최근 급격히 진행되고 있는 도심지 구조물의 대형화, 고층화에 따른 고층건물의 해체뿐 아니라 극한 환경의 해체현장에서 기존의 해체공법은 인력+장비에 의한 해체작업을 수행하여 언제나 작업자에 대한 치명적인 위험에 노출되어 있었다. 따라서 본 연구는 낙후된 해체산업을 첨단화시키고, 안전하고 친환경적인 해체장비 및 공법을 개발하고자 한다. 이를 위해 첫 번째, 선진외국의 해체장비인 B사(社)와 국내 무인해체장비인 M사(社)의 장비 성능을 비교분석하기 위한 장비시연회를 개최하였다. 이러한 성능의 비교분석을 토대로 해체산업에서 요구되는 기능을 도출하고, 그에 적합한 햅틱장치(haptic device) 기술, 힘반향 메카니즘(force feed-back mechanism), 환경인식용 센서퓨전(sensor fusion) 기술등 첨단기능이 융합된 무인해체 장비의 요소기술을 제안하였다. 이를 토대로 먼저, 새로운 햅틱장치 (haptic device)를 고안하였다. 두 번째로 기존의 고층건물의 기계식 해체공법을 개선한 탑다운 (Top-Down) 해체장치 및 공법을 제시하였다.
최근 급격히 진행되고 있는 도심지 구조물의 대형화, 고층화에 따른 고층건물의 해체뿐 아니라 극한 환경의 해체현장에서 기존의 해체공법은 인력+장비에 의한 해체작업을 수행하여 언제나 작업자에 대한 치명적인 위험에 노출되어 있었다. 따라서 본 연구는 낙후된 해체산업을 첨단화시키고, 안전하고 친환경적인 해체장비 및 공법을 개발하고자 한다. 이를 위해 첫 번째, 선진외국의 해체장비인 B사(社)와 국내 무인해체장비인 M사(社)의 장비 성능을 비교분석하기 위한 장비시연회를 개최하였다. 이러한 성능의 비교분석을 토대로 해체산업에서 요구되는 기능을 도출하고, 그에 적합한 햅틱장치(haptic device) 기술, 힘반향 메카니즘(force feed-back mechanism), 환경인식용 센서퓨전(sensor fusion) 기술등 첨단기능이 융합된 무인해체 장비의 요소기술을 제안하였다. 이를 토대로 먼저, 새로운 햅틱장치 (haptic device)를 고안하였다. 두 번째로 기존의 고층건물의 기계식 해체공법을 개선한 탑다운 (Top-Down) 해체장치 및 공법을 제시하였다.
The purpose of this study is to explore a safe, advanced, and environment-friendly demolition equipments and their operation methods. As an initial achievement, the capacity of the existing equipments have been evaluated through technical discussions and demonstrations with some experts in the relat...
The purpose of this study is to explore a safe, advanced, and environment-friendly demolition equipments and their operation methods. As an initial achievement, the capacity of the existing equipments have been evaluated through technical discussions and demonstrations with some experts in the related industry. From these evaluations, it was concluded that a haptic based remote control with force feed-back mechanism and sensor fusion functions would be the most appropriate to the demolition equipments. Therefore, a novel haptic device that is adequately designed for the demolition equipments is proposed in this paper. Top-down demolition method is also proposed, which is very effective in the demolition of high-rise buildings.
The purpose of this study is to explore a safe, advanced, and environment-friendly demolition equipments and their operation methods. As an initial achievement, the capacity of the existing equipments have been evaluated through technical discussions and demonstrations with some experts in the related industry. From these evaluations, it was concluded that a haptic based remote control with force feed-back mechanism and sensor fusion functions would be the most appropriate to the demolition equipments. Therefore, a novel haptic device that is adequately designed for the demolition equipments is proposed in this paper. Top-down demolition method is also proposed, which is very effective in the demolition of high-rise buildings.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 논문에서는 이러한 연구목표 달성을 위해 국내외 무인 해체장비의 성능 비교분석을 하고, 첨단무인 해체장비의 핵심 요소기술인 햅틱장치(haptic device) 기술을 새롭게 고안하고자 한다. 더불어 향 후 개발 예정인 첨단 무인해체장비의 실용화와 효율적 이용 방안에 대한 고찰로서 기존공법의 문제점을 분석한 후 새로운 무인 해체공법을 제안하고자 한다.
반면에 상대적으로 너무 고가이며, 전기식(330V)에 따른 작업준비에 많은 어려움이 있는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 비교분석을 토대로 문제점을 개선하고 첨단 로봇 개념을 구현한 무인 해체장비를 개발하고자 하며, 장비에 탑재될 주요 기술로 햅틱장치(haptic device) 구현, 힘반향 메커니즘(force feed- back mechanism), 환경 인식용 센서 퓨전(sensor fusion) 기술이 있다. 그림 3은 이러한 핵심 요소기술 개발과 관련하여 1차적으로 새롭게 고안된 햅틱장비(haptic device)이며, 그림 4는 개방형 GL(OpenGL)을 이용하여 간단한 형태로 굴삭기에 접목시킨 모델링을 보여주고 있다.
