[논문]건축물 유지관리를 위한 COBie기반 건축정보교환체계 프레임웍 연구

강태욱

doi:10.5762/kais.2020.21.8.370

건축물 유지관리를 위한 COBie기반 건축정보교환체계 프레임웍 연구
COBie-based Building Information Exchange System Framework for Building Facility Management 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.8, 2020년, pp.370 - 378

초록
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COBie(Construction Operations Building Information Exchange)는 시설물 관리 프로젝트에 필요한 정보를 여러 경로에서 수집하고 문서화하는 표준정보포맷이다. 문서화된 COBie 정보는 엔지니어가 사용하는 시설관리시스템과 데이터를 교환하는 수단으로 이용할 수 있다. 시설물 관리 데이터 교환 프로세스는 COBie를 사용하여 사용자가 필요로 하는 목록과 정보를 정형화한 후 정보를 입력한다. COBie는 설계 및 시공 단계에서 운영, 유지 보수, 자산 관리 등을 지원하기 위해 정보를 획득하고 업데이트하는 방식을 개선하기 위해 개발되었다. 하지만, COBie를 사용하기 위해서는 이기종 데이터 모델과 정보연계, 품질검수 등에 많은 수작업이 필요하다. 이런 이슈들은 COBie 기반 시설물 관리시스템 개발 시 장애요인이 된다. 이 연구는 시설물 관리를 위한 데이터 교환체계를 분석하여 BIM(Building Information Modeling)에 포함된 유지보수정보를 보다 쉽게 운영하기 위한 프레임 워크를 제안한다. 이 연구는 시설관리 정보제출 규칙, 품질점검, 프레임웍 컴포넌트 역할 정의, COBie 호환성 보장 및 정보연계 방안을 도출하였다. 프로토타입 개발을 통해 제시된 프레임웍을 기반으로 한 COBie DB 스키마 생성 시 효과적인 데이터 연계가 가능함을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The Construction Operations Building Information Exchange (COBie) collects and documents a large amount of information from different paths in one place during design and construction projects. This documented information is readily available as a means of continuously transferring data to the facility management systems used by building engineers. In this process, the COBie Worksheet, an open standard form, is used to input the information by simplifying the list required by the user. As a result, COBie was developed to improve dramatically how relevant information is obtained and updated to support operations, maintenance, and asset management at the design and construction stages. On the other hand, to use COBie, a great deal of manual work is required for information linkage and quality inspection with heterogeneous data models. These issues become obstacles to COBie-based facility management system development. This study analyzed the COBie information system and defined the framework for simpler operating maintenance information from BIM (Building Information Modeling). Moreover, the rules for facility management information submission, quality inspection, role definition of framework components, and information linkage were derived. COBie DB schema and support data linkages could be generated effectively based on the proposed framework in prototype development.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Research Workflow
표 Table 1. Related Research Category and Scope
그림 Fig. 2. FM CTD(Context, Tools and Database) Framework
표 Table 2. FM CTD Framework Role Definition
그림 Fig. 3. COBie Worksheet
그림 Fig. 4. COBie metadata definition worksheet and results in FM prototype system
그림 Fig. 5. COBie data
그림 Fig. 6. COBie data in DBMS

