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목차

표제지=0,1,1

제출문=0,2,1

요약문=i,3,3

Executive Summary=iv,6,3

제목차례=vii,9,3

표차례=x,12,2

그림차례=xii,14,4

제1장 서론=1,18,1

제1절 연구의 필요성 및 목적=1,18,1

제2절 연구의 목표 및 내용=2,19,1

1. 연구의 최종목표=2,19,1

2. 연차별 연구목표 및 내용=2,19,1

3. [3차년도] 연구추진체계=3,20,2

제2장 국내외 기술개발 현황=5,22,1

제1절 흄관의 종류 및 특성=5,22,1

1. 흄관의 종류=5,22,4

2. 흄관의 특성=8,25,1

제2절 흄관 매설방법에 관한 고찰=9,26,1

1. 표준시방서=10,27,1

2. 전문시방서=11,28,2

3. 흄관매설 작업현황=13,30,4

4. 위험요소 파악=17,34,3

제3절 자동화장비 연구개발 현황=20,37,1

1. 건설산업의 자동화=20,37,3

2. 관련 연구동향=22,39,6

제4절 개발장비의 요소기술 분석=28,45,1

1. 자동화장비 개발공정=28,45,10

2. 개발장비의 요소 기술=37,54,17

3. 개발장비의 개념도=53,70,2

제3장 연구개발 수행내용 및 결과=55,72,1

제1절 프로토타입의 구축=55,72,1

1. 설계사양=55,72,4

2. 상세설계=59,76,12

3. 제어부 설계=71,88,16

제2절 개발장비의 현장실험 결과 분석=87,104,2

1. 제어실험=88,105,2

2. 기능실험=90,107,6

3. 현장실험=96,113,12

4. 소결=107,124,2

제3절 개발장비의 성능평가=109,126,1

1. 생산성 측정=109,126,15

2. 안전성 및 품질 분석=123,140,3

3. 경제적 타당성 분석=126,143,19

4. 소결=144,161,2

제4절 건설 자동화장비 개발 프로세스 모델 및 기술이전 체계=146,163,1

1. 건설자동화장비 개발 프로세스 모델구축=146,163,13

2. 건설 자동화기술 이전체계 구축=159,176,8

제5절 결론=167,184,4

제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도=171,188,1

제1절 연구개발목표=171,188,1

제2절 연구개발목표의 달성도=172,189,3

제5장 연구개발결과의 활용계획=175,192,1

제1절 기술개발시 파급효과=175,192,1

제2절 연구개발 결과의 활용계획=176,193,1

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보=177,194,8

참고문헌=185,202,4

[부록]=189,206,67

판권지=256,273,1

표목차

표 1-1. 연차별 연구목표 및 내용=2,19,1

표 2-1. 용도에 의한 흄관의 분류=7,24,1

표 2-2. 표준시방서 상의 흄관매설 규정=10,27,1

표 2-3. 전문시방서 상의 흄관매설 규정=11,28,2

표 2-4. 설문조사를 통한 위험요인 분석=18,35,1

표 2-5. 건설공사의 기계화,자동화,로봇화의 의의=21,38,1

표 2-6. 현장작업 기록표에 사용된 기호=32,49,1

표 2-7. 흄관매설공사 현장작업 기록표=32,49,1

표 2-8. 세부작업별 실투입 자원파악=33,50,1

표 2-9. 흄관매설공사 자원투입 비율=34,51,1

표 2-10. 세부작업별 자동화 기술도입 고려요소 관련성 분석의 예=35,52,1

표 2-11. 자동화 기술 도입 고려지수 산출 결과=36,53,1

표 2-12. 개발장비의 성능조건분석=39,56,1

표 2-13. 직렬방식(serial manipulator)과 병렬방식(parallel manipulator)의 비교=41,58,1

표 2-14. 구동부 구성 및 요소기술 분석=42,59,1

표 2-15. Radian,Radian IS의 세부사양=48,65,1

표 2-16. AXIS의 세부사양=50,67,1

표 3-1. 구동부의 설계사양=55,72,1

표 3-2. 집게부의 설계사양=56,73,1

표 3-3. 비디오 비전시스템의 사양=57,74,1

