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문제 정의
- 따라서 본 연구는 BIM모델을 활용하여, 실명, 자재명과 같이 독립적인 하나의 데이터로 변환 가능한 정보와 면적, 체적과 같이 수치로 개량되는 정보가 자동 추출되는 과정을 정립하고, 이에 대한 타당성을 검증하고자 한다. 인증항목을 통해 인증에 필요한 입력(Input)정보와 출력(Output)정보를 정리하고, BIM의 국제표준파일포맷인 Industry Foundation Classes (IFC)로 바로 추출 가능한 정보와 추가로 Properties(이하 특성)에서 정의되어야 하는 정보를 분류한다.
- 본 연구는 친환경건설자재시스템에서 가져온 정보로 만들어진 데이터베이스가 구축되어있다는 가정하여 연구를 진행하였다. 따라서 향후연구에서는 친환경건설자재시스템에 있는 정보들을 통해 데이터베이스를 자동으로 생성하는 과정을 제시하고, 이를 BIM모델과 연동하여 정보를 자동으로 생성하는 프로세스를 제시하고자 한다. 본 연구는 인증정보 생성에 관한 사례검증을 BIM모델에서 추출한 정보로 한정하였음에 한계를 갖는다.
- 본 연구는 4단계의 연구과정을 갖는다. 먼저, 실내공기질과 관련된 인증업무 자동화를 위하여 필요한 전체 프로세스를 제시한다. BIM을 통해 정보를 생성하는 과정과 외부데이터베이스를 통해 정보를 생성하는 과정을 구체적으로 기술하고 생성되는 결과물을 제시하였다.
- 본 연구는 BIM모델에서 추출한 IFC데이터를 활용하여 면적, 체적, 길이 등의 수치정보와 자재, 실의 ID정보와 관련된 인증평가항목의 정보 입력을 자동화하는 것에 목적이 있다. 수치정보와 ID정보를 활용하여 자동화 가능한 인증항목은 환기량 산정, 친환경자재 사용면적 산정, 친환경자재에서 방출되는 오염물질 방출량과 관련된 항목으로, 건강친화형 주택건설기준에는 11개의 항목, 녹색건축 인증기준에는 3개의 항목이 포함되며, 마지막으로 실내공기질 인증에는 포함되는 항목이 없다.
- 본 연구는 자동화 과정 중 BIM모델을 통해 생성 가능한 정보를 추출하기 위해 국내 친환경인증제도 중 실내공기질과 관련된 항목들을 고찰하고, 이에 대한 인증요구정보를 정의하였다. 정의된 인증요구정보에 따라 필요한 IFC데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 활용하여 업무에 필요한 값과 내용을 추출하였다.
가설 설정
- 본 연구는 친환경건설자재시스템에서 가져온 정보로 만들어진 데이터베이스가 구축되어있다는 가정하여 연구를 진행하였다. 따라서 향후연구에서는 친환경건설자재시스템에 있는 정보들을 통해 데이터베이스를 자동으로 생성하는 과정을 제시하고, 이를 BIM모델과 연동하여 정보를 자동으로 생성하는 프로세스를 제시하고자 한다.
제안 방법
- Arno (2008)의 연구는 BIM모델의 정보를 활용하여 에너지성능분석 프로세스에 적용하였다. BIM모델에서 측정한 정보를 에너지성능평가 프로그램에 적용하여 설계단계에서 에너지성능을 예측할 수 있는 프로토타입(Prototype) 소프트웨어를 제시하였다. Salman (2010)외 3인의 연구는 정보의 중첩을 방지하기 위해 Leadership in Energy and environment Design (LEED) Ver.
- 먼저, 실내공기질과 관련된 인증업무 자동화를 위하여 필요한 전체 프로세스를 제시한다. BIM을 통해 정보를 생성하는 과정과 외부데이터베이스를 통해 정보를 생성하는 과정을 구체적으로 기술하고 생성되는 결과물을 제시하였다. 두 번째로, BIM을 통해 생성 가능한 실내공기질 관련 인증항목들의 요구정보를 입력(Input)과 출력(Output)2)으로 구분하여 정의한다.
