[논문]BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈 개발

조현정; 장진석; 김연수

doi:10.5762/kais.2016.17.9.680

BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈 개발
Development of System Module Based on BIM Technical Contents Data 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.17 no.9, 2016년, pp.680 - 687

조현정 ((주)현대종합설계건축사사무소) , 장진석 ((주)현대종합설계건축사사무소) , 김연수 ((주)현대종합설계건축사사무소)

초록
AI-Helper

중소규모 설계사무소에서의 BIM(Building Information Modeling) 활용은 BIM 라이브러리 및 기술콘텐츠 등 요소 기술의 부재로 인하여 아직까지도 미흡한 실정에 놓여있다. BIM을 도입하고 활용하는 설계사무소의 기술적인 부담을 최소화하기 위해서는 BIM 라이브러리 및 기술 콘텐츠를 제공하고, 단일 BIM 정보를 다양한 용도로 공유 및 교환하는 체계가 필요하다. 왜냐하면 BIM 설계는 단순히 3D 형태로 건물의 외관만을 설계하는 것이 아니라 공사에 들어가는 물량을 산출하고, 자재 정보 등을 바탕으로 기술에 관한 설계정보 등을 제공할 수 있어야 하기 때문에 기술 콘텐츠의 마련이 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 설계 업무 단계에서 BIM 데이터와 기술 콘텐츠가 연계 사용될 수 있도록 시스템 모듈 개발을 통해 BIM 기술 콘텐츠를 보급함으로써 BIM 기반 설계 업무의 효율성을 높이는 데에 목적이 있으며, 개발된 BIM 기술 콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 통하여 BIM 저변이 확대될 수 있는 근간을 마련하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Small and middle sized architectural design firms still have trouble using BIM (Building Information Modeling) for their tasks, which means that it is necessary to develop BIM Libraries and Technical contents. These BIM libraries should be based on common technical standards that reflect the technical contents to provide optimum BIM design support. This is essential to reduce the technological burden on the design office, because BIM does not just involve the 3D modeling of the design, but provides very important information for calculating the quantity of materials required for the construction and providing materials for the design work. Therefore, this research was aimed at improving the efficiency of the BIM design process by developing a system module based on the BIM technical contents data for the purpose of linking the BIM data and technical contents. The developed system module will be expanded to other uses of BIM in the long term.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

장기적으로는 회사의 제품에 의존하는 라이브러리 및 개별지적소유권이 개입되는 콘텐츠까지 풍부하게 민간 자생으로 유통될 수 있는 유통체계를 만들어 나갈 계획이며, 이를 위한 운영이 필요하므로 향후 시스템 모듈의 지속적인 업데이트 관리가 요구된다. 그리고 국내의 영세한 중소규모 설계사무소에 확보된 표준화된 기술콘텐츠로 인하여 설계효율을 개선시키고 단일화된 BIM 설계 프로세스는 업무적, 기술적, 관리적 여건을 개선하기 위한 제반 요소를 확보하고 요소 기술 개발과 더불어 시스템 모듈을 개발하여 BIM 설계업무에 효율성을 지원하고자 한다.
따라서 본 연구는 설계업무 단계에서 기술콘텐츠를 활용하고 BIM 데이터와 연계 사용할 수 있도록 시스템 모듈을 통해 BIM 기술콘텐츠를 보급함으로써 BIM 기반 설계 업무의 효율성을 높이는 데에 목적이 있으며, 개발된 본 시스템 모듈을 통하여 장기적으로는 민간 자생적인 유통체계를 확보하여 BIM의 저변이 더욱 확대될 수 있는 근간을 마련하고자 한다.
본 논문은 중소규모의 설계사무소 설계업무 현황을 기반으로 공통적으로 사용할 수 있는 기술콘텐츠의 필요성을 제시하고 시스템 모듈 구축과 이에 대한 활용방안을 제시하고 있다. 앞으로는 개발 보급된 BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 통하여 앞에서 제시한 기능이나 활용방법 외에 추가적인 다양하고 현실적인 활용 방안에 대한 산업차원의 연구가 이루어질 것을 기대한다.
본 연구는 BIM 기술콘텐츠 및 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 개발하여 BIM 기반 설계 환경을 개선하기 위한 연구로서 연구 범위를 건축 설계 단계로 한정하고, BIM 기술콘텐츠의 범위를 부분상세(표준상세)정보, 단가정보, 기술정보로 한정한다. 이를 위한 본 연구의 방법은 다음과 같다.
본 연구에서는 기존의 기술콘텐츠와 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템이 가진 문제점을 분석하여 새로운 BIM 기술콘텐츠의 구축과 활용 시스템 모듈의 개발에 중점을 두었다. 기존의 기술 콘텐츠 보급 시스템의 문제점들을 바탕으로 새로운 시스템 모듈이 갖추어야 할 필수적인 개념은 다음과 같다.

