뿜칠내화피복 작업 자동화시스템을 위한 RTLS 기술 적용에 관한 연구

김균태,Kim, Kyoon-Tai 한국건축시공학회 2009 한국건축시공학회지 Vol.9 No.5

철골구조에서 뿜칠내화피복재는 화재발생시 철골구조물의 내력이 저하되는 것을 방지하는 중요한 자재이다. 그러나 인력에 의한 작업 등으로 인하여 품질관리가 어렵고, 기능인력의 수급도 용이하지 않으며, 기능인력이 유해한 환경에 노출될 가능성도 높은 실정이다. 일반적으로 이와 같이 품질관리가 어렵고 인체에 유해한 건설작업들은 자동화 장비를 도입함으로써 문제를 어느 정도 완화할 수 있다. 그러나 기존의 건설현장은 환경이 비구조화되어 있기 때문에 장비의 주행이나 작업위치선정 등까지 자동화하기는 매우 어려웠다. 본 연구에서는 뿜칠내화피복 작업을 자동화하기 위한 기초연구로써, 자동화시스템과 첨단기술인 RTLS와의 연계성을 검토하고 내화피복 뿜칠 자동화작업의 시나리오, 시스템 구성요소 등을 제안하였다. 제안된 시스템은 아직 개념단계이므로 많은 제약조건들이 해결되지는 않았으나, 제안된 시스템으로 작업하면 내화피복의 균일한 피복두께를 유지할 수 있으며, 철골 구조물과의 일체성을 확보하며, 내화성능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한 내화피복의 품질이 확보됨에 따라, 대형 철골 구조물에 화재가 발생하더라도 일정한 강도를 유지할 수 있어서, 화재의 전이를 방지하는 데에 효과가 있을 것으로 예상된다. 향후에는 첨단 IT인 USN등 첨단 모니터링 기술, BIM기술, 자재의 위치정보 인식기술 등과 연계하여 본 연구를 진행할 예정이다. 이와같은 기술과 본 연구가 연계되면, 국내 건설자동화 수준을 제고시키고, 건설 자원의 효율적 체계적 관리를 통한 비용절감, 공기단축, 정밀시공 등을 구현하는 데에 더욱 기여할 수 있을 것이다. In a steel structure, spray-applied fire resistive materials are crucial in preventing structural strength from being weakened in the event of a fire. The quality control of such materials, however, is difficult for manual workers, who can frequently be in short supply. These skilled workers are also very likely to be exposed to environmental hazards. Problems with construction work such as this, which are specifically the difficulty of achieving quality control and the dangerous nature of the work itself, can be solved to some degree by the introduction of automated equipment. It is, however, very difficult to automate the work process, from operation to the selection of a location for the equipment, as the environment of a construction site has not yet been structured to accommodate automation. This is a fundamental study on the possibility of the automation of spray-applied fire resistive coating work. In this study, the linkability of the cutting-edge RTLS to an automation system is reviewed, and a scenario for the automation of spray-applied fire resistive coating work and system composition is presented. The system suggested in this study is still in a conceptual stage, and as such, there are many restrictions still to be resolved. Despite this fact, automation is expected to have good effectiveness in terms of preventing fire from spreading by maintaining a certain level of strength at a high temperature when a fire occurs, as it maintains the thickness of the fire-resistive coating at a specified level, and secures the integrity of the coating with the steel structure, thereby enhancing the fire-resistive performance. It also expected that if future research is conducted in this area in relation to a cutting-edge monitoring TRS, such as the ubiquitous sensor network (USN) and/or building information model (BIM), it will contribute to raising the level of construction automation in Korea, reducing costs through the systematic and efficient management of construction resources, shortening construction periods, and implementing more precise construction

