국토교통부는 '제6차 건설기술진흥 기본계획'에서 2020년까지 500억 원 이상의 도로사업에 BIM 설계 의무화를 공표하였다. 이에 따라 주요 공공 발주자들은 각 기관의 실정에 맞는 BIM을 시행하기 위해 다각적인 시도를 꾀하고 있다. 그러나 BIM을 효과적으로 수행할 수 있는 기술지침과 표준분류체계 제시가 미흡하여 실무자들이 제대로 된 BIM 설계와 건설이 어렵고, 발주기관의 BIM 정보축적도 곤란해지게 된 상황이다. 도로의 특성은 선형을 따라 끊임없이 변화가 이루어지는 토공과 같은 비정형 대상과 교량, 터널등과 같이 초대형 구조물 대상 그리고 표지판, 방음벽 등과 같은 도로시설물들이 산재해 있어 방대한 정보들을 체계적으로 관리하여야 한다. 이를 위해서 다각적인 표준체계가 개발되고 보급되어야 함에도 불구하고 실무적으로 사용가능한 방안에 대한 연구가 미흡한 상황이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 국제표준에 부합되고 다차원의 정보체계를 수용할 수 있도록 도로분야의 BIM 표준객체분류체계를 개발하여, 실무자들이 손쉽게 활용할 수 있고 보다 효과적인 BIM 표준정보환경을 제공하고자 한다.
국토교통부는 '제6차 건설기술진흥 기본계획'에서 2020년까지 500억 원 이상의 도로사업에 BIM 설계 의무화를 공표하였다. 이에 따라 주요 공공 발주자들은 각 기관의 실정에 맞는 BIM을 시행하기 위해 다각적인 시도를 꾀하고 있다. 그러나 BIM을 효과적으로 수행할 수 있는 기술지침과 표준분류체계 제시가 미흡하여 실무자들이 제대로 된 BIM 설계와 건설이 어렵고, 발주기관의 BIM 정보축적도 곤란해지게 된 상황이다. 도로의 특성은 선형을 따라 끊임없이 변화가 이루어지는 토공과 같은 비정형 대상과 교량, 터널등과 같이 초대형 구조물 대상 그리고 표지판, 방음벽 등과 같은 도로시설물들이 산재해 있어 방대한 정보들을 체계적으로 관리하여야 한다. 이를 위해서 다각적인 표준체계가 개발되고 보급되어야 함에도 불구하고 실무적으로 사용가능한 방안에 대한 연구가 미흡한 상황이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 국제표준에 부합되고 다차원의 정보체계를 수용할 수 있도록 도로분야의 BIM 표준객체분류체계를 개발하여, 실무자들이 손쉽게 활용할 수 있고 보다 효과적인 BIM 표준정보환경을 제공하고자 한다.
The Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs has promulgated the mandatory design of BIM for road projects of more than 50 billion won by 2020 under the Basic Plan for the Sixth Construction Technology Promotion. As a result, major public clients are attempting to implement BIMs that are app...
The Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs has promulgated the mandatory design of BIM for road projects of more than 50 billion won by 2020 under the Basic Plan for the Sixth Construction Technology Promotion. As a result, major public clients are attempting to implement BIMs that are appropriate to the situation of each institution. On the other hand, it is difficult to design and construct a proper BIM and accumulate BIM information of the ordering organization because the technical guidelines and standard classification system that can perform BIM effectively have not been presented sufficiently. The characteristics of the road should be managed systematically, e.g., atypical objects, such as earthworks, which are constantly changing along a line; large objects, such as bridges and tunnels; and facilities, such as signs and soundproof walls. To achieve this, a multitude of standard systems should be developed and disseminated, but there have been insufficient studies on practical methods. To solve this problem, this study developed a BIM standard object classification system in the road sector to meet the international standard, accommodate a multi-dimensional information system, and provide a more effective BIM standard information environment that can be utilized easily by practitioners.
The Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs has promulgated the mandatory design of BIM for road projects of more than 50 billion won by 2020 under the Basic Plan for the Sixth Construction Technology Promotion. As a result, major public clients are attempting to implement BIMs that are appropriate to the situation of each institution. On the other hand, it is difficult to design and construct a proper BIM and accumulate BIM information of the ordering organization because the technical guidelines and standard classification system that can perform BIM effectively have not been presented sufficiently. The characteristics of the road should be managed systematically, e.g., atypical objects, such as earthworks, which are constantly changing along a line; large objects, such as bridges and tunnels; and facilities, such as signs and soundproof walls. To achieve this, a multitude of standard systems should be developed and disseminated, but there have been insufficient studies on practical methods. To solve this problem, this study developed a BIM standard object classification system in the road sector to meet the international standard, accommodate a multi-dimensional information system, and provide a more effective BIM standard information environment that can be utilized easily by practitioners.
