국내 협업 설계 환경에서의 IFC기반 정보 교환 프레임워크 구축에 관한 연구 A Study of the Establishment of Framework for Information Exchange based on IFC Model in Domestic Collaborative Design Environment원문보기
최근 설계 협업 시스템의 점차 발전됨과 함께, BIM 기반의 정보교환이 차세대 건설 프로젝트의 성공적 수행에 주요 요소로써 작용하고 있다. BIM 협업 중 발생하는 데이터 호환 문제에 대한 해결책을 제시하고 있는 많은 연구들이 수행되고 있지만, 여전히 다양한 BIM 저작도구로부터 생산되는 BIM 데이터의 교환은 디자인과 엔지니어링 분석 단계에서 발생하고 있다. 그리하여 본 논문은 현업 설계 프로세스 내에서 발생하는 데이터 정보 교환에 대한 문제점의 발생 원인을 분석하고 BIM 기반의 설계 협업 환경의 개선을 위한 BIM 정보 교환 프레임워크를 제안하였다. Open-BIM 기반의 정보 교환 환경의 정착을 저해하는 요소를 발견하기 위해서는 현재와 앞으로 수행될 BIM 기반 설계 협업 프로세스 환경변화에 대한 분석이 우선적으로 수행되어야 한다. 협업 설계 프로세스 내 원활한 정보 교환의 저해 요인 분석을 통해 본 연구는 Open-API와 IFC기반의 BIM 협업 지원 시스템을 제안한다. BIM 무결성 피드백 시스템이라 명명된 API 솔루션은 IFC 기반의 데이터 교환에서 발생하는 상호 불일치성을 판별하고 report를 작성해 주는 기능을 수행한다. 또한, 본 연구는 IFC기반의 정보 교환 프레임워크 시스템을 제안하였으며, 앞서 언급한 API를 탑재하고 있으며 BCF 플러그 인을 지원하는 시스템을 통해 BIM 설계 협업 단계 내에서 정보 교환의 유연성을 도모하고 있다.
최근 설계 협업 시스템의 점차 발전됨과 함께, BIM 기반의 정보교환이 차세대 건설 프로젝트의 성공적 수행에 주요 요소로써 작용하고 있다. BIM 협업 중 발생하는 데이터 호환 문제에 대한 해결책을 제시하고 있는 많은 연구들이 수행되고 있지만, 여전히 다양한 BIM 저작도구로부터 생산되는 BIM 데이터의 교환은 디자인과 엔지니어링 분석 단계에서 발생하고 있다. 그리하여 본 논문은 현업 설계 프로세스 내에서 발생하는 데이터 정보 교환에 대한 문제점의 발생 원인을 분석하고 BIM 기반의 설계 협업 환경의 개선을 위한 BIM 정보 교환 프레임워크를 제안하였다. Open-BIM 기반의 정보 교환 환경의 정착을 저해하는 요소를 발견하기 위해서는 현재와 앞으로 수행될 BIM 기반 설계 협업 프로세스 환경변화에 대한 분석이 우선적으로 수행되어야 한다. 협업 설계 프로세스 내 원활한 정보 교환의 저해 요인 분석을 통해 본 연구는 Open-API와 IFC기반의 BIM 협업 지원 시스템을 제안한다. BIM 무결성 피드백 시스템이라 명명된 API 솔루션은 IFC 기반의 데이터 교환에서 발생하는 상호 불일치성을 판별하고 report를 작성해 주는 기능을 수행한다. 또한, 본 연구는 IFC기반의 정보 교환 프레임워크 시스템을 제안하였으며, 앞서 언급한 API를 탑재하고 있으며 BCF 플러그 인을 지원하는 시스템을 통해 BIM 설계 협업 단계 내에서 정보 교환의 유연성을 도모하고 있다.
As recent multilateral collaboration design system has been advanced, BIM based data exchange is a key factor for successful next generation building project. Even though many studies have been trying to set up a data compatibility system for collaboration, There are still a lot of problem in data e...