USN 기반의 사면붕괴 모니터링 시나리오 개발

김균태,Kim, Kyoon-Tai 한국건설관리학회 2010 한국건설관리학회 논문집 Vol.11 No.6

우리나라는 국토의 70%가 산지이고, 매년 7월~9월에 태풍과 집중호우가 있어, 사면붕괴가 매우 큰 피해를 끼치고 있다. 사면붕괴로 인한 재해를 예방하기 위하여 우리나라의 정부, 학계, 연구계, 산업계는 유선기반의 사면 모니터링 시스템을 개발하고 설치하는 등 피해 저감을 위한 다양한 노력을 경주하고 있다. 그러나 기존의 유선기반 모니터링 시스템은, 사면거동을 과학적으로 분석하기 시작하였다는 점에서 의의가 있으나, 낙뢰 등으로 인한 시스템 오류 가능성, 시스템 복구 및 관리의 어려움 등 유선시스템으로서의 한계가 노출되고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 연구에서는 USN 기반의 사면붕괴 모니터링 시스템을 제안하였다. 이를 위하여, 우선 사면계측 및 USN 기술동향을 분석하고, 국내 사면붕괴 피해현황 및 사면붕괴 사례를 고찰하였다. 그리고 USN과 사면 모니터링 기술이 접목된 USN 기반 사면붕괴 모니터링의 시나리오를 개발하였다. 마지막으로 개발된 시나리오를 바탕으로 센서의 사양을 설정하고, 시스템 개발방안을 제시하였다. 본 연구의 결과들은 후속연구인 사면붕괴 모니터링 프로토타입 시스템 개발의 기반이 될 것으로 기대되며, 궁극적으로는 USN 기반의 사면붕괴 모니터링 시스템의 개발 및 현장 적용을 통하여 사면재해 예방 및 피해 최소화에 기여할 것으로 기대된다. Seventy percent of Korea's national territory is covered with mountains, and the land is frequently exposed to typhoons and localized torrential downpours, particularly in July through September. For this reason, slope failure is one of the most frequent types of natural disasters in Korea. To prevent the damage caused by slope failure, the Korean government, academia and industry have strived together to develop and install a wired system for monitoring slope failures. However, conventional wired monitoring systems have been reported to have limitations, such as possible system errors caused by lightning, and the difficulties of restoration and management of the systems. To solve these problems, this research suggests a USN-based monitoring system for slope failures. First, the trend of slope measurement and USN technology was analyzed, and then the current status of damage caused by slope failures in Korea was reviewed. Next, a USN-based monitoring scenario for slope failures, incorporating both USN and slope monitoring technique, was developed. Finally, sensors were decided based on the developed scenario. It is expected that the results of this study will be utilized as fundamental data for the development of monitoring prototype systems for slope failures in the future. The development of the USN-based monitoring system for slope failures and its application in the field will also ultimately contribute to the prevention of slope failures and the minimization of related damage.

워터젯을 이용한 노면표시 제거장비의 프로토타입 개발

김균태,한재구,권순욱,Kim, Kyoon-Tai,Han, Jae-Goo,Kwon, Soon-Wook 한국건설관리학회 2006 건설관리 : 한국건설관리학회 학회지 Vol.7 No.5

종래의 깎기식 제거기에 의한 노면표시 제거작업은 인력에 의존하는 단순반복 작업으로 진행된다. 따라서 교통사고, 잔재제거에 사용되는 프로판 가스의 폭발, 작업자의 건강과 환경에 위해한 먼지와 유해가스 발생 등 위험요소가 상존하고 있다. 이러한 노면표시 제거작업의 문제점은 자동화 로봇화의 잇점으로 작용될 수 있다. 본 연구에서는 초고압수를 이용한 모바일 타입 노면표시 제거장비의 프로토타입을 개발하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 노면표시 제거작업 분석결과 노면표시 제거작업은 a)작업준비, b)노면표시제거, c) 현장정리로 구분할 수 있다. 이들 중 b) 노면표시제거작업의 전 공정을 수행할 수 있는 건설기 계장비가 필요함을 알 수 있었다. 둘째, 개발장비는 1일 8시간 작업 기준으로 약 1,400m를 작업할 수 있는 것으로 나타났다. 이 값을 기존방식의 작업량과 비교한 결과 280.0%의 생산성 달성 비율을 얻을 수 있는 것으로 분석되었다. Current removing process is labor intensive and time consuming, employing a conventional grinding type manual machine. This manual tasks trigger various dangers such as unexpected traffic accidents or explosions of propane gas used for finalizing removing process, leading to health damage and environment pollution by dusts and noxious gases. Accordingly, it is necessity for the development of new alternative equipment. In this paper, we have developed a prototype equipment for road stripe removing made up with a high-pressure water-jet system as a mobile type system. The following shows the results. First, an analysis of the current road stripe removal process showed that it can be divided into a) preparation, b) removal and c) ground finishing. It also showed that the b) removal process requires equipment which can cover the whole process. Second, the study compared between the productivity of the developed equipment and conventional methods, and it obtained 280% productivity improvement compared to the conventional equipment.

