iBeacon 위치인식 기술을 활용한 증강현실 기반 건축물 유지관리에 관한 기초적 연구

박우열 대한건축학회지회연합회 2019 대한건축학회연합논문집 Vol.21 No.1

Recently, with the development of information and communication technology, efforts have been made to integrate BIM and augmented reality technology into maintenance. The augmented reality is worth to be introduced because it has advantages of visualization and interaction. In order to introduce augmented reality into the maintenance that most of the work takes place in the indoor environment, it is essential to track the exact position of the user. this study suggests a location tracking method for indoor environment using iBeacon technology and the PSO(Particle Swarm Optimization) algorithm for optimal location. The parameters required for the proposed PSO location confirmation algorithm are presented through various experiments and the accuracy is verified by applying it to the actual indoor space. The result shows that the smaller the measurement result space, the smaller the measurement error and the smaller the standard deviation. The iBeacon-based location tracking technology can be applied sufficiently to provide the necessary information at the location where the user is located, rather than the task of checking the accurate location of the maintenance work. 최근 정보통신기술이 발달하면서 BIM과 증강현실 기술을 유지관리에 도입하려는 시도가 이루어지고 있다. 대부분의 작업이 실내 환경에서 이루어지는 유지관리에 증강현실을 도입하기 위해서는 사용자의 정확한 위치를 파악하는 것이 가장 핵심적이다. 본 연구는 iBeacon 기술을 활용하여 실내환경에 적용 가능한 위치 인식 방안을 제시하였으며, 최적 위치 확인을 위해 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리듬을 도입하여 적용가능성을 검토하였다. 제안한 PSO 위치 확인 알고리듬에 필요한 매개 변수를 다양한 실험을 통해 제시하였으며, 실제 실내 공간에 적용하여 정확도를 검증하였다. 측정 결과 공간이 작을수록 iBeacon 과의 거리값의 오차가 작기 때문이 측정 오차가 작고 표준편차 또한 작은 것으로 나타났다. 유지관리 업무가 정확한 위치를 검측하는 업무가 아니라 사용자에게 위치한 장소에 필요한 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다면 iBeacon을 기반으로 한 위치 인식기술은 충분히 적용가능할 것으로 판단된다.

Optimization Algorithms for Site Facility Layout Problems Using Self-Organizing Maps

박우열,안성훈 한국건축시공학회 2012 한국건축시공학회지 Vol.12 No.6

Determining the layout of temporary facilities that support construction activities at a site is an important planning activity, as layout can significantly affect cost, quality of work, safety, and other aspects of the project. The construction site layout problem involves difficult combinatorial optimization. Recently, various artificial intelligence(AI)-based algorithms have been applied to solving many complex optimization problems, including neural networks(NN), genetic algorithms(GA), and swarm intelligence(SI) which relates to the collective behavior of social systems such as honey bees and birds. This study proposes a site facility layout optimization algorithm based on self-organizing maps(SOM). Computational experiments are carried out to justify the efficiency of the proposed method and compare it with particle swarm optimization(PSO). The results show that the proposed algorithm can be efficiently employed to solve the problem of site layout.

신경망이론을 이용한 공동주택 초기사업비 예측에 관한 연구 ( A Neural Network Cost Model for Apartment Housing Projects in the Initial Stage )

박우열,차정환,강경인 대한건축학회 2002 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.18 No.7

A Study on the Loss Reduction Method of Reinforcing Bar through Case Study

박우열,정현옥,강태경,조훈희 한국건축시공학회 2010 한국건축시공학회지 Vol.10 No.4

Rebar work accounts for approximately 30% of the total construction costs for rebars and concrete. Recently, the high rising prices of rebars have become one of the principle factors of rising construction costs. Therefore,construction companies are putting much effort into loss reduction of rebars. Consequently, in this study, we wished to present loss reduction methods of rebars before the preparation of the placing drawings. To devise such methods,we collected previous case studies and analyzed methods that were applied for loss reduction. As a result of the analysis, we were able to find the following methods for loss reduction of rebars: method of reducing the number of splices at the mat foundation, method of reducing splice length at the internal columns or walls of the underground parking lot, method of reducing cap-ties of internal beams of basement floors excluding perimeter beams, and method of reducing anchorage length at the internal column or wall of the underground parking lot. Based on those analysis results, we presented our own loss reduction methods of rebars. Applying our methods resulted in considerable loss reduction.