- 마지막으로, 박지은(2016)은 유지관리를 위한 수선교체비산정 자동화프로세스를 제시하였다. Entity Relationship Diagram (ERD)기반으로 데이터를 정리하여 IFC파일로 추출할 수 있는 정보를 정의하고, 외부 정보와 연동하여 자동 수선교체비 산정 프로세스를 제시하였다.
- 이미 정의된 스키마를 가지고 있는 IFC는 실명, 부위에 사용된 자재명, 최종 마감자재명, 실의 면적, 개구부의 너비와 길이 그리고 천정고로, 이름(Name), 면적(Area), 너비(Width) 그리고 높이(Height) 4개로 분류된다(Table 8). IFC 4 스키마를 기준으로 IFC 추출 구조도를 정의하였으며, 다양한 BIM 저작도구를 사용하여 생성된 정보가 동일한 경로로 추출되었음을 확인하였다(Fig. 2).
- 이창윤(2012)의 연구는 장애인 관련 법규를 예시로 BIM모델을 활용한 법규 자동화 검토 방안을 제시하였다. 관련 법규 룰셋을 정의하였으며, 기준 미통과여부를 모델에 반영하여 시각화할 수 있는 프로그램을 제시하였다. 유승은(2015)외 3인은 인허가를 위한 요구정보를 정의하고, 예시 모델에서 IFC 파일을 추출하여 인허가를 위해 필요한 요구정보를 추출하는 프로세스를 제시하였다.
- 정의된 요구정보는 기존 BIM툴을 활용하여 표현 가능한 정보와 표현이 되지 않는 정보로 분류한다. 다음으로, 분류된 요구정보 중 표현되지 않는 정보를 표현하기 위한 방법을 제시하고, 제시한 방법과 기존 BIM툴을 이용하여 원하는 정보를 추출한다. 마지막으로 추출된 정보에 대한 사례 검증을 진행한다.
- 2를 분석하여 BIM정보를 이용할 수 있는 항목들을 도출하였다. 도출된 항목들에 BIM을 적용하여 인증과정을 간소화하는 과정을 사례검증을 통해 제시하였다. Ibrahim (2013)외 1인의 연구는 입주 이후 단계에 에너지 관리를 위해 사용될 수 있는 BIM모델을 구축하였으며, 온톨로지 기술을 활용하여 에너지 사용정보 및 평가정보를 연결하였다.
- BIM을 통해 정보를 생성하는 과정과 외부데이터베이스를 통해 정보를 생성하는 과정을 구체적으로 기술하고 생성되는 결과물을 제시하였다. 두 번째로, BIM을 통해 생성 가능한 실내공기질 관련 인증항목들의 요구정보를 입력(Input)과 출력(Output)2)으로 구분하여 정의한다. 건강친 화형 주택건설기준과 녹색건축 인증제도에 대하여 각각 별도의 표로 정리하였다.
- 수치정보와 ID정보를 활용하여 자동화 가능한 인증항목은 환기량 산정, 친환경자재 사용면적 산정, 친환경자재에서 방출되는 오염물질 방출량과 관련된 항목으로, 건강친화형 주택건설기준에는 11개의 항목, 녹색건축 인증기준에는 3개의 항목이 포함되며, 마지막으로 실내공기질 인증에는 포함되는 항목이 없다. 따라서 본 연구는 BIM 데이터를 활용하여 자동화 가능한 건강친화형 주택건설기준의 11개 항목과 녹색건축 인증기준의 3개 항목, 즉 14개의 항목을 연구범위로 한정하여, 외부 데이터베이스의 연동 없이 인증정보 생성이 가능한 항목들을 중심으로 검증을 시행하였다.