AI 본문요약
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문제 정의

이를 통해, 대규모 피난 시뮬레이션 등 다양한 활용 방안을 제안하고 있다. 다만, 이 연구는 시설물 유지관리에 특화된 연구보다는 BIM관점에서 시설물 관리 등을 포함한 다양한 활용사례 및 BIM 사용방법에 대해 초점을 맞추고 있다.
본 연구는 BIM으로부터 보다 쉽게 유지관리 정보를 운영하기 위한 COBie 건축정보교환 프레임웍을 정의하고, COBie 개발을 위한 조건과 정보입력 의무사항, 제출물에 대한 품질체크 방법에 대하여 연구한다. 또한 COBie의 정보교환 체계 분석을 통해 시설물 유지관리 시스템과 연계 방안을 제시한다.
본 연구는 BIM으로부터 보다 쉽게 유지관리 정보를 운영하기 위한 COBie 건축정보교환 프레임웍을 제안하고, COBie 개발을 위한 조건과 정보입력 의무사항, 제출물에 대한 품질체크 방법에 대해 연구하였다. 이를 통해 명시적인 건축 시설물 유지관리 정보교환 방안을 제시한다.
본 연구는 COBie 기반 건축정보유통을 위한 프레임웍 개발에 초점을 맞춘다. 프레임웍은 기존 건축물 유지관리를 위해 COBie가 활용되는 경우 필요한 기능적 관점에서 컴포넌트를 정의하고, 각 컴포넌트의 기능을 규정함으로서 COBie 시스템 구축 시 사용자 지침 역할을 한다.
본 연구는 건축물 시설물 관리 목적의 COBie 기반 정보교환체계 프레임웍 개발에 초점을 맞춘다.
앞서 제안한 건축물 유지관리를 위한 COBie 기반 건축정보 프레임웍의 C3, C4, C6을 프로토타입으로 구현해 보고 그 효과를 확인해 보았다.
COBie를 활용해 시설물증축공사 정보를 관리한 사례 연구가 있었다[11]. 이 연구는 Autodesk Revit 애드인 COBie 도구를 소개하고, 이 도구를 이용한 프로세스를 제안하고 있다. 이를 통해, 시간 절약과 정확성 개선을 추구하였다.
시설물 관리가 가능한 BIM 개발을 위한 연구가 있었다[9]. 이 연구는 BIM과 FM간 상호운용성 방법 개발에 초점을 맞추고 있다. 이를 위해 As-built BIM 모델에서 유지관리에 필요한 자산을 추출하고 CMMS에서 활용하는 방법개발에 초점을 맞추고 있다.
BIM 복합객체에 대한 속성정보 통합관리에 대한 연구가 있었다[2]. 이 연구는 BIM정보의 개발상세 수준에 따라 개별정보를 통합 관리를 방법을 제안하고, BIM기반 데이터 분석과정에서 발생되는 속성정보에 대한 혼란을 제거하는 데 초점을 맞춘다. 이 연구는 COBie를 직접 다루고 있지는 않다.
