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[국내논문] 작업분류체계를 활용한 하천분야 IFC 확장 개발방안
The Development Method of IFC Extension Elements using Work Breakdown Structure in River Fields 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.19 no.4, 2018년, pp.77 - 84  

원지선 (한국건설기술연구원) ,  신재영 (한국건설기술연구원) ,  문현석 (한국건설기술연구원) ,  주기범 (한국건설기술연구원)

초록
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최근 도로 사업에 대한 BIM(Building Information Modeling) 의무화 등 토목분야의 BIM 확대 적용이 현실화됨에 따라 BIM 적용과 운영을 위한 기준, 시스템 개발 등 대비가 필요한 시점이다. 토목시설물은 국가 공공시설로서 건설생애주기 데이터를 통합적으로 생산, 공유 및 관리하기 위한 BIM 데이터 표준 개발이 중요하다. 국내외적으로 BIM 데이터 교화표준은 국제표준인 IFC(Industry Foundation Classes)를 활용 및 확장하는 추세이나, 하천시설에 대한 IFC 확장은 진행된 바 없다. 본 연구는 하천분야 IFC 기반 스키마 확장을 위한 기초연구로서, 작업분류체계를 활용한 IFC 확장 개발방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 다음과 같은 절차로 연구를 수행하였다. 첫째, IFC 구조와 IFC 스키마 확장개발 선행사례를 분석하여 하천시설 표현을 위한 IFC 확장 개발방안을 선정하였다. 둘째, 하천 WBS(Work Breakdown Structure)를 분석하여 확장할 구성요소를 도출하고 IFC 스키마 상위 구조에 맞게 분류하였다. 셋째, 분류한 하천시설 구성요소를 IFC 클래스 위계와 구성에 맞게 배치하여 하천 IFC 스키마 상위 구조 확장안을 마련하였다. 본 연구는 하천분야 IFC 기반 스키마 확장을 위한 기초연구로서, 제시한 IFC 상위 구조 확장안과 개발방법론을 기반으로 향후 부품 및 부재, 배수시설 요소 등의 추가 개발과 함께 세부 유형과 상세 속성을 도출하여 스키마를 완성해 나갈 예정이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the application of BIM (Building Information Modeling) to the civil sector has become practical, and mandatory for road projects, the standardization, development of systems, etc. for the application and operation of BIM are required. In particular, it is important to develop BIM data standards f...

주제어

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문제 정의

  • 스키마의 개발 범위는 하천시설을 물리적으로 구별하는데 필요한 공간요소, 시설 및 부위 요소, 부재 및 부품 요소 및 건설재료 등 자원 요소와 각 요소의 유형을 포함한다. 본 논문에서는 이와 같이 스키마를 구성하는 요소들을 구성요소라 표현하였다. 하천시설을 물리적으로 식별하고 분류하는 것이 목적이므로 시각적으로 표현하는데 필요한 기하요소는 연구범위에 포함하지 않았다.
  • 본 연구는 하천 BIM 스키마의 전체 개발과정 중 기초연구 단계로서 IFC에 하천시설을 수용하는 방안을 마련하고 상위개념 수준에서 시설요소를 도출 및 분류하여 스키마 초안을 마련하는데 중점을 두고자 한다. 스키마에 수용할 시설요소와 유형, 속성을 확정하는 단계는 설계기준, 표준시방서, 표준도, 시스템, 유지보수 매뉴얼 등을 분석하는 과정이 필요하며 이는 다음 연구단계 범위로 구분하였다.
  • 본 연구는 하천분야 IFC 기반 스키마 확장을 위한 기초연구로서, WBS를 활용한 IFC 확장 개발방안과 스키마 상위 구조안을 제시하였다. 이를 위해 IFC 구조와 IFC 스키마 확장개발 선행사례를 분석하여 하천시설 표현을 위한 IFC 확장 개발방안을 선정하였다.
  • 본 연구에서는 신규 시설물의 표현을 위한 IFC 확장 개발방법론 제시와 확장 스키마와 기존 스키마의 통합 시 중복성을 제거한 상위 구조 제시에 중점을 두었다. 이를 기반으로 후속 연구에서는 설계기준, 국외 스키마, 시방서, 도면, 시스템 등 실무자료를 비교, 분석하여 최종 적으로 스키마에 수용할 하천 공통요소와 유형, 속성을 확정하여 스키마안을 마련할 것이다.
  • 이와 같이 국내외 하천분야의 BIM 현황은 간섭검토, 시뮬레이션과 같은 시각적 활용이 주를 이루며 해석, 수량산출, 품질검토와 같은 데이터 활용 측면은 부족한 실정이다. 본 연구에서는 하천분야에서 BIM 데이터의 활용에 대한 기반을 마련하기 위해 하천 IFC 스키마 개발 방안을 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
건축시설 중심으로 개발된 IFC는 어떤 것을 대항으로 확장 개발되고 있는가? IFC는 건설 프로그램 간의 정보 교환을 위해, 시설정보를 일관된 데이터로 표현하면서 확장 가능한 정의도 할 수 있도록 개발된 스키마이다[4]. 건축시설 중심으로 개발된 IFC는 토목시설에 대한 수용 요구가 커짐에 따라 도로와 철도, 터널, 항만을 대상으로 확장 개발되고 있다.
IFC란 무엇인가? 건축분야의 경우, 건설생애주기 데이터의 상호운영성 확보를 위해 bSI(buildSMART International)에서 개발한 BIM 데이터 교환표준인 IFC(Industry Foundation Classes)를 활용하고 있다. IFC는 건설 프로그램 간의 정보 교환을 위해, 시설정보를 일관된 데이터로 표현하면서 확장 가능한 정의도 할 수 있도록 개발된 스키마이다[4]. 건축시설 중심으로 개발된 IFC는 토목시설에 대한 수용 요구가 커짐에 따라 도로와 철도, 터널, 항만을 대상으로 확장 개발되고 있다.
하천분야 BIM의 국내외 도입동향 사례는 무엇이 있는가? 하천분야 BIM은 도입 초기단계로 적용사례가 많지 않으나 동향을 살펴보면 다음과 같다. 국외 사례로는 네덜란드의 와알(Waal)강 하천확장사업[5]과 파나마 운하확장사업[6]이 있다. 와알강 하천확장사업에서는 BIM 모델을 간섭검토, 토공 시뮬레이션에, 파나마 운하확장 사업에서는 BIM 모델을 수문 개폐, 화물선 통과 간섭검토 및 사전 시운전 시뮬레이션에 활용하였다. 국내 사례로는 경인 아라뱃길 사업, 낙동강 살리기 사업, 보현산 다목적댐 건설사업 등이 있다. 국내 사업은 대부분 BIM 모델을 공정 시뮬레이션, 시공성검토 및 간섭검토에 활용하였다.
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참고문헌 (17)