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문제 정의
도로분야의 최적 객체분류체계 개발을 위해 ISO 12006-2 기반 파셋 분류체계를 도입하는 방안와 ISO 12006-3 기반의 객체지향의 객체분류체계를 제시하고 검토하여 최적 안을 제안하고자 하였다.
본 연구는 인프라 시설 중 도로분야를 대상으로 하며, 객체분류체계 개발 방안을 모색하기 위해서 국내 객체분류체계의 연구동향과 현업에서 정보체계로써 활용되고 있는 도로분야의 작업분류체계(WBS; Work Breakdown Structure)의 현황을 조사하여 객체분류체계의 필요성을 제시하였다. 정보표준으로써 객체분류체계를 개발하기 위한 요건을 충족하기 위해 국제표준 건설정보분류체계인 ISO 12006과 이를 활용한 사례로 일본의 건설정보표준 분류체계(Construction information Classification System in Japan, JCCS)에 현황과 수준을 조사하여 분석하였다.
본 연구에서는 국내외 분류체계의 개발 및 활용현황을 분석하고, 객체분류체계 개발 방향도출을 통해 국제표준 분류체계 관점을 도입한 객체분류체계 개발을 위한 방안을 제시하고자 한다.
이를 토대로 도로분야 객체분류체계 개발 방향에 대해서 정보표준 측면과 실무적용 측면의 두 가지 관점에서 비교하여 객체분류체계를 제시하고자 하였다. 그 결과로 도로분야의 최적의 객체분류체계 개발을 위한 방안으로 국제표준 ISO 12006의 두 가지 관점인 파셋기반의 객체분류체계와 객체지향의 객체분류체계를 개발하였다.
제대로 된 객체분류체계를 개발하기 위해서는 유관연구동향을 분석하고 개발 방향을 도출하는데 활용하고자 하였다.
제안 방법
개발된 두 관점의 객체분류체계 개방 방향에 대해 비교 검토하여 최종안을 제시하고 향후 발전방향을 제시하였다.
객체분류체계 구성분류로 건설결과(Construction Result) 하위 구성분류로 구성요소부위(Part of element), 구성요소(Construction element), 단위시설(ConstructionEntity)를 채택하고, 건설자원(Construction resource) 하위 구성분류로 건설자재부품(Construction Product)을 선택하였다. 이러한 선택적 분류는 독립적인 객체분류체계 구성요건이 충족되고 현행 건설정보분류체계 기반의 작업분류체계와 연계사용이 가능해진다.
건설자원(Construction resource)은 건설자재, 인력,보조 및 정보로 분류하고 건설프로세스(Construction process)는 예비설계, 설계, 건설, 유지 단계로 분류하였으며 건설결과물(Construction result)은 건설요소 부위, 건설요소, 단위시설, 복합시설로 분류하였다.
이를 토대로 도로분야 객체분류체계 개발 방향에 대해서 정보표준 측면과 실무적용 측면의 두 가지 관점에서 비교하여 객체분류체계를 제시하고자 하였다. 그 결과로 도로분야의 최적의 객체분류체계 개발을 위한 방안으로 국제표준 ISO 12006의 두 가지 관점인 파셋기반의 객체분류체계와 객체지향의 객체분류체계를 개발하였다.
또한 ISO 12006-2를 참고하여 ISO 12006-3의 "Subject" 클래스에 대해 JCCS는 "건설생산물"클래스와 "자원"클래스 두 가지로 나누어 구성했다.
토목분야보다 선행하여 BIM 도입을 한 건축분야의 객체분류체계에 대한 연구동향을 살펴보면 정영수 등(2013)은 ‘BIM 객체분류체계(OBS)’를 정의 및 개발하고 신한옥 주택 건설 사례를 통하여 객체분류체계를 적용 및 검증하였다[2]. 신한옥 BIM 객체분류체계는 도형과 비도형을 연결하는 분류체계를 도형정보에서 설정하여 비도형정보로 연계하는 객체(Object) 분류 방법론과 체계를 제안하였다. 이를 활용하여 객체간의 물리적 위계 구성, 공정 액티비티 연계, 원가 정보 연계 등 방대한 정보들 간의 연계 작업을 자동화시킴으로써 BIM 실무구현의 가능성을 제시하였다.