As recent multilateral collaboration design system has been advanced, BIM based data exchange is a key factor for successful next generation building project. Even though many studies have been trying to set up a data compatibility system for collaboration, There are still a lot of problem in data exchange between design and engineering phase. Therefore, In this study, we analysis causes of problem for information exchange and suggest a IFC based Information exchange framework for improving BIM based design collaboration environment. In order to find out problems that hinder establishment of advanced open BIM information exchange, proper analysis about transition of process from current and to-be BIM based design collaboration process is important, at first. From analysis of main obstacles to information exchange, this research suggests solution plan using open API and IFC based BIM collaboration supporting system. The suggested open API solution named Integrity feedback system perform a role making up for weak point derived from IFC based data exchange. And main system suggestion about framework for IFC based information exchange reflect technological system support, requirement of function for collaboration including API/BCF plug-in.
As recent multilateral collaboration design system has been advanced, BIM based data exchange is a key factor for successful next generation building project. Even though many studies have been trying to set up a data compatibility system for collaboration, There are still a lot of problem in data exchange between design and engineering phase. Therefore, In this study, we analysis causes of problem for information exchange and suggest a IFC based Information exchange framework for improving BIM based design collaboration environment. In order to find out problems that hinder establishment of advanced open BIM information exchange, proper analysis about transition of process from current and to-be BIM based design collaboration process is important, at first. From analysis of main obstacles to information exchange, this research suggests solution plan using open API and IFC based BIM collaboration supporting system. The suggested open API solution named Integrity feedback system perform a role making up for weak point derived from IFC based data exchange. And main system suggestion about framework for IFC based information exchange reflect technological system support, requirement of function for collaboration including API/BCF plug-in.
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문제 정의
건축설계단계에서 BIM 기반 협업은 건축 설계자와 구조, 기계, 설비, 전기, 토목 등 엔지니어링 분야 참여주체들이 설계 프로세스 전 과정 동안에 정보를 교환하고 원활한 의사소통 수행함과 동시에 최적의 설계안을 도출하는 것을 목적으로 한다.
3절에서 참여자간 소프트웨어 간 데이터 호환성 문제가 발생하고 있으며 정보의 품질 충족에 대한 대안이 요구됨을 분석하였다. 그 중심에는 IFC기반의 모델링 데이터 교환 시, BIM 유저 간 실수 및 모델링 방식차이에 따른 손실 및 변형이 근본원인으로 작용하고 있는데 본 연구는 이러한 데이터 무결성(Data Integrity)에 대한 검증을 add-on 소프트웨어 개발을 통해 해결하고자 한다.
따라서 그 대안으로 본 연구는 웹 서비스 기반 Open API를 기반으로 IFS(Integrity Feedback System)를 제작하여 Revit으로 설계된 BIM 모델 정보를 IFC 형태로 Export할 경우 변환된 IFC 데이터와 Revit데이터 간의 무결성 검사를 실시가 가능도록 하였다. 사용자는 IFS를 활용하여 BIM 유저나 모델링 방식에 의해 변형 및 손실 될 수 있는 정보를 체크하고 발견하여 시각적으로 Feedback을 받을 수 있으며 호환성 여부에 문제가 되는 부위의 정보를 데이터 시트의 형태로 획득할 수 있다.
또한, 기존의 중소 규모 설계 사무소 여건 및 모바일 지원이 불가능한 해외 시스템 사례를 극복한 클라우드 컴퓨팅 기반의 서비스를 사용자에게 제공하며, BIM Collaboration Format을 지원하는 국제표준 데이터 포맷 기준의 플랫폼을 구축을 목표로 한다.
본 연구는 국내 협업 설계 환경에 적합한 국제 표준정보모델 기반의 정보 교환 방법에 초점을 맞추고 있다. BIM기반의 다자간 설계 협업 시스템이 점차 활성화 단계로 접어들면서 설계사무소와 엔지니어링 전문 업체간 BIM 기반의 정보교환 및 의사결정에 대한 노력이 이루어지고 있으며 현행 및 BIM 기반 협업 설계 프로세스 분석을 통해 상호운용성의 한계점을 밝혀 낼 수 있다.
