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스마트 기기의 증강현실을 이용한 타워크레인 선정방안
Method to Select Tower Cranes Using Augmented Reality in Smart Devices 원문보기

한국건축시공학회지 = Journal of the Korea Institute of Building Construction, v.14 no.5, 2014년, pp.407 - 413  

류한국 (Department of Architectural Engineering, Changwon National University) ,  최희복 (Department of Architectural Engineering, Jeju National University) ,  장명훈 (Department of Architectural Engineering, Jeju National University)

초록
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고층건축공사의 양중장비의 선정은 프로젝트 성공의 중요한 요소 중의 하나이다. 건설현장에서는 전문가나 경험이 많은 공사관리자가 2차원 도면 위에 타워크레인의 회전반경을 고려하여 위치를 이동시키는 방법을 통해 적절한 위치를 결정한다. CAD와 BIM, 가상현실 등이 건축설계와 시공단계에 많이 활용되고 있지만 가설계획이나 타워크레인을 선정하기 위해서는 사용되지 않고 있다. 이 연구는 적절한 타워크레인의 위치를 선정하기 위해 증강현실 기술을 이용하는 방법을 제안하고 있다. Vuforia와 Unity 3d를 이용하여 타워크레인의 위치를 선정할 수 있는 증강현실 프로토타입을 구현하였으며 실제 건축도면을 통해 활용성을 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Appropriate selection of lifting equipments for a high-rise building construction project is one of the important factors to the project's success. Proper position of a tower crane on a construction site is so important to be determined by an expert or an experienced construction manager who draws w...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 3D CAD 모델에서 일정별 물량정보를 검색하고 이를 정형화하는 4D CAD 모델[9]도 있다. 객체가 가지고 있는 정보를 바탕으로 신속하고 용이하게 4D 모델을 생성해내고 이로부터 일정별 물량정보를 검색해내는 일련의 과정을 정형화하는 것을 목적으로 하고 있다. 하지만 3D CAD의 활용성에 비해 실제 건설 실무에서의 그 활용 정도는 상대적으로 저조하다.
  • 3차원 가상공간에서 시공될 건축물과 타워크레인을 동시에 검토한다면 더욱 효과적으로 종류와 위치를 선정할 수 있을 것이다. 본 연구는 타워크레인의 용량과 위치를 선정하기 위한 방법으로 스마트 기기에서 증강현실을 활용하는 방법을 제안한다. 증강현실의 구현은 스마트폰(smartphone)이나 스마트 패드(smart pad), 태블릿 PC(tablet personal computer)와 같은 스마트 기기(smart device)에서 3D 모델의 이동과 카메라의 시점을 변경하는 것을 통해 이루어진다.
  • IT 기술의 발달로 적용할 수 있는 도구도 확장됨에 따라 일반적인 컴퓨터에서 스마트폰으로 확장되고 있다. 본 연구에서는 증강현실에서 사용되는 마커를 사용자가 이동시키는 배치계획과 더불어 3차원으로 이동하는 방법에 대해서도 제안하고 있다.
  • 휴대용 컴퓨터의 무게가 가벼워져서 이동이 편리하기는 하지만 카메라를 장착한 스마트 기기보다는 이동성이 떨어진다. 본 연구에서는 카메라를 장착한 스마트기기가 널리 보급됨에 따라 이를 이용하여 타워크레인 선정 모델을 제안하였다.
  • CAD와 BIM, 가상현실 등이 건축설계와 시공 단계에 많이 활용되고 있지만 가설계획이나 타워크레인을 선정하기 위해서는 사용되지 않고 있다. 이 연구는 적절한 타워크레인의 위치를 선정하기 위해 증강현실 기술을 이용하는 방법을 제안하고 있다. Vuforia와 Unity 3d를 이용하여 타워크레인의 위치를 선정할 수 있는 증강현실 프로토타입을 구현하였으며 실제 건축도면을 통해 활용성을 검증하였다.
  • 2) 고층건축공사의 공사기간을 단축하고 비용을 절감하기 위해 타워크레인을 사용한다. 타워크레인의 용량과 위치 선택은 양중물량과 양중시간, 임대료 등을 고려하여 결정해야 하지만 본 연구는 증강현실 속에서 사용자가 타워크레인 모델을 선택하고 위치를 이동하는 방법을 제안하고 프로토타입을 구현하여 가능성을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고층건축공사의 양중계획은? 고층건축공사의 양중계획은 공사의 성패를 좌우하는 중요한 요소로서 건설프로젝트의 가설계획, 야적장계획, 동선계획 등 시공계획 전반에 걸쳐 큰 영향을 미친다. 또한 시공과정의 여러 공정 중에서 가장 기본이 되는 골조공사에도큰 영향을 미친다[1]. 고층건축공사 프로젝트의 양중계획과 양중장비 선정은 매우 복합적이고 동적인 상관관계를 갖는다.
가상현실 기술은 그 구현 과정에 현실세계의 영상이 배제되어 있기 때문에 가진 한계점을 보완하기 위한 기술은? 가상현실을 건축 분야에 다양하게 적용하려는 노력이 이루어지고 있지만 이러한 가상현실 기술은 그 구현 과정에 현실세계의 영상이 배제되어있기 때문에 실제 시공된 현황과 컴퓨터에 저장된 3차원 모델을 직접 비교할 수 없다는 한계[13]를 가지고 있다. 가상현실의 한계를 보완하기 위해 가상의 물체를 실제 환경에 중첩시켜 표현하는 기술이 증강 현실(augmented reality)이다[14].
타워크레인의 종류와 위치 선정은 어떻게 결정되는가? 타워크레인의 종류와 위치 선정은 현장의 경험이 많은 전문가에 의해 결정되는 경우가 대부분이며 2차원(2D) 배치도에 타워크레인의 작업반경을 표시하여 결정한다. 3차원 (3D) CAD나 모델을 이용하는 방법들은 타워크레인의 위치선정을 하기 위한 것보다는 최종 설치 모습을 검토하기 위한 것이라고 할 수 있다.
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참고문헌 (19)