제안 방법

기존의 한국건설기술연구원에서 개발한 건설자재통합정보시스템(Fig 2.)과 조달청 목록 정보시스템(Fig 3.)을 분석하여 기술정보 스키마의 공통 필수요소를 분석하고 BIM 설계를 지원하는 데에 필요한 요소들을 분석하였다.
특히 BIM 라이브러리와 기술콘텐츠의 연계는 BIM 데이터를 구축하는 데에 편의성과 효율성을 제공하기 위한 목적이므로 BIM 라이브러리별로 기술콘텐츠가 연계되어 관련 정보를 제공하고 있다. BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈은 기본적으로 BIM 라이브러리와 연계된 기술콘텐츠와 연계되지 않은 기술콘텐츠의 검색과 기술콘텐츠의 다운로드(도면 및 카탈로그의 형태)의 기능을 제공하는 것을 기본으로 하고 있으며, 추가적으로는 BIM 라이브러리에 기술콘텐츠의 속성정보를 반영할 수 있도록 개발하였다.
BIM 기술콘텐츠의 개발과 시스템 모듈을 통한 각 콘텐츠의 보급을 위해 부분상세(표준상세)정보, 단가정보, 기술정보 각각의 설계자의 요구사항을 분석하여 정리하였다.
BIM 라이브러리-기술콘텐츠 유통보급시스템은 일반 사용자가 조회하고 편리하게 활용할 수 있도록 웹 기반의 응용프로그램으로 개발하였다. 기술콘텐츠 개발을 통하여 작성된 각 기술콘텐츠의 DB를 바탕으로 부분상세 정보, 단가정보, 기술정보의 정보를 출력하고, 해당 정보를 다운로드 받아 사용할 수 있도록 구성하였다.
각 레이어별로 자재비, 노무비, 경비로 구분되어 단가정보를 제공해주며, 표준시장단가의 적용 여부 또한 확인할 수있다. BIM 설계단계에서 사용하는 라이브러리에 따른 단가를 확인할 수 있어, 설계단계에서 활용하기에 용이하도록 구축하였다. 뿐만 아니라 단가정보 스키마에서 자재상세명을 클릭하게 되면 연동되는 자재명이 나열되며, 자재명을 클릭하면 해당되는 기술정보 스키마를 보여주도록 데이터를 연계 활용할 수 있도록 구성하였다.
기술정보 데이터베이스는 건축 외 MEP 분야에 대한 자재의 공통자재 등록정보와 업체별 자재정보로 구분하였다. 자재명, 조달청 물품분류번호, 등록정보(등록일, 등록자)를 포함하는 공통자재 등록정보와 자재분류코드, 자재업체명, 제품명, 모델명, 자재카다로그 외 부가정보, 자재성능정보(라이브러리 속성정보)를 포함하는 업체별 자재 부가정보를 구분하였으며, 업체별 부가 정보는 건설자재 생산업체의 정보 업데이트가 가능하도록 구축하였다.
BIM 라이브러리-기술콘텐츠 유통보급시스템은 일반 사용자가 조회하고 편리하게 활용할 수 있도록 웹 기반의 응용프로그램으로 개발하였다. 기술콘텐츠 개발을 통하여 작성된 각 기술콘텐츠의 DB를 바탕으로 부분상세 정보, 단가정보, 기술정보의 정보를 출력하고, 해당 정보를 다운로드 받아 사용할 수 있도록 구성하였다.
단가정보 데이터베이스는 부분상세정보와의 연동을 위하여 부분상세정보를 바탕으로 해당 데이터베이스를 그대로 사용하고, 원가 DB의 코드만 추가하여 합성단가를 산출할 수 있도록 구축하였다. 이때 원가 DB는 조달청에서 발행하는 일위대가 단가자료가 바탕이 되며, 국토교통부에서 고지한 실적공사비가 추가로 반영되었다.
부분상세정보는 기존의 설계사무소에서 주로 사용하는 분류체계를 분석 및 가공하여 표준분류체계를 개발하였으며, 표준분류체계 위계에 맞추어 바닥, 벽, 천장 위주의 실내마감과 기타 부분상세를 함께 표현할 수 있도록 데이터베이스를 구축하였다. 데이터베이스는 분류코드, 바탕재료 및 마감 레이어, 총 두께 등으로 구성되어 있으며, BIM 라이브러리와 단가정보와 연계될 수 있도록 코드체계를 부여하였다.
