[논문]BIM기반 설계 품질검토 자동화를 위한 건축 관련 법규문장의 객체 및 속성 표현에 대한 체계화 접근방법

신재영; 이진국

doi:10.7315/cde.2016.325

BIM기반 설계 품질검토 자동화를 위한 건축 관련 법규문장의 객체 및 속성 표현에 대한 체계화 접근방법
Application of Classification of Object-property Represented in Korea Building Act Sentences for BIM-enabled Automated Code Compliance Checking 원문보기

한국CDE학회논문집 = Korean Journal of Computational Design and Engineering, v.21 no.3, 2016년, pp.325 - 333

신재영 (한양대학교 실내건축디자인학과) , 이진국 (한양대학교 실내건축디자인학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This paper aims to classify objects and their properties represented in Korea Building Act sentences for applying to BIM-enabled automated code compliance checking task. In order to conduct automated code compliance checking, it is necessary to develop translation process of converting the building act sentences into computer-executable forms. However, since Korea building act sentences are written in natural language, some of requirements are ambiguous to translate explicitly. In this regard, the building act sentences regarding building permit requirements are analyzed focusing on the regulation-specific objects and related properties representation from noun phrases within the scope of this paper. From 1977 building act sentences and attached reference regulations, 1200 regulation-specific objects and about 220 related properties are extracted and classified. In the application for the classification, object-property database is implemented and some of application using the database and the regulation-specific classification is suggested to support to generate rule set written in computable codes.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이에 본 연구에서는 법규 검토에 필요한 정보 검색 및 활용할 수 있는 웹 기반 인터페이스를 구축하였으며 이에 대한 활용 방안을 제시 하였다. 객체 및 속성의 분류체계 및 이와 관련한 데이터베이스 구축은 궁극적으로 법규 정보의 코드화를 목적으로 한다. 객체 및 속성은 논리규칙화의 다른 요소(함수 및 문장 관계)와의 조합을 통해 특정한 문법구조를 가진 코드(KBimCode)로 변환될 수 있다.
본 연구는 BIM기반 설계검토 자동화에 응용하기 위하여 검토 기준인 인허가 관련 법규 문장으로부터 객체 및 관련 속성 표현에 대한 체계화를 진행하였다. 이는 법규의 요구조건에 대한 컴퓨터가 실행할 수 있는 룰 개발의 일환으로, 자연어로 기술되어 복잡하고 다양한 해석이 가능한 법규 문장을 명시적으로 재해석하는 접근에서 비롯되었다.
본 연구는 인허가 단계에서 검토되어야 할 건축 관련 법규를 대상으로 하며, 대상 법규에서 정의하고 있는 객체 및 속성을 체계화하는 것을 목적으로 한다. 연구의 진행 과정 및 방법은 다음과 같이 요약된다.
본 연구는 향후 법규 문장의 논리 규칙 체계에 기반한 코드화를 지원하기 위한 기초 연구로서, 건축 법규에서 기술하고 있는 건물 객체 및 이와 관련한 속성 표현 분석 및 체계화에 초점을 두며, 분석된 객체 및 속성에 대한 코드화 가능성 및 방향성을 모색하고자 한다. 본 연구를 통해 분석된 건축 법규 기반의 객체 및 속성의 특징 및 분류체계는 궁극적으로 BIM기반 설계품질검토 자동화에 응용될 수 있도록 법규정보를 명시적인 형태로 변환하기 위한 요소로 활용될 수 있다.
본 연구를 통해 제시된 법규 기반의 객체 및 속성 분류체계는 이를 반영한 데이터베이스로 구축되어 웹 기반의 시스템에서 활용될 수 있다. 이에 본 연구에서는 법규 검토에 필요한 정보 검색 및 활용할 수 있는 웹 기반 인터페이스를 구축하였으며 이에 대한 활용 방안을 제시 하였다. 객체 및 속성의 분류체계 및 이와 관련한 데이터베이스 구축은 궁극적으로 법규 정보의 코드화를 목적으로 한다.

