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문제 정의
- 그래서 본 연구는 이러한 3D CAD의 활용도가 저조한 것에 대하여 문제점을 인식하고, 3D CAD 활용 저조에 대한 영향 요인을 비교 분석하여 CAD 활용도를 상승시킬 기반 자료를 제공하는데 목적이 있다.
- 본 연구는 기존 문헌연구 및 설문조사 내용을 기초로 AHP분석을 수행하여 3D CAD 활용 저조에 대한 영향요인을 분석하고자 하였다.
제안 방법
- 3D CAD 객체 정보 관점에서 3D CAD의 활용 저조 원인을 분석하기 위해 설계 도구적 관점과 마찬가지로 기존 문헌에서 언급하고 있는 문제점을 토대로 크게 3D CAD 객체 정보 교환 체계 관련 요인과 3D CAD의 객체 정보를 활용할 수 있도록 하는통합 전산화 관련 요인으로 2가지 분석 대상을 선정하고 각 분석 대상에 대한 세부요소를 도출하였다. 도출된 요소들과 문헌들 사이의 연관 관계는 표6과 같다.
- AHP기법을 수행하기에 앞서 설문조사 대상 및 세부항목을 3D CAD의 활용용도 측면을 중심으로 결정하였다. 먼저 기존문헌 고찰과 3D CAD의 개요 및 현황을 조사하고 이를 기초로하여 3D CAD 세부 영향 요인들을 도출하였다.
- AHP를 이용한 쌍별비교 Matrix를 설문의 결과가 일관성이있음을 증명하기 위하여 일관성 평가를 수행하였다. 일관성 평가는 일관성 비율을 통하여 구하였다.
- 분석 방법이 효과적이다. 그래서 본 논문에서는 다기준 결정분석방법론인 AHP (Analytic Hierarchy Process)기법의 쌍대비교를 통해 요인들을 평가하여 각 관점별로 요인들의 상대적우선순위를 도출하여 이를 분석하였다.
- 1계층은 설계 도구관점에서의 영향 요인과 객체 정보 활용 관점에서의 영향 요인으로 구분하였고 각각에 대한 세부 요인들을 토대로 제 2계층과제 3계층을 구성하였다. 먼저 AEC 각 관점에서의 설문조사 결과를 종합하여 제 1, 2, 3 계층에 대한 중요도를 평가하여 요소별 우선순위를 선정하여 전체적인 관점에서 3D CAD 활용 저조에 미치는 영향 정도를 분석하였다. 그리고 AEC 각 관점별로 나타난 설문조사 결과를 개별적으로 AHP 중요도 분석을 수행하여 각 관점에서 판단하고 있는 3D CAD 활용 저조 영향 요인을분석 비교하였다.
- CAD의 활용용도 측면을 중심으로 결정하였다. 먼저 기존문헌 고찰과 3D CAD의 개요 및 현황을 조사하고 이를 기초로하여 3D CAD 세부 영향 요인들을 도출하였다. 또한 본 연구에서는 설문대상범위를 3D CAD의 활용 용도에 따라 이에 직접적으로 관계하는 대상으로 한정하였다.
- 두 번째로 건설 정보화를 이루기 위해서 3D CAD 객체 정보의 활용성 관점에서 객체 정보 통합에 관련된 영향 요인이다. 문헌고찰을 통하여 이 영향 요인들의 분석 대상을 선정하고 이에대해 설문조사를 수행하여 세부요인을 도출하였다.
- 본 연구에서는 3D CAD 저조에 미치는 영향 요인들의 중요도산정을 위해서 AHP 분석계층을 구성하였다. 1계층은 설계 도구관점에서의 영향 요인과 객체 정보 활용 관점에서의 영향 요인으로 구분하였고 각각에 대한 세부 요인들을 토대로 제 2계층과제 3계층을 구성하였다.
- 설계 도구적 관점에서 3D CAD의 활용 저조 원인을 분석하기위해 기존 문헌에서 언급하고 있는 문제점을 토대로 크게 3D CAI建 활용하여 발생한 부작용 요인과 3D CAD를 활용하여 설계 작업을 수행하는데 필요한 제반환경 부족 요인으로 2가지분석 대상을 선정하고 각 분석 대상에 대한 세부요소를 도출하였다. 도출된 요소들과 문헌들 사이의 연관 관계는 표5와 같다.
- 설문조사는 문헌 분석을 통해서 도출된 세부 영향 요소를 토대로 항목을 설정하였다.
- 증명하기 위하여 일관성 평가를 수행하였다. 일관성 평가는 일관성 비율을 통하여 구하였다. 일관성 비율(Consistency Rate, CR)은 일관성 지수(Consistency Index, CI)를 경험적으로 얻어진 평균무작위지수(Random Index, RI)로 나눈 값이다.