첫째, 국내외 기술콘텐츠 사례를 분석하여 시스템 모듈 개발을 위한 설계사의 요구사항을 정립한다. 둘째, BIM 기술콘텐츠 시스템 모듈의 기본 개념을 정의하고 관련 데이터베이스를 구축한다. 셋째, BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 개발한다.
따라서 기존 대형설계사무소를 조사하여 각 사의 부분상세 분류체계 및 도면의 수준 등을 분석하였으며, 이에 대한 조사지표는 H사를 포함한 7개의 대형설계사무소 외에 L공사를 포함하고 있다. 조사된 자료에 의하면 설계사무소별로 표준상세의 구축 개수나 표현 수준에는 차이가 있었으나(Table 1.
부분상세정보는 기존의 설계사무소에서 주로 사용하는 분류체계를 분석 및 가공하여 표준분류체계를 개발하였으며, 표준분류체계 위계에 맞추어 바닥, 벽, 천장 위주의 실내마감과 기타 부분상세를 함께 표현할 수 있도록 데이터베이스를 구축하였다. 데이터베이스는 분류코드, 바탕재료 및 마감 레이어, 총 두께 등으로 구성되어 있으며, BIM 라이브러리와 단가정보와 연계될 수 있도록 코드체계를 부여하였다.
뿐만 아니라 단가정보 스키마에서 자재상세명을 클릭하게 되면 연동되는 자재명이 나열되며, 자재명을 클릭하면 해당되는 기술정보 스키마를 보여주도록 데이터를 연계 활용할 수 있도록 구성하였다.
둘째, BIM 기술콘텐츠 시스템 모듈의 기본 개념을 정의하고 관련 데이터베이스를 구축한다. 셋째, BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 개발한다.
재사용율이 높은 BIM 기술콘텐츠는 상호보완적 요소로서 BIM에 의한 통합모델 작성 시 서로 유기적으로 연계되어 활용되어야 하므로 기술콘텐츠별 연계방안이 모색되었다. 시스템을 통하여 BIM 라이브러리와 더불어 표준화된 BIM 기술콘텐츠 DB로 구축된 부분상세정보, 단가정보, 기술정보는 Fig. 5.와 같이 각 콘텐츠가 포함하고 있는 상세재료를 따라 서로 연계 가능하도록 계획하였다. 부분상세를 구성하고 있는 각각의 자재는 규격에 따른 단가정보를 가지므로 자동 합성단가가 계산되고, 이 자재는 다시 각 레이어에 기술정보 DB가 연계되어 재료에 대한 기본 자재정보와 자재 카달로그 등을 스키마를 통해 사용자에게 제공하는 방법이다.
BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 통해 부분상세정보는 BIM 라이브러리와 연동된 부분상세의 상세도면형태로 보여진다. 웹서비스를 통해 뷰어 프로그램으로 보여지지만 해당 정보는 PDF나 DWG 도면으로 다운로드하여 설계자의 개별 활용이 가능하도록 하였다. BIM 설계시 활용하고자 하는 공통라이브러리의 코드를 검색하여 부분상세의 정보를 활용할 수도 있지만, 최종 마감 설계 대안에 따른 재료명으로도 검색이 가능하다.
기술정보 데이터베이스는 건축 외 MEP 분야에 대한 자재의 공통자재 등록정보와 업체별 자재정보로 구분하였다. 자재명, 조달청 물품분류번호, 등록정보(등록일, 등록자)를 포함하는 공통자재 등록정보와 자재분류코드, 자재업체명, 제품명, 모델명, 자재카다로그 외 부가정보, 자재성능정보(라이브러리 속성정보)를 포함하는 업체별 자재 부가정보를 구분하였으며, 업체별 부가 정보는 건설자재 생산업체의 정보 업데이트가 가능하도록 구축하였다.

