기술개요

드론 측량 데이터 및 건설계획정보를 이용하여 BIM 기반 3D 지층 모델링을 수행하고, BIM모델 객체의 속성정보를 활용한 수량 산출 내역 자동화의 토공량 관리 기능 및 3D 공간 정보를 반영한 파일 지지선 생성 기능 기반 파일근입깊이 산정 및 시공법 선정의 파일기초 자동화 설계 S/W프로그램을 포함한 토공사/파일공사에 대한 전체 관리를 수행하는 통합플랫폼을 적용하여 공사 계획·설계·실적(기성) 관리의 연계적 진행 기반 간소화 및 자동화가 가능한 디지털화 된 통합 공사관리시스템 기술이다.

기존기술의 문제점

• 토공사 / 파일공사 비효율적 공사관리
- 2D 설계도면 기반 수량산출 후 시공/정산시 성상별 수량차인 발생
- 공사 중 발생한 자료가 디지털화되지 않아 빅데이터 기반 분석 및 개선 불가
- 인력/수기 기반 시공관리를 해야 하므로 원가관리 취약(과투입, 과다청구)
- 토공/파일 공정의 단절
• 지반(지층) 속성정보 3D측정 구현 기술과 활용방안의 한계 존재
- 정확한 토공량 예측을 위한 3D 지형정보 내 지반 특성을 반영한 충분한 속성 정보 데이터 확보가 어려움
- 점 단위의 시추정보로부터 공간단위의 연속적인 지반 속성의 구분은 어려움
-토공, 파일 공사는 설계도서와 실제 시공시 암 성상별 토공량, 일 길이 및 공법 등 계획대비 차이가 많이 나는 공종으로 시공데이터 확보가 중요
• 토공사 / 파일공사 통합 공사관리 플랫폼 부재
- 디지털 측량·설계도서 검토·시공관리·기성 등 공사 전단계
관리 플랫폼부재

개발기술의 특징 및 효과

【주요 특징】
• BIM 기반 3차원 지층 모델링
드론 측량 데이터와 지반조사 데이터를 결합하여 풍화토·풍화암·연암·경암 등 층별 지층을 자동으로 3차원 모델링. Kriging 보간법을 적용해 지층 역전 문제를 해결하고, Civil 3D 환경에서 Add-in으로 구현되어 기존 설계 환경과 자연스럽게 통합된다.
• 토공 자동 산출 및 관리
굴착, 되메우기, 성토, 기초 터파기 등 공정별 토공량을 자동 산출하며, 발파 구역·공정 단위별 세분화된 내역서를 생성. 결과는 3D 솔리드 모델과 Excel 산출표로 동시에 출력되어 기성 관리 및 발주처 보고와 즉시 연계 가능하다.
• 파일공사 자동 설계
지반조사보고서의 N치, 지지력 데이터를 입력받아 지지선을 자동 생성하고, 파일 근입 깊이를 산정한다. 입찰 단계에서는 설계도면 없이도 기둥선·벽체선을 기준으로 자동 배치가 가능하며, 상세 설계 단계에서는 2D CAD 도면 인식으로 배치·넘버링·도면화가 자동 처리된다.
• 플랫폼 연계 및 실시간 검증
Civil 3D Add-in에서 산출된 데이터는 드론 플랫폼 및 본사 BIM 협업 플랫폼과 연동된다. 이를 통해 설계 대비 시공 진척률 관리, 기성 자동 검증, 발주처 보고 자동화가 가능하며, 현장·본사·발주처가 동일한 데이터를 공유할 수 있다.
【효과】
• BIM, 드론 기반 실시간 공정(계획대비 실적)관리 가능
- 토공사 및 파일공사 공정률 산출시간 90% 절감
• 도면 작성/수량산출 및 품질점검 기존 대비 90% 시간 단축
• 기성 자동화로 산출시간 80% 절감
• 3D 시각화를 통한 효율적인 도급/하도급 관리
• 파일공사 항타기록지 연계한 자동 기성산출 시스템
• BIM 3D, 시공관리 시스템 연계를 통한 최적 안전계획 수립
• 파일 관입량/리바운드량 자동측정을 통한 안전사고 예방
• 드론 활용한 시공 및 품질점검을 통한 안전사고 예방
• 플랫폼 내 토공사, 파일공사 서류 이력관리를 통한 품질 확보
• BIM 기반 토공/파일 산출로 정확도 100% 확보
• BIM 과 시공관리 플랫폼 연동을 통한 실시간 품질관리

기술개발 내용

【드론 플랫폼】
• 드론 자동 비행/촬영 데이터 취득
• 도면 오버레이 설계/시공 비교(항심오차)
• 좌표/길이/면적/부피 간편측량
• BIM모델 연계
• 기성관리(일자/성상/조닝별) 및 공정 현황 모니터닝

【토공/파일 자동화 모듈】
• 드론 데이터·보링 데이터 기반 지형/지층 자동 모델링
• 토공/파일 자동 산출 모듈 구현
• 파일 근입깊이 산정·자동 배치·넘버링·도면화 기능 개발

【파일공사관리 플랫폼】
• PAMS 관입량/리바운드량 자동 측정
• 파일 항타기록부/ 기성관리 / 자재집계표 디지털화

추가기술정보