BIM과 COBie 데이터베이스 활용의 효과에 대한 연구가 있었다[7]. 이 연구는 CMMS(Computerized Maintenance Management System)의 실제 데이터를 시용해 시설물 관리 시 작업 지시 작업 효율성을 연구하는 데 초점을 맞추고 있다. 이 연구에서는 조직 내 모든 건물에서 작업 데이터를 기록하기 위한 표준 규칙이 없다면 BIM을 사용하는 데 큰 효과가 없음을 확인하고 있다.
아파트 유지관리를 위한 COBie 개발에 관한 연구가 있었다[4]. 이 연구는 COBie 컨텐츠를 정의하고 이를 구현하기 위해 아파트 유지관리 데이터에 대한 COBie 작성 방법 개발에 초점을 맞추고 있다.
BIM과 시설물 관리용 유틸리티 센서 데이터 통합에 관한 연구가 있었다[10]. 이 연구는 COBie를 기반으로 무선 센서 네트워크에서 수집된 데이터를 통합하고 가상 모델을 통해 데이터를 확인하는 방법을 제안하고 있다.
BIM 기반 건축물 관리 지원을 위한 COBie 문서 프로토타입에 관한 연구가 있었다[6]. 이 연구는 건축물 공간 및 마감부재관리를 위해 필요한 데이터 항목을 도출하고, 이를 COBie 파라메터로 표현한 프로토타입을 제안하였다. 이를 기반으로 사례분석을 하였다.
이 연구는 COBie 데이터베이스 설계보다는 FM 시스템 구축 시 참조모델로서 필요한 기능적 정의에 초점이 맞춰져 있다. 이 연구는 건축물 유지관리 시 참조모델로서 프레임웍 구조를 제안하고, 연계 방법, DB 스키마 자동 생성방법과 정보교환체계를 제안하는 것에 목적이 있다.
COBie 기반 하수처리시설 유지관리 사례연구가 있었다[12]. 이 연구는 시설 관리에 필요한 정보가 COBie 항목과 어떻게 맵핑되어야 하는 지 부합성을 확인하고, COBie 한계를 지적하였다.
시설물 관리 정보와 BIM 데이터 통합에 관한 연구가 있었다[8]. 이 연구는 시설물 관리에 필요한 정보를 수집해 BIM에 통합하는 프로세스 모델을 제안하고 있다. 이 프로세스 모델은 데이터 입력, 통합, 표준 및 리포트 모듈로 구분해 역할을 정의하고 있다.
COBie 기반 철도 선로 유지관리 문서 생성에 관한 연구가 있었다[5]. 이 연구는 철도시설물 운영유지관리 문서의 생산성 효율을 향상하기 위한 방법으로 IFC기반 철도 선로의 As-built모델의 COBie 스프레드시트 생성 방법을 제안하고 있다.
본 연구는 BIM으로부터 보다 쉽게 유지관리 정보를 운영하기 위한 COBie 건축정보교환 프레임웍을 제안하고, COBie 개발을 위한 조건과 정보입력 의무사항, 제출물에 대한 품질체크 방법에 대해 연구하였다. 이를 통해 명시적인 건축 시설물 유지관리 정보교환 방안을 제시한다. 이를 위해, 건축물 유지관리를 위한 COBie기반 건축 정보교환체계 연구동향과 COBie 정보교환체계를 조사하고 분석하였고, COBie기반 정보교환 프레임웍과 컴포넌트를 제안하고, 프로토타입 개발을 통해 효과를 확인하였다.