이러한 문제점들을 인식하여 기존의 파셋 개념을 도입한 정보분류체계를 활용하여 객체지향적인 객체분류체계를 반영하였고, 향후 건설 전분야로 확대구축이 가능한 확장성을 두었으며, 현업실무 편의성을 고려한 원칙을 반영하여 도로분야 객체분류체계 개발방안을 제시하였다.
신한옥 BIM 객체분류체계는 도형과 비도형을 연결하는 분류체계를 도형정보에서 설정하여 비도형정보로 연계하는 객체(Object) 분류 방법론과 체계를 제안하였다. 이를 활용하여 객체간의 물리적 위계 구성, 공정 액티비티 연계, 원가 정보 연계 등 방대한 정보들 간의 연계 작업을 자동화시킴으로써 BIM 실무구현의 가능성을 제시하였다. 주기범 등(2014)은 건축, 전기/정보통신 분야를 중심으로 BIM 기반 유지관리정보 모델링을 위한 객체분류목록 개발을 하였다[3].
본 연구는 인프라 시설 중 도로분야를 대상으로 하며, 객체분류체계 개발 방안을 모색하기 위해서 국내 객체분류체계의 연구동향과 현업에서 정보체계로써 활용되고 있는 도로분야의 작업분류체계(WBS; Work Breakdown Structure)의 현황을 조사하여 객체분류체계의 필요성을 제시하였다. 정보표준으로써 객체분류체계를 개발하기 위한 요건을 충족하기 위해 국제표준 건설정보분류체계인 ISO 12006과 이를 활용한 사례로 일본의 건설정보표준 분류체계(Construction information Classification System in Japan, JCCS)에 현황과 수준을 조사하여 분석하였다.
대상 데이터
본 연구의 범위는 도로분야 객체분류체계를 대상으로 하므로 도로분야만 구성하였다.
이론/모형
국내 건설정보분류체계는 ISO 12006-2를 도입하여 건설생산 활동의 기본요소를 시설물, 공간, 부위, 공종 및 자원 요소로 나누어 각각의 특성에 따라 분류체계를 구성하고, 여러 분류체계를 조합 분류함으로써 분류 대상물의 여러 가지 특성을 표현, 정의하는 파셋(facet) 분류방법을 적용하였다[8].
이 객체분류목록은 시설물의 운영 및 유지관리 단계에서 요구되는 정보를 설계 및 시공단계에서부터 관리하기 위한 목적으로 대분류를 KSF1540:2010(CAD도면 작성 원칙과 기준)의 ‘도면의 분야 코드’로 구성하였고, 중분류는 건설정보 분류체계의 부위분류, 소분류는 조달청 물품목록을 사용하여 목록을 구성하고 코드를 부여하였다.
성능/효과
셋째, BIM의 공통포맷인 IFC의 정보구조(스키마)를 반영하여 IFC의 인프라분야 확장적용단계에서 문제가 없도록 해야 한다.
후속연구
그러나 객체별로 조합하여 객체의 단위시설을 자유롭게 구성할 수 있고, 공통 표준객체를 각 단위시설에 자유롭게 사용할 수 있으므로 소량의 객체로 방대한 시설물을 구축할 수 있게 되어 효율성이 뛰어나고 정보관리 측면에서 매우 유리할 것으로 판단된다.
넷째, 도로분야만 제한적으로 적용하는 객체분류체계를 개발하므로 향후 철도, 항만, 수자원 등 타 분야로 확장 가능한 분류구조를 확보해야 한다.
본 연구를 통해 개발이 추진되는 도로분야 객체분류체계 개발은 이러한 여건을 최대한 반영하여 개발하여야 할 것이다.
마지막으로 국토교통부에서는 2016년도부터 도로분야와 하천분야에 작업분류체계(WBS)를 의무시행하고 있다. 이는 향후 BIM 정보모델이 WBS와 반드시 연계되어야 함을 의미하는 것으로 Fig. 5를 보면 작업분류체계 최하위 레벨에 객체분류체계에 의한 객체를 매핑하여 정보모델을 구성하여 3D모델, 내역분개, 공정관리 등이 가능해지게 된다.
향후 최적의 도로분야 객체분류체계를 개발하여 검증단계를 거쳐 효과가 입증될 경우 타 분야로 확장개발을 추진하고, 객체분류체계를 기반으로 BIM 라이브러리를 구축 활용할 수 있도록 연구를 지속적으로 추진해야 할 것이다.
