건설산업에 BIM이 확대 적용되어 감에 따라, 건축물 유지관리에 BIM을 적용하기 위한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 건축물 전 생애주기를 고려한 BIM기반 건축물 요구정보의 입력과정은 초기 설계단계에서부터 전문가에 의하여 유지관리를 고려한 수작업의 개입이 요구되며, 단계별 및 주체별로 시설물 유지관리 요구정보의 입력항목이 구분되어 있지 않아, 실무에서 이를 모두 입력 하는 데에는 많은 어려움이 있다. 또한, 유지관리 요구정보는 IFC (Industry Foundation Classes)기반의 건물 모델파일과 직접적으로 연계될 수 있으나, 일반 사용자가 유지관리단계를 고려한 IFC 파일을 생성 하는 데에는 정보입력의 수준 및 범위에 대하여 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 프로젝트 진행 단계별 BIM정보 전달과정의 비효율성을 최소화하고 복합객체에 대한 속성정보의 통합적인 관리를 위하여, BIM기반 복합객체에 대한 속성정보의 통합관리 방안을 제안한다. 본 연구를 통하여, 단계별로 다르게 적용되는 BIM정보의 개발상세수준에 따라 개별 제품정보를 통합적으로 관리하는 것이 가능하여, 단계별로 진행되는 BIM기반 데이터 분석과정에서 발생할 수 있는 속성정보에 대한 혼란을 제거하여 적정한 속성정보의 활용 및 분석결과의 신뢰성과 정확성을 확보할 수 있다.
건설산업에 BIM이 확대 적용되어 감에 따라, 건축물 유지관리에 BIM을 적용하기 위한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 건축물 전 생애주기를 고려한 BIM기반 건축물 요구정보의 입력과정은 초기 설계단계에서부터 전문가에 의하여 유지관리를 고려한 수작업의 개입이 요구되며, 단계별 및 주체별로 시설물 유지관리 요구정보의 입력항목이 구분되어 있지 않아, 실무에서 이를 모두 입력 하는 데에는 많은 어려움이 있다. 또한, 유지관리 요구정보는 IFC (Industry Foundation Classes)기반의 건물 모델파일과 직접적으로 연계될 수 있으나, 일반 사용자가 유지관리단계를 고려한 IFC 파일을 생성 하는 데에는 정보입력의 수준 및 범위에 대하여 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 프로젝트 진행 단계별 BIM정보 전달과정의 비효율성을 최소화하고 복합객체에 대한 속성정보의 통합적인 관리를 위하여, BIM기반 복합객체에 대한 속성정보의 통합관리 방안을 제안한다. 본 연구를 통하여, 단계별로 다르게 적용되는 BIM정보의 개발상세수준에 따라 개별 제품정보를 통합적으로 관리하는 것이 가능하여, 단계별로 진행되는 BIM기반 데이터 분석과정에서 발생할 수 있는 속성정보에 대한 혼란을 제거하여 적정한 속성정보의 활용 및 분석결과의 신뢰성과 정확성을 확보할 수 있다.
Building information modeling (BIM)-based construction projects have increased and become more varied, and as such the management of BIM-based facility information is also increasingly important for facility maintenance. Information management, and specifically product data mapping, however, has som...
Building information modeling (BIM)-based construction projects have increased and become more varied, and as such the management of BIM-based facility information is also increasingly important for facility maintenance. Information management, and specifically product data mapping, however, has some problems in the area of manual data entry and does not adequately consider the exchange requirements of facility maintenance. Therefore, it is necessary to introduce a method to improve the management of composite object information for BIM-based facility maintenance so that it can handle construction operation building information exchange (COBie) data for a composite object. Therefore, we present a method to map COBie data to related materials of a composite object. This research contributes to increasing the efficiency and accuracy of the required information mapping between a building model and product data using a BIM library through optimal BIM data adoption. Moreover, it allows for the creation and management of specific product data at the design development phase.
Building information modeling (BIM)-based construction projects have increased and become more varied, and as such the management of BIM-based facility information is also increasingly important for facility maintenance. Information management, and specifically product data mapping, however, has some problems in the area of manual data entry and does not adequately consider the exchange requirements of facility maintenance. Therefore, it is necessary to introduce a method to improve the management of composite object information for BIM-based facility maintenance so that it can handle construction operation building information exchange (COBie) data for a composite object. Therefore, we present a method to map COBie data to related materials of a composite object. This research contributes to increasing the efficiency and accuracy of the required information mapping between a building model and product data using a BIM library through optimal BIM data adoption. Moreover, it allows for the creation and management of specific product data at the design development phase.
