본 연구의 목적은 건설도면정보 공유를 위한 XML 스키마 개발 및 STEP 연계기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 STEP/AP202를 바탕으로 도면정보를 표현하는 STEP 데이터 모델 개발, ISO 표준도면을 관리할 수 있는 STEP 데이터 검색기 개발, 그리고 벡터형식으로 표현되는 도형정보와 각 도형요소가 연관되는 외부적 기술 자료들이 상호 유기적으로 통합될 수 있는 구조를 지원하기 위한 XML 스키마를 개발하였으며, 자재정보와 법규체크를 대상으로 STEP과 XML의 상호 연계를 통한 도면정보 공유방안을 제시하였다. 따라서 제안된 건설도면정보 공유방안을 통해 건설산업 전반에서 발생하는 건설도면을 포함한 각종 외부문서, 기술문서들의 상호 연계로 건설설계 업무지원 및 정보의 최적화된 관리가 가능할 것이다.
건설 도면정보의 공유 및 교환은 건설 CALS/EC(Continuous Acquisition & Lifecycle Support /Electronic commerce) 환경의 필수적인 요소이다. 그러나 CAD 시스템의 버전변화와 별도의 한글처리로 인하여 도면정보의 관리 렌 활용에 많은 문제점이 발생하고, 상이한 CAD 시스템간의 파일 교환이 제대로 이루어지지 못하는 등 도면정보 교환을 위한 정보모델의 구축이 절실히 요구되고 있다. 이러한 환경에서 STEP(Standard for the Exchange of Product model data)은 건설 도면정보의 교환 및 공유를 위한 정보모델을 구축함에 있어서 그 활용 가능성이 높다. 본 연구에서는 STEP을 이용하여 건설분야에서 활용 가능한 2차원 도면정보 모델을 개발하고자 한다. 이를 위하여 STEP내의 AP 202를 기반으로, AP 214와 독일의 2차원 도면정보 표준화 프로젝트인 STEP-CDS를 참조하도록 한다. 그리고 실제 개발된 도면정보모델이 기존 CAD 도면 데이터를 제대로 표현할 수 있는지 검증하기 위하여 상용 CAD시스템인 AutoCAD Rl4의 DXF 데이터를 개발된 정보모델로 변환하여 그 결과를 검토하고자 한다. 세부적으로는 DXF 데이터의 도면정보모델로의 변환을 위하여 DXF 구조의 STEP 스키마를 정의한다. 이때 이 스키마와 도면정보모델의 스키마간의 매핑을 위하여 STEP내의 EXPRESS-X를 이용하기로 한다. 또한 도면정보 모델의 데이터의 뷰잉과 브라우징을 위하여 도면정보 뷰어를 개발한다.
국내 건설산업 전반에서 건설도면 정보교환 표준이 존재하지 않는 관계로 건설 정보 교환 및 공유에 많은 문제들을 발생시키고 있다. 이러한 문제점을 해결하고 건설 정보를 효율적으로 공유하기 위해서는 국제 표준이며, 건설CALS 체계구축을 위한 표준화 기술인 STEP(STandard for the Exchange of Product model data) 표준의 적용이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 기존의 건설도면 정보의 교환 및 공유에 대한 문제 해결 방안 제시와 국내외 건설도면 정보 표준화 연구 개발동향을 조사, 분석하여 STEP 표준의 적용 방안을 제시하였다. 또한, CALS/EC 건설도면 정보교환 표준(STEP)의 적용을 위한 검증과 인증 방안을 제시하였다.
현재 우리나라의 수치지도는 5년 주기로 갱신되고 있어 국토변화에 신속하게 대응하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 수치지도를 건설공사 준공도면을 활용한 수시갱신이 이루어 질 수 있도록 건설공사 현황, 관련규정, 해외사례 검토, 준공도면을 이용한 수치지도의 시범제작을 통해 현재의 관련규정 및 제도상의 문제점을 도출하고, 개선방안을 제시하였다. 이를 종합한 결과 수치지도 수시갱신을 위해 준공도면을 활용하기 위해서는 첫째, 준공도면의 명확한 정의와 세부지침의 마련이 필요하다. 둘째, 준공측량의 제도적 근거 마련과 성과심사가 필요하다. 셋째, 준공도면 작성비용의 부담주체 설정해야 한다. 넷째, 정보공유협력체계가 마련되어야 한다. 준공도면을 활용하여 수치지도를 수정하는 방법은 매우 효율적인 것으로 판단되며, 준공도면 제출제도를 활성화시키기 위한 노력을 통해 신속하고 정확한 수치지도를 제공할 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것이다.