향후 타 분야로 확장할 경우 이 분류를 추가 구축하면 되고 속성분류체계와 단위 등을 추가적으로 개발할 경우 세로축으로 분류체계를 추가하는 방식으로 개발할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
작업분류체계는 무엇인가?
작업분류체계(WBS)는 건설공사의 제반 단계에서 발생되는 건설정보를 체계적으로 분류하기 위한 체계로 시설, 공종, 공종별 시설분류, 방향공간, 확장공간, 작업관리단위, 세부작업단위의 7레벨로 구분되고, 7레벨에 내역 등 세부적인 정보가 연계되도록 구성되어 있다[5]. 이러한 구성체계로 실무자들이 현업에서 WBS를 활용하여 관리할 수 있도록 웹기반의 건설사업관리시스템에 WBS정보관리시스템을 개발하여 2016년도부터 국도건설분야에 전면적용을 시작하였다.
작업분류체계는 어떻게 구분되는가?
작업분류체계(WBS)는 건설공사의 제반 단계에서 발생되는 건설정보를 체계적으로 분류하기 위한 체계로 시설, 공종, 공종별 시설분류, 방향공간, 확장공간, 작업관리단위, 세부작업단위의 7레벨로 구분되고, 7레벨에 내역 등 세부적인 정보가 연계되도록 구성되어 있다[5]. 이러한 구성체계로 실무자들이 현업에서 WBS를 활용하여 관리할 수 있도록 웹기반의 건설사업관리시스템에 WBS정보관리시스템을 개발하여 2016년도부터 국도건설분야에 전면적용을 시작하였다.
도로분야의 객체분류체계를 개발할 때 정보표준 측면이 우선 고려되어야 하는 이유는 무엇인가?
도로분야의 객체분류체계를 개발함에 있어서 우선적으로 정보표준 측면이 고려되어야 한다. BIM은 궁극적으로 정보를 통합하고 집약하여 객체와 함께 운영되어야 하고 국내는 물론 국외에서도 정보 활용에 문제가 없어야하기 때문이다.
참고문헌 (10)
Technical Policy and Technical Safety Manager, The 6th Basic Construction Technology Promotion Plan (2018-2022), p. 22, Ministry of Land, Infrastructure and Transport, December 2017.
Y. S. Jung, Y. S. Kim, M. Kim, T. H. Ju, "Concept and Structure of Parametric Object Breakdown Structure (OBS) for Practical BIM", Korean Journal of Construction Engineering and Management, vol. 14, no. 3, pp. 88-96, 2013. DOI: https://doi.org/10.6106/kJCEM.2013.14.3.088
J. K. Song, G. H. Cho, J. S. Won, K. B. Ju, S. H. Bea, "Object Classification List for BIM-based Maintenance Information Modeling in Electrical and Telecommunications Field of Architecture", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, vol. 15, no. 5, pp. 3183-3191, 2014. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2014.15.5.3183
E. B. Lee, D. H. Kim, "A Study on the Implementation Method of the Object Classification System and Property Information for Vitalizing Standardized BIM Library", Journal of the architectural institute of Korea planning&design, vol. 31, no. 12, pp. 79-90, 2015. DOI: https://doi.org/10.5659/JAIK_PD.2015.31.12.79
Korea Institute of Construction Technology, "Operation and Maintenance of Construction CALS Standard Completion Report", Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, KICT 2017-054, Dec. 2017.
KOREA INSTITUTE of CIVIL ENGINEERING and BUILDING TECHNOLOGY, "News for Revision of Guidelines for Electronic Design Documents Creation and Delivery Instructions", https://www.calspia.go.kr/bbs/selectNoticeDetail.do, Nov, 02, 2017.
ISO 12006-2:2015(E), Building consturuction - Organization of information about construction work - Part2: Framework for classification of information, 2015.
H. S. Yoon, S. S. Kim, J. S. Won, "A study on the object oriented classification for mutidimensional design information", Korea Journal of CAD/CAM Institute Conference, vol. 10, no. 1, pp. 525-530, 2010.
ISO 12006-3:2007(E), Building consturuction - Organization of information about construction work - Part3: Framework for object-oriented information, 2007.
Tatsuo Terai, "Development of the Construction Classification System in Japan(JCCS)", Tsinghua Science and Technology, vol. 13, no. S1, pp. 199-204, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/S1007-0214(08)70149-4
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