리 자동화 장비 구동을 위한 센싱 및 제어 알고리즘의 개발
→ 1차 년도 연구보고서 작성 및 제출
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 → 기성 콘크리트 파일 공사 현황 및 작업 분석
→ 국내외 파일 공사 관련 연구 및 기술 동향 파악
→ 자동화 장비 개발 시 고려요소 도출 및 요소기술 파악
→ 자동화 장비의 개념 디자인 및 파일롯 타입의 개발
→ 파일롯 타입의 실험실 실험을 통한 설계 파라미터 도출
→ 자동화 장비의 구동을 위한 센싱 및 제어 알고리즘의 개발 		→ 국내 파일공사의 세부 공정별 작업 특성 분석
→ 파일의 종류 및 특성 분석을 통한 주요 자동화 고려 요소 도출
→ 자동화 대상 작업(파일 연직도 체크, 두부정리)의 생산성 및 원가 분석
→ 파일공사 관련 국내외 연구 및 기술 동향 파악
→ 파일 공사에 적용 가능한 최신 자동화 요소 기술 파악, 기술적 대안 검토 및 최적 기술 도출
→ 자동화 장비의 하드웨어, 소프트웨어, 인터페이스 개발을 위한 개념 모델 제시
→ 개념 모델의 기술적, 경제적 타당성 검토
→ 자동화 장비의 모체 설계를 위한 파일롯 타입 제작 및 실험, 주요 설계 파라미터 도출
→ 연직도 제어, 두부정리 자동화 장비 구동을 위한 센싱 및 제어 알고리즘의 개발
→ 1차 년도 연구보고서 작성 및 제출
연구성과 기술적 기대성과 → 기성 콘크리트 파일공사의 자동화 기술 개발을 통한 안전한 작업환경 조성 및 건설산업의 이미지를 제고함.
→ 파일설치를 위한 사전 굴착작업 시 연직도 확인을 위한 첨단 제어계측 기기의 활용 및 적용을 통하여 궁극적으로 품질 향상을 도모함.
→ 인력의존형 작업의 자동화 장비개발을 위한 다양한 요소기술의 개발을 통하여 건설기술력 향상을 도모함.
→ 인력대체형 자동화장비의 개발을 통하여 자동화시공의 활성화를 도모하는 계기가 될 것이고 궁극적으로는 기존의 생산방식의 변화를 도모하게 됨
사회 경제적 파급효과 → 인력 대체용 장비의 개발을 통한 인건비 절감 및 안전사고의 근원적 위험 요소를 제거함으로써 경제적 수익성을 확보할 수 있음.
→ 건축 및 토목 공사를 위한 기성 콘크리트 파일의 수요가 증가하고 있는 현 시점에서 파일공사의 자동화를 통한 일일 생산성 및 경제성 향상은 막대한 원가절감을 기대할 수 있음.
→ 새로운 장비의 개발 및 수출을 통하여 해외 건설시장에서의 기술력 우위를 통한 경쟁력 확보 및 수익성 증진에 기여할 수 있음.
→ 성공적 기성 콘크리트 파일공사의 자동화 장비의 개발은 건설자동화 장비개발 및 투자에 미흡한 국내 건설산업에 있어 건설자동화 시스템 개발을 통한 경제적ㆍ사회적 긍정적 파급효과를 제고시킬 것임. 이를 통해 민간기업의 기술개발 의욕을 고취시킴으로써 급변하는 해외건설시장에 능동적으로 대처할 수 있는 기술적 능력을 배양하고자 하는 동기부여가 될 것임
활용방안 ○ 첨단 계측기기의 활용과 자동화 제어계측시스템을 개발함으로써 파일설치를 위한 사전 굴착작업시 연직도의 오차 허용범위를 초과하지 않도록 자동으로 제어할 수 있어 수직도 품질의 향상을 도모할 수 있음.
○ 개발장비를 활용함에 따라 기성 콘크리트 파일공사 중 파일설치 후 두부정리 작업의 투입 인력을 감소시킴으로써 공사비를 절감하고, 인력대체 자동화 장비의 활용에 따른 노무자의 안전한 작업환경을 확보함.
○ 자동화 장비에 의한 시공을 통하여 생산성을 향상시키고 시공효율성을 증진시킬 것임
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 기성콘크리트 파일 말뚝 두부정리 커터 자동화
영문 PHC Pile Pile Cutting Cutter Crusher
최종보고서
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