BIM은 건설산업의 생산성 향상을 견인할 핵심기술로 부상하고 있으나 이에 따른 작업 패러다임의 전환은 중소규모의 업체들이 감당하기 어려운 수준의 변화를 요구하고 있다. BIM 플랫폼을 통해 기존의 2D CAD 환경과는 비교하기 힘든 다양한 기능의 수행을 기대할 수 있으나, 이를 위해 수반되는 고가의 프로그램 및 시스템 구축 부담은 BIM 적용을 주저하게 하는 걸림돌이 되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 Revit, MS Project, Navisworks 등 기본적인 BIM 프로그램으로 생성한 건물정보와 Excel VBA를 이용한 사용자화 과정을 통해 공정을 검토하고 일정에 따른 소요물량을 파악할 수 있도록 하는 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현하였다. 이를 통해 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현하기 위해 필수적으로 요구되는 BIM 정보를 규명하고 도출한 BIM 정보를 활용하는 사용자의 요구에 맞게 사용자화하는 과정을 정립함으로써 BIM 정보의 활용을 통한 사용자화 구현 사례를 제공하고, 지역의 중소규모 업체들에게 BIM의 실무적 활용을 위한 실현가능한 현실적 대안을 제시하고자 한다.
BIM은 건설산업의 생산성 향상을 견인할 핵심기술로 부상하고 있으나 이에 따른 작업 패러다임의 전환은 중소규모의 업체들이 감당하기 어려운 수준의 변화를 요구하고 있다. BIM 플랫폼을 통해 기존의 2D CAD 환경과는 비교하기 힘든 다양한 기능의 수행을 기대할 수 있으나, 이를 위해 수반되는 고가의 프로그램 및 시스템 구축 부담은 BIM 적용을 주저하게 하는 걸림돌이 되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 Revit, MS Project, Navisworks 등 기본적인 BIM 프로그램으로 생성한 건물정보와 Excel VBA를 이용한 사용자화 과정을 통해 공정을 검토하고 일정에 따른 소요물량을 파악할 수 있도록 하는 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현하였다. 이를 통해 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현하기 위해 필수적으로 요구되는 BIM 정보를 규명하고 도출한 BIM 정보를 활용하는 사용자의 요구에 맞게 사용자화하는 과정을 정립함으로써 BIM 정보의 활용을 통한 사용자화 구현 사례를 제공하고, 지역의 중소규모 업체들에게 BIM의 실무적 활용을 위한 실현가능한 현실적 대안을 제시하고자 한다.
BIM is a rising core technology for increasing the productivity of the AEC industry, but such a paradigm shift is placing excessive demand on the practice of small medium size enterprises. BIM has many useful functions that are difficult to imagine in 2D CAD but BIM programs and the system buildup c...
BIM is a rising core technology for increasing the productivity of the AEC industry, but such a paradigm shift is placing excessive demand on the practice of small medium size enterprises. BIM has many useful functions that are difficult to imagine in 2D CAD but BIM programs and the system buildup cost are too expensive. Therefore, small medium size enterprises hesitate to apply BIM in their fields. In this study, a customized 4D and 5D system was implemented using the building information generated from basic BIM tools, such as Revit, MS Project, Navisworks, and Excel VBA's customizing process to review the schedule and verify the quantities according to the schedule. Those programs are so basic in BIM circumstances, that small medium size enterprises can be equipped without burden. As a result, essential building information for 4D and 5D system implementation was investigated and its customizing process was established.
BIM is a rising core technology for increasing the productivity of the AEC industry, but such a paradigm shift is placing excessive demand on the practice of small medium size enterprises. BIM has many useful functions that are difficult to imagine in 2D CAD but BIM programs and the system buildup cost are too expensive. Therefore, small medium size enterprises hesitate to apply BIM in their fields. In this study, a customized 4D and 5D system was implemented using the building information generated from basic BIM tools, such as Revit, MS Project, Navisworks, and Excel VBA's customizing process to review the schedule and verify the quantities according to the schedule. Those programs are so basic in BIM circumstances, that small medium size enterprises can be equipped without burden. As a result, essential building information for 4D and 5D system implementation was investigated and its customizing process was established.
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문제 정의
현업에서의 BIM 적용을 활성화하기 위한 요구를 분석하면, 첫째, 기본적인 3D BIM 모델을 활용할 수 있어야 하고, 둘째, BIM 프로그램이 제공하는 기본기능을 통해 구현할 수 있어야 하며, 셋째, 사용자의 요구에 부응해 변형이 가능해야 한다는 것으로 정리할 수 있다. 본 연구에서는 중소규모 사무실을 포함한 현업에서의 BIM적용 활성화를 위해 이상의 요구를 충족하면서 공정을 검토하고 일정에 따른 소요물량을 파악할 수 있는 4D 및 5D 시스템을 구현하였다.