생애주기비용 분석을 통한 유닛모듈러 공법의 경제성 평가

김균태,이영호,Kim, Kyoon-Tai,Lee, Young-Ho 대한건축학회 2011 대한건축학회논문집 Vol.27 No.12

There are two essential management objectives in the construction industry: improvement of construction speed and reduction of materials used. A representative attempt to achieve these objectives, method of unit modular construction has been actively applied in many developed countries, including Japan. The unit modular technology is a method by which a house is assembled and completed on the site based on housing modules that are manufactured in a factory. Korea, a relative newcomer to this field, has secured design and construction technologies of a structure equivalent to a detached house, and is pursuing the research and development of the design and construction technologies in order to expand its horizons. The major objective of this study is to propose an economic feasibility forecasting model and to apply the model for method of unit modular construction which is now under development. This study concludes that compare to the traditional method, the method of unit modular construction is recommended from the life-cycle cost viewpoints.

건설공사 품질관리비 신출기준 개선방안

김균태,안방률,박형근,김경주,Kim Kyoon-Tai,Ahn Bang-Ryul,Park Hyeong-Geun,Kim Kyong-Ju 한국건설관리학회 2002 건설관리 : 한국건설관리학회 학회지 Vol.3 No.3

1997년 건설교통부는 건설기술관리법 개정을 통해 국내 품질관리체계를 정립하였다. 개정된 법제도하에서는 발주자가 건설공사비에 품질관리비용을 계상하여야 한다. 그러나 국내 법제도 및 관련규정들 간에 품질관리원의 역할 책임 등에 다소 차이가 있어 비용계상의 대상업무 범위가 불분명한 실정이며, 이로 인하여 규정된 업무를 수행하기 위한 비용 계상에도 어려움이 있다. 이러한 어려움을 해결하기 위하여 본 연구에서는 국내법에서 요구하고 있는 품질관리원의 역할을 해석하고, 이러한 해석을 바탕으로 품질관리비 산출기준(안)을 제시하였다. Korea government established a domestic quality management system under the Law for Construction Technology Management, which was revised in 1997. This Law prescribes that the owner has to assign quality management cost into the construction project budget However, there are some conflicts among internal regulations and prescriptions on the scope of quality management engineer's roles was not specific. In order to overcome these limitations, this research identifies proper scope of quality management engineer's roles and suggests an approach for an improved estimating guideline for construction quality management cost.

비산먼지 저감을 위한 슬러지 흡입식 도로절단기의 현장 작업 데이터 분석

김균태 ( Kim Kyoon-tai ),전영훈 ( Jun Younghun ) 한국건축시공학회 2022 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.22 No.2

Pavement cutting work frequently occurs in new building construction, reconstruction, and complex construction, and this work causes a lot of noise and dust. Eco-friendly pavement cutters are being developed to reduce noise and dust in this work, however the on-site cutting performance of the equipment under development has not been quantified. In this study, the eco-friendly pavement cutter was applied to four residential areas in Seoul and Gyeonggi-do, and its cutting performance was quantified. As a result of the analysis, the eco-friendly pavement cutter showed cutting performance of 20.1~46.9sec/m, and the average was 33.5sec/m. In the future, we plan to conduct additional cutting experiments with various mixing ratios, materials, and depths to confirm the performance of eco-friendly road cutters in more detail.