표 3-4. GPS의 사양=58,75,1

표 3-5. 세부작업별 작업소요시간=107,124,1

표 3-6. 흄관 매설작업의 소요시간 산출 결과=118,135,1

표 3-7. 흄관 매설작업의 세부시간 분석=118,135,1

표 3-8. 흄관 매설 자동화 방식의 생산성 데이터 측정 기록표=121,138,1

표 3-9. 흄관 매설 재래식 방식과 자동화 방식의 생산성 비교ㆍ분석 결과=122,139,1

표 3-10. 설문조사를 통한 위험요소 분석=124,141,1

표 3-11. 흄관 매설 자동화장비 1대의 제작비용=128,145,1

표 3-12. 흄관 매설 자동화방식의 1일 노무비 절감액=130,147,1

표 3-13. 흄관 매설 재래식 방식과 자동화 방식의 연간 작업투입비용 분석=132,149,1

표 3-14. 흄관 매설 자동화 방식 도입에 따른 연간 발생 편익 분석=132,149,1

표 3-15. 연간 작업가능일수와 노무절감 인원수 변화에 따른 민감도 분석(MARR=140,157,1

표 3-16. 연간 작업가능일수와 노무절감 인원수 변화에 따른 민감도 분석(MARR=142,159,1

표 3-17. 최소기대수익률과 노무절감 인원수 변화에 따른 민감도 분석=143,160,1

표 3-18. 흄관 매설 자동화 방식의 성능평가 결과=145,162,1

표 3-19. 건설 로봇 연구개발을 위한 기획단계의 주요 업무 내용=151,168,1

표 3-20. 건설 로봇 연구개발을 위한 개발 및 검증단계의 주요 업무 내용=154,171,1

표 3-21. 건설 로봇 연구개발을 위한 실용화 단계의 주요 업무 내용=156,173,1

표 3-22. R&D 단계별 건설／메카트로닉스 전문가 그룹의 역할과 책임=157,174,1

표 3-23. 흄관 매설 자동화 방식의 경제적 타당성=169,186,1

그림목차

그림 2-1. A형 흄관=5,22,1

그림 2-2. B형 흄관=6,23,1

그림 2-3. C형 흄관=6,23,1

그림 2-4. NC형 흄관=6,23,1

그림 2-5. 흄관 제조공정(1)=7,24,1

그림 2-6. 흄관 제조공정(2)=8,25,1

그림 2-7. 콘크리트 기초=13,30,1

그림 2-8. 흄관연결(레버블록 이용)=13,30,1

그림 2-9. 택지조성공사 흄관매설공사 과정=14,31,1

그림 2-10. 고무링 및 윤활제 사용=15,32,1

그림 2-11. 흙의 지내력 이용=15,32,1

그림 2-12. 일반국도변 흄관매설공사 과정=15,32,1

그림 2-13. 흄관연결(굴삭기이용)=16,33,1

그림 2-14. 기울기 측정=16,33,1

그림 2-15. 서울외곽순환고속도로 흄관매설공사 과정=16,33,1

그림 2-16. 콘크리트관 연결공법 시공과정=23,40,1

그림 2-17. PipeMan 구동시스템=24,41,1

그림 2-18. PipeMan=24,41,1

그림 2-19. PipeMan 실험(1)=25,42,1

그림 2-20. PipeMan 실험(2)=25,42,1

그림 2-21. 입갱내 작업 자동화시스템 구성 및 시공과정=26,43,1

그림 2-22. 흄관매설 공사 작업과정 분석=28,45,1

그림 2-23. 흄관매설 표준 단면=30,47,1

그림 2-24. 자동화 장비개발 대상공정 결정과정=31,48,1

그림 2-25. 자원투입 비율-자동화 기술 도입 지수 매트릭스=37,54,1

그림 2-26. 흄관매설작업의 예=38,55,1

그림 2-27. 흄관 연결작업에서 요구되는 운동의 형태=39,56,1

그림 2-28. GPS 측량원리=45,62,1

그림 2-29. Radian,Radian IS=49,66,1

그림 2-30. AXIS=50,67,1

그림 2-31. GPS 및 CAD와의 연계 개념도=52,69,1

그림 2-32. GPS 수신기 구조=53,70,1

그림 2-33. 개발장비의 개념도=54,71,1

그림 3-1. 스튜어트 플랫폼의 기구학적 형상 및 좌표계=60,77,1

그림 3-2. 실린더 끝점의 위치 좌표=61,78,1

그림 3-3. 6자유도 운동의 정의=63,80,1

그림 3-4. 플랫폼의 정하중 및 모멘트 평형도=67,84,1

그림 3-5. 플랫폼의 동하중 및 모멘트 평형도=68,85,1

그림 3-6. 컨트롤러의 구성도=71,88,1

