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과제기본정보

디지털 정보화를 통한 연약지반 성토 관리 통합 시스템의 개발과 실용화 연구1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 05CCTI-C042192-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 디지털 정보화를 통한 연약지반 성토 관리 통합 시스템의 개발과 실용화 연구
주관연구기관 서울대학교 산학협력단
총괄연구 책임자 성명 정충기
소속 국립대학법인서울대학교 직위 교수
전화번호 02-880-1522 FAX 02-873-2684
총 연구기간 2005-07-29 ~ 2007-07-28
당해연도 연구기간 2005-07-29 ~ 2006-07-28

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 120,000,000 33,382,000 96,618,000 130,000,000 250,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 연구과제에서는 지반 공학적 디지털 정보화를 근간으로 연약지반 상의 성토관리를 효율적으로 실행할 수 있는 통합시스템을 개발하고자 한다. 개발 시스템에서는 대상 부지의 거동에 관련된 모든 공간적 수치 자료들을 디지털 정보화한다. 또한 자동 계측 결과들을 이용하여 연약지반 성토 관리에 필수적인 예측 기법들을 실시간으로 적용하고 그 결과를 얻을 수 있는 시스템을 구축하고자 한다. 1차원적으로 수집 또는 예측되어 저장된 원시 자료를 지구통계학적 기법을 토대로 공간 자료로 재가공하여 4차원 정보화하며, 시스템에 저장된 공간 정보들을 사용자 편의에 따라 가시화할 수 있는 그래픽 기능을 시스템에 포함시킬 예정이다. 실제 현장 적용 시에는 각 현장의 위치 정보 그리고 최소한의 공학적 판단만으로 운용될 수 있도록 시스템을 구성하고자 한다.
최종목표 본 연구개발의 최종목표는 기존의 자료 정리 위주의 단순 계측관리시스템에서 벗어나, 효율적이고 경제적인 연약지반 개량 및 성토 관리를 위해 표준화되고 통합된 형태의 체계적인 연약지반 성토 관리 시스템을 구축함에 있다. 개발 시스템에서는 대상 부지의 거동에 관련된 모든 공간적 수치 자료들을 디지털 정보화한다. 실제 현장 적용 시에는 각 현장의 위치 정보 그리고 최소한의 공학적 판단만으로 운용될 수 있도록 시스템을 구성하고자 한다.
연구내용 및 범위 ① 자료 표준화를 통한 시스템 안정성 확보: 지반조사와 각종 시험 자료 및 계측 자료 등 다양한 정보에 대한 입력 표준안을 마련하여 이를 시스템 설계 시 직접 이용한다. 이러한 입력자료의 표준화는 정보 간의 연계성, 시스템의 자동화 및 유연성을 향상시켜 안정적인 시스템 운용을 가능케 한다.
② 자료의 시공간적 분포화를 이용한 정보 품질의 향상: 기존의 계측관리 시스템에서는 각 계측지점별로 획득된 1차원적인 자료만을 도시하는 수준이며 각 지점간의 유기적 연관 관계를 종합한 결과를 사용자에게 제공하지 못하고 있다. 본 연구과제에서는 지구통계학적 기법인 Kriging을 이용하여 개별 자료의 시공간적 분포를 계산하고자 한다. 이러한 방법을 이용하면 불규칙적으로 분포하는 자료를 연속적인 공간 자료로 재가공할 수 있으며, 시간적인 편차가 존재하는 여러 쌍의 공간 자료를 분석하여 각 시간에 따른 정보의 공간적 변화 추이를 확인할 수 있다.
