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국문요약
Abstract
목차
제1장 서론 19
1.1 연구의 배경 및 목적 19
1.2 연구의 범위 및 방법 22
제2장 건설자동화 기계 개발 및 성능 분석 현황 26
2.1 국내외 건설자동화 기계 개발 동향 및 현황 26
2.1.1 건설자동화 기계 연구개발 투자 동향 및 수요분석 26
2.1.2 국외 건설자동화 기계 개발현황 28
2.1.3 국내 건설자동화 기계 개발현황 38
2.2 국내외 건설자동화 기계의 성능 분석 현황 및 문제점 분석 43
2.2.1 건설자동화 기계 성능 분석의 정의 및 대상 43
2.2.2 건설자동화 기계의 성능 분석 현황 47
2.2.3 건설자동화 기계관련 기존 성능 분석의 문제점 52
2.2.4 건설자동화 기계의 연구개발 프로세스에 따른 성능 분석의 중요성 55
2.3 건설자동화 기계 성능 분석을 위한 고려요소 57
2.3.1 건설자동화 기계의 연구개발 프로세스 분석 57
2.3.2 연구개발 프로세스별 건설자동화 기계의 성능 분석 대상 70
제3장 건설자동화 기계 성능 분석 구성 요소의 정량화 방안 73
3.1 생산성 향상으로 인한 경제적 편익의 정량화 방안 73
3.2 안전성 향상 정도의 정량적 측정 방안 76
(1) 작업 프로세스에 따른 단위작업의 분개 76
(2) 각 단위작업의 위험성 요인 도출 77
(3) 재래식과 자동화 방식의 위험성 요인 평가 77
(4) AHP 기법을 활용한 단위작업 내 위험성 요인의 중요도 산정 77
(5) 단위작업의 작업 수행시간 측정 78
(6) 위험성 요인 및 중요도, 작업 시간을 고려한 각 단위작업의 안전사고 발생 가능성 산출 78
(7) 재래식 방식과 비교한 자동화 방식 각 단위작업의 위험률 80
(8) AHP 기법에 의한 단위작업간 위험가중치 산정 80
(9) 위험가중치가 고려된 자동화 방식 각 단위작업의 위험률 81
(10) 자동화 방식의 총 위험률 및 안전사고 감소율 산출 81
3.3 품질 향상 정도의 정량적 측정 방안 87
(1) 작업 프로세스 분개 87
(2) 품질 영향 요인 도출 87
(3) 재래식과 자동화 방식의 품질 평가 88
(4) 각 단위작업의 품질 향상률 계산 88
(5) AHP 기법에 의한 단위작업간 품질 영향도 가중치 산정 89
(6) 품질 영향 가중치가 고려된 단위작업의 품질 향상률 계산 89
(7) 재래식 방식과 비교한 자동화 방식 도입으로 인한 품질 향상률 90
3.4 정량적 측정 결과의 경제성 분석 기법 94
(1) 편익/비용 비율 분석 94
(2) 현가액법(Net Present Worth; NPW) 94
(3) 수익률 분석 95
(4) 손익분기점 분석 95
(5) 민감도 분석 96
제4장 건설자동화 기계 연구개발 프로세스별 성능 분석 모델의 개발 98
4.1 타당성 분석 단계 98
4.1.1 타당성 분석 단계의 성능 분석을 위한 고려요소 98
4.1.2 타당성 분석 단계의 경제성 분석 모델 102
4.2 제작/실용화 및 마케팅 단계 119
4.2.1 제작/실용화 및 마케팅 단계의 성능 분석을 위한 고려요소 119
4.2.2 제작/실용화 및 마케팅 단계의 성능 분석 모델 125
4.3 연구개발 프로세스별 경제성 분석 방법의 비교 및 분석 141
제5장 건설자동화 기계 성능 분석 시스템 구축 145
5.1 성능 분석 시스템 구축을 위한 프로세스 모델링 145
5.1.1 타당성 분석 단계 146
5.1.2 제작/실용화 및 마케팅 단계 147
5.1.3 성능 분석 시스템의 사용 주체 149
5.2 시스템 기본 화면 및 사용자 인터페이스설계 151
5.2.1 경제적 타당성 분석을 위한 성능 분석 시스템 151