  1. Kim YS, Cho JK, Kim MJ, Cho KM, Hyun CT. A Productivity Analysis of Tower Crane Installation Progress Based on Simulation Technique. Journal of the Korea Institute of Building Construction. 2010 Apr;10(2):33-40. 

  2. Ho JK, Kook DH, Kim SK. A System for the Selection of the Optimum Tower Cranes(Opt-TC). Journal of Korea Institute of Construction Engineering and Management. 2007 Dec;8(6):216-26. 

  3. Chun JY, Oh SJ. A Study on the Computerization of Knowledge based Site Layout System in High-rise Building Construction Plan. Journal of the Architectural Institute of Korea. 2003 Jan;19(1):129-37. 

  4. Jang MH, Lee HS. A Method of Evaluating and Selecting Alternatives of Temporary Facility Planning in High-rise Building Projects. Journal of the Architectural Institute of Korea. 2002 Dec;18(12):143-50. 

  5. Cho JH, Cho HG. An Analysis Of Optimized Super Tall Building Tower Crane Selection Which Related With Project Construction Period. Journal of the Korea Institute of Building Construction. 2009 Dec;9(6):131-9. 

  6. Kim WY. Introducing 3D CAD to advance construction techniques. The Construction Business Journal. 2007 Apr;72:63-65. 

  7. Kwon SY, Lee YS, Ahn BJ, Kim WY, Kim JJ. A Basic Study on Extracting Space Information from 3D CAD. Proceedings of Korea Institute of Construction Engineering and Management Annual Conference; 2008 Nov 7-8; Seoul (Korea). Seoul (Korea), Korea Institute of Construction Engineering and Management; c2008. p.645-8. 

  8. Oh SW, Sung BJ, Kim YS, Kim JR. The Development of an Automated Cost Estimating System using 3D CAD Building Element Information. Journal of the Architectural Institute of Korea. 2001 Jun;17(6):103-12. 

  9. Lee JC. Application of the 3D CAD Model Data for 4D Simulation and Quantity Estimation. Journal of Korea Institute of Construction Engineering and Management. 2004 Aug;5(4):107-14. 

  10. Lee SH, Ahn BJ, Kim JH, Kim KH, Lee YS, Kim JJ. An Analysis on affecting factors about lowly using 3D CAD by using the AHP. Journal of Korea Institute of Construction Engineering and Management. 2007 Dec;8(6):188-96. 

  11. Jang SJ, Jeon HJ, Shim TB, Eom SJ, Yun SH, Paek JH. A Study on the Tower-crane Equipment Planning Support System in the BIM Environment. Journal of the Architectural Institute of Korea. 2008 Jul;24(7):109-16. 

  12. Choi YK, Kim YW, Lim HC, Song KS. A Study On Development Of Cad-Based Simulation System For Construction Process Management In Apartment Project. Daelim Technology Review. 1996 Dec;6(4):41-52. 

  13. Jeong SS, Heo J, Woo SK. Development of Building Monitoring Techniques Using Augmented Reality. Journal of Korea Institute of Construction Engineering and Management. 2009 Nov;10(6):3-12. 

  14. Kensek K, Noble D, Schiler M. Tripathi A. Augmented Reality: An Application for Architecture. Proceedings of the Eighth International Conference on Computing in Civil and Building Engineering; 2000 Aug 14-16; Stanford, California (USA). ASCE; c2000. p.294-301. 

  15. Chang J.R., Hsu H.M., Chao S.J. Development of a Road Monitoring and Reporting System Based on Location-Based Services and Augmented Reality Technologies. ASCE Journal of Performance of Constructed Facilities. 2012 Nov;26(6):812-23. 

  16. Hammad A., Garrett J., Karimi H. Potential of Mobile Augmented Reality for Infrastructure Field Tasks. Proceedings of the Seventh International Conference on Applications of Advanced Technology in Transportation; 2002 Aug 5-6; Boston (USA). ASCE; c2002. p.425-32. 

  17. Kim YJ, Ahn CS, Choi YG, Kim SA, Yoon SW, Chin SY. A Study on Method to Progress Management based Augmented Reality(AR) on Smartphone. Proceedings of Korea Institute of Construction Engineering and Management Annual Conference; 2010 Nov 5-6; Inchon (Korea). Seoul (Korea), Korea Institute of Construction Engineering and Management; c2010. p.309-10. 

  18. Park SY, Choi JW. A Study on the Applications of the Augmented Reality Technology for Effective Information Management in Existing Buildings. Journal of the Architectural Institute of Korea. 2005 Aug;21(8):37-44. 

  19. Ryu JR, Choo SY, Jo JS. An Application Method of Augmented Reality Technology for Layout Planning of Housing Complex. Journal of the Korean Housing Association. 2010 Aug;21(4):89-97. 

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