  1. J. S. Won, J. S. Moon, W. S. Choi, "Evaluation on the Possibility of Connection Between IFC and Digital Quantity DataBase Exchange Standard", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, vol. 14, no. 12, pp. 6488-6494, December, 2013. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.12.6488 

  2. Technology Policy Division, 6th Master Plan for Construction Technology Development (2018-2022), The Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2017. 

  3. K. N. Park First step to adopt BIM on Road Construction. The Construction Economic Daily. 2017[cited 2017 Jul 10], Available From: http://www.cnews.co.kr/uhtml/read.jsp?idxno201707101456437150196 (accessed Feb., 06, 2018) 

  4. G. Lee, H. J. Moon, S. O. Kwon, J. M. Lee, J. H. Kim, J. K. Lee, BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. p. 126, Spacetime, 2014. 

  5. Ruimte voor de Rivier. Room for the Waal. Ruimte voor de Rivier, 2016, Available From: https://www.ruimtevoorderivier.nl/room-for-the-waal/ (accessed Feb., 06, 2018) 

  6. MWHglobal, The Panama Canal Expansion, MWHglobal (part of Stantec), Available From: https://www.mwhglobal.com/panamacanal/(accessed Feb., 06, 2018) 

  7. buildingSMART International, PAS Spec, buildingSMART International, Available From: https://www.buildingsmart.org/standards/standards-tools-services/ (accessed Feb., 06, 2018) 

  8. buildingSMART International, IFC 4 (Addendum2), buildingSMART International, 2016. Available From: http://www.buildingsmart-tech.org/specifications/ifc-releases/ifc4-add2 (accessed Feb., 06, 2018) 

  9. buildingSMART International, ongoing infrastructure projects, buildingSMART International, Available From: http://www.buildingsmart-tech.org/infrastructure/projects (accessed Feb., 06, 2018) 

  10. buildingSMART P6 Project Team, IFC Alignment Project, IFC Extension Development (informative), p.1-20, buildingSMART International, 2015. 

  11. S. H. Lee, S. I. Park, J. Park, "Development of an IFC-Based Data Schema for the Design Information Representation of the NATM Tunnel", KSCE Journal of Civil Engineering, vol. 20, no. 6, pp. 2112-2123, September, 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/s12205-015-0123-8 

  12. G. H. Cho, J. S. Won, J. U. Kim, "The Extension of IFC Model Schema for Geometry Part of Road Drainage Facility", Journal of the Korea Academia-Industrial, vol. 14, no. 11, pp. 5987-5992, November, 2013. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.11.5987 

  13. S. H. Lee, S. I. Park, K. Y Park, "IFC Property Set-based Approach for Generating Semantic Information of Steel Box Girder Bridge Components", Journal of the Korean Society of civil engineers, vol. 34, no. 2, pp. 687-697, April, 2014. DOI: https://doi.org/10.12652/Ksce.2014.34.2.0687 

  14. J. Seo, I. Kim, "Industry foundation classes-based approach for managing and using the design model and planning information in the architectural design", Journal of Asian Architecture and Building Engineering, vol. 8, no. 2, pp. 431-438, November, 2009. DOI: https://doi.org/10.3130/jaabe.8.431 

  15. M. Zhiliang, W. Zhenhua, S. Wu, L. Zhe, "Application and extension of the IFC standard in construction cost estimating for tendering in China", Automation in Construction, vol. 20, no. 2, pp. 196-204, March, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2010.09.017 

  16. G. Lee, H. J. Moon, S. O. Kwon, J. M. Lee, J. H. Kim, J. K. Lee, BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. p.129, Spacetime, 2014. 

  17. Technology Policy Division, Preparation and Delivery Guidelines for Electronic design document, The Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2017. 

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