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문제 정의
Autodesk사에서는 BIM기반 모델링 도구인 Revit 프로그램에서 COBie에 입력 되기 위한 매개변수(Parameter)를 관리하고 해당 정보를 입력하기 위한 Plug-in으로 COBie Tool Kit을 제공하고 있다. 이는 Revit을 통하여 생성되는 Room과 Space 정보를 유지관리에서 활용되기 위한 Zone으로 맵핑하는 도구와 함께, 객체 유형별로 COBie에서 요구되는 매개변수들의 속성정보 집합을 자동으로 생성할 수 있는 도구를 제공하여 사용자의 정보입력 효율성을 향상시키고자 하였다.
이는 수작업으로 수행되는 2D기반 유지관리 요구정보를 효율적으로 관리하기 위하여 2006년부터 개발된 프로젝트이다. 이는 하나의 도구 또는 하나의 프로그램으로 제품에 대한 유지관리 요구정보의 관리가 어렵기 때문에 속성정보에 대한 표준적인 규격을 정의할 수 있는 템플릿을 구축하여 다양한 도구와 다양한 방법을 아우를 수 있는 도구를 개발하여 신뢰할 수 있는 제품 데이터를 공유하기 위하여 개발되었다. SPie 프로젝트는 2007년에 미국의 CSI(Construction Specifications Institute)와 SCIP(Specifications Consultants in Independent Practice)에 의하여 WBDG(Whole Building Design Guide)에 최초로 Product Guide로 제공되었다.
건축물 전 생애주기에 걸쳐 생성 및 관리되는 정보의 통합관리를 위하여 국제 표준으로 널리 활용되고 있는 COBie기반 건축물 데이터 관리방안도 개별 제품에 대한 속성정보 관리는 가능하지만, 여러 제품의 집합체인 복합객체에 대한 속성정보 통합관리방안은 고려되고 있지 않으며, 이마저 프로젝트 단계별 개발상세수준에 따른 속성정보의 구분활용이 고려되지 않아 복합객체 기반 제품 속성정보 관리에 한계가 있는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 LOD별로 BIM 정보 전달과정의 비효율성을 최소화 하고, 복합객체에 대한 COBie기반 제품별 속성정보의 통합적인 관리를 위하여 BIM기반 복합객체에 대한 속성정보의 통합관리 방안을 제안하였다. 이를 위하여, 현재 국제 표준으로 활용되고 있는 COBie 및 SPie기반 제품정보 관리체계를 분석하고, LOD별 제품정보 인식 및 복합객체 기반 통합관리 방안을 구축하였다.
이에 본 연구는 프로젝트 진행 단계별 BIM정보 전달과정의 비효율성을 최소화하고 복합객체에 대한 COBie기반 속성정보의 통합적인 관리를 위하여, BIM기반 복합객체에 대한 속성정보의 통합관리 방안을 제안한다. 이를 위하여, 현재 국제 표준으로 활용되고 있는 COBie관련 연구개발 동향을 분석하고, 국내에서의 COBie기반 복합객체의 속성정보 통합관리 방안을 구축하여 예시 모델을 통한 검증과정을 수행하였다.
제안 방법
Revit 프로그램을 통하여 하나의 벽체에 대한 복합객체를 “Brick Masonry”, “Clay Tile”의 두 가지 제품으로 구성되도록 그림 7과 같이 모델링 하였다.
본 연구에서 제안하는 복합객체 기반 제품정보 관리체계를 검증하기 위하여 국내 실무 환경에서 BIM기반 설계 업무에 활용되고 있는 Revit 프로그램을 통하여 복합객체를 모델링 하여 LOD 단계별 제품에 대한 속성정보의 통합관리 방안을 적용하였다. Revit 프로그램을 통하여 하나의 벽체에 대한 복합객체를 “Brick Masonry”, “Clay Tile”의 두 가지 제품으로 구성되도록 그림 7과 같이 모델링 하였다.