- 조사기간은 2007년 5월 1일부터 2007년 5월 15일로2주간 수행하였다. 조사대상은 설계 분야, 엔지니어 분야, 시공자 분야로각각 별도로 조사를 수행하였으며, 설문 구성은 각 세부 요인을 7점 척도를 통해 구성하였다.
- 조사대상은 설계 분야, 엔지니어 분야, 시공자 분야로각각 별도로 조사를 수행하였으며, 설문 구성은 각 세부 요인을 7점 척도를 통해 구성하였다. 조사방법은 e-mail을 통해서 총 330부를 배포하여 회수된 267부 중 3D CAD를 경험해본 적이었다고 답변한 231부를 분석대상으로 확정하였다.
대상 데이터
- 3D CAD 활용 저조에 대한 AEC 관점별 영향 요인을 분석하기 위해서 설계자 관점 95명, 엔지니어 관점 84명, 시공자 관점 52명으로 구분하여 각 관점별 중요도와 우선순위를 산정하였다.
- 이에 따라 3D CAD를 설계 도구로써 직접 활용하는 Architect (설계자)와 3D CAD를 3D 객체 정보 데이터베이스를 통해 활용할 수 있는 Engineer(엔지니어), Construction(시공자)을 대상으로 설문조사를 수행하였다. 그리고 설문 조사자들이 현재 참여하고 있는 시설물은 건축물에 한정하였다.
- 먼저 기존문헌 고찰과 3D CAD의 개요 및 현황을 조사하고 이를 기초로하여 3D CAD 세부 영향 요인들을 도출하였다. 또한 본 연구에서는 설문대상범위를 3D CAD의 활용 용도에 따라 이에 직접적으로 관계하는 대상으로 한정하였다. 즉 3D CAD의 활용 용도는 설계도면 산출을 위한 설계 도구로써의 용도와 3D 객체 정보로써의 용도로 나눌 수 있다.
- 즉 3D CAD의 활용 용도는 설계도면 산출을 위한 설계 도구로써의 용도와 3D 객체 정보로써의 용도로 나눌 수 있다. 이에 따라 3D CAD를 설계 도구로써 직접 활용하는 Architect (설계자)와 3D CAD를 3D 객체 정보 데이터베이스를 통해 활용할 수 있는 Engineer(엔지니어), Construction(시공자)을 대상으로 설문조사를 수행하였다. 그리고 설문 조사자들이 현재 참여하고 있는 시설물은 건축물에 한정하였다.
- 조사대상은 설계 분야, 엔지니어 분야, 시공자 분야로각각 별도로 조사를 수행하였으며, 설문 구성은 각 세부 요인을 7점 척도를 통해 구성하였다. 조사방법은 e-mail을 통해서 총 330부를 배포하여 회수된 267부 중 3D CAD를 경험해본 적이었다고 답변한 231부를 분석대상으로 확정하였다. 그림 4는 설문조사 분석 대상의 신뢰성을 확보하기 위해서 설문 조사대상자들의 기초 정보를 나타낸 것이다.
데이터처리
- 먼저 AEC 각 관점에서의 설문조사 결과를 종합하여 제 1, 2, 3 계층에 대한 중요도를 평가하여 요소별 우선순위를 선정하여 전체적인 관점에서 3D CAD 활용 저조에 미치는 영향 정도를 분석하였다. 그리고 AEC 각 관점별로 나타난 설문조사 결과를 개별적으로 AHP 중요도 분석을 수행하여 각 관점에서 판단하고 있는 3D CAD 활용 저조 영향 요인을분석 비교하였다.
성능/효과
- AEC 관점 모두 설계비용 증가가 3D CAD 활용 저조에 영향을 크게 미치는 것으로 나타났다. 하지만 그 외에 요인들에 대해서는 각 관점별로 상이한 우선순위를 나타내고 있었다.
- 영향 요인보다 더 높게 나타났다. 그리고 제 1계층 요인의세부요인인 제 2계층 요인들을 살펴보면 설계 도구 관점 영향요인에서는 3D CAD를 활용함으로써 발생하는 부작용 관련 요인이 제반환경부족요인보다 높게 나타났으며, 객체 정보 활용관점 영향 요인에서는 통합전산화 관련요인이 정보교환체계 관련요인보다 더 높게 나타났다. 제 2계층 요인의 세부요인인 제 3 계층의 중요도는 표 9와 같다.
- 나타났다. 또한 정보교환체계 관련요인에서는 통합프로세스정립 미비 요인의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났고 통합전산화 관련요인에서는 통합정보소프트웨어 미비의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났다.