- 벽의 마감재 면적정보를 산정하기 위해 BIM내부정보 추출알고리즘으로 실명, 바닥면적, 실과 연관된 객체의 개수, 개구부의 높이와 너비 그리고 실의 높이에 관한 정보를 추출하였다. 또한, 마감재 면적산정 알고리즘을 토대로 마감재의 면적을 계산하였으며, 기존 방식으로 산출된 결과와 비교하여 마감재 면적이 정확히 계산되었는지를 확인하였다.
- 먼저, 실명과 자재명에 관한 정보를 추출하기 위해, 실명은 엔티티 IfcSpace의 속성 Name을, 자재명은 엔티티 IfcMaterial의 속성 Name을 확인한다. 또한, 적용된 최종마감재의 종류에 관한 정보를 추출하기 위해, 엔티티 IfcMaterialLayerSet의 속성 MaterialLayer을 확인한다. 엔티티 IfCMaterialLayerSet의 속성 MaterialLayers에는 외부에서 내부 순으로 벽체의 구성이 나열되어있다.
- 추출을 위해 필요한 IFC 구조도를 기존에 정의되어 있는 정보와 속성을 통해 새롭게 정의된 정보로 나누어 제시하였다. 마지막으로 공동주택 사례를 통해 정의된 요구정보들의 추출여부를 검증하였다. 추출된 정보를 활용하여 인증용 엑셀시트를 작성하였다.
- 이를 기준으로 BIM모델에서 IFC 정보를 추출하여 업무 자동화를 위해 적용할 수 있는 알고리즘을 생성한다. 마지막으로, 공동주택 사례에 자동화를 위한 알고리즘을 적용하여 타당성을 검증한다.
- 세 번째로, 너비에 관한 정보를 추출하기 위해 엔티티 IfcWindow의 속성 OverallWidth와 엔티티 IfcDoor의 속성 OverallWidth을 확인한다. 마지막으로, 높이에 관한 정보를 추출하기 위해 개구부는 엔티티IfcWindow의 속성 OverallHeight와 엔티티 IfcDoor의 속성 OverallHeight를 확인한다. 개구부의 면적값이 없다면 너비와 높이의 값을 활용하여 면적을 계산한다.
- 또한, 실 벽체의 높이는 엔티티IfcSpace의 하위 엔티티인 IfcExtrudedAreaSolid의 4번째 속성인 Depth에서 추출되었다. 마지막으로, 최종마감재면적 산정 알고리즘을 적용하여 실의 바닥면적과 벽면적이 정확히 산정되었는지를 확인하였다. 실 바닥의 면적은 엔티티 IfcCartesianPoint를 통해 실의 기준 좌표정보인(16213.
- 먼저, 실명과 자재명에 관한 정보를 추출하기 위해, 실명은 엔티티 IfcSpace의 속성 Name을, 자재명은 엔티티 IfcMaterial의 속성 Name을 확인한다. 또한, 적용된 최종마감재의 종류에 관한 정보를 추출하기 위해, 엔티티 IfcMaterialLayerSet의 속성 MaterialLayer을 확인한다.
- 5). 먼저, 최종마감재면적 산정이 요구되는 부위의 좌표정보와 실에 관한 좌표정보를 파악한다. 엔티티 IfcCaetesianPoint의 속성Coordinates에서는 면적산정이 요구되는 부위의 기준좌표정보를, 엔티티 IfcRectangleProfileDef의 속성Xdim, Ydim에서는 인접벽 모서리 정보를 추출하며, 엔티티 IfcExtrudedAreaSolid의 속성 Height에서 적용 마감재의 높이를 추출한다.
- 6). 벽의 마감재 면적정보를 산정하기 위해 BIM내부정보 추출알고리즘으로 실명, 바닥면적, 실과 연관된 객체의 개수, 개구부의 높이와 너비 그리고 실의 높이에 관한 정보를 추출하였다. 또한, 마감재 면적산정 알고리즘을 토대로 마감재의 면적을 계산하였으며, 기존 방식으로 산출된 결과와 비교하여 마감재 면적이 정확히 계산되었는지를 확인하였다.