“Brick Masonry” 에 대해서는 벽돌 조적 벽체 유형에 대한 Pset(Property set)을 포함하여 약 10개 Pset에 약 61개의 속성정보가 포함되어 있으며, “Clay tile”에 대해서는 타일 마감재 유형에 대한 Pset을 포함하여 약 7개 Pset에 29개의 속성정보가 포함 되어 있다. 여기에는 Pset_Specification, Pset_Economic ImpactValues, Pset_BaseQuantities, Pset_Revit, Pset_ ManufacturerOccurrence등 다섯 가지의 공통 Pset이 포함되어 있으며, 해당 속성정보는 모두 같은 항목으로 구성되어 있지만, 데이터 값은 모두 다르게 포함되어야 하므로, 복합객체 기반으로 해당 제품별 속성정보를 통합하는 과정에서는 해당 Pset명 뒤에 추가적으로 제품의 유형을 추가해 주는 알고리즘을 적용하였다.
이에 따라 본 연구에서는 LOD별로 BIM 정보 전달과정의 비효율성을 최소화 하고, 복합객체에 대한 COBie기반 제품별 속성정보의 통합적인 관리를 위하여 BIM기반 복합객체에 대한 속성정보의 통합관리 방안을 제안하였다. 이를 위하여, 현재 국제 표준으로 활용되고 있는 COBie 및 SPie기반 제품정보 관리체계를 분석하고, LOD별 제품정보 인식 및 복합객체 기반 통합관리 방안을 구축하였다. 이에 대한 검증을 위하여 두 가지의 서로 다른 제품으로 구성된 복합객체를 예시로 모델링하여 제안되는 복합객체 기반 제품별 속성정보 통합관리 방안에 적용하여, LOD별로 COBie에서 요구되는 데이터의 구분 관리가 가능함을 확인할 수 있었다.
이에 본 연구는 프로젝트 진행 단계별 BIM정보 전달과정의 비효율성을 최소화하고 복합객체에 대한 COBie기반 속성정보의 통합적인 관리를 위하여, BIM기반 복합객체에 대한 속성정보의 통합관리 방안을 제안한다. 이를 위하여, 현재 국제 표준으로 활용되고 있는 COBie관련 연구개발 동향을 분석하고, 국내에서의 COBie기반 복합객체의 속성정보 통합관리 방안을 구축하여 예시 모델을 통한 검증과정을 수행하였다.
대상 데이터
예시 벽체는 프로젝트 진행 단계별로, LOD 100에서부터 LOD 500까지 구분되어 입력되는 제품에 대한 속성정보를 구분하여 입력할 수 있다. 먼저, LOD 100에 따라 예시 벽체는 계획 설계단계에서 활용될 수 있도록 해당 벽체의 개략적인 형태만을 포함하고 있다.
성능/효과
먼저, 프로젝트가 진행됨에 따라 BIM 정보를 생성 및 관리하는 설계자 및 엔지니어를 포함한 모든 참여자간의 정보교환 과정에 BIM기반 모델링 과정에서 입력되는 속성정보에 일관성과 정확성을 확보할 수 있다. 또한, 단계별로 다르게 적용되는 BIM정보의 LOD에 따라 개별 제품정보를 통합적으로 관리하는 것이 가능하여, 단계별로 진행되는 BIM기반 데이터 분석과정에서 발생할 수 있는 속성정보에 대한 혼란을 제거하여 적정한 속성정보의 활용 및 분석결과의 신뢰성과 정확성을 확보할 수 있다. 또한, 다양한 건설관련 제조업체에서 제공하는 BIM기반 특정제품 라이브러리에 포함되는 속성정보를 표준화하여 정보 호환성을 확보할 수 있어 모델링 과정에서 해당 정보를 생성 및 관리하는데 보다 더 효율적으로 수행할 수 있다.
본 연구를 통한 건설산업에 대한 기여점은 다음과 같다. 먼저, 프로젝트가 진행됨에 따라 BIM 정보를 생성 및 관리하는 설계자 및 엔지니어를 포함한 모든 참여자간의 정보교환 과정에 BIM기반 모델링 과정에서 입력되는 속성정보에 일관성과 정확성을 확보할 수 있다. 또한, 단계별로 다르게 적용되는 BIM정보의 LOD에 따라 개별 제품정보를 통합적으로 관리하는 것이 가능하여, 단계별로 진행되는 BIM기반 데이터 분석과정에서 발생할 수 있는 속성정보에 대한 혼란을 제거하여 적정한 속성정보의 활용 및 분석결과의 신뢰성과 정확성을 확보할 수 있다.
