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[국내논문] 비정형 건물일체형 태양광 발전 시스템 규칙기반 BIM설계 지원 도구 개발
Development of a Rule-based BIM Tool Supporting Free-form Building Integrated Photovoltaic Design 원문보기

Journal of KIBIM = 한국BIM학회논문집, v.5 no.4, 2015년, pp.53 - 62  

홍성문 (한양대학교 건축공학과) ,  김대성 (한양대학교 건축공학과) ,  김민철 (한양대학교 건축공학과) ,  김주형 (한양대학교 건축공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Korea has been at the forefront of green growth initiatives. In 2008, the government declared the new vision toward 'low-carbon society and green growth'. The government subsidies and Feed-in Tariff (FIT) increased domestic usage of solar power by supplying photovoltaic housing and photovoltaic gene...

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문제 정의

  • 기존의 국내외 태양광 설비 시스템의 설계와 연관되는 연구 사례들을 고찰하여 기존 연구의 미비점과 본 연구의 개선방향을 수립하였다. 현재까지 비정형 건축물 및 부재를 대상으로 하는 태양광 설비 시스템의 설계 관련 연구사례가 많지 않아, 비정형 건축물 및 초고층 BIPV 시스템 등을 이용한 유사 분야의 국내외연구를 분석하여, 방법론과 적용상의 한계점 등을 정리하였다.
  • 본 연구는 BIM을 활용하여 비정형 건축물 BIPV 설치시 발생하는 음영에 대한 영향이나 일사량의 정밀 분석을 각 패널별로 실시하고, BIPV 설치영역을 산정하여 반영하고자 한다.
  • 본 연구는 BIM을 활용하여 비정형 건축물 BIPV 설치시 발생하는 음영에 대한 영향이나 일사량의 정밀 분석을 실시하여 BIPV 설치영역을 산정하고자 제안하였으며, 기존 BIPV 시스템계획 및 설계 업무의 문제점을 도출하여 전문가 지식을 En-gineering Knowledge로 구축하여 비정형 BIPV 설계 지원 BIM 도구를 활용하는데 목적을 두었다.
  • 본 연구는 정부제도 및 정책에 부합되는 의사결정 대안의 제시, 최근 사용도가 높아지고 있는 비정형 건축물 및 부재의 BIM 적용을 통한 3차원 모델링의 활용 측면에서 의의가 있다. 첫째, 본 연구의 모델링 방법론은 지붕 및 지상형 태양광 어레이 설계 지원 시스템 개발 및 발전량 예측 연구에 국한된 기존 연구의 한계를 극복하였다.
  • 본 설계 지원 BIM 도구 개발은 비정형 곡면과 관련되는 전문가 지식이 규칙베이스로 반영된 규칙기반 시스템으로 구축된다. 설계자가 비정형 BIPV 태양광 발전 시스템 설계를 진행하는데 초기단계에서 설계자에게 최적의 설계 대안을 제시하고, 비전문 가의 경우에도 손쉽게 태양광발전 시스템 설계안을 산출할 수 있게 하고자 한다. 이러한 연구는 기존 연구방식과는 차별화된 점이라 할 수 있다.
  • 이에 본 연구에서는 기존 BIPV 시스템 계획 및 설계 업무의 문제점을 도출하고 전문가 지식을 구축하고자 비정형 BIPV 설계 지원 BIM의 도구를 적용함으로써 전문가 및 사용자에게 정보를 공유하고 시각화 및 코디네이션, 매개변수를 실시간으로 반영하는 설계의사결정 도구 개발을 목적으로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
파라메트릭 디자인의 장점은? 또한, 파라메트릭을 이용하여 건물의 주요 목적에 따라 특정 변 수, 데이터에 반응하는 다양한 디자인이 가능하다. 파라메트릭 디자인의 장점은 이렇듯 다양성・적응성・반응성으로 요약될 수있다(Kolatan, 2006).
파라메트릭 모델링은 어떤 방식인가? BIM 저작도구를 이용한 파라메트릭 모델링(Parametric modeling)은 객체간의 관계 및 구속조건을 지정하고 조건에 따라 작동하며, 사칙연산을 통해 값을 정의함으로써 모델의 형상을 조절하는 방식이다. 이러한 방식은 모델의 형상 또는 단계별 종속 및 상호 연결 관계를 부여함으로써 어떠한 형태를 변경할 경우 다른 형태의 크기나 위치 등에 영향을 주는 종속 방식이다.
비정형 건축물 BIPV설계를 위해 BIM 적용이 필요한 이유는? 그러나 판교알파돔시티, 동대문디자인플라자, 여수 EXPO 주제관, 부산국제영화센터, 서울시청 등과 같이 사례가 증가하고 있는 비정형 건축물의 경우 BIPV모듈도 비정형을 띄게 될 뿐만 아니라, 정형에 비해 음영지역을 예측하는 것도 복잡해진다. 이에 건축 설계안에서 정보를 추출해 실시간으로 최적의 효율을 가지면서 비정형 설계에 제약받지 않는 BIPV설계를 실시간으로 수행할 경우 다양한 제안을 검토해 최적화 할 수있다. 비정형의 시간적 설계요소와 엔지니어링을 위해 필요한 정보를 모두 관리할 수 있는 BIM(Building Information Modeling) 적용이 필요한 이유다(권순호, 2010).
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참고문헌 (28)

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  4. Kim, K-R (2008), "Comparison of Methodologies for Typical Meteorological Data Generation for Seoul in Korea", Master's Thesis, University of Ulsan. 

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  28. Eastman C, Teicholz P, Sacks R, Liston K, (2014) "BIM Handbook Second Edition", pp.52-92. 

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