기존의 건설산업에서는 건설산업의 전 생명주기 동안 발생하는 모든 설계도면과 시방서 및 문서를 방대한 분량의 종이로 관리하여 왔다. 그 결과 유사 공사 실적자료의 재사용, 설계자와 시공자간의 정보교환ㆍ공유에 있어 공사의 실적저하, 예산낭비 등의 문제를 가져왔다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 건축 정보의 교환ㆍ공유에 기존의 형식인 종이대신 전자화 된 도면과 문서를 사용하도록 하는 업무개선의 요구가 있어왔고, 이러한 문제를 총체적으로 해결하기 위하여 정부차원의 건설분야 전자거래프로그램이 요구되게 되었다. 본 논문은 건설CALS/EC(Continuous Acquisition and Life Cycle Support/Electronic Commerce)와 관련된 요소기술의 국내외적인 적용사례를 바탕으로 하여 도면전자납품을 위한 건설 CALS/EC에서 표준기술이 되는 요소기술의 활용방안과 향후 개발 방향에 관하여 제시해 보고자 한다.
건설 프로젝트에서 정보관리 시스템은 도면, 문서관리, 행정처리 위주로 사용되고 있으며, 실시간 의사소통 및 참여자간의 의사전달 관리를 지원하는데는 한계가 있다. 본 연구에서는 다양한 커뮤니케이션 방식과 콘텐츠를 지원하는 플랫폼 비즈니스 시대에 맞추어 프로젝트 참여자간 의사전달 관리를 지원하는 협업 플랫폼을 개발함으로써 효과적인 의사소통, 정보공유 및 업무관리 효율화에 기여하고자 한다. 도면 및 문서관리 또는 행정업무 중심으로 사용되는 기존 프로젝트 또는 사업관리 시스템에서 벗어나 프로젝트 참여자간 커뮤니케이션 및 협업과 관련된 일련의 활동을 지원하는 협업 플랫폼(CCP)을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구에서 개발된 CCP는 설문조사를 통해 협업 플랫폼 사용에 따른 효과가 검증되었으며, 기존 커뮤니케이션 또는 협업 방식에 비해 정보공유 및 배포, 기록 및 추적관리가 용이하며, 자신의 업무능력 향상에 기여한 것으로 나타났다.
BIM은 단일모델을 이용해 다양한 시나리오로 활용 가능하다는 이점이 있다. BIM 모델을 통해 2D 도면을 자동으로 추출하는 점도 그 중의 하나이나, 이를 실무에서 그대로 활용하기에는 현실적으로 어려움이 따른다. 건축 상세도면은 실내재료 마감 및 복잡한 시공방법을 표현할 뿐 아니라 공사비 산정에 있어 매우 중요한 요소이다. 하지만 이를 BIM 환경에서 표현하는 공통적인 규칙이나 약속이 없고, 설계사별로 같은 의미의 상세도면을 각기 다른 형태로 보유하고 있어 건설산업차원에서의 정보공유 및 교환을 어렵게 한다. 따라서 본 연구에서는 건축 상세도면의 BIM 활용을 위해 부분상세 정보를 체계화하는 방법을 제시하고, BIM 라이브러리와 어떻게 연계되어 수량 및 공사비 산정의 기초자료로 활용되는지 파악한다. 본 연구는 건축 설계자가 설계 업무 진행시 BIM 라이브러리를 통하여 부분상세정보를 확인하고 단가정보, 자재정보 등과 연계되어 수량 및 공사비를 산출하는데 활용될 수 있다. 또한 BIM 라이브러리-기술콘텐츠 연계기술로 인해 BIM기반의 설계효율과 프로세스를 개선해 중소설계사무소의 효율적인 BIM 활용에 도움이 될 것이다.