2011). 이는 본 연구에서 제안하는 복합객체 기반 제품정보 관리체계에서 IfcBuildingElement 엔티티는 복합객체로, IfcMateriallayer Set 엔티티는 제품정보로, IfcPropertySet 엔티티는 속성정보 라이브러리로 매칭되어 표현될 수 있다. 여기서 제품별 속성정보는 해당 프로젝트의 단계별 LOD에 따라 다르게 적용될 수 있으며, 이는 SPie등의 표준 제품 라이브러리 프레임워크에 따라 여러 제조사들에게서 제공되며, 제공되는 정보에 따라 template, geniric, product로 구분될 수 있다.
이를 위하여, 현재 국제 표준으로 활용되고 있는 COBie 및 SPie기반 제품정보 관리체계를 분석하고, LOD별 제품정보 인식 및 복합객체 기반 통합관리 방안을 구축하였다. 이에 대한 검증을 위하여 두 가지의 서로 다른 제품으로 구성된 복합객체를 예시로 모델링하여 제안되는 복합객체 기반 제품별 속성정보 통합관리 방안에 적용하여, LOD별로 COBie에서 요구되는 데이터의 구분 관리가 가능함을 확인할 수 있었다.
이에 따라, 예시 벽체에 대한 복합객체기반 제품 속성정보의 LOD별 구분은 Table 2와 같이, Solid Mass Wall, Generic Wall Object, Composite Wall Object, Composite Wall Object with Actual Product Data, Composite Wall Object with O&M Data의 다섯 가지 유형으로 분류되어 관리될 수 있으며, 최종적으로 LOD 500에 대한 복합객체는 COBie 2.0에서 제공하는 요구정보를 모두 포함하고 있음을 확인할 수 있었다.
후속연구
이에 따라 건축물 전 생애주기 측면뿐만 아니라 각 단계에서 이루어지는 구조, 설비, 에너지 및 환경분석과 같은 엔지니어링 분야에 대한 복합객체 기반 속성정보의 통합적인 관리방안이 연구되어야 한다. 또한, LOD별 속성정보의 구분에 대하여, 실무적인 관점에서의 라이브러리 구축 및 개별 제품정보와 속성정보 데이터베이스간의 맵핑 기술에 대한 추가 연구와 이에 대한 지원도구 개발이 진행되어야 한다.
하지만, 연구의 범위가 기계설비에 대한 장비 및 부재에대한 실시설계 이후의 설계정보 상세수준에 한정되어 있으며, 공간 및 건축요소에 대한 객체정보는 고려되지 않아 설계 초기단계에서부터 반영되기는 어려울 수 있다. 또한, 라이브러리에 활용되는 분류체계 코드는 국내의 국토교통부 건설정보분류체계 부위분류와 조달청 물품번호 목록을 적용하고 있어, Omniclass 및 Unicalss기반으로 제공되는 국내외 라이브러리와의 연계성이 보장되지 못하는 한계점이 있다.
여기서 추출된 제품정보는 제품 클래스 분류체계를 통하여 해당 제품에 대한 유형이 인식되고, 해당 제품 유형에 대한 특정 제조사에서 제공되는 구체적인 실제 제품에 대한 규격을 관리 할 수 있다. 또한, 해당 제품에 대한 속성정보는 건축물의 전 생애주기에 대한 속성정보를 통합적으로 관리 가능할 수 있도록 SPie에서 제공하는 프레임워크를 활용할 수 있다. 여기서 검색된 개별 제품에 대한 속성정보는 LOD별 제품에 대한 속성정보 조합알고리즘에 따라, 중복되는 항목을 없애고, 하나의 단일 복합객체에 대한 속성정보로 재구성되어 다시 복합 객체 기반으로 IFC기반 건축물 모델파일에 제공될 수 있다.