5.2.2 제작/실용화 및 마케팅 단계의 성능 분석 시스템 160
제6장 사례적용을 통한 건설자동화 기계 성능 분석 모델의 검증 172
6.1 재래식과 자동화 크랙실링 방식의 생산성 측정 172
6.1.1 재래식 크랙실링 방식의 생산성 172
6.1.2 자동화 크랙실링 방식의 생산성 178
6.2 성능 분석 시스템을 이용한 경제성 분석 185
6.3 성능 분석 모델의 활용 방안 및 기대효과 199
6.3.1 성능 분석 모델의 활용 방안 199
6.3.2 성능 분석 모델 개발로 인한 기대효과 201
제7장 결론 203
참고문헌 207
감사의 글 210
표 ２.1 국내 건설산업 투자 동향 26
표 ２.2 기존 성능 분석 관련 연구 내용 및 한계점 51
표 ２.3 개발 타당성 분석 단계의 주요 업무 내용 60
표 ２.4 건설자동화 기계 제작 단계의 주요 업무 내용 64
표 ２.5 실용화 및 마케팅 단계의 주요 업무 내용 68
표 ３.1 재래식 방식과 자동화 방식의 연간 작업투입비용 분석 75
표 ３.2 자동화 기계 사용으로 인한 안전사고 발생률 산정 방안 83
표 ３.3 두부정리 자동화 기계 사용으로 인한 안전사고 발생 감소율 산정 예 86
표 ３.4 자동화 기계 사용으로 인한 품질 향상률 측정 방안 91
표 ３.5 두부정리 자동화 기계 사용으로 인한 품질 향상률 산정 예 93
표 ４.1 위험 정도에 따른 최소기대수익률의 범위 102
표 ４.2 자동화 방식 도입으로 인한 노무비용 감소 105
표 ４.3 재래식 방식과 자동화 방식의 투입 장비비 비교 분석 108
표 ４.4 재래식과 자동화 방식의 연간 작업 투입비용 분석 110
표 ４.5 물가지수 및 인플레이션률(통계청, 2005) 123
표 ４.6 자동화 방식 도입으로 인한 노무비용 감소 127
표 ４.7 재래식 방식과 자동화 방식의 투입 장비비 분석 129
표 ４.8 재래식과 자동화 방식의 연간 작업 투입비용 분석 131
표 ４.9 성능 분석 단계별 경제성 분석 방법 비교 분석 144
표 ６.1 재래식 크랙실링 방식의 1차 현장 생산성 측정결과 175
표 ６.2 재래식 크랙실링 방식의 2차 현장 생산성 측정결과 177
표 ６.3 재래식 크랙실링 방식의 현장 생산성 측정결과 178
표 ６.4 크랙실링 자동화 기계의 생산성 측정 시 투입자원 구성 179
표 ６.5 크랙실링 자동화 기계의 제원 및 작업시간 181
표 ６.6 크랙실링 자동화 기계의 생산성 데이터 183
표 ６.7 크랙 커팅 작업 내 위험성 요인의 중요도 186
표 ６.8 공기청소 작업 내 위험성 요인의 중요도 186
표 ６.9 실런트 및 스퀴즈 작업 내 위험성 요인의 중요도 187
표 ６.10 크랙실링 작업 각 단위작업의 위험 가중치 187
표 ６.11 크랙실링 작업 각 단위작업의 품질 가중치 189
그림 １.1 연구의 범위 및 방법 25
그림 ２.1 건설산업의 연구개발 예산 증가 추세 27
그림 ２.2 일본 후지타 건설의 무인 토공 자동화 시스템 31
그림 ２.3 Humanoid 로봇을 이용한 자재 운반 및 기계 조작 32
그림 ２.4 일본의 전자동 고층 건축물 구축시스템 33
그림 ２.5 도로면 유지보수 자동화 기계 35
그림 ２.6 교량 유지보수 자동화 기계 36
그림 ２.7 토공 자동화 기계 37
그림 ２.8 자재 이동 및 인양을 위한 머니퓰레이터 38
그림 ２.9 도로면 크랙실링 자동화 기계(건설교통부, 2004) 39
그림 ２.10 PHC 파일 두부정리 자동화 기계(건설교통부, 2005) 40
그림 ２.11 콘크리트 흄관 매설 자동화 기계(건설교통부, 2003) 41
그림 ２.12 교량 외관조사 자동화 시스템(건설교통부, 2002) 42
그림 ２.13 성능 분석 주요 대상의 선정 45
그림 ２.14 생산성의 개념 및 정의 45