국내 철근공사 배근상세 개선방안에 관한 연구

박우열,윤석헌,강경인,김백중,조훈희,정현옥 한국건축시공학회 2008 한국건축시공학회지 Vol.8 No.1

The reinforcing steel process is composed of the development of placing drawing, cutting and bending, and the placement and fabrication of the reinforcement, and is participated in by reinforcement detailer, the fabricator and placer. Because the reinforcing steel process-from estimating and rebar detailing, to production, material tracking, billing, and general accounting-is conducted by many participant, reinforcement details based on building code and reinforcing bar detailing standards are essential. The process, however, holds some problems. Building code has been revised recently, and the utilization of placing drawings was proved to be low, and the reinforcement estimating in early stage of the process is below what is required for placement.Therefore, in this study, a survey was conducted to the reinforcement detailer, the fabricator and placer of domestic construction industry. According to the analysis of the survey, the reinforcement details on site was not standardized. The improvement in reinforcing steel detailing standards was sought by analyzing the results of the survey including reinforcement constructability

양방향 나사산 체결방식을 활용한 완전밀착형 커플러의 시공성 분석

박우열,홍성욱,양진국,고석화,안성훈 한국건축시공학회 2014 한국건축시공학회지 Vol.14 No.1

A tightened coupler with two way-threading is suggested to overcome the previous one-way threaded coupler. Theexperiment and a mock-up test were conducted to analyze the constructability of the suggested coupler. The aim of the mock-up test was to assemble the suggested coupler in horizontal rebar of mat footing and vertical rebar of semi-fabricated column bars. The method using the suggested coupler in semi-fabricated column bars is developed by analyzing the problem of fabricated column bars using the one-way threaded coupler. The result of the mock-up test showed that the time required to assemble the suggested coupler in the horizontal bars is shorter than it is for the one-way threaded coupler. In addition, the method using the suggested coupler in semi-fabricated column bars has advantages such as lower working loads, supporting safe work and strongly tightening the rebar. From these results, it is revealed that the suggested coupler is adequate to use in rebar work in terms of cost, quality and time. 본 연구에서는 기존의 일방향 나사산 커플러 이음을 개선한 양방향 나사산 체결방식을 활용한 완전밀착형 커플러를 제안하고 시공성을 분석하였다. 시공성을 분석하기위해 실물 실험 모형을 설치하여 실험하였다. 수평철근은매트기초의 수평철근을 대상으로 실험하였다. 수직철근의 경우 기존 선조립 커플러 이음 공법의 문제점을 분석하여 반조립 커플러 이음 공법을 제안한 후 적용하였다. 적용결과 수평철근의 경우 D25와 D29 모두 양방향 나사산 커플러 이음의 체결시간이 기존 커플러 이음보다 짧은것으로 나타났다. 수직철근은 반조립 형태로 배근할 경우기둥 주근 한 개를 약15초에 체결할 수 있는 것으로 나타났다. 기존 현장 조립 커플러 이음에 비해 쉽고 안전하게작업할 수 있고, 철근을 완전하게 밀착시킬 수 있기 때문에 품질 및 비용, 공기 측면에서 충분히 활용가능할 것으로 판단된다.

서포트 벡터 회귀분석을 이용한 공동주택 공사비 예측에 관한 연구

박우열,김광희 대한건축학회 2007 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.23 No.4

At the early stages where construction costs are estimated under a high level of uncertainty about the project future, accurate estimating becomes crucial to the setting of appropriate project budgets and to control of the construction costs. The purpose of this study was to develop the predicting model of preliminary cost estimates using support vector regression(SVR). Data used in this study are apartment houses' cost constructed from 1997 to 2000 in Seoul. In order to develop the SVR model, the Gaussian radical basis function is used as the Kernel function of SVR, and the parameters(C, ε, γ) is varied to select optimal values for the best prediction performance. The results showed that the SVR model provides a promising alternative for predicting construction cost of apartment housing projects at the early project stage.