이에 따라, 프로젝트 단계별로 다르게 적용되는 LOD 기준이 고려된 Product 정보의 활용은 크게 세 가지로 적용될 수 있다. 먼저 프로젝트 초기단계의 의사결정에 활용되기 위하여 해당 객체의 의미를 구분하기 위한 Template 유형으로 적용될 수 있으며, 추상적 및 일반적인 정보를 포함하는 Generic 유형으로 설계단계에서 적용될 수 있으며, 구체적인 제품에 대한 실질적인 데이터가 입력되는 Product 유형으로 적용될 수 있다. 이에 따라 해당 제품정보를 제공하는 제조사는 프로젝트 단계별로 구분되어 활용될 수 있도록 제품에 대한 정보를 위의 세 가지 유형으로 구분하여 제공하도록 하고 있다.
본 연구는 BIM기반 복합객체에 대한 속성정보 활용에 대한 개념적인 통합관리 방안을 제안하고 있기 때문에, 본 연구의 향후연구로써, 실무적 관점으로 실제 프로젝트에 기반한 복합객체 기반 속성정보 관리 방안의 검증과정이 요구된다. 이에 따라 건축물 전 생애주기 측면뿐만 아니라 각 단계에서 이루어지는 구조, 설비, 에너지 및 환경분석과 같은 엔지니어링 분야에 대한 복합객체 기반 속성정보의 통합적인 관리방안이 연구되어야 한다.
본 연구는 BIM기반 복합객체에 대한 속성정보 활용에 대한 개념적인 통합관리 방안을 제안하고 있기 때문에, 본 연구의 향후연구로써, 실무적 관점으로 실제 프로젝트에 기반한 복합객체 기반 속성정보 관리 방안의 검증과정이 요구된다. 이에 따라 건축물 전 생애주기 측면뿐만 아니라 각 단계에서 이루어지는 구조, 설비, 에너지 및 환경분석과 같은 엔지니어링 분야에 대한 복합객체 기반 속성정보의 통합적인 관리방안이 연구되어야 한다. 또한, LOD별 속성정보의 구분에 대하여, 실무적인 관점에서의 라이브러리 구축 및 개별 제품정보와 속성정보 데이터베이스간의 맵핑 기술에 대한 추가 연구와 이에 대한 지원도구 개발이 진행되어야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
COBie는 어떠한 데이터를 입력할 수 있는가?
COBie는 건축물에 대한 비시각적(non-graphic) 정보를 건축물 전 생애주기에 대하여 전반적으로 공유 및 관리하기 위한 체계로써, COBie는 설계단계로부터 시설물(Facility)의 층(Floor), 공간(Space), 구역(Zone)에 대하여 해당 공간에 소속되는 시스템 항목(Component)을 입력할 수 있도록 한다. 또한, 시공단계에서는 유지관리를 위한 보유 제품(Spare), 업무(Job), 업무별 자원(Resource)에 대한 정보를 입력할 수 있으며, 공통(Common)적으로는 담당자의 메일주소(Contacts), 기타 관련 서류(Documents)를 해당 유형별 Data sheet에 입력하게 된다.
BIM 정보의 원활한 전달이 보장되지 못하는 이유는?
건설 프로젝트의 초기 기본설계 단계에서 실시설계를 거쳐 시공 및 유지관리단계까지 생성 및 관리되는 모든 BIM 정보는 앞 단계에서 생성된 정보가 다음 단계에서 효율적으로 활용될 수 있도록 정보의 원활한 전달이 보장되어야 한다. 하지만, 참여 주체별 및 업무 분야별로 BIM (Building Information Modeling) 정보를 생성하고 관리하는데 사용되는 도구와 방법에 차이가 있기 때문에, BIM정보의 전달이 프로젝트 단계별로 단절되어 여러 문제점이 발생할 수 있다(Redmond et al. 2012).
COBie란 무엇인가?
COBie는 건축물에 대한 비시각적(non-graphic) 정보를 건축물 전 생애주기에 대하여 전반적으로 공유 및 관리하기 위한 체계로써, COBie는 설계단계로부터 시설물(Facility)의 층(Floor), 공간(Space), 구역(Zone)에 대하여 해당 공간에 소속되는 시스템 항목(Component)을 입력할 수 있도록 한다. 또한, 시공단계에서는 유지관리를 위한 보유 제품(Spare), 업무(Job), 업무별 자원(Resource)에 대한 정보를 입력할 수 있으며, 공통(Common)적으로는 담당자의 메일주소(Contacts), 기타 관련 서류(Documents)를 해당 유형별 Data sheet에 입력하게 된다.
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