③ 현장 거동 예측 및 성토량 산정 등의 해석 기법 실시간 자동화: 연약지반 현장에서 압밀침하량 산정은 성토고 조절, 최종성토고 및 압밀완료시점의 결정을 위한 중요한 사항이다. 현재 계측침하량을 이용한 압밀침하 예측기법으로는 Asaoka(1978) 방법, 쌍곡선법(Tan, 1991), Hoshino(1962) 방법 등이 있으나, 시공간적 분포로 얻어진 자료에 대해 이러한 방법을 직접 적용하기에는 무리가 있다. 본 연구과제에서는 시공간적 분포로 얻어진 자료를 이용한 현장 지반 거동, 특히 압밀 침하량을 중심으로 3차원적 분석을 실시하고 이를 계측 자료와 실시간으로 연동하여 자동화시키고자 한다. 또한 예측 침하량으로부터 추가 필요 성토량을 자동으로 산정하는 기능을 추가하여 실무자에게 최적의 정보를 제공할 수 있도록 한다. 자동화된 분석 과정을 시스템에 포함시킴으로써 과거 현장 상황 파악을 위해 필요로 했던 시간 소모적인 과정을 배제시킬 수 있음으로 경제적 손실을 최소화시킬 수 있다.
④ 정보화된 자료의 가독성능 향상: 관리 시스템이 방대한 각종 계측 및 지반정보 자료를 저장하고 있고 자동화된 분석 과정 능력을 가지고 있더라도, 최종 판단 과정에서 사용자가 손쉽게 그 결과를 이용할 수 없다면 그 시스템의 유용성은 크게 떨어질 것이다. 본 연구 과제에서는 자료의 가독성을 높이기 위해 각종 정보의 2차원 평면도 및 단면도 생성 및 3차원 모델링을 전문 그래픽 제작업체에 위탁하여, 개발 시스템에서 정보화된 자료의 가독성능을 극대화시키고자 한다.
⑤ 시스템 범용화를 통한 시스템 재활용비용 절감: 기존 관리 시스템의 큰 문제점 중 하나는 대상 과업의 종료와 동시에 관리 시스템이 함께 폐기되는 경우가 많다는 점이다. 이러한 경제적 손실을 막기 위해서는 시스템의 설계 과정부터 범용화 및 재활용을 염두에 두어 제작하는 것이 필요하다. 본 연구과제에서는 계측 및 관련 자료를 표준화시키고 각종 계측기에 대한 일반 정보를 모두 포함시켜 다양한 현장에 공통적으로 사용할 수 있도록 시스템을 구축할 계획이다. 또한 개발 시 고려되지 않은 자료 및 계측기에 대한 확장 모듈을 시스템에 포함시켜 향후 확장성에 문제가 없도록 설계할 계획이다.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 연약지반 관리 및 성토 종합 관리 시스템의 시제품 개발 - 관련 자료 수집
- 연약지반 현장 자료의 표준화 및 정보화
- 가시화 기법 구축
- 지반 거동 예측 방법 구축
- 공간 자료의 시공간적 분석 방법 구축
- 통합 관리 시스템의 시제품 구축
연구성과 기술적 기대성과 정보 표준화를 기반으로 한 범용적인 현장 관리 시스템의 개발 사례는 관련 시스템의 정보 표준화를 자극하여 시스템간의 호환성 향상으로 이어질 것이다. 이러한 시스템간의 빈번한 호환은 결국 다양한 건설 현장을 아우르는 관리 시스템의 개발을 자극할 것이다. 더불어 본 시스템에 사용된 자동화된 시공간적 정보 분석 및 가시화 기법은 다른 시스템에서도 널리 활용할 수 있으므로, 다양한 현장의 관리 시스템에서 활용 가능하다.
사회 경제적 파급효과 앞으로 불어올 건설 산업의 본격적인 정보화를 앞서 추진함으로써 관련 분야 및 기술에 있어 선도자의 위치에 설 수 있으며, 향후 본 시스템을 기반으로 한 다양한 시스템을 개발하여 관련 분야에서 기업화 및 상품화를 쉽게 이룰 수 있을 것이다.
활용방안 본 연구과제의 연약지반 성토관리 시스템은 다양한 연약지반 성토 현장에서 적용 가능하도록 개발될 예정이므로 추후의 관련 현장에서 널리 활용될 수 있다. 또한, 개발될 시스템은 표준화된 현장 정보를 이용하므로 연약지반 외에 다른 시공 현장 관리 시스템 개발을 위한 기본 시스템으로 사용될 수 있다.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 관리시스템 연약지반 침하 성토 자동화
영문 managementsystem soft ground settlement fill automation
최종보고서
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최종보고서 0308_디지털 정보화를 통한 연약지반 성토 관리 통합 시스템의 개발과 실용화 연구.pdf   다운로드

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