- 엔지니어 관점에서는 설계자 관점과 비교하였을 때 공유체계 미흡에 의한 영향 요인의 전체 중요도 우선순위 변화가크게 나타나는 특징이 발견되었다. 마지막으로 시공자 관점에서는 종합적 관점뿐만 아니라 설계자 관점, 엔지니어 관점과는 상이하게 객체 정보 관점에서의 영향 요인이 설계 도구적 관점에서의 영향 요인보다 높은 것으로 나타났으며, 특히 통합전산화관련요인의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났다.
- 제 3계층을 통해 좀 더 상세하게 영향요인들을 분석해 보면 역시 설계비용 증가가 전체 중요도 분석결과 가장 높은 것으로 나타났다. 반면에 공유체계 미흡에 의한영향 요인의 경우 설계자 관점과 비교하여 가장 전체 중요도 우선순위 변화가 큰 것으로 나타났다. 이는 상기에서도 언급했듯이 객체 정보 포맷 등 호환성에 관련된 분야가 엔지니어 관점에서는 중요하기 때문에 나타난 결과로 판단된다.
- 본 연구에서 도출한 영향 요인들은 3D CAD 활용 저조에 모두영향을 미치는 요인들이므로 요인들의 절대적 비교보다 상대적비교 분석 방법이 효과적이다. 그래서 본 논문에서는 다기준 결정분석방법론인 AHP (Analytic Hierarchy Process)기법의 쌍대비교를 통해 요인들을 평가하여 각 관점별로 요인들의 상대적우선순위를 도출하여 이를 분석하였다.
- 일관성 비율의 값이 10%이내일 경우 신뢰할 수 있는 결과임을증명할 수 있다. 본 연구의 계층별 쌍별 비교 Matrix는 일관성비율(CR)이 0.1 이하로 유의하게 나왔다. 따라서 본 연구를 통하여 나온 중요도는 신뢰할 수 있다고 할 수 있다.
- 설문조사 결과를 토대로 한 AEC 관점 별 AHP 분석 결과 종합적 관점에서 설계비용 증가 요인이 3D CAD 활용 저조에 가장큰 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 세부적으로 AEC 각 관점별 3D CAD 활용 저조 영향 요인을 분석해보면 설계자 관점에서는 3D CAD 활용 저조에 대한 영향 요인으로 설계비용 증가요인의 중요도가 타 요인들에 비해 압도적으로 높은 것으로 나타났다.
- 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 세부적으로 AEC 각 관점별 3D CAD 활용 저조 영향 요인을 분석해보면 설계자 관점에서는 3D CAD 활용 저조에 대한 영향 요인으로 설계비용 증가요인의 중요도가 타 요인들에 비해 압도적으로 높은 것으로 나타났다. 엔지니어 관점에서는 설계자 관점과 비교하였을 때 공유체계 미흡에 의한 영향 요인의 전체 중요도 우선순위 변화가크게 나타나는 특징이 발견되었다.
- 전체적인 관점에서 중요도 및 우선순위를 살펴보면 3D CAD 활용 저조에 가장 큰 영향을 미치는 요인들은 설계비용 증가와설계 작업량 증가와 같은 3D CAD를 활용함으로써 발생하는 부작용 요인들인 것으로 분석되었다. 이 결과는 건설 산업 전체에서의 3D CAD 활용성을 고려해 보았을 때 건설 통합 정보화를통해 이룰 수 있는 기대효과들이 훨씬 더 크지만 실무에서는 아직까지 건설 산업 분야별 작업 연계가 원활하지 않아서 체감 상으로 3D CAD가 설계단계의 비용과 작업량 증가만을 유발시킨다고 판단하기 때문인 것으로 사료된다.
- 영향 요인보다 더 높게 나타났다. 제 2계층에서도전체 중요도와 비슷하게 부작용 관련 요인이 3D CAD 활용 저조에 가장 영향을 많이 미치는 요인으로 나타났다. 제 3계층을통해 좀 더 상세하게 영향 요인들을 분석해 보면 설계비용 증가와 설계 작업량 증가가 전체 중요도에서와 마찬가지로 3D CAD 활용 저조에 영향을 많이 미치는 요인인 것으로 파악되었고 특히 설계비용 증가 요인의 경우는 설계자 관점에서의 3D CAD 활용 저조 제 3계층 영향 요인 내에서 다른 요인들보다 압도적으로 높은 것으로 파악되었다.
- 제 3계층 요인들을 분석한 결과 부작용 관련요인에서는 설계비용 증가의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났고 제반환경부족요인에서는 협업체계의 어려움이 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 정보교환체계 관련요인에서는 통합프로세스정립 미비 요인의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났고 통합전산화 관련요인에서는 통합정보소프트웨어 미비의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났다.