들뢰즈의 ‘의미의 논리’ 관점에서 본 렘 콜하스 건축의 반효과화

박우열 대한건축학회지회연합회 2016 대한건축학회연합논문집 Vol.18 No.1

본 연구는 들뢰즈가 ‘의미의 논리’에서 제기한 반효과화의 관점에서 렘 콜하스의 건축작품을 분석하였다. 들뢰즈의 생성의 관점에서 보면 우리에게 고정되고 필수적인 항으로 주어지는 것들은 우연적이며 임의적인 것이다. 또한 역설 및 익살/유머, 포괄적 선언과 같은 반효과화의 수법은 발생적인 차원을 드러낸다. 분석결과 렘 콜하스의 독특한 스타일인 캔틸레버 방식으로 부양된 박스형 매스나 반건축적인 유연한 직물을 사용하여 공간을 한정하는 수법, 의도적으로 기울인 기둥이나 벽면, 내외부를 연결하는 순환적 동선, 이질적 프로그램 공간의 상호 열림과 같은 수법은 기존의 건축원리가 전제로 삼고 있는 차원을 드러내고 그것의 근거가 없음을 드러내는 반효화화의 수법으로 충분한 가치가 있다고 판단된다. This study made an attempt to analysis the building project of Rem Koolhaas based on the analysis of Deleuze by counter-effectuation of ‘logic of sense’. From generative point of view by Deleuze, any elements given to us as something fixed and indispensible are causal and arbitrary. The sense of the language is also the effect of the metaphysical surface. Deleuze also insists that paradox, humor, and inclusive disjunction are the counter-effectuation method that reveals the generative level. The interpreted results of the Rem Koolhaas building project using this analytical framework could be confirmed to interpret and understand the usefulness of modern architecture. It is confirmed that the consistent style of the building project of Rem Koolhaas-the raised box-shaped mass using cantilever structure method, the determination some space by anti-architectural flexible fabrics, intentionally tilted column and wall, the circulation flow connecting inside and outside, and the mutual openness of disparately programmed spaces-reveal and arbitrary prerequisite that the existing architectural principle is built on, and revealed that there is not any ground for that prerequisite.

Particle Swarm Optimization을 이용한 제설차량 작업구간 할당 및 제설전진기지 위치 최적화

박우열,김근영,김선영,김희재,Park, U-Yeol,Kim, Geun-Young,Kim, Sun-Young,Kim, Hee-Jae 한국건축시공학회 2017 한국건축시공학회지 Vol.17 No.4

본 연구는 제설작업의 효율성을 높일 수 있도록 제설차량의 작업구간 할당 및 제설기지 위치를 최적화할 수 있는 PSO 알고리듬을 제시하였다. 기존의 PSO 알고리듬을 개선하여 해공간의 탐색 성능을 높일 수 있는 개선된 알고리듬을 제시하였으며, 제설차량의 작업구간 할당 문제에 적용할 수 있도록 개체의 표현 및 적합도 합수값을 제시하였다. 또한 제시한 알고리듬의 타당성을 검증하기 위하여 지자체의 실제 사례에 적용하였으며, 기존 알고리듬과 개선된 알고리듬을 비교하였다. 그 결과 개선된 PSO의 경우 기존 알고리듬보다 폭넓게 해공간을 탐색하여 지역해에 빠지지 않고 더 우수한 해를 도출하는 것을 알 수 있다. 또한 개별 제설차량의 작업부하가 평준화될 수 있도록 작업구간을 할당할 수 있으며, 할당된 작업구간에 가장 가까운 지점을 도출하여 제설전진기지의 위치를 결정하는데 활용될 수 있음을 알 수 있었다. This study suggests PSO(Particle Swarm Optimization) algorithm that optimizes the snowplow route allocation and the location of the snow control material storage to improve the efficiency in snow removal works. The modified PSO algorithm for improving the search capacity is proposed, and this study suggests the solution representation, the parameter setting, and the fitness function for the given optimization problems. Computational experiments in real-world case are carried out to justify the proposed method and compared with the traditional PSO algorithms. The results show that the proposed algorithms can find the better solution than the traditional PSO algorithms by searching for the wider solution space without falling into the local optima. The finding of this study is efficiently employed to solve the optimization of the snowplow route allocation by minimizing the workload of each snowplow to search the location of the snow control material storage as well.