그림 3-7. 유압실린더의 작동 계통도=72,89,1

그림 3-8. 작동 프로그램 구성도=73,90,1

그림 3-9. 합성 자기동조 제어알고리즘=74,91,1

그림 3-10. 구동부(스튜어트플랫폼)=77,94,1

그림 3-11. 슬라이딩부=77,94,1

그림 3-12. 집게부=78,95,1

그림 3-13. 프로토타입 및 관결속 형상=78,95,1

그림 3-14. 프로토타입 제작 현황=79,96,1

그림 3-15. GPS 회로도=81,98,1

그림 3-16. GPS 모듈 블럭다이어그램=81,98,1

그림 3-17. GPSㆍCAD 연계 프로그램 구성도=83,100,1

그림 3-18. GPSㆍCAD 연계 프로그램 입력창=85,102,1

그림 3-19. 개발장비 실험=87,104,1

그림 3-20. 스튜어트 플랫폼의 시스템 응답 특성(1)=89,106,1

그림 3-21. 스튜어트 플랫폼의 시스템 응답 특성(2)=89,106,1

그림 3-22. 유압공급장치 및 굴삭기=91,108,1

그림 3-23. 구동실험 및 컨트롤프로그램=92,109,1

그림 3-24. 굴삭기와 개발장비의 연결실험=92,109,1

그림 3-25. 현장적용성 실험 전경=94,111,1

그림 3-26. 조인트부 개선=95,112,1

그림 3-27. 비디오 비전시스템=95,112,1

그림 3-28. 현장실험 계획=96,113,1

그림 3-29. 1차 현장실험 전경=97,114,1

그림 3-30. 굴삭기로부터 전원 및 유압공급=98,115,1

그림 3-31. 굴삭기와 개발장비의 유압흐름도=99,116,1

그림 3-32. 컨트롤러의 개선=100,117,1

그림 3-33. 2차 현장실험 전경=101,118,1

그림 3-34. 보완된 압력계 및 유압밸브블럭=103,120,1

그림 3-35. 흄관 배치도 작성 프로그램에 의한 기성도면 작성 예=104,121,1

그림 3-36. 3차 현장실험 전경=105,122,1

그림 3-37. 생산성의 개념 및 정의=109,126,1

그림 3-38. 흄관 매설 자동화 방식의 작업 프로세스 분석=110,127,1

그림 3-39. 흄관 매설 자동화 방식 생산성 측정모델의 구성요소=111,128,1

그림 3-40. 흄관 매설 자동화장비의 생산성 측정모델=113,130,1

그림 3-41. 자동화 방식의 생산성 데이터 측정 개념=114,131,1

그림 3-42. 흄관 매설 재래식 방식과 자동화 방식의 작업시간 유형 분석=115,132,1

그림 3-43. 흄관 매설 자동화장비의 생산성 데이터 구성=116,133,1

그림 3-44. 흄관 매설 자동화장비의 현장실험 환경=119,136,1

그림 3-45. 흄관 매설 재래식 방식과 자동화 방식의 비용 및 편익의 유형 분석=127,144,1

그림 3-46. 흄관 매설 자동화 방식의 현금 흐름도=134,151,1

그림 3-47. 흄관 매설 재래식 방식과 자동화 방식의 연간 총 공사투입비용 흐름도=136,153,1

그림 3-48. 흄관 매설 자동화 방식의 수익률 분석=137,154,1

그림 3-49. 흄관 매설 자동화 방식의 손익분기점 분석=139,156,1

그림 3-50. 민감도 분석에 따른 편익／비용 비율 변화=141,158,1

그림 3-51. 민감도 분석에 따른 수익률 변화=141,158,1

그림 3-52. 민감도 분석에 따른 손익분기점 변화=141,158,1

그림 3-53. 민감도 분석에 따른 긍사비 절감율 변화=142,159,1

그림 3-54. 건설 자동화 장비 개발을 위한 R&D 프로세스 로드맵=158,175,1

그림 3-55. 기술이전 절차=164,181,1

그림 3-56. 기술이전의 형태=165,182,1

그림 6-1. 직렬 및 병렬 매니퓰레이터=178,195,1

그림 6-2. 스튜어트 플랫폼(stewart platform)=179,196,1

그림 6-3. 유압 구동형 차량 운동 시뮬레이터=180,197,1

그림 6-4. 차량 시뮬레이터(KMUDS)=181,198,1

그림 6-5. 2단 병렬 기구=182,199,1

그림 6-6. 병렬기구 공작기계(Hexapod)=183,200,1

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