도저 머신 가이던스 시스템 적용에 따른 토공 정지작업의 성능향상 = Improved Performance of Earthwork Grading Work by Applying Dozer Machine Guidance System

국문 초록 (Abstract)

도저는 토공작업의 성능에 큰 영향을 미치며 건설작업에서 중요한 장비 요소로써 사용된다. 본 연구를 위해 개발된 도저 머신 가이던스 시스템은 최소한의 측량지원을 바탕으로 정확한 토공 속성정보를 도저 운전기사에게 실시간으로 제공하기 때문에 목표로 하는 시공단면을 빠르고 정확하게 생성할 수 있는 미래기술이다.
본 연구의 목적은 실제 토공현장에서 도저 정지작업을 시행한뒤, 수집된 데이터를 바탕으로 도저 머신가이던스 시스템 유무에 따른 성능향상을 정량적으로 분석하여 전통적 방식의 도저운용방식 대비 시공측면에서 얻는 이점에 대해 살펴보는 것이다. 성능향상 분석을 위해 1) 생산성과 2) 품질의 두 가지 관점에서 시스템 도입효과를 검토했다. 여기서 생산성은 단위시간에 도출되는 작업량을 의미하며, 시공단면의 품질은 계획도면 상의 계획고에서 벗어나는 정도인 정확도와 시공단면의 균일한 정도를 나타내는 정도편차를 의미한다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해 도저 블레이드의 제어모드에 따라 Machine guidance(수동) 및 Machine control(자동) 두 가지로 구분했으며, 실제 토공 현장에서 수집된 데이터를 비교분석하여 시스템 도입의 효과를 검증했다. 데이터 분석결과에 따르면 도저 머신 가이던스 시스템을 적용했을 때, 전통적 도저 정지작업에 대비해 생산성 및 품질측면에서 높은수준의 성능향상을 확인했다. 본 연구의 결과는 다양한 건설장비 및 건설현장에서의 스마트 시공 확대적용을 위한 향후 연구의 사전정보로 활용될 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 차 례
• I. 서론 1
• 1. 연구의 배경 1
• 2. 연구의 목적 3
• 3. 연구방법 5
• II. 연구동향 7
• 1. 국내 외 머신 가이던스 기술동향 7
• 2. 머신 가이던스 연구사례 9
• III. 도저 머신 가이던스 적용 프로세스 12
• 1. 전통적 방식의 도저 운용 프로세스 12
• 2. 도저 머신 가이던스 운용 프로세스 13
• 가. 도저 머신가이던스 13
• 나. 머신 가이던스 및 머신 컨트롤 15
• 다. 3D 계획도면 16
• 다. 현지반고 지형모델 17
• IV. 도저 머신 가이던스 시뮬레이션 검증 19
• 1. 블레이드 위치 및 자세 19
• 2. 시뮬레이션 검증 21
• V. Case Study : 도저 정지작업 테스트 26
• 1. 전통적 방식의 도저 정지작업 테스트 26
• 2. 도저 머신 가이던스 정지작업 테스트 28
• VI. 도저 머신 가이던스 성능분석 및 결과 30
• 1. 생산성 분석 30
• 가. 표준 품셈에 따른 정지작업 생산성 분석 30
• 나. 실증 테스트를 통한 정지작업 생산성 분석 31
• 2. 시공단면 품질분석 34
• 가. 토탈 스테이션 검측을 통한 품질분석 34
• 나. 스캐닝을 통한 품질분석 39
• VII. 결론 및 고찰 43
• 참고문헌 46
• Abstract 51