이상과 같이 기존의 4D 및 5D 관련 연구는 주로 상용 프로그램을 효과적으로 활용하기 위한 방안에 중점을 두고 있으나, 본 연구는 중소규모 업체의 요구에 부합하는 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템 개발을 위한 사용자화 과정을 중점적으로 다룬다는 점에 차별성을 두고 있다. 본 연구에서는 판매사별 패키지 형태로 제공되는 기존의 상용 4D 및 5D 시스템이 가지는 고비용, 고기능, 시스템 종속 등의 부담을 줄이기 위해 사용자의 요구 및 환경에 부합하는 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현하는 것을 목표로 한다. 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템의 구현을 위해서는 BIM 환경에서 기본적으로 사용되는 개별 프로그램을 대상으로 하여야 하고 이들로부터 생성된 BIM 정보를 연계해 사용자의 요구에 맞춰 사용자화하는 과정이 필요하다.
BIM의 효용은 단순히 BIM 프로그램을 잘 사용하는 것에 국한되지 않으며 BIM으로 생성한 정보를 활용해 사용자가 필요로 하는 기능을 직접 구현해 사용할 수 있다는 것이 중요하다. 이에 따라 본 연구에서는 대표적 BIM 활용사례인 4D 및 5D 시스템을 기본 BIM 설계 프로그램과 공정관리 프로그램, 프로젝트 검토 프로그램 및 Excel VBA를 이용한 사용자화(customizing)를 통해 구현해내는 과정을 정립함으로써 BIM 정보의 활용을 통한 기능 구현 사례를 제공하고자 한다. 본 연구에서 구현한 4D/5D 시스템은 공정을 검토하고 일정에 따른 소요물량을 파악하는 등 중소규모 업체에서 일반적인 4D/5D 업무를 수행하기 위한 내용을 범위로 하며 실무적 활용을 위해서는 업무 목적에 따른 추가 작업이 필요할 수 있다.
제안 방법
(5) Excel VBA의 사용자정의폼을 이용해 공정 스케쥴 조건을 설정하고 조건에 부합하는 항목의 검색 및 중복항목 처리 알고리즘을 구현함으로써 공정 스케쥴에 따른 부재별 물량을 산출하는 5D 시스템을 구현하였다.
이때 정의한 공정이름을 텍스트 파일로 추출해 MS Project에서 작업이름 필드로 활용해 공정 스케줄을 작성한다. 3D BIM 모델정보와 공정정보를 연계시켜 Navisworks를 이용해 4D 시스템을 구현하고, 여기에 물량정보를 추가로 연계시켜 Excel VBA를 활용한 사용자화 과정을 거쳐 5D 시스템을 구현한다.
본 연구에서는 Revit, MS Project, Navisworks 등 기본적인 BIM 프로그램으로 생성한 건물정보와 ExcelVBA를 이용한 사용자화 과정을 통해 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현하였다. 이를 통해 4D 및 5D 시스템 구현을 위해 필수적으로 요구되는 BIM 정보를 규명하고 도출한 BIM 정보를 활용하는 사용자화 과정을 정립함으로써 BIM 정보의 활용을 통한 사용자화 사례를 제공하였다.
이에 따라 본 연구에서는 BIM 환경에서 사용되는 기본 프로그램으로 BIM 설계용 프로그램은 Revit, 공정생성용 프로그램은 MS Project, 프로젝트 검토용 프로그램은 Navisworks를 대상으로 하였다. 이들 프로그램의 기본 기능과 Excel VBA를 활용한 사용자화를 통해 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현함으로써 이 과정에서 필수적으로 요구되는 BIM정보를 규명하고 도출한 BIM 정보를 후속 과정에서 활용하는 사용자화 과정을 정립하였다.
본 연구에서는 Revit, MS Project, Navisworks 등 기본적인 BIM 프로그램으로 생성한 건물정보와 ExcelVBA를 이용한 사용자화 과정을 통해 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현하였다. 이를 통해 4D 및 5D 시스템 구현을 위해 필수적으로 요구되는 BIM 정보를 규명하고 도출한 BIM 정보를 활용하는 사용자화 과정을 정립함으로써 BIM 정보의 활용을 통한 사용자화 사례를 제공하였다.
