기존의 소방대상시설물 도면은 이미지도면이나 CAD도면 형태의 2차원 도면형태로 존재하고 있다. 구축되어 있는 데이터의 형태도 다양한 방식으로 이루어져 있기 때문에 소방방재업무에서 필요로 하는 신속 정확한 대응체계를 위해서는 기존의 2차원 도면형태로 구축된 도면을 3차원으로 변환할 필요가 있다. 본 연구에서는 소방방재 대상이 되는 2차원 건축도면을 3차원 공간정보로 손쉽게 구축하기 위하여 건축도면에 대한 분석과 3차원 공간정보 데이터모델을 설계하고 이를 3차원 공간정보로 변환할 수 있는 툴을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 소방대상 2차원 도면의 3차원 변환방법을 통하여 다량의 2차원 도면을 3차원 공간정보로 쉽게 변환할 수 있으며 이를 통해 소방방재 업무의 활용도를 향상 시킬 수 있다.
기존의 소방대상시설물 도면은 이미지도면이나 CAD도면 형태의 2차원 도면형태로 존재하고 있다. 구축되어 있는 데이터의 형태도 다양한 방식으로 이루어져 있기 때문에 소방방재업무에서 필요로 하는 신속 정확한 대응체계를 위해서는 기존의 2차원 도면형태로 구축된 도면을 3차원으로 변환할 필요가 있다. 본 연구에서는 소방방재 대상이 되는 2차원 건축도면을 3차원 공간정보로 손쉽게 구축하기 위하여 건축도면에 대한 분석과 3차원 공간정보 데이터모델을 설계하고 이를 3차원 공간정보로 변환할 수 있는 툴을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 소방대상 2차원 도면의 3차원 변환방법을 통하여 다량의 2차원 도면을 3차원 공간정보로 쉽게 변환할 수 있으며 이를 통해 소방방재 업무의 활용도를 향상 시킬 수 있다.
Until recently, GIS technology was mainly based on 2D for disaster management. Necessity of 3D spatial information came to the fore with a speedy and accurate response system in disaster management. However, most fire-fighting facilities presently use CAD with 2D formation, Image drawings, and conce...
Until recently, GIS technology was mainly based on 2D for disaster management. Necessity of 3D spatial information came to the fore with a speedy and accurate response system in disaster management. However, most fire-fighting facilities presently use CAD with 2D formation, Image drawings, and conception of construction data's formation. It is not about the drawings in map production. It's about varieties of construction ways or contents. In this study, we are proposing the ways on analyzing the existing disaster management targets for 2D technology drawings, designing the 3D spatial information data model, and transforming the effective 3D spatial information into algorithm and dimension spatial information construction for easily building on mass 2D architectural drawings to 3D spatial information effectively in disaster management. We can maxim ize efficient construction time and expenses. Then what is proposed in this study about constructing 3D spatial information for manual work, and it's significance for improving decisive decisions and utilizing the tasks to prevent, prepare, respond and restore steps in disaster management.
Until recently, GIS technology was mainly based on 2D for disaster management. Necessity of 3D spatial information came to the fore with a speedy and accurate response system in disaster management. However, most fire-fighting facilities presently use CAD with 2D formation, Image drawings, and conception of construction data's formation. It is not about the drawings in map production. It's about varieties of construction ways or contents. In this study, we are proposing the ways on analyzing the existing disaster management targets for 2D technology drawings, designing the 3D spatial information data model, and transforming the effective 3D spatial information into algorithm and dimension spatial information construction for easily building on mass 2D architectural drawings to 3D spatial information effectively in disaster management. We can maxim ize efficient construction time and expenses. Then what is proposed in this study about constructing 3D spatial information for manual work, and it's significance for improving decisive decisions and utilizing the tasks to prevent, prepare, respond and restore steps in disaster management.
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문제 정의
본 연구에서는 다량의 2차원 건축도면을 3차원 공간정보를 신속하게 구축하는 변환 알고리즘을 개발하고 이를 적용한 2차원 건축도면의 3차원 공간정보구축 툴을 개발함으로서 소방방재 업무의 예방, 대비, 대응, 복구 단계에서 기존 건축도면의 활용도를 높이는 방안을 제시하는 것이 목적이다. 이를 위해 2장에서는 기존의 소방업무에서 도면관리의 현황과 문제점을 분석하여 도면관리의 개선점을 도출하였다.
본 연구에서는 소방 대상 시설물 도면의 3차원공간정보를 구축하기 위한 연구를 수행하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다.