- 본 연구에서 제시하는 BIM기반 실내공기질 인증 요구정보 생성 자동화 프로세스의 유효성을 검증하기 위하여 Revit 2016 버전으로 작성된 예시건물 모델을 이용하였으며, IFC 4 표준파일 포맷으로 정보를 생성하였다. 예시로 사용된 건물은 남양주 OO지구에 위치한 건물로, 각 세대에서 추출되는 IFC의 유형과 경로는 동일하므로 4개 세대유형 중 가장 세대수가 많은 84m2세대유형을 대상으로 분석하였다(Table 10).
- 다음으로, 실과 개구부의 면적은 엔티티 IfcQuantityArea의 속성 AreaVaule에서 면적 값이 확인되며, 최종마감재 적용면적은 별도의 산정알고리즘으로 값을 확인한다. 세 번째로, 너비에 관한 정보를 추출하기 위해 엔티티 IfcWindow의 속성 OverallWidth와 엔티티 IfcDoor의 속성 OverallWidth을 확인한다. 마지막으로, 높이에 관한 정보를 추출하기 위해 개구부는 엔티티IfcWindow의 속성 OverallHeight와 엔티티 IfcDoor의 속성 OverallHeight를 확인한다.
- 세 번째로, 정의된 요구정보를 유형(Name)정보, 면적(Area)과 길이(Width & Height)정보, 특성으로 정의된 정보로 구분하여 IFC데이터를 추출한다.
- 마지막으로, 최종마감재면적 산정 알고리즘을 적용하여 실의 바닥면적과 벽면적이 정확히 산정되었는지를 확인하였다. 실 바닥의 면적은 엔티티 IfcCartesianPoint를 통해 실의 기준 좌표정보인(16213.91, 4585.83, 0)을 추출하여 이를 통해 정확한 실의 가로, 세로 길이를 산출하였다. 실 벽체의 면적 또한 좌표정보를 포함하고 있는 엔티티 IfcWallStandardCase의 하위엔티티인 IfcExtrudedAreaSolid를 통해 동일하게 추출되었으며, 벽체의 좌표정보와 실의 좌표정보를 비교하여 구성객체별 길이를 산정하였다(Table 12).
- 83, 0)을 추출하여 이를 통해 정확한 실의 가로, 세로 길이를 산출하였다. 실 벽체의 면적 또한 좌표정보를 포함하고 있는 엔티티 IfcWallStandardCase의 하위엔티티인 IfcExtrudedAreaSolid를 통해 동일하게 추출되었으며, 벽체의 좌표정보와 실의 좌표정보를 비교하여 구성객체별 길이를 산정하였다(Table 12).
- 실내공기질 관련 인증 요구정보를 자동으로 추출하기 위해 필요한 IFC파일의 엔티티(Entitiy)와 속성(attribute, 이하 속성)을 구조도로 정리하여, 이미 정의된 스키마(Schema)를 가지고 있어서 바로 추출되는 IFC와 새롭게 스키마를 정의하여 추출해야 하는 IFC를 각각 표현하였다. 이미 정의된 스키마를 가지고 있는 IFC는 실명, 부위에 사용된 자재명, 최종 마감자재명, 실의 면적, 개구부의 너비와 길이 그리고 천정고로, 이름(Name), 면적(Area), 너비(Width) 그리고 높이(Height) 4개로 분류된다(Table 8).
- 조성준(2014)의 연구는 마감자재에서 방출되는 유해물질과 국외 건축자재 인증제도 그리고 국내 실내공기질 관리방법을 비교분석하였다. 이를 기준으로 실제 공동주택에서 채취한 오염물질을 분석하여 친환경자재 선정기준 및 관리방안을 제시하였다. 김동일(2015)의 연구는 국내외 녹색건축 인증기준의 평가 항목을 분석하여 국내제도 항목 중 개선이 필요한 항목들을 도출하고 이에 대한 전문가 자문을 실시하였다.