본 연구에서는 이러한 문제 중, BIM기반의 협업 설계 지원 시스템의 개발 및 확산을 위하여 현업 설계 프로세스의 분석을 기초로 BIM기반 협업 설계 프로세스의 특성을 분석하고 협업 간 발생하는 근원적인 문제에 대해 접근하였다. 본 연구는 정보 교환 시 주요 문제점을 설계/엔지니어링 BIM 유저간 모델링 실수 및 방식의 차이에 의한 데이터 활용성 문제및 정보교환 간 협업 방식 및 협업 tool의 부재로 정의하고 이에 대한 대응 방안을 모색하였다.
본 연구에서는 BIM기반 설계 협업 프로세스 환경 구축을 위한 문제점 분석 및 대응방안을 제시하고 있는 통합 정보 교환 프레임워크를 모델링하고 활용 시나리오를 제안하고자 한다.
본 연구에서는 이러한 문제 중, BIM기반의 협업 설계 지원 시스템의 개발 및 확산을 위하여 현업 설계 프로세스의 분석을 기초로 BIM기반 협업 설계 프로세스의 특성을 분석하고 협업 간 발생하는 근원적인 문제에 대해 접근하였다. 본 연구는 정보 교환 시 주요 문제점을 설계/엔지니어링 BIM 유저간 모델링 실수 및 방식의 차이에 의한 데이터 활용성 문제및 정보교환 간 협업 방식 및 협업 tool의 부재로 정의하고 이에 대한 대응 방안을 모색하였다.
이를 통해 국내 BIM기반 설계 협업 환경을 구축하기 위한 대안을 모색하고 해외 우수 사례와 비교하여 국내의 여건 및 중소 설계 업체의 활용성과 접근 용이성에 근거한 가상화 기술 기반 설계 협업 시스템 개발을 위한 정보 교환 프레임워크를 구성하고자 한다.
이에 본 연구는 협업 설계 내에서 발생하는 정보교환 프로세스와 문제점을 분석하고 차세대 설계환경으로 발전 가능한 IFC 기반 정보교환 프레임워크를 제안하여 설계 참여자간 실시간 상호작용을 원활히 하고 차세대 설계 환경으로의 전환 방향을 제시하고자 한다.
제안 방법
Open API 기반의 데이터 무결성 검사 시스템을 개발을 통해 IFC Export 시 발생할 수 있는 정보 누락 및 손실에 대한대안을 제시하였으며, 클라우드 컴퓨팅 환경에서 BIM 서버뷰어 및 가상화 서비스를 지원하는 협업 tool을 제안함과 동시에 차세대 환경에 요구되는 정보 교환 프레임워크 모델을 구축하였다.
둘째, BIM 기반 협업 설계 프로세스 간 정보 교환에 활용되는 각종 Authoring tool과 엔지니어링 전문 업체에서 해석 및 모델 작성 도구로써 사용되고 있는 소프트웨어 간에 정보호환 분석을 통해 교환 및 상호 의사결정에 문제점을 분석하였다.
본 연구에서 제안하는 협업 설계를 위한 정보 교환 프레임워크는 차세대 설계환경에서 협업을 위한 장치로써 IFC 및 표준통합모델을 활용한 참여자 간 정보교환을 전제로 하며 IFC 모델 기반의 리포지터리 구성, 데이터 Parsing, 그리고 이를 활용한 BIM 정보 공유를 위한 Open API의 가용 환경을 구축을 목표로 지향해야 한다.
셋째, 국내 BIM 기반 설계 협업 프로세스 및 정보 교환 현황 분석을 통해 도출된 저해 요인을 대상으로 대응 방안 모색을 실시하였다.
첫째, 국내 BIM 기반 협업 설계 환경 및 프로세스에 대한 고찰을 실시하고, 프로세스 간 교환 되는 정보 항목을 도출함으로써 정보 교환 시, 고려해야 할 중점 영역을 정의하였다.