성능/효과

따라서 기존 대형설계사무소를 조사하여 각 사의 부분상세 분류체계 및 도면의 수준 등을 분석하였으며, 이에 대한 조사지표는 H사를 포함한 7개의 대형설계사무소 외에 L공사를 포함하고 있다. 조사된 자료에 의하면 설계사무소별로 표준상세의 구축 개수나 표현 수준에는 차이가 있었으나(Table 1.) 분류방법은 유사한 것으로 분석되었다(Table 2.).
기술콘텐츠에 포함된 부분상세정보, 단가정보, 기술 정보는 설계업무에서 실무자가 쉽게 접근하여 활용할 수 있도록 표준분류체계가 정립되어야 한다. 위의 기존의 보급사례를 분석하여 공통표준분류체계를 정립함으로써 표준 부재로 인한 설계단계 및 용도별 BIM 데이터의 중복 작성을 방지하고 개별적 정보표준의 혼란을 제거하여 일관성 있는 BIM 정보표준을 확보할 수 있다. 게다가 아래 Table 3.
이를 위한 본 연구의 방법은 다음과 같다. 첫째, 국내외 기술콘텐츠 사례를 분석하여 시스템 모듈 개발을 위한 설계사의 요구사항을 정립한다. 둘째, BIM 기술콘텐츠 시스템 모듈의 기본 개념을 정의하고 관련 데이터베이스를 구축한다.