- 엔티티 IfcCaetesianPoint의 속성Coordinates에서는 면적산정이 요구되는 부위의 기준좌표정보를, 엔티티 IfcRectangleProfileDef의 속성Xdim, Ydim에서는 인접벽 모서리 정보를 추출하며, 엔티티 IfcExtrudedAreaSolid의 속성 Height에서 적용 마감재의 높이를 추출한다. 인접벽 모서리 정보를 활용하여 벽체를 형상화하고, 실의 기준좌표정보를 활용하여 벽체의 위치를 확인한다. 다음으로, 실에 관한 좌표정보와 실의 형상순서 정보를 파악한다.
- 따라서 본 연구는 BIM모델을 활용하여, 실명, 자재명과 같이 독립적인 하나의 데이터로 변환 가능한 정보와 면적, 체적과 같이 수치로 개량되는 정보가 자동 추출되는 과정을 정립하고, 이에 대한 타당성을 검증하고자 한다. 인증항목을 통해 인증에 필요한 입력(Input)정보와 출력(Output)정보를 정리하고, BIM의 국제표준파일포맷인 Industry Foundation Classes (IFC)로 바로 추출 가능한 정보와 추가로 Properties(이하 특성)에서 정의되어야 하는 정보를 분류한다. 이를 기준으로 BIM모델에서 IFC 정보를 추출하여 업무 자동화를 위해 적용할 수 있는 알고리즘을 생성한다.
- 자동으로 추출된 정보를 기존 수작업방식으로 산정한 정보와 비교하였다(Table 13). 비교결과, 실의 면적 정보 이외의 정보는 2D도면을 참고하여 면적을 직접 산정하는 기존 수작업 방식으로 추출된 정보와 동일하다는 것이 확인되었다.
- 김동일(2015)의 연구는 국내외 녹색건축 인증기준의 평가 항목을 분석하여 국내제도 항목 중 개선이 필요한 항목들을 도출하고 이에 대한 전문가 자문을 실시하였다. 자문을 통해 중점적으로 개선이 필요하다고 판단되는 에너지 환경성능 지표를 선정하고 이를 중심으로 구체적인 개선 방향을 제시하였다.
- 본 연구는 자동화 과정 중 BIM모델을 통해 생성 가능한 정보를 추출하기 위해 국내 친환경인증제도 중 실내공기질과 관련된 항목들을 고찰하고, 이에 대한 인증요구정보를 정의하였다. 정의된 인증요구정보에 따라 필요한 IFC데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 활용하여 업무에 필요한 값과 내용을 추출하였다. 이를 통해 실내공기질 관련 인증평가 업무 중자연 통풍 확보 여부, 실내 마감 재료표, 환기횟수계산, 특정 자재의 적용비율정보를 자동으로 추출할 수 있을 것으로 기대된다.
- 정확한 최종마감재면적 산정을 위하여 실의 좌표정보와 형상정보를 활용한 알고리즘을 정의하였다(Fig. 5). 먼저, 최종마감재면적 산정이 요구되는 부위의 좌표정보와 실에 관한 좌표정보를 파악한다.
- kr/, KEITI)에 공개되어 있는 정보를 참고하였다. 제출용 인증엑셀시트는 정부에서 지정된 양식이 존재하지 않기 때문에 회사별 양식을 참고하여 해당 항목에 필요한 인증정보를 포함한 양식을 가상으로 작성하였다.
- 마지막으로 공동주택 사례를 통해 정의된 요구정보들의 추출여부를 검증하였다. 추출된 정보를 활용하여 인증용 엑셀시트를 작성하였다.
- 세 번째로, 정의된 요구정보를 유형(Name)정보, 면적(Area)과 길이(Width & Height)정보, 특성으로 정의된 정보로 구분하여 IFC데이터를 추출한다. 추출을 위해 필요한 IFC 구조도를 기존에 정의되어 있는 정보와 속성을 통해 새롭게 정의된 정보로 나누어 제시하였다. 마지막으로 공동주택 사례를 통해 정의된 요구정보들의 추출여부를 검증하였다.