건설 프로젝트 수행에서 설계정보는 실제 건축물에 대한 정확한 정보가 반영된 체계적인 모델로 구축하여 프로젝트 전 단계에서 적용할 수 있어야 한다. 하지만 3차원 기반의 도면과 관련 문서에 대한 파일 관리 위주의 시스템은 발주자 및 설계자의 의도를 명확하게 표현하고 전달하기 어려울 뿐만 아니라 단순기능위주, 방대자료의 정리 부족, 축적된 정보와 실행정보의 공유 및 교환이 미비한 수준이다. 반면, 제반 환경의 변화와 기술의 발전 속도는 관련 사용자들이 적응하기 어려울 정도로 급변하고 있다. CAD 기술의 발전은 기존의 2차원 도면 위주에서 3차원 모델기능의 확대와 발전으로 많은 설계정보를 CAD를 통해 표현하고 기타 관련정보와 연계할 수 있는 CAD시스템들이 등장하고 있다. 그러나 아직까지 현시점에서 설계관련 모든 정보를 3차원 모델을 통해 나타내는 것은 매우 어려우며 많은 시간과 비용을 필요로 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 3차원 도면 및 시방서 위주의 시스템에서 3차원 모델기반의 설계정보관리 시스템으로의 전환기 시점에 초점을 두고 3차원 모델기반 시스템으로의 완전한 전환이 아닌 3차원과 3차원 기반 시스템의 공존을 통한 전환에 그 초점을 두고 있다. 다시 말해 2차원 도면과 3차원 모델의 통합을 통한 혼합된 형태의 2차원 및 3차원 설계정보관리시스템의 모델을 제시하고자 하며, 이를 통해 객체기반 설계 및 시방서 정보 통합관리시스템을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구에서는 3차원 도면 및 시방서 정보를 통합하여 3차원 객체 기반의 설계정보로 표현하기 어려운 부분을 보완하고, 3차원 정보를 효과적으로 활용할 수 있도록 관련 업무를 분석하고, 관리 모델을 구축하여, 이를 기반으로 한 설계도면 및 시방서 통합관리 시스템을 구축하였다.
건설 프로젝트의 정보를 프로젝트 참여자들이 공유하고 활용하는 것은 건설 프로젝트의 성공적인 수행 을 위한 중요한 요소로 작용한다. 최근 프로젝트 참여자들의 효과적인 정보의 공유 및 활용을 위한 도구로써 BIM에 관심이 집중되고 있다. BIM은 건설 프로젝트의 초기 계획 설계에서 유지관리 단계까지 프로젝트 참여자들이 필요로 하는 정보를 제공함으로써 프로젝트의 전체 생애주기 동안 활용 가능하다. 그러나 잦은 설계변경, 기존 도면의 분실 등으로 인하여 수행 중이거나 완공된 건설 프로젝트의 정확한 정보를 포함한 BIM의 획득이 어려워 시공 및 운영 단계에서 BIM 활용이 이루어지지 못하는 실정이다. 따라서 해외에서는 BIM 활용의 한계를 극복하고 건설프로젝트 전반에서 BIM을 활용하기 위하여 수행 중이거나 완공된 건설 프로젝트의 현장정보를 포함하는 BIM 구축을 위한 연구가 활발하게 진행되나 국내에서는 관련 연구가 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구의 목적은 건설 프로젝트의 시공 및 유지관리 단계에서 활용이 가능한 첨단센서 기반의 BIM 구축에 대한 필요성 제시에 있다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 국내 BIM 활용에 대한 문헌 연구를 통해 국내 BIM 활용의 문제점을 도출하였다. 문제점을 해결하기 위한 방법으로 첨단센서 기반의 BIM 구축을 제안하였으며, 관련 연구 고찰을 통해 향후 연구 방향을 제시하였다.
Construction industry, which is a composite industry being performed by organic combination of various tasks, gives birth to a various of information in the stages of planning, designing, and maintenance management. In particular, the drawing information is broad in the scope of use because it contains all information about buildings as wall as bid, materials, contracts. Therefore, the management of drawing information security is one of the most important factors, which determines the success of failure of business. The major findings and result of this study are as follows to control the distributed drawing information in the collaboration environment. 1) Analysis for function and practical use of DRM in the construction industry. 2) Proposal for applications of DRM that can secure IFC model-based drawing information in the collaboration environment. 3) Extraction from additional IFC entities to apply DRM to part 21 physical files 4) Analysis for functions which are necessary in DRM application prototype system and development of the system. 5) Development IFC model-based DRM prototype system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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