건설산업의 전자도면 작성을 위한 CAD분야는 해외 특정 소프트웨어가 시장을 90%이상 점유하여 기술종속으로 인한 CAD 기술의 자립화 문제가 심각하다. 건설산업에서 발생하는 전자도면의 작성을 위한 프로그램 사용은 자유경쟁을 통한 시장의 흐름에 따른 것이나, 공공기관에서 발주하는 건설사업의 전자도면 관리와 재활용을 위해서는 특정 회사의 과다 독점으로 인한 기술종속에 대한 대책이 필요하다. 따라서, 다양한 CAD 시스템에서 작성한 전자도면을 국내표준에 부합하는 도면으로 변환 가능한 모델러의 개발 방안을 제안한다.
최근 건설업계에서는 3D객체기반인 Building Information Modelling(이하 BIM)에 대해 관심이 증가하기 시작했다. 하지만 BIM도입에 어려움을 격고 있는 것이 현실이며 특히 전통적인 정보교환 방식에서의 BIM을 적용하는데 가장 큰 어려움을 격고 있다. 현재 국내에 활용되는 전자도면 표준지침에는 BIM도입에 필요한 2D표준에 대한 내용은 없으며, BIM소프트웨어들도 이 부분에 대해서 충분히 커스터마이징 되지 않았다. 이는 BIM과도기에 2D도면의 필요성을 인식한다면 원할한 BIM도입을 위해서 반드시 그 대안이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 국내 BIM 도입 시 국내 2D 전자도면표준을 고려한 BIM 모델에서의 원할한 2D도면추출에 대해 Template을 활용하는 방안을 제안하였다. 도면표준의 기준은 "건설CALS/EC 전자도면 작성 표준"에 근거 하여 표현기준 및 데이터 작성기준을 Template파일에 적용 시켰으며, 이 후 실험을 통해 BIM 도입 시 효율적인 도면 생산의 가능성을 확인 하였다.
건설사업의 기획, 설계, 시공, 유지관리 등 생애주기 동안 방대한 분량의 전자도면이 생성되고 있으나, 비표준화 도면의 작성 및 유통으로 건설 주체 간 의사교환, 각 사업단계별 도면의 재활용 및 유지관리에 어려움을 겪고 있다. 건설분야 전자도면의 작성표준을 제시하는 건설CALS/EC 전자도면 작성표준의 특징은 선(線) 형태의 도로, 하천 및 철도분야와 단위 건축물 중심의 작성표준 체계로 구성되어 표준에 따른 전자도면 작성이 가능하다. 이에 반하여, 항만, 택지 및 부지 등과 같이 다중의 시설이 복합적으로 면(面)형태로 구성된 건설대상에 적용하기에 어려움이 있다. 특히 항만시설의 경우 일정한 연안지역에 배치된 복수 항의 목적에 따른 복합적인 부두, 시설 등으로 구성된다. 또한 배후부지와 같은 택지개념이 포함되어 있으며, 다수의 토목시설, 건축시설 및 항만 전용 시설 등으로 복합 구성되어 기존의 전자도면 작성표준의 활용이 어려운 실정이다. 이에 본 논문에서는 항만분야 수용을 위한 전자도면 작성표준의 확장 개발연구를 수행하며, 개발을 통해 도면정보관련 정보화 효율을 극대화하고, 궁극적으로 건설분야 설계정보의 원활한 정보교환이 가능하도록 하였다.
건설산업의 생산성 향상 및 건설사업관리의 효율성 제고를 위해 국가차원에서의 건설 CALS/EC 표준을 개발한바 수자원 분야에서도 국가 전자도면 작성기준에 준한 표준체계의 개발이 필요한 시기이다. 따라서 본 연구에서는 국가 건설CALS/EC를 지원하기 위한 수자원분야 전자도면정보의 표준체계 개발전략을 수립하였다. 이를 위해, 수자원분야 공공기관의 건설사업관리시스템, 건설유지관리시스템, 도면작성기준서 등 건설관련 분야의 도면정보 표준, 국내 전자도면 작성표준과 ISO, 미국 NCS, 일본표준에서 포함하고 있는 도면표준을 분석하였다. 그 결과, 건설CALS/EC 지원을 위한 수자원분야 도면정보 표준의 기본적인 방향을 제안하였다. 실무적으로 표준체계를 적용하기 위해, 수자원 분야 공공기관의 현행 표준체계와도 연계되면서 국가 건설CALS/EC을 준수하도록 번호부여체계를 수립하였다. 따라서 본 연구는 건설CALS/EC을 지원하기 위한 수자원 분야의 기본적인 표준화 방향 및 번호부여 규칙을 제시하였다.