사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템의 구현을 위해서는 BIM 환경에서 기본적으로 사용되는 개별 프로그램을 대상으로 하여야 하고 이들로부터 생성된 BIM 정보를 연계해 사용자의 요구에 맞춰 사용자화하는 과정이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 BIM 환경에서 사용되는 기본 프로그램으로 BIM 설계용 프로그램은 Revit, 공정생성용 프로그램은 MS Project, 프로젝트 검토용 프로그램은 Navisworks를 대상으로 하였다. 이들 프로그램의 기본 기능과 Excel VBA를 활용한 사용자화를 통해 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현함으로써 이 과정에서 필수적으로 요구되는 BIM정보를 규명하고 도출한 BIM 정보를 후속 과정에서 활용하는 사용자화 과정을 정립하였다.
성능/효과
(2) 5D 시스템 구현을 위해서는 Revit의 일람표 산출시 Schedule Properties 설정을 통해 Phase Created, Family and Type, Volume, Comments필드를 필수적으로 포함하여야 하며, Phase Created와 Family and Type을 기준으로 정렬해 산출하는 것이 후속작업에 효과적이다.
(3) MS Project에서 생성한 공정정보는 CSV 파일 형태로 변환함으로써 Navisworks의 사용버전에 관계없이 활용할 수 있다. CSV 파일 변환 매핑 시 ID, 이름, 시작, 완료, 작업종류(텍스트1) 필드가 필수적으로 포함되어야 한다.
(4) Revit에서 생성한 물량정보와 MS Project에서 생성한 공정정보는 엑셀의 VLOOKUP 함수를 이용해 Phase Created 정보를 매개로 연계시킴으로써 5D 시스템 구현에 활용할 수 있다.
부재별로 할당된 공정이름은 View/Schedule/Quantities 메뉴를 통해 추출해 낼 수 있다. 이때 Fields 탭에서 공정 생성시 공정이름으로 활용할 Phase Created, 부재 종류 및 타입의 식별을 위한 Family and Type, 콘크리트 및 철골물량을 위한 Volume, 콘크리트/철골 부재 구분을 위한 Comments 필드를 선택하고, Sorting/Grouping 탭에서 공정이름(Phase Created)과 부재 종류 및 타입(Family and Type)을 기준으로 정렬하는 것이 후속작업을 위해 효과적이다. Fig.
이상에서 살펴본 완성품 형태의 상용 4D 및 5D 시스템은 고유의 사용목적에 충실한 기능성과 호환성, 높은 신뢰성을 제공하는 반면, 4D/5D 기능을 포함하는 다수의 서브 모듈 패키지 형태로 제공되어 비용 및 기능이 과다하거나[9, 10], 고유의 사용목적을 가지면서 부가적으로 4D/5D 기능을 제공해 사용용도에 제한이 있는[11]등, 영세한 중소규모 사무실에서 활용하기에는 요구되는 비용, 시스템 사양, 활용용도 등의 측면에서 부담이 크다. 아울러 BIM 방식으로 작성한 건물정보를 후속과정에서 제대로 활용하지 못하는 현실 역시, 현업에서의 BIM 적용을 주저하게 하는 또 다른 장애요인으로 지적되고 있다.
후속연구
이에 따라 본 연구에서는 대표적 BIM 활용사례인 4D 및 5D 시스템을 기본 BIM 설계 프로그램과 공정관리 프로그램, 프로젝트 검토 프로그램 및 Excel VBA를 이용한 사용자화(customizing)를 통해 구현해내는 과정을 정립함으로써 BIM 정보의 활용을 통한 기능 구현 사례를 제공하고자 한다. 본 연구에서 구현한 4D/5D 시스템은 공정을 검토하고 일정에 따른 소요물량을 파악하는 등 중소규모 업체에서 일반적인 4D/5D 업무를 수행하기 위한 내용을 범위로 하며 실무적 활용을 위해서는 업무 목적에 따른 추가 작업이 필요할 수 있다.
(1) 4D 시스템 구현을 위해서는 Revit의 3D BIM 모델링 과정에서 공정이름을 미리 정의하고 부재에 할당하는 작업이 선행되어야 한다. 이 공정이름을 후속되는 MS Project의 공정생성 작업에 활용함으로써 3D BIM 모델과 공정정보의 연계 시 오류발생을 방지할 수 있다.