제안 방법

4). C6에 해당하는 데이터 작성 및 관리는 COBie 스프레드시트를 파싱해 DBMS로 저장하는 프로그램을 개발하였다(Fig. 5, Fig. 6).
COBie기반 건축정보교환체계 프레임웍 연구를 위해 국외 연구 동향을 조사하였다.
COBie활용 FM 대상 건물은 지상 5층, 지하 1층의 공공건물이다. FM 프로세스 시나리오는 건축물 구조손상 검수 및 유지관리, 건축물 유지관리 정보 확인이었으며, 이를 위해 관련 FM 데이터를 기존 문서에서 수집하여 COBie로 개발하는 과정을 수행하였다.
건축물 유지관리를 위한 COBie기반 건축정보교환체계 연구를 위해 관련 연구동향과 COBie 정보교환체계를 조사하고 분석한다. 이를 바탕으로, COBie기반 정보교환 프레임웍을 설계하고, 정보교환체계가 수행되기 위한 계약 및 정보입력사항을 정의한다.
본 연구는 BIM으로부터 보다 쉽게 유지관리 정보를 운영하기 위한 COBie 건축정보교환 프레임웍을 정의하고, COBie 개발을 위한 조건과 정보입력 의무사항, 제출물에 대한 품질체크 방법에 대하여 연구한다. 또한 COBie의 정보교환 체계 분석을 통해 시설물 유지관리 시스템과 연계 방안을 제시한다.
세 번째 방법은 현재의 COBie Worksheet의 오른쪽에 추가적으로 정보 열을 포함하는 것이다. 기존의 COBie 열들의 오른쪽에 새로운 열을 추가할 수 있다.
국내의 경우, 효율적인 시설물 유지관리를 위한 설계 시공단계 정보수집 개선방안에 대한 연구가 있었다[1]. 이 연구는 COBie 체계를 벤치마킹하여 국내 시설물 유지관리체계의 문제점을 비교분석하고 개선방안 도출에 초점을 맞추고 있다. 이 연구에서 국내 시설물 관리용 데이터는 형식이 통일되어 있지 않고, 컴퓨터가 데이터를 해석할 수 있는 Machine-readable 형식이 아님을 지적하고 있다.
이 연구는 건축물 공간 및 마감부재관리를 위해 필요한 데이터 항목을 도출하고, 이를 COBie 파라메터로 표현한 프로토타입을 제안하였다. 이를 기반으로 사례분석을 하였다.
이 연구는 BIM과 FM간 상호운용성 방법 개발에 초점을 맞추고 있다. 이를 위해 As-built BIM 모델에서 유지관리에 필요한 자산을 추출하고 CMMS에서 활용하는 방법개발에 초점을 맞추고 있다. BIM과 시설물 관리용 유틸리티 센서 데이터 통합에 관한 연구가 있었다[10].
이를 통해 명시적인 건축 시설물 유지관리 정보교환 방안을 제시한다. 이를 위해, 건축물 유지관리를 위한 COBie기반 건축 정보교환체계 연구동향과 COBie 정보교환체계를 조사하고 분석하였고, COBie기반 정보교환 프레임웍과 컴포넌트를 제안하고, 프로토타입 개발을 통해 효과를 확인하였다.
이 연구는 Autodesk Revit 애드인 COBie 도구를 소개하고, 이 도구를 이용한 프로세스를 제안하고 있다. 이를 통해, 시간 절약과 정확성 개선을 추구하였다. COBie 기반 하수처리시설 유지관리 사례연구가 있었다[12].
이를 바탕으로, COBie기반 정보교환 프레임웍을 설계하고, 정보교환체계가 수행되기 위한 계약 및 정보입력사항을 정의한다. 이를 통해, 제출물에 대한 규칙과 품질체크 방법을 정의하고, COBie 정보교환을 위한 시스템 연계 방법을 제안한다. Fig.
첫 번째 방법이 COBie 예제 파일들에 있는 기본 분류 테이블(default classification tables)을 변경하는 것이다. COBie 표준에서는 기본적으로 OmniClass(Construction Specification Institute 2008) 분류체계 테이블이 사용된다.

대상 데이터

COBie활용 FM 대상 건물은 지상 5층, 지하 1층의 공공건물이다. FM 프로세스 시나리오는 건축물 구조손상 검수 및 유지관리, 건축물 유지관리 정보 확인이었으며, 이를 위해 관련 FM 데이터를 기존 문서에서 수집하여 COBie로 개발하는 과정을 수행하였다.
앞서 제안된 프레임웍을 기반으로 개발된 시스템이 FM 작업에 도움이 되는 지 확인해 보기 위해, 관련 분야 3년 이상 실무경력이 있는 전문가 7명을 통해 인터뷰를 수행하였다. 인터뷰 질문은 다음과 같다.

이론/모형

개방형 BIM 기반 IFC 모델을 이용한 실내공간정보 시각화 도구개발 및 활용방안에 관한 연구가 있었다[3]. 이 연구는 실내공간정보 시각화 도구개발을 위해 IFC모델을 이용하고 있다. 이를 통해, 대규모 피난 시뮬레이션 등 다양한 활용 방안을 제안하고 있다.

성능/효과

실무자들은 제안하는 프레임웍에 의한 FM은 데이터 품질이 확보된 COBie를 기반으로 한 작업에서 시스템 개발 시 지침, 이기종 DB 연계에 긍정적인 영향을 미친다고 언급하였다. 아울러, 정의된 메타데이터에 의해 DBMS 스키마를 자동으로 생성하고, 데이터를 변환하는 것은 효과적이라고 답변하였다.
이 연구는 CMMS(Computerized Maintenance Management System)의 실제 데이터를 시용해 시설물 관리 시 작업 지시 작업 효율성을 연구하는 데 초점을 맞추고 있다. 이 연구에서는 조직 내 모든 건물에서 작업 데이터를 기록하기 위한 표준 규칙이 없다면 BIM을 사용하는 데 큰 효과가 없음을 확인하고 있다. 시설물 관리 정보와 BIM 데이터 통합에 관한 연구가 있었다[8].

