스마트 프리팹 구조의 실용화를 위해 디지털 설계모델-디지털제작모델-물류모델-가설모델-성능모델로 이어지는 정보전달체계를 개발하고 자동화 생산 설비와 고정밀 품질관리기술에 기반한 프리팹 생산기술을 개발하고 이를 자체 실증과 통합 테스트베드를 통해 사업화함. 3개의 구성기술로 이루어진 연구를 수행하여 공통적인 원천기술과 프리팹 구조의 스마트화 기술을 개발함
(구성기술 1) 프리팹 도로구조물의 설계와 제작을 지원하는 디지털 엔지니어링 모델 개발 및 실증
- 도로선형에 맞춰 프리팹 구조의 자동 배치 및 형상 설계(철근 상세, 피복 두께 등) 등이 가능한 디지털 설계 모델링 기술 개발
- 프리팹 구조의 미학적 형상 구현을 위한 알고리즘 및 미학적 프리팹 거푸집 생산 기술
- 디지털 설계 모델과 제작장비(로봇, 프린팅, 가공장비 등) 간 데이터 연동 및 원격·자동화 시공 지원(프리팹 구조 제작 정보 제공)을 위한 디지털 제작 모델 개발
- 프리팹 구조의 제품 성능 피드백을 위한 센싱기반 핵심구조 AI 모듈 및 성능 모델 시스템 개발
- 프리팹 구조프리팹 구조 선형연동 기술 및 제작 지원을 위한 데이터(제작 절차, 소요시간, 물량 등) 분석 알고리즘 개발
- 가상의 고속도로를 대상으로 디지털 설계 모델 적용 및 도로구조물 프리팹 부재의 디지털 설계 모델 / 제작/가설 실증
- 도로구조물 프리팹 구조의 DfMA를 위한 디지털 설계 모델 / 제작 모델 간 정보전달 체계서 개발
○ (구성기술 2) 콘크리트 프리팹 제작/시공 혁신 기술 개발
- 콘크리트 프리팹 부재 고정밀 생산을 위한 자동화 시스템 구축
- 구조용 용접철근매트 스마트 생산시스템 및 생산/물류관리 시스템 구축
- 프리팹 제작 공정의 금형, 철근 배근, 완성 프리팹 부재의 실시간 검측을 위한 3D 메쉬정합을 이용한 형상계측 기술 개발
- 프리팹 구조 및 연결부에 대한 성능검증 표준절차 및 지침 개발
○ (구성기술 3) 강구조 프리팹 제작/시공 혁신 기술 개발
- 강거더의 설계, 제작 및 시공 전 과정을 연계하여 최적화한 프리팹 강거더 기술
- 프리팹 강구조물 디지털 모델에 기반한 프리팹 강구조물 자동화 제작 기술 개발 및 실증
- 프리팹 강합성 거더교 조립시공 촉진을 위한 연결구조, 인테그랄 부재, 시공자동화 공정 및 강구조물 실시간 품질검사 기술 개발 및 실증
- 프리팹 강구조의 LRFD(한계상태설계법)기반 설계 툴 및 제작 구조전개 자동화 기술개발
스마트 프리팹 구조의 실용화를 위해 디지털 설계모델-디지털제작모델-물류모델-가설모델-성능모델로 이어지는 정보전달체계를 개발하고 자동화 생산 설비와 고정밀 품질관리기술에 기반한 프리팹 생산기술을 개발하고 이를 자체 실증과 통합 테스트베드를 통해 사업화함. 3개의 구성기술로 이루어진 연구를 수행하여 공통적인 원천기술과 프리팹 구조의 스마트화 기술을 개발함
(구성기술 1) 프리팹 도로구조물의 설계와 제작을 지원하는 디지털 엔지니어링 모델 개발 및 실증
- 도로선형에 맞춰 프리팹 구조의 자동 배치 및 형상 설계(철근 상세, 피복 두께 등) 등이 가능한 디지털 설계 모델링 기술 개발
- 프리팹 구조의 미학적 형상 구현을 위한 알고리즘 및 미학적 프리팹 거푸집 생산 기술
- 디지털 설계 모델과 제작장비(로봇, 프린팅, 가공장비 등) 간 데이터 연동 및 원격·자동화 시공 지원(프리팹 구조 제작 정보 제공)을 위한 디지털 제작 모델 개발
- 프리팹 구조의 제품 성능 피드백을 위한 센싱기반 핵심구조 AI 모듈 및 성능 모델 시스템 개발
- 프리팹 구조프리팹 구조 선형연동 기술 및 제작 지원을 위한 데이터(제작 절차, 소요시간, 물량 등) 분석 알고리즘 개발
- 가상의 고속도로를 대상으로 디지털 설계 모델 적용 및 도로구조물 프리팹 부재의 디지털 설계 모델 / 제작/가설 실증