BIM은 건설산업 생산성 향상을 견인할 핵심기술로 부상하고 있으나 이에 따른 작업 패러다임의 전환은 중소규모 업체들이 감당하기 어려운 수준의 변화를 요구하고 있다. 이에 따라 기본적인 BIM 프로그램으로 생성한 정보를 활용해 사용자 맞춤형 4D 및 5D 시스템을 구현한 본 연구 사례는 지역의 중소규모 업체들에게 BIM의 실무적 활용을 위한 실현가능한 현실적 대안을 제공해줄 수 있을 것으로 기대된다. 완성품 형태의 BIM 프로그램에 비해 편이성은 부족하더라도 사용자의 요구에 따라 손쉽게 BIM 정보를 가공해서 필요한 용도로 활용할 수 있는 높은 유연성과 업무적합성을 제공할 수 있기 때문이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
VICO Office Suite은 어떤 기능을 제공하는가?
10여 개의 서브 모듈로 구성된 VICO Office Suite[9]은 Revit, Tekla, ArchiCAD 등 BIM 툴에서 작성된 데이터로부터 물량산출, 공정관리, 견적 등의 기능을 제공한다. MIDWARE[10]는 설계단계, 견적단계, 공사관리단계에 걸친 14개 서브 모듈을 통해 내역작성, 도급, 공사관리, 4D/5D 시뮬레이션 등을 지원한다.
BuilderHub의 기능은 무엇인가?
MIDWARE[10]는 설계단계, 견적단계, 공사관리단계에 걸친 14개 서브 모듈을 통해 내역작성, 도급, 공사관리, 4D/5D 시뮬레이션 등을 지원한다. BuilderHub[11]는 2D도면 인식을 통해 전체 건물의 3D 모델을 생성하고, 이 3D모델을 활용해 도면작성, 물량산출, 공정 시뮬레이션, VE 등에 활용할 수 있는 메타데이터를 생성한다. Navisworks[12]는 가장 대표적인 프로젝트 검토용 프로그램으로 3D 설계검토, 간섭체크, 4D 시뮬레이션, 애니메이션 기능을 통해 시공성 검토가 가능하나, 일정에 물량을 연계하는 5D 시스템으로 직접 활용하기에는 미흡하다.
4D 및 5D 시스템 구현을 위해 요구되는 BIM 정보와 사용자화 과정에서 4D 시스템 구현을 위해서는 어떤 작업이 선행되어야 하는가?
(1) 4D 시스템 구현을 위해서는 Revit의 3D BIM 모델링 과정에서 공정이름을 미리 정의하고 부재에 할당하는 작업이 선행되어야 한다. 이 공정이름을 후속되는 MS Project의 공정생성 작업에 활용함으로써 3D BIM 모델과 공정정보의 연계 시 오류발생을 방지할 수 있다.
참고문헌 (12)
C. Eastman, P. Teicholz, R. Sacks, K. Liston, BIM Handbook-A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers, and Contractors, John Wiley & Sons, Inc., 2008.
Public Procurement Service, BIM Guideline for Facilities, V1.3, 2015.
Virtual Construction Research Group, BIM Guideline for 3D Architectural Design, Volume 1, V2.0, Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, 2010.
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, BIM Guideline for Architectural Field, 2010.
J. C. Lee, J. H. Jung, H. O. Oh, "Work Efficiency Analysis of BIM based Structural Drawing", Journal of Architectural Institute of Korea, vol. 29. no. 6, pp. 21-28, Jun. 2013.
D. G. Cho, B. K. Ryu, Y. H. Ko, H. S. Lee, "Environment for BIM based 4D and 5D Implementation", Proc. of Conference in Korea Institute of Construction Engineering and Management, pp. 389-390, Nov. 2010.
C. S. Youn, Y. B. Kim, "Review and Trend of BIM based 5D System Application", Korea Journal of Construction Engineering and Management, pp. 4-7, Jun. 2012.
S. I. Joo, H. J. Jun, "A Study on the BIM-based Material Take Off That is Usable as 4D Simulation", Proc. of Annual Conference of the Architectural Institute of Korea, pp. 335-338, Oct. 2009.
Vico Office Suite, Available From: http://www.vicosoftware.com/products/VicoOffice/tabid/85286/Default.aspx(accessed Jul. 11, 2016)
MID System, Available From: http://www.mid.co.kr/sub1_1.asp(accessed Jul. 11, 2016)
ChangSoft I&I, Available From: http://chang-soft.com/builderhub/(accessed Jul. 11, 2016)
Navisworks, Available From: http://www.autodesk.co.kr/products/navisworks/features/all/gallery-view(accessed Jul. 11, 2016)
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