소방업무에서 사용되고 있는 2차원적인 건축도면의 관리현황을 조사하고 소방업무용 도면관리의 개선점을 파악하였다.
제안 방법
3.2에서 연구된 바와 같이 2차원 건축도면으로부터 3차원 공간정보를 추출하는 알고리즘을 적용하였다. 3차원 공간정보 추출 알고리즘을 적용하여 2차원 건축도면을 자동으로 변환하고, 자동변환이 되지 않는 시설물 객체에 대해서 수작업의 입력 방법을 통하여 3차원 공간정보를 구축하는 툴을 구현하였다.
2에서 연구된 바와 같이 2차원 건축도면으로부터 3차원 공간정보를 추출하는 알고리즘을 적용하였다. 3차원 공간정보 추출 알고리즘을 적용하여 2차원 건축도면을 자동으로 변환하고, 자동변환이 되지 않는 시설물 객체에 대해서 수작업의 입력 방법을 통하여 3차원 공간정보를 구축하는 툴을 구현하였다.
먼저, 건축도면이 한 개의 도면파일에 하나의 레이어를 담고 있는 도면인지 판별하고 건축도면에 필수적인 도면명, 범례 등에 대한 필수구성요소를 가지고 있는지 분석한다. 또한 2차원 전자도면 파일이 가지고 있는 레이어 정보를 분석하여 건축물의 주요구조물인 벽, 문, 창, 기둥, 소화시설 등의 정보를 자동으로 분석한다.
변환대상 CAD파일을 분석하여 입체공간정보로 변환이 가능한 도면인지를 분석한다. 먼저, 건축도면이 한 개의 도면파일에 하나의 레이어를 담고 있는 도면인지 판별하고 건축도면에 필수적인 도면명, 범례 등에 대한 필수구성요소를 가지고 있는지 분석한다. 또한 2차원 전자도면 파일이 가지고 있는 레이어 정보를 분석하여 건축물의 주요구조물인 벽, 문, 창, 기둥, 소화시설 등의 정보를 자동으로 분석한다.
변환대상 CAD파일을 분석하여 입체공간정보로 변환이 가능한 도면인지를 분석한다. 먼저, 건축도면이 한 개의 도면파일에 하나의 레이어를 담고 있는 도면인지 판별하고 건축도면에 필수적인 도면명, 범례 등에 대한 필수구성요소를 가지고 있는지 분석한다.
본 연구의 3차원 공간정보는 2차원 건축CAD정보로부터 대상공간의 정보를 추출하여 건축물이 각 부분별로 되어 있는 공간을 대상으로 최소한으로 폐쇄된 공간으로 구획된 SPACE 단위의 공간분류를 수행한다. 일반적인 SPACE의 경계는 공간을 구획하는 물리적인 경계를 말하는 것으로서, 벽체, 창문, 벽 등을 의미한다.
소방업무에서 사용되고 있는 다량의 2차원 건축도면을 3차원 공간정보를 변환하기 위해서 건축도면에서 3차원 공간객체를 추출할 수 있는 알고리즘과 이를 담을 수 있는 3차원 공간정보 데이터모델을 제안하였다.
본 연구에서는 다량의 2차원 건축도면을 3차원 공간정보를 신속하게 구축하는 변환 알고리즘을 개발하고 이를 적용한 2차원 건축도면의 3차원 공간정보구축 툴을 개발함으로서 소방방재 업무의 예방, 대비, 대응, 복구 단계에서 기존 건축도면의 활용도를 높이는 방안을 제시하는 것이 목적이다. 이를 위해 2장에서는 기존의 소방업무에서 도면관리의 현황과 문제점을 분석하여 도면관리의 개선점을 도출하였다. 3장에서는 2차원 건축도면에서 3차원 공간정보를 추출하기 위한 알고리즘과 3차원 공간정보를 담을 수 있는 데이터모델을 설계하였다.
전자도면의 레이어 정보를 분석하여 입체 공간을 구성하는 주요 레이어명이 포함된 레이어를 자동으로 추출한다. 레이어 명칭에서 “CEN”, “WAL”, “DOOR”, “WIN”, “COL” 등의 단어가 포함된 레이어명은 각각 중심선, 벽, 문, 창, 기둥의 정보를 담고 있을 것으로 추정할 수 있기 때문이다.
추출된 각 객체의 형상의 형태를 분석하여 벽체의 중심선과 벽, 문, 창, 기둥과의 상관관계를 분석한 후 실내 입체공간을 구성한다.
추출된 벽체와 문, 창, 기둥, 시설물 등의 위상을 분석하여 3차원 공간정보의 위상구조를 생성한다.
