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BIM을 활용한 터널 설계 및 시공사례(1) - 고속도로 터널을 중심으로 - 원문보기

자연, 터널 그리고 지하공간 = Magazine of Korean Tunnelling and Underground Space Association, v.20 no.3, 2018년, pp.54 - 66  

김윤옥 ((주)한울C&B) ,  문정호 ((주)한울C&B) ,  장철우 ((주)한울C&B) ,  신현강 ((주)포스코건설) ,  정혁상 (동양대학교)

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문제 정의

  • 전 구간에 대하여 작성된 패턴별 모델링을 기초로 주요 부위에 대한 상세 모델링을 수행하였다. 갱문, 지하환기소, 피난연결통로 등 간섭이 우려되고 시각적인 정보가 필요한 시설물에 대한 상세한 모델링으로 각 설계분야별 원활한 의견반영이 가능하도록 하였다.
  • 본 고에서는 BIM을 활용한 초장대터널의 설계를 수행한 사례를 소개하였다. 2010년대 초반 BIM이 설계에 도입된 이후 시공중 간섭검토와 현장 시뮬레이션 정도의 시각적인 요소에만 집중되어 있던 기존 2D 설계에서 부재별 속성을 활용한 수량산출, 공정과 내역의 자동 연동, 대안선형에 대한 신속한 설계변경, 토공 물량 검토(사토장 용량, 갱구 비탈면 토공량 등), 접속구조물에 대한 인터페이스 등 정보중심의 BIM설계가 가능한 사례로 볼 수 있다.
  • 본 고에서는 기존 2D 방식으로 완료된 설계자료를 토대로, 제안설계를 수행하면서 BIM을 활용한 변경설계 내용을 소개하고, 3D BIM 설계의 방향성을 제시하고자 한다.
  • 본 제안설계시에는 기존 설계시 BIM을 활용한 설계방식(2D설계 전환방식, 단순 모델링, 시공간섭 검토)과는 다른 다음과 같은 실제적인 설계내용이 포함되고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
B.I.M의 개념은? I.M은 Building Information Modeling의 약자로 “설계, 시공, 운영 및 관리를 대상으로 하는 구조물에 정보가 내포된 모델링”으로 해석할 수 있으며 최근에는 기존 건축분야와 구분을 위해 토목분야에서는 C.I.
기존의 2D설계를 가지고 효율적 시공계획을 수립하기엔 한계는 무엇인가? 천황산 터널은 전체 연장 5,503m의 초장대터널로 기존의 2D설계를 가지고 효율적 시공계획을 수립하기엔 한계가 있다. 기존에 진행되어온 국내의 터널 설계기법은 선형설계와 단면설계에 대한 성과도면이 별도로 구성되어 전체 노선을 따라 터널의 단면이 어떻게 변화하는지 한눈에 파악하기 어렵다. 따라서 불충분한 도면으로 시공 현장에서 본선과 접속되는 기타 시설물들의 간섭으로 설계변경이 되는 사례는 빈번하다.
BIM은 어떻게 공사 생애주기에 걸쳐 발생하는 정보를 관리하고 연관된 프로세스 정보들이 일괄적으로 재생산, 공유, 교환, 재배포 될 수 있는 3차원 기반의 운용 환경 프로세스라고 할 수 있나? BIM은 3차원 입체모델링으로 구현한 설계 Data에 신뢰할 수 있는 정보를 더함으로써 공사 생애주기(계획, 설계, 시공, 유지관리)에 걸쳐 발생하는 정보를 통합․ 관리하고, 수정된 정보의 갱신에 따라 연관된 프로세스 정보들이 일괄적으로 재생산, 공유, 교환, 재배포 될 수 있는 3차원 기반의 정보 운용 환경 프로세스라고 할 수 있다. 그림 2에서 보듯이 현재 설계방식인 2D 도면정보를 3D로 시각화한 모델링에 시간요소가 더해지면 4D(공정)가 표현되며 여기에 가격적인 요소가 더해지면 5D(내역)를 구현할 수 있다.
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