김선국 연구실
건축공학과 김선국
김선국 연구실은 건설관리 및 건설생산성 향상을 위한 첨단 기술 개발에 중점을 두고 있는 연구실입니다. 연구실은 건설현장에서 발생하는 자원 낭비와 환경오염 문제를 해결하기 위해, 철근 절단폐기물 최소화, 자원 효율화, CO2 배출 저감 등 지속가능한 건설관리 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 특히, 철근 절단 및 사용 최적화 알고리즘, 자동화된 물량 산출 시스템, BIM 및 디지털 트윈과 연계한 시공관리 기술 등은 국내외에서 높은 평가를 받고 있습니다.
연구실은 프리캐스트 콘크리트(PC) 부재의 현장 생산 및 설치 효율화, 비정형 콘크리트 패널의 자동화 생산 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 3D Carving, CNC, PCM(상변화물질) 몰드 등 첨단 제조기술을 활용하여, 예술적·기능적 요구를 동시에 만족시키는 고품질 콘크리트 패널의 신속하고 정확한 생산이 가능하도록 하였습니다. 이러한 기술은 생산성, 품질, 경제성, 시공성, 환경성 등 다양한 측면에서 혁신적인 개선을 이끌어내고 있습니다.
또한, 연구실은 건설현장 안전관리, 생산성 분석, 시공 자동화, 유지관리 시스템 등 건설 전주기에 걸친 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 다수의 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 실질적인 현장 적용성과 기술이전을 실현하고 있으며, 국내외 학술대회 및 산업계와의 활발한 교류를 통해 연구성과를 확산하고 있습니다.
김선국 연구실은 앞으로도 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷 등 첨단 ICT 기술과의 융합을 통해 건설관리의 디지털 전환을 선도할 계획입니다. 이를 통해 글로벌 지속가능발전목표(SDGs) 달성에 기여하고, 미래 건설산업의 패러다임 전환과 스마트 건설 실현에 앞장서는 연구실로 성장하고자 합니다.
연구실의 궁극적인 목표는 건설산업의 생산성 향상, 환경영향 최소화, 안전성 강화, 그리고 창의적이고 지속가능한 건축환경 조성에 기여하는 것입니다. 이를 위해 산학연 협력, 국제 공동연구, 현장 적용성 강화 등 다양한 전략을 추진하고 있으며, 미래 건설기술의 혁신을 이끌어갈 인재 양성에도 힘쓰고 있습니다.
Precast Concrete Technology
Unmanned Aerial Vehicles (UAV) in Construction
Sustainable Construction
지속가능한 건설관리 및 철근 절단폐기물 최소화 기술
김선국 연구실은 건설현장에서 발생하는 자원 낭비와 환경오염 문제를 해결하기 위해 지속가능한 건설관리 기술을 중점적으로 연구하고 있습니다. 특히 철근 절단폐기물의 최소화를 위한 최적화 알고리즘 개발에 집중하고 있으며, 이는 건설현장에서 발생하는 CO2 배출량 저감과 직접적으로 연결됩니다. 연구실은 다양한 구조물(슬래브, 벽체, 기둥, 보 등)에 적용 가능한 자동화된 철근 물량 산출 및 최적화 알고리즘을 개발하여, 설계 단계부터 시공, 유지관리까지 전 과정에서 자원 효율성을 극대화하고 있습니다.
이러한 연구는 기존의 수작업 중심의 철근 물량 산출 방식에서 벗어나, BIM 및 디지털 기술과 연계한 자동화 시스템을 통해 신속하고 정확한 물량 산출이 가능하도록 합니다. 이를 통해 입찰 경쟁력 강화, 시공 품질 향상, 원가 절감, 환경영향 최소화 등 다양한 실질적 효과를 도출하고 있습니다. 연구실은 실제 프로젝트 적용을 통해 알고리즘의 효과성을 검증하고 있으며, 국내외 학술지 및 특허를 통해 기술의 우수성을 인정받고 있습니다.
향후 연구실은 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷 등 첨단 ICT 기술과의 융합을 통해 건설관리의 디지털 전환을 선도하고, 글로벌 지속가능발전목표(SDGs) 달성에 기여하는 혁신적 건설관리 솔루션을 지속적으로 개발할 계획입니다.
프리캐스트 콘크리트 및 비정형 콘크리트 패널 생산 자동화
연구실은 프리캐스트 콘크리트(PC) 부재의 현장 생산 및 설치 효율화, 그리고 비정형 콘크리트 패널의 자동화 생산 기술 개발에 선도적 역할을 하고 있습니다. 기존의 공장 생산 방식에서 벗어나 현장 생산의 효율성과 경제성을 극대화할 수 있는 동적 시뮬레이션 모델, 생산-설치 통합관리 시스템, 그리고 자동화된 거푸집 및 몰드 설계 기술을 개발하였습니다. 특히, 비정형 곡면을 구현하는 3D Carving, CNC, PCM(상변화물질) 몰드 등 첨단 제조기술을 적용하여, 예술적·기능적 요구를 동시에 충족하는 고품질 콘크리트 패널의 신속·정확한 생산이 가능하도록 하였습니다.
이러한 기술은 설계자의 CAD 도면을 기반으로 자동으로 생산 데이터를 생성하고, 생산라인 및 현장 배치까지 최적화함으로써, 기존 수작업 대비 생산성, 품질, 경제성, 시공성, 환경성 등 모든 측면에서 혁신적인 개선을 이끌어냈습니다. 또한, 연구실은 관련 특허를 다수 보유하고 있으며, 실제 건설현장에 적용하여 기술의 실효성을 입증하였습니다. 비정형 콘크리트 패널의 대량생산 및 현장 적용을 위한 알고리즘, 시뮬레이션, 자동화 장치 등은 국내외 학계와 산업계에서 높은 평가를 받고 있습니다.
연구실은 앞으로도 디지털 트윈, BIM, 로보틱스 등과의 융합을 통해 건설 자동화 및 맞춤형 생산기술을 더욱 고도화할 계획입니다. 이를 통해 미래 건설산업의 패러다임 전환과 스마트 건설 실현에 기여하고, 창의적이고 지속가능한 건축환경 조성에 앞장설 것입니다.
1
Optimization of Rebar Usage and Sustainability Based on Special-Length Priority: A Case Study of Mechanical Couplers in Diaphragm Walls
Widjaja, Daniel Darma, Khant, Lwun Poe, 김선국, Kim, Kil Yong
SUSTAINABILITY, 2024
2
Special Length Priority Optimization Model: Minimizing Wall Rebar Usage and Cutting Waste
Kim, Dong-Jin, Khant, Lwun Poe, Widjaja, Daniel Darma, 김선국
BUILDINGS, 2024
3
Development of an Algorithm for Crane Trajectory Distance Calculation for Erection of Precast Concrete Members
김선국, Oh, Jinhyuk, Lim, Jeeyoung
BUILDINGS, 2024
1
3D Carving 기법을 적용한 비정형 콘크리트 패널 생산기술 개발(1/6)
2
거더교 상판 타설용 SMART form 기술 개발(1/1)