- 다음으로 자재와 관련된 정보는 마감자재의 종류와 접착제 등 유해물질을 방출하는 자재의 사용 여부로 나누어진다. 확인된 자재 사용량을 기준으로 실내의 오염도를 예측하여 인증여부를 확인한다. 다음으로 시점과 관련된 정보는 설비 필터의 교체시기와 플러쉬아웃5)(Flush-out) 시행시기에 관한 정보로 구성되며, 마지막으로 인증서류와 관련된 정보는 각종 시험성적서, 인증서 등에 관한 정보로 구성된다.
- 우선 면적과 관련된 정보는 실의 면적과 개구부의 면적 그리고 자재사용면적으로 구분된다. 환기량 산정을 위하여 실면적과 층고 그리고 개구부 면적을 산정하며, 친환경자재 사용과 관련하여 실 전체 대비 일정수준 이상의 친환경자재사용 여부를 확인한다. 다음으로 자재와 관련된 정보는 마감자재의 종류와 접착제 등 유해물질을 방출하는 자재의 사용 여부로 나누어진다.
대상 데이터
- 벽을 기준으로 사용된 친환경 자재는 크게 바탕재료와 마감자재로 구분되며, 각각의 항목에 사용된 자재명칭, 자재제조회사와 자재제품명을 기입하였다. 각 자재에 대한 제품인증서는 친환경건설자재정보시스템(http://gmc.greenproduct.go.kr/, KEITI)에 공개되어 있는 정보를 참고하였다. 제출용 인증엑셀시트는 정부에서 지정된 양식이 존재하지 않기 때문에 회사별 양식을 참고하여 해당 항목에 필요한 인증정보를 포함한 양식을 가상으로 작성하였다.
- 엔티티 IfcRelSpaceBoundary를 통해 침실2와 연관된 창, 문 벽, 슬래브의 정보를 추출하였으며, 벽 5개, 슬래브 2개, 문 1개, 창 1개 총 9개의 객체가 연관되어 있음이 확인되었다. 다음으로, 침실 2와 연관된 창의 높이와 너비는 각각 2100mm, 2200mm로 엔티티 IfcWindow의 9번째와 10번째 속성인 OverallHeight와 OverallWidth에서 추출되었다. 문의 높이와 너비는 엔티티 IfcDoor의 동일한 속성에서 각각 높이 2100mm, 너비 900mm가 추출되었다.
- 면적정보에서 차이가 발생한 이유는 도면에 표기 되지 않아모델링에 반영되지 않은 수치들이 있었기 때문이다. 사례검증 시 벽체의 형별성능관계내역서를 참고하여 세부두께를 표현하였는데, 내역서에 기재된 석고보드와 시멘트 모르타르의 두께는 9.5mm로, 2D 평면에는 두께가 10mm로 표현되어 차이가 발생하였다. 또한, 욕실2 면적을 산정하여 결과를 비교하였는데, 수작업(Manual)과 자동화(Automation)에서 2.
- 프로세스 중 외부데이터베이스는 실무에서 사용되는 데이터의 일부를 추출하여 사용하였다. 예시로 사용된 건물에 시공된 친환경 자재로 리스트를 만들어서 이를 데이터베이스로 사용하였다(Table 11). 벽을 기준으로 사용된 친환경 자재는 크게 바탕재료와 마감자재로 구분되며, 각각의 항목에 사용된 자재명칭, 자재제조회사와 자재제품명을 기입하였다.
- 본 연구에서 제시하는 BIM기반 실내공기질 인증 요구정보 생성 자동화 프로세스의 유효성을 검증하기 위하여 Revit 2016 버전으로 작성된 예시건물 모델을 이용하였으며, IFC 4 표준파일 포맷으로 정보를 생성하였다. 예시로 사용된 건물은 남양주 OO지구에 위치한 건물로, 각 세대에서 추출되는 IFC의 유형과 경로는 동일하므로 4개 세대유형 중 가장 세대수가 많은 84m2세대유형을 대상으로 분석하였다(Table 10).
