초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 리모델링 프로젝트에 최적화된 Hybrid Reality(3차원 형상 획득 정보+객체 속성 정보+혼합현실 모듈)를 활용한 형상정보 기반의 차세대 건설용 디지털 Retrofit시스템을 통해 Laser Scanner로부터 획득된 공간정보를 지속적으로 가공 및 활용함으로써 리모델링 공사의 전체 프로세스의 통합화를 목표로 한다.
3차원 형상 획득 기술을 활용한 As-built Model기반의 다자간 리모델링 사전 진단 플랫폼 구축 및 건설 리모델링을 위한 리트로핏 엔지니어링 시스템 솔루션 개발 후

연구의 목적 및 내용
본 연구는 리모델링 프로젝트에 최적화된 Hybrid Reality(3차원 형상 획득 정보+객체 속성 정보+혼합현실 모듈)를 활용한 형상정보 기반의 차세대 건설용 디지털 Retrofit시스템을 통해 Laser Scanner로부터 획득된 공간정보를 지속적으로 가공 및 활용함으로써 리모델링 공사의 전체 프로세스의 통합화를 목표로 한다.
3차원 형상 획득 기술을 활용한 As-built Model기반의 다자간 리모델링 사전 진단 플랫폼 구축 및 건설 리모델링을 위한 리트로핏 엔지니어링 시스템 솔루션 개발 후 Hybrid Reality 기반의 통합 리모델링 프로젝트 관리 시스템을 개발한다.

연구결과
현장 실측 모델 기반의 의사결정을 위하여 3차원 형상정보 획득기술인 Laser scanner를 활용하여 리모델링 프로젝트의 최적화된 사전 진단 방안을 도출하고, As-built Model기반의 다자간 리모델링 사전 진단 플랫폼을 개발하였다. 기존 리모델링 프로세스를 분석하고, 문제점 해결과 효율성 향상을 위하여 Laser scanner를 도입한 새로운 프로세스를 수립하였으며 다양한 조건의 실험을 통하여 실내 리모델링 시 도면 생성을 위한 3차원 형상 정보 획득에 가장 적합한 포인트 정밀도를 도출하였다.
시공 및 설치 대상물의 현장 시공 가능성을 평가함과 동시에 시공 플랜 형성을 지원하기 위해 건설 리모델링을 위한 리트로핏 엔지니어링 시스템 솔루션과 시공 및 설치 대상물과 As-built 환경과의 비교를 통해 시공이 가능한 공간 파악을 위한 Octree 기반의 공간 추추적 알고리즘을 개발하였다. 또한 3차원 포인트클라우드를 활용한 시공 또는 설치 가능여부에 대한 분석 결과를 시각적으로 확인할 수 있도록 하기 위해 공간 분석 모듈을 개발하였다.
시공 지원용 Retrofit 어플레케이션 구현을 위한 데이터 관리 서버 및 통합 데이터베이스를 구축하였으며, 현장에서 실시간 정보획득을 위한 방안으로 근거리 인식 기술인 NFC(Near Field Communication)를 활용한 데이터 연계 모듈을 구축하였다. 또한 리모델링 건축 현장의 다양한 장애요소 및 한계를 극복하기위하여 최적화된 건설 현장용 MR 지원 NFC Tag Maker를 개발하였다. 최종적으로 현장에서의 실시간 Hybrid Reality 구현을 위하여 object, 도면, 부재정보 등을 실제 이미지에 투영하여 현장에서 실시간으로 정보를 구현할 수 있는 혼합현실 모듈과 Laser Scanning 기반의 3차원 형상 정보를 현장에서 가시화하고 장비 설치 및 부재 야적, 장비 공간확보, 설치 공간 확인 등 여분/빈 공간에 대한 분석이 가능한 공간분석 모듈로 구성된 Hybrid Reality 기반의 통합 Retrofit 시스템을 개발하였다.

연구결과의 활용계획
설계도면이 없거나 정확하지 않은 리모델링 프로젝트에서 정확한 현장 파악을 위하여 본 연구에서 제안된 Laser scanner를 도입한 리모델링 프로세스 및 시스템을 적용하여 활용 할 수 있다. 기존 구조체가 남아있는 복잡한 형태의 리모델링 공사의 한계를 극복하기 위하여 본 연구에서 제안된 공간 분석 알고리즘을 이용하여 장비 및 부재 설치를 위한 공간과 시공 요구 공간에 대한 분석이 가능하다. 리모델링 공사 프로젝트에서 본 연구에서 제안된 Hybrid Reality기반 리모델링 공사관리 시스템을 적용하여 설계, 시공 단계의 데이터 및 프로세스를 연계하여 정보 손실 및 중복 생성을 줄이고, 실시간 현장 중심형 시공 관리가 가능하다. 또한 복잡한 조건의 리모델링 현장에서 정확한 시공 프로세스를 위한 정보 지원이 가능하다.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
This research is focus on integration of remodeling construction process using point clouds based 3D space analysis method which is used Hybrid Reality(HR) based futuristic digital retrofit system for construction projects. Consequently, the result of this research provides 'Hybr

Purpose&contents
This research is focus on integration of remodeling construction process using point clouds based 3D space analysis method which is used Hybrid Reality(HR) based futuristic digital retrofit system for construction projects. Consequently, the result of this research provides 'Hybrid-reality' based integrated remodelling management system after establishing 3D surface model for diagnosis platform and retrofit engineering system.

Result
The optimized analysis method is developed using point cloud based field measurement model for supporting on-site decision making of quality assurance. And then, the as-built model based remodeling analysis platform is developed. After proposing laser-scan based remodeling process, it is verified that the precision level of point cloud is optimized with 20cm per 100m in indoor environment.
To provide feasibility of construction quality report and construction method planning concurrently, 'Retrofit Engineering System' for remodeling construction is developed. The space analysis algorithm carries out evaluation of construction feasibility through comparison to as-built environment. The octree based algorithm makes an analysis report regarding whether it is possible to install or not.
The integrated Database and Data management server are established to operate software application to construction support. As a way to acquire real-time information for remodeling construction, NFC(Near Field Communication) tag module is utilized. Moreover NFC tags for construction field is reinforced to overcome a limitation on recognition capability at out-field. The ultimate system that named as integrated retrofit system using hybrid reality is assimilated with Mixed Reality(MR) module that can provide object, drawings and material information as a model oriented services, laser-scanning based space analysis module that can provide visualization of 3D surface information and report of space analysis result regarding where it can be installed.

Expected Contribution
The advanced remodeling process based on laser-scanning in this research can improve construction productivity on remodeling project. To overcome limitation of complexity by existing conditions on remodeling project, space analysis algorithm proposed in this research makes possible to evaluate construction feasibility of equipment or machines.
The 'Hybrid-reality based remodeling construction management system' supports management system for entire of remodeling construction project. In addition, it can support more reliable construction process at complex remodeling construction environment.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 85
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 87
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 88
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 106
• 8. 참고문헌 ... 106
• 9. 연구성과 ... 110
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 111
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 111
• [별첨1] 대 표 연 구 실 적 ... 112
• [별첨2] 세부 목표 관련 증빙 ... 126
• 끝페이지 ... 150