본 연구는 건설현장을 4D 시뮬레이션 환경으로 구축하고 타워크레인 자율화기능을 시뮬레이션 환경에서 설계, 강화학습 및 검증을 통해 노동집약적인 건설산업 생산성과 안전성 향상을 목표로 함. 타워크레인 같은 건설장비들은 실제 환경 데이터를 수집함에 있어 어려움을 가지고 있고, 이를 해결하기 위해 High-Fidelity Simulation을 개발함. 작업계획 및 자재 등을 연계한 4D 시뮬레이션 환경을 통해 타워크레인의 동작요소를 반영한 운행 모델링, 모방학습 인터페이스 개발 및 데이터셋을 구축한 뒤 강화학습을 활용한 End-to-End 네트워크 타워크레인 자율화 작업기능을 개발하는 연구를 수행함. 타워크레인 같은 건설장비들은 실제 환경 데이터를 수집함에 있어 어려움을 가지고 있고, 이를 해결하기 위해 High-Fidelity Simulation을 개발함. 작업계획 및 자재 등을 연계한 4D 시뮬레이션 환경을 통해 타워크레인의 동작요소를 반영한 운행 모델링, 모방학습 인터페이스 개발 및 데이터셋을 구축한 뒤 강화학습을 활용한 End-to-End 네트워크 타워크레인 자율화 작업기능을 개발하는 연구를 수행함. 본 연구의 핵심 성과물은 A) 건설현장 4D 시뮬레이션 기반 타워크레인 운행환경 구축 기술, B) 강화학습을 활용한 타워크레인 자율화 작업기능 개발 기술, C) 타워크레인 자율운행 Virtual-Model, 세 가지로 도출됨. 본 연구의 결과물로서 개발된 타워크레인 자율화 기술 및 구축된 4D 시뮬레이션 환경을 활용하여 추후 건설현장 전반에서의 강화 및 기계학습을 위한 데이터 생성에 사용될 수 있으며, 타워크레인 이외에도 타 건설장비의 자율화 구현을 위한 기반이 되는 결과물을 도출 할 수 있음. 특히, 실제 건설현장 및 장비의 물리적 특성을 반영하는 프 레임워크를 제시하는 것으로 기존의 연구에서 가정치로 두었던 많은 변수들을 실제의 현장 상황에 맞게 설정할 수 있게 하여 다른 건설현장 시뮬레이션의 기초 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대함. 또한, 건설현장 4D 시뮬레이션 기반 타워크레인의 자율화 기능의 프레임워크를 제시하여 건설산업 생산성 증진을 위한 건설장비 자동화 구현에 문제되는 각종 문제 및 이슈들을 해결할 수 있을 것으로 기대되며 이를 통해 건설산업의 생산성을 향상을 도모할 수 있음.