그림 ２.15 연구개발 프로세스에 따른 성능 분석의 중요성 56
그림 ２.16 개발 타당성 분석 단계 성능 분석 시점 및 목적, 주체 61
그림 ２.17 제작 단계 성능 분석 시점 및 목적, 주체 66
그림 ２.18 실용화 및 마케팅 단계 성능 분석 시점 및 목적, 주체 69
그림 ２.19 타당성 분석 단계의 성능 분석 대상 71
그림 ２.20 제작/실용화 및 마케팅 단계의 성능 분석 대상 72
그림 ４.1 건설자동화 기계 타당성 분석 단계의 현금흐름도 113
그림 ４.2 재래식 방식과 자동화 방식의 연간 총 공사투입비용 흐름도 115
그림 ４.3 자동화 기계 개발 타당성 분석 단계의 성능 분석 모델 118
그림 ４.4 자동화 기계 제작/실용화 및 마케팅 단계의 현금흐름도 135
그림 ４.5 재래식과 자동화 방식의 연간 총 공사 투입비용 137
그림 ４.6 자동화 기계 제작/실용화 단계의 성능 분석 모델 140
그림 ５.1 자동화 기계 개발 타당성 분석을 위한 IDEF0 모델링 147
그림 ５.2 제작/실용화 및 마케팅 단계의 성능 분석을 위한 IDEF0 모델링 149
그림 ５.3 타당성 분석 단계 성능 분석 시스템의 기본 구성 152
그림 ５.4 자동화 기계 타당성 분석 단계의 가정 및 변수 설정 153
그림 ５.5 자동화 기계 타당성 분석 단계의 노무비용 분석화면 154
그림 ５.6 자동화 기계 타당성 분석 단계의 투입 장비비 분석화면 155
그림 ５.7 자동화 방식 도입으로 인한 연간 발생 편익 156
그림 ５.8 자동화 기계 타당성 분석 단계의 경제성 분석 결과 157
그림 ５.9 가정 및 변수의 변화에 따른 민감도 분석 결과 159
그림 ５.10 제작/실용화 및 마케팅 단계 성능 분석 시스템의 기본구성 160
그림 ５.11 단위작업 및 작업시간, 가중치 입력 화면 161
그림 ５.12 자동화 기계 사용으로 인한 안전사고 감소율 산정 162
그림 ５.13 품질 향상률 산정 163
그림 ５.14 자동화 기계 제작/실용화 단계의 가정 및 변수 설정 165
그림 ５.15 연평균 인플레이션률의 산정 166
그림 ５.16 제작/실용화 및 마케팅 단계의 노무비용 분석 167
그림 ５.17 제작/실용화 및 마케팅 단계의 투입 장비비 분석 168
그림 ５.18 자동화 방식 도입으로 인한 연간 발생 편익 169
그림 ５.19 자동화 기계 제작/실용화 단계의 경제성 분석 화면 170
그림 ５.20 가정 및 변수의 변화에 따른 민감도 분석 결과 171
그림 ６.1 1차 현장 생산성 측정 시 작업현장 모습 173
그림 ６.2 1차 현장 생산성 측정 시 크랙실링 작업 프로세스 174
그림 ６.3 2차 현장 생산성 측정 시 작업현장 모습 176
그림 ６.4 자동화 기계의 생산성 측정을 위한 테스트맵(test map) 180
그림 ６.5 크랙실링 자동화 기계의 생산성 측정 모델 184
그림 ６.6 크랙실링 자동화 방식의 안전사고 발생 감소율 측정 188
그림 ６.7 크랙실링 자동화 방식 도입으로 인한 품질 향상률 측정 190
그림 ６.8 크랙실링 자동화 방식의 경제성 분석을 위한 가정 및 변수 192
그림 ６.9 크랙실링 자동화 방식 도입으로 인한 1일 노무비 절감액 193
그림 ６.10 크랙실링 자동화 방식 도입으로 인한 1일 장비비 절감액 194
그림 ６.11 크랙실링 자동화 방식 도입으로 인한 연간 발생 편익 195
그림 ６.12 크랙실링 자동화 방식의 경제성 분석 결과 197
그림 ６.13 크랙실링 자동화 기계의 민감도 분석 결과 198
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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