일본의 발주자 사업비 관리 및 실적공사비 활용 실태 조사

박우열 한국건설산업연구원 2006 한국건설산업연구원 WORKING PAPER Vol.2006 No.1

  The purpose of this study is to investigate and analyze the policy and cost estimation methods related to project budget establishment of public works projects in Japan, instead of analyzing the problem of the related system and suggesting solutions to the problems. This study is composed of four chapters as follows;<BR>  The first chapter considers the basic concept of estimation in public works, and analyzes the project budget establishment system related to the bidding and contract methods, and related regulations of public works. The delivery method of public works in Japan is characterized by general competitive bid and the lowest price bidding system. And also, planning-price restricts the upper limit of contracting-price(the upper limit constraint) and is calculated by the lump sum. Therefore, contracting-price cannot exceed planning-price, and a contract is made by a lump sum contract. The unit price-type estimation method that is introduced lately, also apply a lump sum contract. After the signing of a lump sum contract between the contractor and owner, the unit prices is agreed on.<BR>  The second chapter reviews 「The Capital Cost Estimate method」 that has been used to estimate planning-price since public works was conducted under government management. This method uses standard work efficiency(Bugakari) to total the materials cost, labor cost, machinery cost, after the construction process is considered to complete the project in advance, Because planning-price has to be estimated based on the actual market price, the capital cost estimate method periodically surveys the several items - materials cost, labor cost, machinery cost, standard work efficiency, overhead cost, etc. - to obtain the present market price.<BR>  In chapter 3, 「Market price(Sijou Tanka)」 estimation method is analyzed, that form a part of "Public Project Cost Reconstruction", and that started in 1993. The basic concept of market price estimation method and the survey method of the market price is described in detail. The present capital cost estimation method surveys the market price between a subcontractor and a labor(or a supplier of machinery), but market price estimation method surveys the market price between the main contractor and the subcontractor. and also, the present method calculates the direct cost divided by the materials cost, labor cost, and machinery cost, etc. in detail, but market price estimation method uses the unit price per execution unit and quantity.