CALS에서 기술도면 관리의 중요성이 날로 커지고 있고, CITIS에 대한 관심이 고조되고 있다. CITIS는 계약자와 공급자간의 환경에 따라서 다르게 구현될 수 있는데, 본 연구에서는 CITIS에서 계약자와 공급자간의 기술도면 정보를 서비스하는 구조를 제시하고, CITIS 접근 제어에 필요한 요소 기술들을 설명하고자 한다. CITIS는 크게 두 가지로 구성되어 있는데, 하나는 CAD 도면 같은 디지털 데이터와 그 데이터를 사용하는 어플리케이션이다. 데이터와 어플리케이션은 모두 계약자 측의 CITIS 컴퓨터에 존재하고, 사용자의 컴퓨터에는 존재하지 않는다. CITIS의 주요 목적은 권한을 갖고 있는 사용자가 업무를 수행하는 데 필요한 데이터와 어플리케이션에 온라인으로 접근할 수 있도록 서비스해 주는 데 있다 이러한 서비스를 위해 필요한 접근 제어의 방법으로는 firewall, Unix OS, Proxy Server, 상용 데이터베이스, SSL 등을 사용한다.
W3C는 웹 어플리케이션의 온톨로지 활용을 위한 RDF 표준을 개발해 왔다. 이 논문은 도면 데이터의 온톨로지를 추출하고 적용한다. 설계 파일에 포함된 도면의 문서정보와 관리 정보를 주 예로 삼는다. 도면 데이터의 관계를 분석함으로써 RDF 스키마를 먼저 디자인 한다. 스키마를 기반으로 온톨로지가 추출되어 XML 파일로 저장이 된다. 온톨로지 저장을 위한 어플리케이션으로서 재구성 가능한 도면 데이터 레포지터리를 구성할 수 있다. 이 논문의 예제로 사용자는 관심을 항목의 뷰를 선택할 수 있다 (예를 들어. 프로젝트, 도면, 또는 디자이너). 도면 데이터의 다양한 관점으로 사용자는 특정 데이터에 보다 효율적으로 접근 할 수 있다.
본 논문에서는 기계 서비스 부품 도면에서 숫자를 인식하기 위하여 입력 영상에 대한 전처리와 딥러닝 모델을 제안한다. 서비스 부품 도면의 숫자를 인식하는데 있는 지시선과 도형에 의한 오검출 또는 오인식을 개선하기 위하여 수학적 형태학 필터링 전처리를 한다. 숫자 인식을 위하여 VGG-16 모델을 축소 변형한 7 개의 계층을 가지는 VGG 모델을 적용함으로써 인식 성능을 개선한다. 서비스 부품 도면의 숫자 인식 실험 결과, 제안하는 방법이 인식률 95.57%, 정확도는 92.82%로 종래의 방법에 현저히 개선된 결과를 얻었다.
회로도면 자동생성 분야는 지난 수십 년간 HDL기반 설계과정에서 사용되어 왔다. 그러나 회로 도면은 더욱 복잡해져서 레지스터 및 시스템 레벨에서 자동 생성된 회로도면을 보고 신호의 흐름을 파악하기 어렵다. 이와 같이 복잡해진 회로도면의 가독성을 향상시키기 위해 본 논문에서는 4가지 기법, 즉 i ) 심볼이나 터미널들과 같이 반복되는 회로 패턴을 벡터 형태로 치환, ii) 피드백 루프 절단 알고리즘 개선, iii) 번들 네트 생성시 발생하는 다단 연결을 간결 화할 수 있는 압축 탭, iv) 연결도에 따라 블록열을 구분하고 정렬하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 회로도면 생성 기법의 효용성을 확인하기 위해 도면 자동생성 프로그램을 개발하고, 계층적으로 설계된 미디어 프로세서의 다양한 모듈의 도면을 생성시켰다. 실험한 결과 도면 면적을 비롯하여 배선 수, 길이 등을 $90\%$까지 감소시키고 가독성을 높이는 효과를 보였으며 블록의 분산 및 빈 공간 발생을 억제하는 효과를 보였다.
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.
최근 토목분야 BIM(Building Information Modeling) 발주가 늘어남에 따라 발주처에서는 BIM 기반 성과품을 납품받고 있으나 관련지침 등이 미흡하고 작성방법, 수준, 성과품 목록 등이 구체적이지 않아 기존 2D기반의 성과품과 혼용해서 납품받고 있다. 이는 설계사나 시공사의 업무가중으로 연결될 수 있으며 관리해야 할 자료가 많아져 발주처에서도 부담으로 작용한다. 이러한 부담을 줄이기 위해서는 기존 2D 기반의 전자납품체계가 BIM발주체계로 전환될 경우 BIM모델에서 추출하여 활용하거나 대체가 가능한 2D기반의 성과품들을 조사하여 중복된 성과품을 최소화하는 작업이 필요하다. 이에, 본 연구에서는 국토교통부의 실시설계가 완료된 도로공사를 대상으로 BIM 모델링을 수행하였으며 이를 근간으로 총 3,767개 도면항목에 대해 2D도면 추출 가능여부를 검토하였다. 그 결과 67%인 2,549개의 도면항목이 BIM모델에서 2D도면으로 추출이 가능한 것으로 분석되었으며 특히 연결종합, 토공, 부대공 등과 관련된 도면항목들의 대체효과가 큰 것으로 조사되었다. 본 연구는 향후 BIM 관련 성과품 납품체계 개발시 2D 도면을 줄이거나 대체할 수 있는 근거자료로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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