본 연구는 이상에서와 같은 연구배경에 근거하여 해체산업이 갖는 위험성을 감안하여 그동안 주로 사람자체의 노동력에 의지하거나 사람이 조종하는 해체장비에 의해 시행되어오던 구조물 해체작업을 첨단 원격 무인조종 해체장비를 개발하는데 있다. 본 논문에서는 이러한 연구목표 달성을 위해 국내외 무인 해체장비의 성능 비교분석을 하고, 첨단무인 해체장비의 핵심 요소기술인 햅틱장치(haptic device) 기술을 새롭게 고안하고자 한다. 더불어 향 후 개발 예정인 첨단 무인해체장비의 실용화와 효율적 이용 방안에 대한 고찰로서 기존공법의 문제점을 분석한 후 새로운 무인 해체공법을 제안하고자 한다.
본 연구는 이상에서와 같은 연구배경에 근거하여 해체산업이 갖는 위험성을 감안하여 그동안 주로 사람자체의 노동력에 의지하거나 사람이 조종하는 해체장비에 의해 시행되어오던 구조물 해체작업을 첨단 원격 무인조종 해체장비를 개발하는데 있다. 본 논문에서는 이러한 연구목표 달성을 위해 국내외 무인 해체장비의 성능 비교분석을 하고, 첨단무인 해체장비의 핵심 요소기술인 햅틱장치(haptic device) 기술을 새롭게 고안하고자 한다.
제안 방법
아래의 그림 1은 B社의 대표적 무인 원격 조정 장비중의 하나이며, 그림 2는 국내에서는 유일하게 M社가 한국생산기술연구원과 공동으로 개발한 제품이다. 기존에 개발된 이들 무인해체 장비의 성능비교를 위한 합동세미나 및 장비시연회를 가졌으며 표 1은 동급인 B社와 M社 제품의 성능을 비교분석한 것이다.
이러한 기술개발 방향에 따라 1차적으로 새로운 햅틱장치(haptic device)를 고안하였으며, 고안된 장치는 운전자가 직관적으로 쉽게 해체 장비를 운전할 수 있도록 설계하여 초보자도 쉽게 접근할 수 있는 장점이 있다. 또한 기존의 고층건물의 기계식 해체공법을 개선한 탑다운(Top-Down) 공법을 제시하였다. 이상과 같은 연구를 통해 첨단 무인해체 장비개발이 완료되면 개발장비를 이용한 해체공법의 현장적용 실험 및 문제점의 개선을 통한 실용화가 가능한 무인해체장비의 효율적 이용공법 제시가 가능하리라 판단된다.
첨단 로봇개념이 구현된 무인 해체장비의 개발을 위해 시판되는 선진외국의 해체장비와 국내 무인해체 장비의 시연회를 통하여 기존 장비의 성능을 비교분석하였다. 이러한 결과를 토대로 첨단 해체장비에서 요구되는 기능을 분석하고, 햅틱장비(haptic Device) 기술, 힘반향 메카니즘(force feed-back mechanism), 환경인식용 센서퓨전(sensor fusion) 기술 등 기술개발 항목을 도출하였다. 이러한 기술개발 방향에 따라 1차적으로 새로운 햅틱장치(haptic device)를 고안하였으며, 고안된 장치는 운전자가 직관적으로 쉽게 해체 장비를 운전할 수 있도록 설계하여 초보자도 쉽게 접근할 수 있는 장점이 있다.
따라서 이상과 같은 기존해체공법의 문제점을 개선하기 위한 새로운 공법개발이 필요하며, 이러한 문제해결을 위한 접근방법으로 일반적으로 해체는 건설시공의 역순이라는 개념을 적용하였다. 이를 위해 고교각 시공법 및 건축자동화시공법에 대해 조사 분석하였으며, 이러한 조사 분석을 통해서 그림 5 및 그림 6과 같은 티업(T-UP)공법에서 탑다운(Top-Down) 공법을 제안하고자 한다.
첨단 로봇개념이 구현된 무인 해체장비의 개발을 위해 시판되는 선진외국의 해체장비와 국내 무인해체 장비의 시연회를 통하여 기존 장비의 성능을 비교분석하였다. 이러한 결과를 토대로 첨단 해체장비에서 요구되는 기능을 분석하고, 햅틱장비(haptic Device) 기술, 힘반향 메카니즘(force feed-back mechanism), 환경인식용 센서퓨전(sensor fusion) 기술 등 기술개발 항목을 도출하였다.
성능/효과
이상의 분석에서 보듯이 스웨덴 B社와 국산 M社 제품의 가장 큰 차이는 B社 제품은 전기식 구동 방식을 채택하여 환경적인 문제를 말끔히 구현하였으며, 작업효율 측면에서 우수하였다. 반면에 상대적으로 너무 고가이며, 전기식(330V)에 따른 작업준비에 많은 어려움이 있는 단점이 있다.
후속연구
탑다운(Top-Down) 공법은 상-하 및 좌-우로 자유롭게 이동하면서 건물해체가 가능한 공법으로 각 공정별 시공법은 그림 7에 보여주고 있다. 이상과 같은 개발 장치 및 공법은 향후 연구진행에 따라 현장 적용실험을 계획 중에 있으며, 현장 적용실험 결과 드러난 문제점을 보완(feed-back)하여 개선된 장치 및 공법으로 발전시키고자 한다.
또한 기존의 고층건물의 기계식 해체공법을 개선한 탑다운(Top-Down) 공법을 제시하였다. 이상과 같은 연구를 통해 첨단 무인해체 장비개발이 완료되면 개발장비를 이용한 해체공법의 현장적용 실험 및 문제점의 개선을 통한 실용화가 가능한 무인해체장비의 효율적 이용공법 제시가 가능하리라 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.