- 도로구조물 프리팹 구조의 DfMA를 위한 디지털 설계 모델 / 제작 모델 간 정보전달 체계서 개발
○ (구성기술 2) 콘크리트 프리팹 제작/시공 혁신 기술 개발
- 콘크리트 프리팹 부재 고정밀 생산을 위한 자동화 시스템 구축
- 구조용 용접철근매트 스마트 생산시스템 및 생산/물류관리 시스템 구축
- 프리팹 제작 공정의 금형, 철근 배근, 완성 프리팹 부재의 실시간 검측을 위한 3D 메쉬정합을 이용한 형상계측 기술 개발
- 프리팹 구조 및 연결부에 대한 성능검증 표준절차 및 지침 개발
○ (구성기술 3) 강구조 프리팹 제작/시공 혁신 기술 개발
- 강거더의 설계, 제작 및 시공 전 과정을 연계하여 최적화한 프리팹 강거더 기술
- 프리팹 강구조물 디지털 모델에 기반한 프리팹 강구조물 자동화 제작 기술 개발 및 실증
- 프리팹 강합성 거더교 조립시공 촉진을 위한 연결구조, 인테그랄 부재, 시공자동화 공정 및 강구조물 실시간 품질검사 기술 개발 및 실증
- 프리팹 강구조의 LRFD(한계상태설계법)기반 설계 툴 및 제작 구조전개 자동화 기술개발
스마트 프리팹 구조의 실용화를 위해 디지털 설계모델-디지털제작모델-물류모델-가설모델-성능모델로 이어지는 정보전달체계를 개발하고 자동화 생산 설비와 고정밀 품질관리기술에 기반한 프리팹 생산기술을 개발하고 이를 자체 실증과 통합 테스트베드를 통해 사업화함. 3개의 구성기술로 이루어진 연구를 수행하여 공통적인 원천기술과 프리팹 구조의 스마트화 기술을 개발함
？ (구성기술 1) 프리팹 도로구조물의 설계와 제작을 지원하는 디지털 엔지니어링 모델 개발 및 실증
- 도로선형에 맞춰 프리팹 구조의 자동 배치 및 형상 설계(철근 상세, 피복 두께 등) 등이 가능한 디지털 설계 모델링 기술 개발
- 프리팹 구조의 미학적 형상 구현을 위한 알고리즘 및 미학적 프리팹 거푸집 생산 기술
- 디지털 설계 모델과 제작장비(로봇, 프린팅, 가공장비 등) 간 데이터 연동 및 원격·자동화 시공 지원(프리팹 구조 제작 정보 제공)을 위한 디지털 제작 모델 개발
- 프리팹 구조의 제품 성능 피드백을 위한 센싱기반 핵심구조 AI 모듈 및 성능 모델 시스템 개발
- 프리팹 구조프리팹 구조 선형연동 기술 및 제작 지원을 위한 데이터(제작 절차, 소요시간, 물량 등) 분석 알고리즘 개발
- 가상의 고속도로를 대상으로 디지털 설계 모델 적용 및 도로구조물 프리팹 부재의 디지털 설계 모델 / 제작/가설 실증
- 도로구조물 프리팹 구조의 DfMA를 위한 디지털 설계 모델 / 제작 모델 간 정보전달 체계서 개발
○ (구성기술 2) 콘크리트 프리팹 제작/시공 혁신 기술 개발
- 콘크리트 프리팹 부재 고정밀 생산을 위한 자동화 시스템 구축
- 구조용 용접철근매트 스마트 생산시스템 및 생산/물류관리 시스템 구축
- 프리팹 제작 공정의 금형, 철근 배근, 완성 프리팹 부재의 실시간 검측을 위한 3D 메쉬정합을 이용한 형상계측 기술 개발
- 프리팹 구조 및 연결부에 대한 성능검증 표준절차 및 지침 개발
○ (구성기술 3) 강구조 프리팹 제작/시공 혁신 기술 개발
- 강거더의 설계, 제작 및 시공 전 과정을 연계하여 최적화한 프리팹 강거더 기술
- 프리팹 강구조물 디지털 모델에 기반한 프리팹 강구조물 자동화 제작 기술 개발 및 실증
- 프리팹 강합성 거더교 조립시공 촉진을 위한 연결구조, 인테그랄 부재, 시공자동화 공정 및 강구조물 실시간 품질검사 기술 개발 및 실증
- 프리팹 강구조의 LRFD(한계상태설계법)기반 설계 툴 및 제작 구조전개 자동화 기술개발