성능/효과
3.3절에서 참여자간 소프트웨어 간 데이터 호환성 문제가 발생하고 있으며 정보의 품질 충족에 대한 대안이 요구됨을 분석하였다. 그 중심에는 IFC기반의 모델링 데이터 교환 시, BIM 유저 간 실수 및 모델링 방식차이에 따른 손실 및 변형이 근본원인으로 작용하고 있는데 본 연구는 이러한 데이터 무결성(Data Integrity)에 대한 검증을 add-on 소프트웨어 개발을 통해 해결하고자 한다.
검토사례 결과, Group 기능은 Revit 모델링하는 방법 중 하나로써, 여러 개의 객체를 선택하여 하나의 그룹으로 만들어 객체 관리 및 다중 복사 등의 기능을 수행할 수 있지만 이러한 그룹화 작업에 대한 내용은 IFC로 Export 되지 않기 때문에 IFC 속성 중 Relation이나 Classification 등 그룹화 작업에 대한 내용이 나타나지 않는 것을 확인 할 수 있다.
추가로 본 연구에서 제안한 정보 교환 프레임워크는 API plug-in 및 BCF plug-in 개념을 통해 Open BIM 영역의 확장 가능성을 제시하고 국내 실정에 맞는 협업지원 tool의 활용 방안을 모색했다는 측면에서 의의를 가진다. 향후 추가 연구를 통해 BIM 최적화 가상 데스크탑 인프라(VDI) 모델을 기반으로 BIM 서버 뷰어 및 협업 지원 tool의 Mobile Device 등다양한 장치와의 연계 방안을 수립할 예정이다.
후속연구
넷째, 정보 교환 저해 요인을 고려한 BIM기반 설계 협업시스템 환경 구축을 위한 국제 정보표준모델 기반 정보 교환 프레임워크를 제안한다.
추가로 본 연구에서 제안한 정보 교환 프레임워크는 API plug-in 및 BCF plug-in 개념을 통해 Open BIM 영역의 확장 가능성을 제시하고 국내 실정에 맞는 협업지원 tool의 활용 방안을 모색했다는 측면에서 의의를 가진다. 향후 추가 연구를 통해 BIM 최적화 가상 데스크탑 인프라(VDI) 모델을 기반으로 BIM 서버 뷰어 및 협업 지원 tool의 Mobile Device 등다양한 장치와의 연계 방안을 수립할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
건설 산업에서 협업이란?
건설 산업에서 협업이란 공종별, 단계별 업무수행을 위해 참여하는 주체별 협력을 의미하며, 설계 업무수행은 다양한 전문가들의 협업을 통하여 다양하고 방대한 정보의 생성과 교환으로 이루어진다(Oh 2014). 이러한 협업 환경에서 설계 업무 수행 개선에 관련된 연구가 국내외적으로 수행되고 있는데, Lee(2011)은 설계 프로젝트 수행 시 참여자간 협업지원에 대한 문제점에 대한 분석을 실시하였으며, Kim(2009)는 협업설계간 BIM 적용 활성화 방안에 대한 모색을 실시하였다.
협업 기반 BIM시스템의 정립을 위한 연구가 활발히 이루어지는 이유는?
컴퓨터의 보급과 함께 과거 전통적인 수작업 형식의 도면 생산 방식에서 벗어나 컴퓨터 기반의 CAD(Computer Aided Design)시스템이 도입되었다. 그러나 점차 건물이 대형화, 복잡화되면서 설계 및 각 분야 엔지니어들과의 협업과정에서 정보의 교환과 공정의 효율 저하에 따른 2D 시스템의 한계가 드러나게 되고(Kim et al. 2012), 2000년대에 들어 3D 기반의 객체지향 모델링 개념의 BIM(Buildign Information Modeling)이 도입되기 시작하면서 협업 기반 BIM시스템의 정립을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
AIA의 기준을 벤치마킹한 설계 프로세스는 BIM과 어떤 차이점이 있는가?
Fig. 3의 현행 설계 협업 프로세스를 살펴보면 예를 들어 시공과정에도 설계에 대한 해석과 보완 등 일정부분의 설계 행위가 이루어질 여지를 남기는 것을 볼 수 있는데 이는 BIM 기반의 설계 협업으로의 전환 목적과 상충하는 성향을 띈다고 볼 수 있다.
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