- 친환경인증업무 전문컨설팅 회사를 대상으로 녹색건축인증업무 소요시간을 조사하였다. 인터뷰 결과, 500세대이상으로 구성된 공동주택에서 56개의 전체 인증업무를 위해 소요되는 평균시간은 약 795시간으로 조사되었다.
성능/효과
- IfcMaterialLayerSet의 속성인 MaterialLayer에 자재가 콘크리트(Concrete), 석고보드(Gypsum Board), 벽지(Wall Paper)순으로 나열되어 있다고 가정할 때 가장 뒤에 있는 벽지가 최종마감재가 된다. 다음으로, 실과 개구부의 면적은 엔티티 IfcQuantityArea의 속성 AreaVaule에서 면적 값이 확인되며, 최종마감재 적용면적은 별도의 산정알고리즘으로 값을 확인한다. 세 번째로, 너비에 관한 정보를 추출하기 위해 엔티티 IfcWindow의 속성 OverallWidth와 엔티티 IfcDoor의 속성 OverallWidth을 확인한다.
- 4). 동과 실의 호수에 대한 정보는 엔티티 IfcSpace의 최종 하위 엔티티인 IfcPropertySingleValue의 속성 NominalValue에서, 개구부의 개폐여부는 엔티티IfcWindow의 최종 하위 엔티티인 IfcPropertySingleValue의 속성 NominalValue에서 확인된다. 또한, 새롭게 정의된 5가지의 정보 중에서 이름은 엔티티 IfcSpace의 속성 Name에서, 용도는 엔티티 IfcPropertySet의 속성 HasProperty에서 확인된다.
- 동과 실의 호수에 대한 정보는 엔티티 IfcSpace의 최종 하위 엔티티인 IfcPropertySingleValue의 속성 NominalValue에서, 개구부의 개폐여부는 엔티티IfcWindow의 최종 하위 엔티티인 IfcPropertySingleValue의 속성 NominalValue에서 확인된다. 또한, 새롭게 정의된 5가지의 정보 중에서 이름은 엔티티 IfcSpace의 속성 Name에서, 용도는 엔티티 IfcPropertySet의 속성 HasProperty에서 확인된다. 건물의 동과 실의 호수를 확인하는 구조도와 개구부의 개폐여부를 확인하는 구조도의 경로는 동일하다.
- 이 정보들을 활용하여 실을 형상화한다. 마지막으로, 좌표를 통해 파악한 실 정보와 형상화된 부위 정보를 겹쳐 비교하여 두 객체가 완전히 겹쳐지면 마감재 면적이 정확히 산정되었다고 판단하며, 산정된 정보에서 부위에 포함된 개구부의 면적을 제하여 면적 산정을 완료한다.
- 먼저, 침실 2의 실명은 엔티티 IfcSpace의 8번째 속성인 Name에서 추출되었으며, 실 면적은 엔티티 IfcQuantityArea의 세 번째 속성인 AreaValue에서 바닥면적 6.976m2가 추출되었다. 엔티티 IfcRelSpaceBoundary를 통해 침실2와 연관된 창, 문 벽, 슬래브의 정보를 추출하였으며, 벽 5개, 슬래브 2개, 문 1개, 창 1개 총 9개의 객체가 연관되어 있음이 확인되었다.
- 본 연구에서는 BIM모델의 IFC데이터를 활용하여 건강친 화형 주택건설기준의 권고기준을 제외한 10개 항목의 자동화 과정을 제시하였으며, 작업자는 이러한 과정을 통해 전체 평균 업무 소요시간 795시간 중 약 10%에 해당하는 약 71시간을 단축할 수 있다. 본 연구는 국내 친환경인증제도 중 실내공기질 관련 인증정보 중 자동화 할 수 있는 항목을 선정하고 이에 대한 요구정보를 정의하였음에, 실내공기질 인증평가 업무에 활용 가능한 알고리즘을 제시하였음에, 그리고 이후 BIM을 활용한 친환경인증제도 정보생성 자동화에 기초연구로 기여가 있다.