대상 데이터
본 연구의 대상인 평면도의 경우 건축물의 층별도면형태로 작성되어 있으며 각 도면에서는 기둥,벽, 창호, 계단 등의 건축구조물 정보와 소방시설물의 정보를 포함하고 있다. 2007년에 인터넷 건축행정보시스템의 인허가 접수를 위하여 건축도면의 작성권고안으로 제정된 “건축인허가용 전자설계도서작성 및 접수편람(안)”의 기준을 따른 도면이 존재하기는 하지만 대부분의 도면은 어떤 표준화된 설계방식에 대한 기준이 없이 작성된 도면이다.
성능/효과
또한 실제 소방업무에 사용하기 위하여 3차원 공간정보 구축 툴을 개발하였으며 이를 통해 2차원건축도면을 신속하게 3차원 공간정보로 구축할 수 있었다.
후속연구
다만, 2차원 건축도면을 모두 3차원으로 자동 변환하기에는 불특정 다수가 설계하는 다양한 도면의 형태를 완벽하게 분석해야하는 추가적인 연구가 필요하다. 또한 소방방재업무에서 많이 활용하는 있는 건축도면을 3차원 공간정보로 쉽게 변환할 수 있도록 3차원 공간정보 구축용 “건축도면의 작성 표준안”을 제시하여 소방방재업무에서의 활용도를 높일 필요가 있다.
본 연구에서 개발된 2차원 건축도면을 3차원 공간정보로 구축할 수 있는 툴을 통해 실제 소방방재업무의 예방, 대비, 대응, 복구 단계에서 업무의 활용도를 향상 시킬 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
도시시설물의 방재의 순환주기는 어떠한 형태를 갖고 있나요?
도시시설물의 방재는 재난의 예방, 대비, 대응, 복구의 형태의 순환주기를 갖게 되며 재난상황을 신속하고 정확하게 대처하기 위해서 절대적으로 전제되어야 하는 것은 사실적인 현장정보이다[1][2].
대부분의 소방방재시스템은 실제 화재와 같은 재난 발생 시 인명의 보호와 화재진화를 위한 현장 대응에 주안점을 두지 않고 있다. 이러한 문제와 관련하여 현장에서 요구되는 것은 무엇인가?
또한 화재 건물에 소방관이 출동하여 접할 수 있는 정보는 화재 현장 주변 사람들의 목소리를 통한 정황정보와 대략적인 건물의 구조이다. 따라서 화재 현장에서 인명구조와 소방관의 안전을 확보하기 위해서는 화재 건물과 현장의 3차원 정보를 이용하여 효과적인 현장대응이 필요하다[3].
화재 건물에 소방관이 출동하여 접할 수 있는 정보는 무엇인가?
대부분의 소방방재시스템은 화재와 재난의 방지에 초점을 맞춘 것이지 실제 화재와 같은 재난 발생 시 인명의 보호와 화재진화를 위한 현장 대응에 주안점을 두지 않고 있다. 또한 화재 건물에 소방관이 출동하여 접할 수 있는 정보는 화재 현장 주변 사람들의 목소리를 통한 정황정보와 대략적인 건물의 구조이다. 따라서 화재 현장에서 인명구조와 소방관의 안전을 확보하기 위해서는 화재 건물과 현장의 3차원 정보를 이용하여 효과적인 현장대응이 필요하다[3].
참고문헌 (17)
Zlatanova, S., Holweg, D., 2004, "3D Geo- Information In Emergency Responce: A Framework," Proceedings of the Fourth International Symposium on Mobile Mapping Technology (MMT' 2004).
Erving, A., Ronnholm, P, Nuikka, M, 2009, "Data Integration from Different Sources yo Create 3D Virtual Model," Proceedings of the 3rd ISPRS International Workshop 3D-ARCH 2009, Trento, Italy.
Lee, J., Zlatanova, S., 2008, "A 3D Data Model and Topological Analyses for Emergency Response in Urban Areas," Geo-Information Technology for Emergency Response, Eds. Taylor & Francis, Bristol, PA, pp. 143-168.
Schulte, C., Coors, V., 2008, "Development of a CityGML ADE for Dynamic 3D Floor Information," Joint ISCRAM-CHINA and GI4DM Conference on Information Systems for Crisis Management.
김경민, 2008, "3차원 실사 데이터 모델링 기법과 유비쿼터스 정보통신 환경과 기술을 이용한 도시건축물 방재 시스템화," 2008년도 의료법학회.재난정보학회 공동 학술발표대회 및 국제재난정보 심포지움, pp. 151-166.
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