후속연구

그리고 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 이용하여 BIM 데이터와 모든 기술콘텐츠가 연계된 통합모델의 활용을 가능하게 해야 한다. 본 연구를 통하여 건축설계 업무과정에서 BIM 정보통합수준을 향상시키고 단일 모델에 의한 다양한 데이터 활용범위를 확대시키기 위하여 단기적으로는 국가차원에서 표준을 구축 및 보급하고 있다. 장기적으로는 회사의 제품에 의존하는 라이브러리 및 개별지적소유권이 개입되는 콘텐츠까지 풍부하게 민간 자생으로 유통될 수 있는 유통체계를 만들어 나갈 계획이며, 이를 위한 운영이 필요하므로 향후 시스템 모듈의 지속적인 업데이트 관리가 요구된다.
마지막으로 기술정보는 기존 보급된 시스템들과는 차별성을 두어야 하며 건축설계 단계에서 용이하게 활용할 수 있어야 함을 우선적으로 고려해야한다. 뿐만 아니라 자재업체들이 직접적으로 최신의 데이터를 제공하고 설계자들이 최신정보를 가지고 설계 업무에 임할 수 있는 장기적인 계획과 구조를 갖추어야 하겠다.
본 논문은 중소규모의 설계사무소 설계업무 현황을 기반으로 공통적으로 사용할 수 있는 기술콘텐츠의 필요성을 제시하고 시스템 모듈 구축과 이에 대한 활용방안을 제시하고 있다. 앞으로는 개발 보급된 BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 통하여 앞에서 제시한 기능이나 활용방법 외에 추가적인 다양하고 현실적인 활용 방안에 대한 산업차원의 연구가 이루어질 것을 기대한다.
본 연구를 통하여 건축설계 업무과정에서 BIM 정보통합수준을 향상시키고 단일 모델에 의한 다양한 데이터 활용범위를 확대시키기 위하여 단기적으로는 국가차원에서 표준을 구축 및 보급하고 있다. 장기적으로는 회사의 제품에 의존하는 라이브러리 및 개별지적소유권이 개입되는 콘텐츠까지 풍부하게 민간 자생으로 유통될 수 있는 유통체계를 만들어 나갈 계획이며, 이를 위한 운영이 필요하므로 향후 시스템 모듈의 지속적인 업데이트 관리가 요구된다. 그리고 국내의 영세한 중소규모 설계사무소에 확보된 표준화된 기술콘텐츠로 인하여 설계효율을 개선시키고 단일화된 BIM 설계 프로세스는 업무적, 기술적, 관리적 여건을 개선하기 위한 제반 요소를 확보하고 요소 기술 개발과 더불어 시스템 모듈을 개발하여 BIM 설계업무에 효율성을 지원하고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	BIM를 도입한 설계사무소의 기술적 부담을 최소화 하기 위해서는 무엇이 필요한가?	중소규모 설계사무소에서의 BIM(Building Information Modeling) 활용은 BIM 라이브러리 및 기술콘텐츠 등 요소 기술의 부재로 인하여 아직까지도 미흡한 실정에 놓여있다. BIM을 도입하고 활용하는 설계사무소의 기술적인 부담을 최소화하기 위해서는 BIM 라이브러리 및 기술 콘텐츠를 제공하고, 단일 BIM 정보를 다양한 용도로 공유 및 교환하는 체계가 필요하다. 왜냐하면 BIM 설계는 단순히 3D 형태로 건물의 외관만을 설계하는 것이 아니라 공사에 들어가는 물량을 산출하고, 자재 정보 등을 바탕으로 기술에 관한 설계정보 등을 제공할 수 있어야 하기 때문에 기술 콘텐츠의 마련이 필수적이라고 할 수 있다.
	BIM이란 무엇인가?	최근 건축·건설업계에 전반적으로 도입되고 있는 3차원 건축설계정보기술인 BIM(Building Informati-on Modeling)은 기획단계에서부터 설계, 시공, 유지관리에 이르기까지 통합적인 설계프로세스를 가능하게 하고 다양한 분야 에서 실질적으로 적용된 사례들이 나타나고 있다. 그러나 중소규모 설계사무소에서의 BIM 활용은 개별적 기술도입에 대한 부담과 정보표준의 부재로 인하여 BIM 데이터의 생산 및 활용이 미흡한 실정이다.
	국내 건설 산업에서의 BIM 확산속도가 저조한 이유는 무엇인가?	최근 건축·건설업계에 전반적으로 도입되고 있는 3차원 건축설계정보기술인 BIM(Building Informati-on Modeling)은 기획단계에서부터 설계, 시공, 유지관리에 이르기까지 통합적인 설계프로세스를 가능하게 하고 다양한 분야 에서 실질적으로 적용된 사례들이 나타나고 있다. 그러나 중소규모 설계사무소에서의 BIM 활용은 개별적 기술도입에 대한 부담과 정보표준의 부재로 인하여 BIM 데이터의 생산 및 활용이 미흡한 실정이다. 요소기술의 부재는 무엇보다도 BIM 설계 등을 진행할 때 필요한 BIM 라이브러리 및 관련 콘텐츠 확보가 어려워 이를 조회하거나 활용하는데 많은 시간과 노력이 소요되고 있는 문제가 발생하고 있어 BIM 설계 프로세스로 자리 잡게 하는데 큰 걸림돌로 작용하고 있다. 이러한 이유로 2014 년 약 25%의 설계사만이 BIM 수행경험을 보유하는 등국내 건설 산업에서의 BIM 확산속도는 저조한 상황이다[1].

참고문헌 (6)

J. H. Shin, J. S. Choi, I. H. Kim, D. Y. Yoon "A Study on Development of Integrated Management System for BIM Property Information", Transaction of the Society of CDE Engineers, vol. 21, pp. 130-142, June, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.7315/CADCAM.2016.130

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S. H. Kwon, W. J. Lee, C. W. Cho "Study for Architectural Standard Details Based On BIM Information Framework", Transaction of the Society of CDE Engineers, vol. 18, pp. 31-32, April, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.7315/cadcam.2013.093
Public Procurement: Public Construction Cost Estimation System: http://pccs.g2b.go.kr:8780/
Korea Price Research Center: The Information On Commodity Prices: http://www.kprc.or.kr
D. G. Cho, Y. H. Ko, B. K. Ryu, I. H. Kim "Developing BIM Library and Contents Exchange System for Collaborative Work Environment", journal of the Architectural Institute of Korea, vol. 30, no. 1, pp. 31-32, Oct. 2010.
M. C. Yoon "Architectural Design Considering the Composed Unit Cost of BIM Rough Estimation Research", journal of the Architectural Institute of Korea, vol. 29, no. 10, pp. 131-140, Oct. 2013.

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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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