광절단 방식을 이용한 산터널 단면 슬롯 게임 시스템을 개발했습니다

라이닝 콘크리트의 완성형 관리 생산성을 대폭 향상

보도자료

도쿄대학교 공학대학원
오바야시 주식회사

도쿄대학 공학대학원(소재지: 도쿄도 분쿄구, 학장: 소메야 타카오)과 오바야시 주식회사(본사: 도쿄도 미나토구, 사장: 하스와 켄지)는 광학 단면을 이용한 산 터널 단면 슬롯 게임 시스템을 개발했습니다

광절단 방식을 이용한 터널 내부 슬롯 게임 장면
광절단 방식을 이용한 터널 내부 슬롯 게임 장면

개발 배경 및 개요

국토교통부 토목건축관리기준에 따르면 라이닝 콘크리트의 완성형식은 터널길이 40m마다 한 구간의 폭과 높이를 슬롯 게임하여 관리하도록 되어 있습니다 또한, 일반적인 도로터널의 크기(폭과 높이)는 대략 6m~10m 정도이며, 성능관리를 위한 슬롯 게임점은 단면당 좌측, 우측, 천장 3개소이다 기존의 슬롯 게임 방법은 고소작업차와 사다리를 사용하고, 줄자, 줄자 등을 사용하여 수행하므로 시간과 노동집약적이며 작업의 효율성을 높이는 것이 문제가 되어 왔습니다

기존 방법
기존 방법

이 개발에서는 문제를 해결하기 위해 산 터널 단면 슬롯 게임에 광학 절단 방법을 적용했습니다 광절단 방식은 카메라와 빛을 직선으로 조사하는 '라인 레이저'를 이용해 레이저 빛의 진행 방향과 카메라 광선 벡터의 삼각측량 원리를 이용해 3차원 슬롯 게임을 하는 방식이다 또한 터널 단면에 광절단 방식을 적용하기 위해 360도 방향으로 조사하는 '링 레이저'와 터널 단면에 조사된 빛을 한번에 촬영할 수 있는 피쉬아이 카메라를 채택했다 이를 통해 한 사람이 슬롯 게임을 수행할 수 있어 인력이 절약되고 생산성이 향상됩니다

2020년에는 산간터널 건설현장에서 실증실험을 진행하였고 광절단법을 이용한 터널단면 슬롯 게임에 성공하였습니다

토목공사관리기준
토목공사관리기준
경절단 방식의 원리(삼각측량)
경절단 방식의 원리(삼각측량)

광절단 방식을 이용한 산터널 단면 슬롯 게임 시스템의 특징

  • 간단한 시스템 구성을 통한 슬롯 게임작업의 생산성 향상 및 노동력 절감
  • 슬롯 게임하려는 단면의 노반에 단면 슬롯 게임 시스템을 설치하고 레이저 빔을 조사한 후 어안 카메라로 촬영하면 간단히 슬롯 게임할 수 있습니다 고소 작업차나 사다리를 이용한 기존 작업은 더 이상 필요하지 않으며, 이전에 최소 4명이 필요했던 슬롯 게임 작업을 이제 한 사람이 수행할 수 있습니다 따라서 인력 수를 4분의 1로 줄일 수 있다

  • 눈으로 확인하면서 슬롯 게임 가능
  • 터널에 레이저빔이 조사되면 링 모양으로 나타나 슬롯 게임하고 있는 위치를 시각적으로 확인할 수 있습니다 따라서 슬롯 게임자 이외의 사람도 슬롯 게임 위치를 명확하게 볼 수 있어 객관적이고 이해하기 쉽습니다

산악터널 단면 슬롯 게임 시스템
산악터널 단면 슬롯 게임 시스템

향후 개발

향후에는 여러 슬롯 게임 단면의 3차원 단면 통합을 구축하여 공사 중 성능 관리 및 유지 관리에 활용할 예정입니다 앞으로도 더욱 발전해 노동력 절감과 생산성 향상에 공헌하는 기술의 상용화를 목표로 하겠습니다

3차원 단면 통합 이미지
3차원 단면 통합 이미지

특별 참고사항

이 연구는 국토교통성 관동지방정비국의 '기술 씨앗 매칭'(*1)의 지원을 받았습니다

  • ※1 기술 씨앗 매칭
    매칭은 건설 생산 시스템의 생산성 향상과 매력적인 건설 창출을 목표로 하는 국토교통부의 이니셔티브인 "i-Construction"을 촉진하기 위해 주로 건설 현장 외부의 최신 기술(IoT, 로봇, AI 등)을 건설 현장에 통합하는 것을 목표로 국토교통부가 수행합니다 ICT를 최대한 활용하여 사이트

또는 그 이상

이 연구와 관련된 연락처 정보
도쿄대학 공학대학원 정밀공학과
야마시타 아츠시 부교수
전화 03-5841-6457
이메일: yamashita@robototu-tokyoacjp

이 릴리스에 관한 연락처 정보
도쿄대학 공학대학원 홍보실

이메일: kouhou@prtu-tokyoacjp

오바야시 주식회사 기업커뮤니케이션실 홍보부
프라그마틱 슬롯 무료체험 연락처

보도자료에 포함된 정보는 발표 당시의 최신 정보입니다