초록 ▼

□ 연구개요
노후화된 시설물 증가와 4차산업 기술혁신에 따른 디지털 전환이 가속화됨에 따라 교량을 포함한 사회기반시설물의 생애주기 유지관리 또는 자산관리에 BIM기술과 디지털 트윈의 적극적인 활용이 요구되고 있다.
본 연구는 교량 상부구조 안전성 평가를 위한 효율적인 디지털 트윈 모델의 생성시, 구조물과 점검 및 계측 등 유지관리 활동으로 파악된 손상 관련 정보들을 디지털 모형화하고 이를 COBie와 연계하여 활용할 수 있는 정보연계 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1년

□ 연구개요
노후화된 시설물 증가와 4차산업 기술혁신에 따른 디지털 전환이 가속화됨에 따라 교량을 포함한 사회기반시설물의 생애주기 유지관리 또는 자산관리에 BIM기술과 디지털 트윈의 적극적인 활용이 요구되고 있다.
본 연구는 교량 상부구조 안전성 평가를 위한 효율적인 디지털 트윈 모델의 생성시, 구조물과 점검 및 계측 등 유지관리 활동으로 파악된 손상 관련 정보들을 디지털 모형화하고 이를 COBie와 연계하여 활용할 수 있는 정보연계 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1년 6개월(2022.09~2024.02)간 수행된 본 연구의 구체적인 목표 및 성과는 크게 세 가지로 요약할 수 있다. 첫 번째로 교량의 손상 수준과 안전성에 대한 상태평가를 BIM 기반으로 수행할 수 있도록 하기 위해, 교량의 점검보고서와 점검매뉴얼의 분석을 통해 평가에 필요한 교량 요소 및 손상의 속성을 정의하고 최적화된 디지털 모형화 방안을 제시하였다. 두 번째로 점검자료의 손상 관련 데이터를 객체 중심으로 매개변수 모형화하고, 자동으로 교량-손상 통합모델을 생성할 수 있는 모듈을 개발하였으며, 교량-손상 통합모델의 생성 방법을 표준화하고 체계화할 수 있는 방법을 개발하였다. 마지막으로 건설정보교환표준(COBie)의 확장활용을 통해 교량의 손상 정보를 표준화된 객체 중심 정형데이터로 관리하며 통합모델과 상호 정보연계하는 방안을 제시하였다. 상기 내용을 종합한 결과물로 교량-손상 통합모델 구축 및 COBie 정보연계의 단계별 알고리즘을 개발하고, 다양한 손상을 지닌 두 종류의 교량에 적용하여 자동화된 상태평가를 수행함으로써 그 실무 실효성을 검증하였다. 이러한 연구 성과를 바탕으로 국내논문 2편, 국제학술대회 발표논문 1편 등의 실적을 달성하였으며, 현재 상위 5% 이내의 SCI논문 2편의 출판을 진행 중에 있다. 본 과제의 성과는 실무 적용이 가능하며 목표한 성과를 충분히 달성하였다고 판단된다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구를 통해 제안된 알고리즘은 시설물 안전에 관한 특별법에 따라 정기적인 점검과 진단을 수행하는 교량을 대상으로 적용할 수 있으며, 또한 산재해 보관되는 유지관리 관련 자료들의 디지털 전환을 통해 정보모델 기반으로 DB화하고 정보들의 유기적 연결 및 통합화를 가능하게 함으로써 매우 높은 경제적·사회적·산업적 효과가 기대된다. 관리하는 데이터는 COBie 포맷을 활용함으로써 BIM 기술에 익숙하지 않은 사용자도 스프레드 형식으로 관리되는 정형데이터를 통해 BIM 기반 유지관리 정보에 쉽게 접근할 수 있다. 향후 데이터 마이닝 기법을 활용한 노후 교량의 손상 이력관리, 다양한 손상 수준의 평가, 유지보수 계획 및 이에 따른 상태평가 재산정, 노후 콘크리트 교량의 보강과 유지보수 우선순위 선정 등 다양한 분야로 연구 확장성을 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구 목표 ... 4
• 1.2 연구 배경 및 필요성 ... 4
• 1.3 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2.1 디지털 트윈 모델 생성을 위한 교량 요소 및 손상의 디지털 모형화 ... 6
• 2.2 교량-손상 통합모델 생성 방법의 표준화 및 체계화 ... 7
• 2.3 COBie와 통합모델의 상호 정보연계 관리 방안 ... 9
• 2.4 실교량 대상 연구 내용 적용을 통한 검증 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 23