스마트 프리팹 구조의 실용화를 위해 디지털 설계모델-디지털제작모델-물류모델-가설모델-성능모델로 이어지는 정보전달체계를 개발하고 자동화 생산 설비와 고정밀 품질관리기술에 기반한 프리팹 생산기술을 개발하고 이를 자체 실증과 통합 테스트베드를 통해 사업화함. 3개의 구성기술로 이루어진 연구를 수행하여 공통적인 원천기술과 프리팹 구조의 스마트화 기술을 개발함 (구성기술 1) 프리팹 도로구조물의 설계와 제작을 지원하는 디지털 엔지니어링 모델 개발 및 실증 - 도로선형에 맞춰 프리팹 구조의 자동 배치 및 형상 설계(철근 상세, 피복 두께 등) 등이 가능한 디지털 설계 모델링 기술 개발 - 프리팹 구조의 미학적 형상 구현을 위한 알고리즘 및 미학적 프리팹 거푸집 생산 기술 - 디지털 설계 모델과 제작장비(로봇, 프린팅, 가공장비 등) 간 데이터 연동 및 원격·자동화 시공 지원(프리팹 구조 제작 정보 제공)을 위한 디지털 제작 모델 개발 - 프리팹 구조의 제품 성능 피드백을 위한 센싱기반 핵심구조 AI 모듈 및 성능 모델 시스템 개발 - 프리팹 구조프리팹 구조 선형연동 기술 및 제작 지원을 위한 데이터(제작 절차, 소요시간, 물량 등) 분석 알고리즘 개발 - 가상의 고속도로를 대상으로 디지털 설계 모델 적용 및 도로구조물 프리팹 부재의 디지털 설계 모델 / 제작/가설 실증 - 도로구조물 프리팹 구조의 DfMA를 위한 디지털 설계 모델 / 제작 모델 간 정보전달 체계서 개발 ○ (구성기술 2) 콘크리트 프리팹 제작/시공 혁신 기술 개발 - 콘크리트 프리팹 부재 고정밀 생산을 위한 자동화 시스템 구축 - 구조용 용접철근매트 스마트 생산시스템 및 생산/물류관리 시스템 구축 - 프리팹 제작 공정의 금형, 철근 배근, 완성 프리팹 부재의 실시간 검측을 위한 3D 메쉬정합을 이용한 형상계측 기술 개발 - 프리팹 구조 및 연결부에 대한 성능검증 표준절차 및 지침 개발 ○ (구성기술 3) 강구조 프리팹 제작/시공 혁신 기술 개발 - 강거더의 설계, 제작 및 시공 전 과정을 연계하여 최적화한 프리팹 강거더 기술 - 프리팹 강구조물 디지털 모델에 기반한 프리팹 강구조물 자동화 제작 기술 개발 및 실증 - 프리팹 강합성 거더교 조립시공 촉진을 위한 연결구조, 인테그랄 부재, 시공자동화 공정 및 강구조물 실시간 품질검사 기술 개발 및 실증 - 프리팹 강구조의 LRFD(한계상태설계법)기반 설계 툴 및 제작 구조전개 자동화 기술개발
본 과제는 다리나 건축물을 만들 때 미리 만들어진 부품(프리캐스트)을 현장에서 빠르게 조립하고, 필요에 따라 쉽게 교체할 수 있는 똑똑한 건설 기술을 개발하는 연구임. 특히 복잡하거나 특이한 모양의 구조물도 효율적으로 만들고, 오래 사용할 수 있도록 하는 것을 목표로 함.
연구 목표는 부분 교체 및 조립이 가능하고 다양한 형태에 대응하는 프리캐스트 바닥판 급속시공 기술과, 시공성 및 경제성을 확보한 지능형 교각 급속시공 최적화 기술을 개발하는 데 있음. 또한, 교통 통제를 최소화하고 환경에 미치는 영향을 줄이는 친환경 부분 해체 기술을 확보하여 교량의 경제적 장수명화를 구현하는 것임.
핵심 연구 내용은 부분 교체 및 조립이 가능하며 비정형 선형에 대응하는 프리캐스트 바닥판 연속화 기술 개발을 통해 경제적인 교량 바닥판 장수명화 기술을 확보하는 것임. 변단면 및 비정형 단면에 대한 제작 기술을 확보하고, 시공성과 경제성을 높이는 IT 접목 교각 급속시공 최적화 기술을 개발함. 더불어 교통 통제를 최소화하고 콘크리트 폐슬러지와 비산먼지 등을 획기적으로 줄일 수 있는 친환경 부분 해체 기술을 개발함.
기대 효과는 부분 교체용 프리캐스트 바닥판 연결 기술 개발을 통한 경제적 장수명화 기술 확보에 있음. 비정형 급속시공 바닥판 기술 및 변단면 프리캐스트 교각 기술 개발을 통해 현장 조건 대응률을 높이는 기술 확보가 가능함. 또한, 교량 상하부의 기계화 정밀 제작 및 시공 기술 확보와 폐슬러지, 비산먼지 저감 친환경 부분 해체 기술 확보를 통해 건설 현장의 효율성과 환경성을 크게 개선할 것으로 전망됨.