- 자동으로 추출된 정보를 기존 수작업방식으로 산정한 정보와 비교하였다(Table 13). 비교결과, 실의 면적 정보 이외의 정보는 2D도면을 참고하여 면적을 직접 산정하는 기존 수작업 방식으로 추출된 정보와 동일하다는 것이 확인되었다. 면적정보에서 차이가 발생한 이유는 도면에 표기 되지 않아모델링에 반영되지 않은 수치들이 있었기 때문이다.
- 976m2가 추출되었다. 엔티티 IfcRelSpaceBoundary를 통해 침실2와 연관된 창, 문 벽, 슬래브의 정보를 추출하였으며, 벽 5개, 슬래브 2개, 문 1개, 창 1개 총 9개의 객체가 연관되어 있음이 확인되었다. 다음으로, 침실 2와 연관된 창의 높이와 너비는 각각 2100mm, 2200mm로 엔티티 IfcWindow의 9번째와 10번째 속성인 OverallHeight와 OverallWidth에서 추출되었다.
- 친환경인증업무 전문컨설팅 회사를 대상으로 녹색건축인증업무 소요시간을 조사하였다. 인터뷰 결과, 500세대이상으로 구성된 공동주택에서 56개의 전체 인증업무를 위해 소요되는 평균시간은 약 795시간으로 조사되었다. 이중 실내공기질 인증업무1)를 위해 소요되는 평균시간은 약 71시간으로 과도한 작업시간이 소요되고 있었다.
후속연구
- 이를 통해 실내공기질 관련 인증평가 업무 중자연 통풍 확보 여부, 실내 마감 재료표, 환기횟수계산, 특정 자재의 적용비율정보를 자동으로 추출할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 권고기준은 흡방습 건축자재의 시공부위 면적, 흡착 건축자재의 시공부위 면적, 항곰팡이 건축자재의 시공 부위 면적, 항균 건축자재의 시공부위 면적에 관한 것으로 이에 대한 정보 역시 본 연구에서 제시한 면적산정프로세스에 따라 자동화 가능할 것으로 기대된다.
- 본 연구에서는 BIM모델의 IFC데이터를 활용하여 건강친 화형 주택건설기준의 권고기준을 제외한 10개 항목의 자동화 과정을 제시하였으며, 작업자는 이러한 과정을 통해 전체 평균 업무 소요시간 795시간 중 약 10%에 해당하는 약 71시간을 단축할 수 있다. 본 연구는 국내 친환경인증제도 중 실내공기질 관련 인증정보 중 자동화 할 수 있는 항목을 선정하고 이에 대한 요구정보를 정의하였음에, 실내공기질 인증평가 업무에 활용 가능한 알고리즘을 제시하였음에, 그리고 이후 BIM을 활용한 친환경인증제도 정보생성 자동화에 기초연구로 기여가 있다.
- 따라서 향후연구에서는 친환경건설자재시스템에 있는 정보들을 통해 데이터베이스를 자동으로 생성하는 과정을 제시하고, 이를 BIM모델과 연동하여 정보를 자동으로 생성하는 프로세스를 제시하고자 한다. 본 연구는 인증정보 생성에 관한 사례검증을 BIM모델에서 추출한 정보로 한정하였음에 한계를 갖는다.
- 정의된 인증요구정보에 따라 필요한 IFC데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 활용하여 업무에 필요한 값과 내용을 추출하였다. 이를 통해 실내공기질 관련 인증평가 업무 중자연 통풍 확보 여부, 실내 마감 재료표, 환기횟수계산, 특정 자재의 적용비율정보를 자동으로 추출할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 권고기준은 흡방습 건축자재의 시공부위 면적, 흡착 건축자재의 시공부위 면적, 항곰팡이 건축자재의 시공 부위 면적, 항균 건축자재의 시공부위 면적에 관한 것으로 이에 대한 정보 역시 본 연구에서 제시한 면적산정프로세스에 따라 자동화 가능할 것으로 기대된다.
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