- 이는 엔지니어 관점의 경우 설계자 관점과는 다르게 3D CAD를 설계 도구로써 직접 활용하기보다는 3D CAD의 객체 정보를 엔지니어링 분야의 각종 프로그램들과 연계하여 활용하기 때문에 객체 정보의 호환성에 관련된정보교환체계 관련요인의 중요도가 설계자 관점보다 상대적으로 높은 것으로 판단된다. 제 3계층을 통해 좀 더 상세하게 영향요인들을 분석해 보면 역시 설계비용 증가가 전체 중요도 분석결과 가장 높은 것으로 나타났다. 반면에 공유체계 미흡에 의한영향 요인의 경우 설계자 관점과 비교하여 가장 전체 중요도 우선순위 변화가 큰 것으로 나타났다.
- 제 2계층에서도전체 중요도와 비슷하게 부작용 관련 요인이 3D CAD 활용 저조에 가장 영향을 많이 미치는 요인으로 나타났다. 제 3계층을통해 좀 더 상세하게 영향 요인들을 분석해 보면 설계비용 증가와 설계 작업량 증가가 전체 중요도에서와 마찬가지로 3D CAD 활용 저조에 영향을 많이 미치는 요인인 것으로 파악되었고 특히 설계비용 증가 요인의 경우는 설계자 관점에서의 3D CAD 활용 저조 제 3계층 영향 요인 내에서 다른 요인들보다 압도적으로 높은 것으로 파악되었다. 이는 설계비용에 가장 직접적으로 영향을 받는 입장에 있는 설계자 관점에서의 영향 요인 분석이기 때문에 중요도 분석 결과 설계비용 증가 요인의 중요도가가장 높은 것으로 판단된다.
- 제 2계층 역시 전체적인 관점이나설계자 관점과는 다르게 정보교환체계 관련요인과 통합전산화관련요인의 중요도가 높은 것으로 나타났다. 특히 통합전산화관련요인의 중요도가 가장 높은 것이 특징적으로 나타났는데 이는 엔지니어 관점에서는 엔지니어링 분야에서 실제로 다양한 프로그램들을 활용하고 있기 때문에 정보교환체계 관련요인의 중요도가 통합전산화 관련요인보다 높았지만 시공자 관점에서는객체정보를 교환하여 활용할 통합 정보 소프트웨어 및 전산화시스템 자체가 부족하기 때문에 나타난 결과이며 이는 제 3계층요인의 전체 중요도를 분석해보면 명확하게 나타난다. 제 3계층의 전체 중요도 우선순위를 살펴보면 1위를 통합 정보 소프트웨어 미비에 의한 영향 요인이, 3위를 통합 전산화 시스템 미비 요인에 의한 영향 요인이 차지하였다.
- 이는 다수의 참여자가 존재하고 복잡한 프로세스를 가지고 있는 건설 산업의 효율성 측면에서 건설 정보화의 필요성을 강조하기 위한 것으로 판단된다. 하지만 문헌 조사 결과 3D CAD 활용에 따른 기대효과 중심으로 연구가 수행되었으며, 3D CAD가 아직까지 활용 정도가 미약하다는 점은 추상적으로 언급하고 있지만, 그 원인을 정확하게 분석한 문헌은 전무한 상태임을 알 수 있었다.
후속연구
- 어플리케이션 개발 단계이다. 3D CAD 객체 정보를 활용한 간섭 체크, 견적 산출, 공정 관리, 물류 관리 등과 관련된 세부 어플리케이션이 개발되어야 할 것으로 판단된다.
- 두 번째는 본 연구에서 3D CAD 활용성을확대하기 위한 단계별 추진 전략을 제시했지만 각 참여주체별추진 전략에 대한 분석이 부족하였다. 그러므로 향후 연구방향으로 현재의 발주방식과 3D CAD 활용성과의 관계성을 검증하고 발주방식에 대한 요인까지를 포함한 종합한 연구와 함께 IT 솔루션 벤더/정부관계자/설계자/엔지니어/시공자 등 각 참여주체들의 3D CAD 활용성 개선에 대한 방안을 모색하는 연구가필요할 것으로 판단된다.
- 객체 지향 3D CAD는 기존 2D CAD 기반의 설계 작업의 비효율성 개선효과뿐만 아니라 건설 정보화의 데이터베이스에 해당하는 건축정보를 구성하는데 효율적인 도구로써 그 활용성이 높다. 즉, 건설 정보화를 이루기 위한 기초 자료로써 건설 생애 주기의 출발점인 설계단계에서 객체 지향 3D CAD를 활용하여 각종 설계정보들을 엔지니어링 분야, 시공 분야, 더 나아가서는 유지 관리분야까지 확대하여 활용 가능하다는 점에서 그 중요성이 강조되고 있으며, 이에 대한 종합적인 논의가 필요하다.
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