유리창 청소장치의 개념 디자인 및 경제적 타당성 예측

김균태 ( Kim Kyoon-tai ),전영훈 ( Jun Young-hun ) 한국건축시공학회 2020 한국건축시공학회지 Vol.20 No.6

유리창 청소작업은 인력의존적이고, 고소에서 불안정한 자세로 수행하여 추락위험이 상존하는 작업이다. 따라서 작업원의 안전도 향상 방안이 시급한 상황이다. 본 연구에서는 건축물 외부 유리창 청소에 대하여 개념설계를 제시하고, 제시된 개념모델에 대한 경제적 타당성을 분석하였다. 제시된 모델은 창틀 등 돌출부를 회피하며, 상하부의 형상이 상이하더라도 대응이 가능하도록 고안하였다. 고안된 개념모델의 경제성을 분석한 결과, 편익비용 비율이 4.48로 1을 크게 상회하였다. 따라서 제안된 유리창 청소장치의 경제적 타당성은 충분할 것으로 기대된다. 본 논문에서 분석한 결과는 유리창 청소장치의 개발, 마케팅 등에 활용될 예정이다. The window cleaning works are manpower-dependent and are performed in an unstable posture at high altitude, so that there is a risk of falling. Therefore, there is an urgent need to improve the safety of workers. In this study, a conceptual design was proposed for the cleaning of exterior windows of a building, and the economic feasibility of the proposed conceptual model was analyzed. The proposed model is designed to avoid protrusions such as window frames, and to be able to respond even if the shapes of the upper and lower parts are different. As a result of analyzing the economic feasibility of the designed conceptual model, the benefit cost ratio was 4.48, which was significantly higher than 1. Therefore, the economic feasibility of the proposed window cleaning device is expected to be sufficient. The results analyzed in this paper will be used in the development and marketing of the window cleaning device.

저소음·분진회수형 도로절단기 개발의 타당성 분석

김균태(Kyoon Tai Kim) 응용생태공학회 2020 Ecology and resilient infrastructure Vol.7 No.4

도로포장 절단 작업에서 미세먼지를 많이 발생시키고 있어, 이 작업에서 미세먼지 발생량을 줄이는 것이 전체 미세먼지 관리에 매우 중요하다. 이러한 점에 착안하여, 본 연구에서는 도로절단 현장에서 발생하는 비산먼지를 회수하는 장치의 개념설계를 제안하고, 이의 도입에 대한 경제적 타당성을 분석하였다. 제안된 개념모델의 경제성을 분석한 결과, 편익비율이 2.96으로 1을 크게 상회하였다. 그리고 수익률은 62.78%로 도로포장 절단 실무자 면담을 통해 설정한 최소기대수익률 10%를 크게 상회하였으며, 손익분기점은 약 21.6개월로 분석되었다. 따라서 제안된 저소음・분진회수형 도로절단 장비의 경제적 타당성은 충분할 것으로 예상된다. A large amount of fine dust is generated during the process of pavement cutting. Consequently, reducing the amount of fine dust generated during pavement cutting is crucial for the overall management of fine dust. Based on this premise, in this study, a conceptual model is proposed for a device that can be employed for recovering scattered dust generated at the site of pavement cutting. The economic feasibility associated with the incorporation of the proposed model was analyzed. Results obtained from the economic feasibility analysis of the proposed conceptual model indicate that the benefit ratio is 2.96, which is significantly higher than 1. The rate of return is found to be 62.78%, which significantly exceeds the minimum expected rate of return (i.e., 10%), as established on the basis of interviews conducted with companies that implement pavement cutting. Furthermore, the break-even point is found to be at approximately 21.6 months. Hence, the proposed pavement cutter, which features dust suction and a low noise level, is economically feasible.

현장조사를 통한 인력의존형 유리창 청소 작업분석

김균태 ( Kim Kyoon-tai ),전영훈 ( Jun Young-hun ) 한국건축시공학회 2018 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.18 No.2

The purpose of this study is to analyze the work of the existing manpower dependent cleaning method by investigating the window cleaning site. In this study, detailed work contents were confirmed by on-site investigation and interview with experts, and the relationship, procedure, repetition work, and time required for each work were analyzed. The future analysis results will be used as a basic data for comparative analysis of productivity and economical efficiency with the window cleaning device to be developed.

3D 프린터를 이용한 비정형 건축 구조물 시공법의 기술적 한계 분석

김균태 ( Kim Kyoon-tai ),전영훈 ( Jun Young-hun ) 한국건축시공학회 2017 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.17 No.2

In this paper, we classify 3D printer technologies which are becoming a recent issue, and analyzed the features and limitations of the technology. As a result, we can see that there is no 3D printer technology that can produce a completely free-curved architectural structure. In order to construct a completely free-curved architectural structure with a 3D printer, it is necessary to draw up a new concept technique that complements the drawbacks of the two methods.