제안 방법

연구의 진행 과정 및 방법은 다음과 같이 요약된다. 1) 법규 문장의 주어 및 목적어부를 구성하는 명사들로부터 객체를 추출하였으며, 객체에 대한 조건 및 행위를 속성으로 규정하여 파악하였다.2) 추출된 객체 및 속성의 표현을 기반으로 객체 및 속성 정보의 종류를 파악하고 분류 체계화를 수행하였다.
1) 법규 문장의 주어 및 목적어부를 구성하는 명사들로부터 객체를 추출하였으며, 객체에 대한 조건 및 행위를 속성으로 규정하여 파악하였다.2) 추출된 객체 및 속성의 표현을 기반으로 객체 및 속성 정보의 종류를 파악하고 분류 체계화를 수행하였다.3) 향후 법규의 서술부 및 문장의 관계를 고려하여 본 연구의 과정 및 결과를 활용하기 위한 방안으로 객체 및 속성 데이터 베이스를 구축하였으며, 법규 문장의 명시적 표현을 위한 방향을 제시하였다.
217개의 속성으로부터 크게 일반속성, 형상속성, 관계속성, 계산속성, 복합속성, 기타속성, 참조속성으로 유형화하였으며(Fig. 3), 각 유형 별 세부 항목들을 분류한 결과 Table 5로 요약되었다.
2) 추출된 객체 및 속성의 표현을 기반으로 객체 및 속성 정보의 종류를 파악하고 분류 체계화를 수행하였다.3) 향후 법규의 서술부 및 문장의 관계를 고려하여 본 연구의 과정 및 결과를 활용하기 위한 방안으로 객체 및 속성 데이터 베이스를 구축하였으며, 법규 문장의 명시적 표현을 위한 방향을 제시하였다.
대상 문장에서 사용된 객체의 경우, 유의어 및 동의어 등을 포함해서 명사로부터 1200개의 객체명칭을 파악하였다. 추출된 객체 명칭을 기반으로 건축객체, 공간객체, 재료, 건물외부객체, 주체자 및 기관, 지구/지역/구역 등의 기준으로 분류할 수 있었다.
속성정보는 객체에 종속되어 있으며, 모든 객체의 속성은 대상이 되는 객체의 하위에 존재한다. 법규로부터 확인된 객체 중 검토 대상이 되는 객체에 대한 속성을 파악하기 위하여 객체 추출의 방식과 동일한 과정으로 진행하였다. 그 결과 대상 법규 문장으로부터 570여개의 속성을 나타내는 표현을 추출하였다.
앞서 분류된 법규 기반의 객체 및 속성 분류 체계를 기반으로 객체 명칭 데이터베이스, 객체 유형 데이터베이스 및 속성 데이터베이스를 구축하였다. 구축된 객체 및 속성 데이터베이스는 논리 규칙 데이터베이스의 구성 요소 중 하나이며, 현재 웹 기반 시스템을 통해 활용 가능하도록 구현되었다.
룰을 생성할 때 이러한 객체 및 속성은 명확하게 동일한 의미로 해석되어야 한다^[23]. 추출된 모든 객체 및 속성의 명칭과 표현에 대하여 의미론적인 해석과정을 통해 의미의 유사성 혹은 상이점을 고려하여 유형화 한다. 이로써 명칭 및 표현과 논리적으로 유형화된 의미와 명확한 관계를 구축할 수 있다.

대상 데이터

대상 법규 항목 중 1977개 문장으로부터 객체를 추출하고 유형화를 진행하였으며, Fig. 2 및 Table 4와 같은 결과를 도출할 수 있었다.
. 대상 법규는 건축 및 구조/설비 관련 법규를 포함하고 있으며, 총 46개의 법규로 부터 476항, 1977문장으로 파악되었다(Table 2). 해당 법규의 객체 및 속성의 분류 체계화를 위한 접근 방식은 다음과 같다.
본 연구에서는 인허가에 필요한 법규 및 제기준과 상하위 위임 및 참조 관계에 있는 관련 법규를 대상으로 한다 ^[4] . 대상 법규는 건축 및 구조/설비 관련 법규를 포함하고 있으며, 총 46개의 법규로 부터 476항, 1977문장으로 파악되었다(Table 2).

이론/모형

또한 속성 표현으로부터 논리적 의미를 검토하여 중복적인 의미가 없는 속성 정보 217개로 정리하였다. 속성의 분류체계는 국토해양부의 건축분야 BIM적용가이드(2010)^[24]의 속성분류체계의 일부 분류 관점을 참조하여 구성되었다.

성능/효과

4) 자연어의 특성상 법규 문장에서 객체 및 속성에 대한 명칭 및 표현은 다양하게 나타난다. 룰을 생성할 때 이러한 객체 및 속성은 명확하게 동일한 의미로 해석되어야 한다^[23].
이들 중 룰 검토 가능한 대상 객체는 BIM 정보에 포함될 수 있는 객체 및 이외 인허가 관련 설계품질 검토를 위해 건물 정보에 필요한 외부 객체가 있다. 건축객체, 공간객체, 재료 및 건물외 부객체 중 건물대지가 이에 해당하며, 전체 객체명칭의 93%를 차지하는 것으로 나타났다. 이외, 주체자 및 기관, 건물외부객체 중 외부공작물 및 도로, 하천 등은 비대상 객체이며, 이는 인허가 단계에서 건축물의 설계품질과 무관하거나 적합하지 않은 객체에 해당한다.
법규로부터 확인된 객체 중 검토 대상이 되는 객체에 대한 속성을 파악하기 위하여 객체 추출의 방식과 동일한 과정으로 진행하였다. 그 결과 대상 법규 문장으로부터 570여개의 속성을 나타내는 표현을 추출하였다. 또한 속성 표현으로부터 논리적 의미를 검토하여 중복적인 의미가 없는 속성 정보 217개로 정리하였다.