<BR>  Chapter 4 deals with 「Unit Price-type estimation method」 introduced as a government "Cost Structure Reform" measure intended to revise all implementation processes in public works projects from cost perspective. The introduction of the unit price-type estimation method is an effort to replace the capital cost estimate method, with the construction unit price method that does not use productivity. The major anticipated effects of introducing the unit price-type estimation method are improving the explicability of an estimated price, simplifying the clarification of the work cost of target object units, and reducing cost estimation. Because the direct cost and indirect cost for each work item are combined, the relationship between the constructed object and the price is clear. In a case of where the execution quantity is changed, the change of the contract price will be naturally determined because of the agreement on the unit price.<BR>  The estimation method of public works in Japan is being changed, from the capital cost estimate method to the unit price-type method that does not use work efficiency. It is recognized as an effort to meet the challenge of international construction environment, and as structure reform measure intended to revise all implementation process in public works projects from the cost perspective. As the construction industry of Japan is similar to t   본 보고서는 일본의 공공공사 진행과정에서 예정가격 산정과 관련된 정책 및 적산제도의 실태를 파악하고 조사하는 것으로 범위를 한정하였다. 따라서 관련제도가 가지고 있는 문제점을 분석하여 개선안을 도출하기보다는, 관련규정 및 문헌을 바탕으로 실상을 파악하고 정리하는 데 중점을 두고 기술하였다.<BR>  제1장에서는 우선 공공공사의 진행과정에서 적산의 의미를 살펴보고, 공공공사조달제도를 규정하고 있는 관련 규정과 입ㆍ낙찰제도에서 중요한 위치를 차지하고 있는 예정가격제도에 대하여 기술하였다. 일본의 공공조달제도는 일반경쟁입찰과 예정가격에 의한 최저가 자동낙찰제를 특징으로 하고 있다. 여기서 예정가격의 중요한 특징은 계약금액의 상한을 구하는 상한 구속성과 총액주의를 들 수 있다. 따라서 계약금액은 예정가격을 초과할 수 없으며, ‘일식총액 청부계약’의 형태로 계약이 이루어진다. 최근에 실시된 「유닛 프라이스형 적산방식」에서도 총액주의가 적용되어 총액으로 계약한 후 단가를 합의하는 방식으로 이루어지게 된다. 또한 예정가격은 거래실례가격을 바탕으로 작성하도록 규정하고 있기 때문에, 적상에 의한 적산방식에서는 자재단가, 노무단가, 기계경비 등을 주기적으로 조사하여 현재의 거래가격을 반영하고 있으며, 「시장단가방식」과 「유닛 프라이스형 적산방식」도 이러한 이념을 따른 것으로 파악할 수 있다.<BR>  제2장에서는 직영방식으로 공공공사를 실시하던 시대부터 예정가격을 작성하는데 사용되어 온 「적상에 의한 적산방식」을 기술하였다. 적상방법은 목적물을 완성하기 위한 시공 프로세스를 상정하고, 개별 공정에 대한 표준적인 자재, 노무, 기계경비의 소요량을 규정한 표준보패(步掛)를 바탕으로 공사비를 산출한다. 또한 실제의 거래가격을 반영하고 표준적인 가격을 산출하기 위해 발주자가 실시하는 각종 기준류(보패, 자재단가, 노무단가, 제경비 등)의 업데이트 방법과 실태를 기술하였다. 또한 세분화되고 복잡한 적산업무를 통일화하여 일관성 있는 관리를 위하여 1991년부터 적용하고 있는 「신토목공사 적산대계」에 대하여 기술하였다.<BR>  제3장에서는 공공공사 코스트개혁의 일환으로서 1993년부터 시행되고 있는 「시장단가」를 이용한 적산방식의 개념과 시장단가의 조사방법에 대하여 기술하였다. 기존의 적상방식은 하청업자와 노무자 혹은 기자재공급자 사이의 거래를 바탕으로 가격을 조사하여 거래가격을 반영하는 방식이지만, 시장단가방식은 원청업체와 하청업체 사이의 거래가격을 조사한다. 또한 기존의 적산방식이 직접공사비를 재료비, 노무비, 하청경비 등으로 구분하여 산출한 것과 비교하여 시장단가방식은 이를 모두 포함한 시공단위당의 거래단가를 사용하는 점에 큰 차이가 있다. 또한 시장단가방식은 아니지만 자재단가 등에 시장성을 향상하기 위한 조치로서 「주요자재 견적공모 적산방식」에 대해서도 기술하였다.<BR>  제4장에서는 공공공사 코스트개혁의 일환으로 가장 최근(2004년 12월)에 실시된 「유닛 프라이스형 적산방식」에 대해 국토교통성의 해설서를 바탕으로 기술하였다. 이 방식은 「시장 단가방식」이 가지고 있던 한계점을 극복하여, 계약당사자인 발주자와 1차 원청인 종합건설업 체 사이의 거래가격을 기본으로 하고 있으며, 양자가 유닛마다 합의한 가격을 데이터베이스화하고, 이를 바탕으로 예정가격을 산정하는 특징을 가지고 있다. 기존의 적상방식에서 간접공사비 항목으로 구분되었던 것 중에서 직접공사비 항목의 수량과 연계되는 것은 직접공사비(유닛)로 편성하여 직접공사와 관련된 공사비의 설명력을 높였으며, 공사비 구성이 적상방식의 예정가격 구성과 비교하여 바뀌게 되었다. 또한 기존의 방식과는 달리 총가계약 단가합의 방식으로 계약하기 때문에 설계변경에도 유연하게 대처할 수 있는 특징을 가지고 있다.<BR>  이와 같이 일본의 적산제도는 과거의 직영방식체제에서 확립되었던 적상방식에서 시장단가 방식과 유닛 프라이스형 적산방식으로 변화해 가고 있으며 다양한 제도개선이 시도되고 있다. 이는 국제적인 건설환경 변화에 대처하고 공공공사 코스트절감 등 구조개혁의 일환으로 시행된 것으로 파악할 수 있다. 일본은 우리나라와 가장 비슷한 건설환경을 가지고 있다고 볼 수 있다. 따라서 본 보고서의 내용이 우리나라 적산제도를 둘러싼 제도의 개선에 참고가 되기를 기대한다.