영상분석 기술 기반 모듈러 건축 공장제작 공정 모니터링 자동화

Abstract

공장 내 사전제작에 의해 건설 생산성 및 효율성 향상을 도모하기 위한 모듈러 공법은 유닛의 제작 및 생산, 운반, 현장설치가 순차적으로 진행된다. 공장 제작 및 생산단계에서 예상하지 못한 지연은 현장 운반 및 설치 공정에 영향을 미치기 때문에, 모듈러 건축을 위해서는 공장제작과정에서부터 철저한 공정 모니터링이 필요하다. 그러므로 본 연구는 최근 대두되고 있는 딥러닝기반 영상인식 기술인 컴퓨터 비전을 활용하여 모듈러 공장 내 공정을 모니터링하는 방안을 개발하고자 한다. 본 연구는 모듈러 유닛의 제작과정을 실제 이미지가 아닌 3차원 모델로부터 제작된 영상을 활용하여 영상인식을 위한 딥러닝 모델을 학습하였다. 학습된 모델을 실제 공장에서 촬영한 영상에 적용시킴으로써 공장 제작과정을 자동으로 모니터링하는 시스템을 검토하였다. 딥러닝 학습 모델의 적용 결과, 모듈러 공장 제작 공정 중 6개의 공정이 성공적으로 감지되는 것을 확인했다. 본 연구에서 수집한 영상의 전체 225개 프레임 중에서 인식되지 않는 프레임수는 평균 28-53개로 인식률 83.1%로 나타났다. 개발된 공정 모니터링 시스템의 인식 정확도는 62.5~100%이며, 평균 84.4%로 집계되었다.