후속연구

이에 함수와 연계한 객체 및 속성의 체계를 보완하고 법규 해석 측면에서 타당성 검증이 필요할 것으로 보인다. 또한, 복잡한 관계를 가지는 전체 대상 법규의 논리 체계화를 위해 법규 문장 내외간 관계 논리 표현요소를 포함하여 종합적인 연계 방향에 대한 연구 등이 수반되어야 할 것이다.
본 연구는 향후 법규 문장의 논리 규칙 체계에 기반한 코드화를 지원하기 위한 기초 연구로서, 건축 법규에서 기술하고 있는 건물 객체 및 이와 관련한 속성 표현 분석 및 체계화에 초점을 두며, 분석된 객체 및 속성에 대한 코드화 가능성 및 방향성을 모색하고자 한다. 본 연구를 통해 분석된 건축 법규 기반의 객체 및 속성의 특징 및 분류체계는 궁극적으로 BIM기반 설계품질검토 자동화에 응용될 수 있도록 법규정보를 명시적인 형태로 변환하기 위한 요소로 활용될 수 있다. 이는 법규 문장의 서술부의 유형화를 통해 도출되는 함수 및 문장 단위의 논리적 관계와의 조합으로 기반을 마련할 수 있다.
법규 기반의 객체는 법규 문장의 명사구를 구성하는 단어들에서 파악되며, 추출한 객체 중 검토에 필요한 객체를 중심으로 관련 속성들을 추출하여 체계화하였다. 본 연구를 통해 제시된 법규 기반의 객체 및 속성 분류체계는 이를 반영한 데이터베이스로 구축되어 웹 기반의 시스템에서 활용될 수 있다. 이에 본 연구에서는 법규 검토에 필요한 정보 검색 및 활용할 수 있는 웹 기반 인터페이스를 구축하였으며 이에 대한 활용 방안을 제시 하였다.
법규 문장에서 사용되는 객체는 해당 객체에 종속된 속성에 대한 요구사항들이 대부분이며 법규 문장의 코드화의 측면에서 이를 처리하는 함수와의 연계가 중요하다. 이에 함수와 연계한 객체 및 속성의 체계를 보완하고 법규 해석 측면에서 타당성 검증이 필요할 것으로 보인다. 또한, 복잡한 관계를 가지는 전체 대상 법규의 논리 체계화를 위해 법규 문장 내외간 관계 논리 표현요소를 포함하여 종합적인 연계 방향에 대한 연구 등이 수반되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	건축 분야에서의 BIM의 응용은 어떤 효과가 있었는가?	건축 분야에서의 BIM의 응용으로 컴퓨터 환경에서 해석 가능한 건물 모델의 지원이 가능해졌다. 이는 관련된 다양한 전문가들이 2D도면을 토대로 수작업으로 행하던 설계품질 검토작업을 자동화하는데 기여하였다[3]. 국내외에서는 BIM을 이용한 자동화된 검토 시스템에 대한 필요성을 인식하여 2009년부터 이와 관련한 연구가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다[4].
	건축물의 설계 품질 검토 자동화 사례는 무엇이 있는가?	BIM의 응용기술 중 하나로, 건축물의 설계 품질 검토 자동화가 가능해졌다. 미국 연방 조달청(GSA)[7] 주도로 수행된 법원 건물의 동선 체계 평가 등의 프로젝트가 대표적인 사례 중 하나이다. 이외에도 싱가포르 CORNET e-Plan Check[8], 노르웨이 Statsbygg의 HITOS프로젝트[9]와 같은 해외 다수의 연구 개발 프로젝트 사례를 통해 법규 검토 자동화 구현을 위한 네 가지 프로세스가 제안되었다[10]. 이의 첫 단계로서 자연어로 쓰여진 다양하고 복잡한 법규 및 제기준의 요구조건을 해석하고 컴퓨터가 실행 가능한 형태로 변환하는 것이 필요하다.
	법규 검토 자동화를 위해 요구되는 것은 무엇인가?	이러한 시점에서 현재 국내에서는 설계 및 인허가 단계에서 BIM기반 설계품질 자동검토 시스템 및 실무 활용 기술 개발을 위한 연구과제가 추진되고 있다[5]. 법규 검토 자동화를 위해서는 우선적으로 설계 품질 검토 항목인 법규 중심의 각종 기준들을 논리적으로 구조화하여 컴퓨터가 실행 가능한 형태로 변환하는 과정이 요구된다[6]. 이현수 외(2015)의 연구에서는 법규 내용을 논리적으로 구조화하는 방안으로 법규 문장의 논리 규칙 체계화 접근 방법을 제안하였다[3].

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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