후속연구

다만, 본 연구는 좀 더 다양한 FM시나리오와 대상물에 대한 COBie 개발 및 FM 시스템과 연계를 확인해 보지는 못하였으며, 사례수가 부족하여 정량적인 효과 분석에는 한계가 있었다. 향후, 이 연구를 바탕으로 좀 더 다양한 FM사례에 제안한 프레임웍을 적용하여 정량적인 분석을 시도할 계획이다.
다만, 본 연구는 좀 더 다양한 FM시나리오와 대상물에 대한 COBie 개발 및 FM 시스템과 연계를 확인해 보지는 못하였으며, 사례수가 부족하여 정량적인 효과 분석에는 한계가 있었다. 향후, 이 연구를 바탕으로 좀 더 다양한 FM사례에 제안한 프레임웍을 적용하여 정량적인 분석을 시도할 계획이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	COBie란 무엇인가?	COBie(Construction Operations Building Information Exchange)는 시설물 관리 프로젝트에 필요한 정보를 여러 경로에서 수집하고 문서화하는 표준정보포맷이다. 문서화된 COBie 정보는 엔지니어가 사용하는 시설관리시스템과 데이터를 교환하는 수단으로 이용할 수 있다.
	COBie 정보는 어떻게 이용될 수 있는가?	COBie(Construction Operations Building Information Exchange)는 시설물 관리 프로젝트에 필요한 정보를 여러 경로에서 수집하고 문서화하는 표준정보포맷이다. 문서화된 COBie 정보는 엔지니어가 사용하는 시설관리시스템과 데이터를 교환하는 수단으로 이용할 수 있다. 시설물 관리 데이터 교환 프로세스는 COBie를 사용하여 사용자가 필요로 하는 목록과 정보를 정형화한 후 정보를 입력한다.
	BIM기술의 장단점은?	2000년대 초반 BIM기술이 건설산업에 적용되면서 BIM과 FM을 성공적으로 통합하기 위한 기술개발이 지속적으로 이루어고 있다. BIM은 연속적이고 지속적인 정보의 활용이 가능하다는 측면, 복잡한 시설정보를 시각적으로 쉽게 이해할 수 있다는 측면에서 시설관리 효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. 다만, BIM은 불필요한 형상정보가 포함될 수 있고, 데이터를 교환할 때 특별한 소프트웨어가 필요하며, 처리용량이 단점이 있다. COBie(Construction Operations Building Information Exchange)는 시설물관리에 필요한 정보교환을 위한 속성정보를 보관하기 위해 제안된 표준이다.

참고문헌 (12)

Lee, Seul-Ki., Yu, Jung-Ho., An, Hyo-Kyeong. " Improvement of Information Collection System in Design and Construction Phases for Efficient Facility Management" Architectural Institute of Korea , Vol.28, No.5, pp33-42, 2017. DOI:https://doi.org/10.5659/JAIK_PD.2012.28.5.33
Kim, Karam., Yu, Jung-ho. "Integrated Information Management for Composite Object Properteis in BIM" Korea Journal of Construction Engineering and Management , Vol.16, No.2, pp97-108, 2015. DOI:http://dx.doi.org/10.6106/KJCEM.2020.21.3.020
Jungrim, Ryu., Sonki, Mun., Seungyeon, Choo. "Study on the Development and Utilization of Indoor Spatial Information Visualization Tool Using the Open BIM based IFC Model" Korean Spatial Information Society , Vol.23, No.5, pp41-52. 2015. DOI:https://doi.org/10.12672/ksis.2015.23.5.041
Shim, Jungah. "Development of COBie for apartment maintenance", Chung-Ang University , Master's Thesis, DOI:https://doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.12.60
Kyung-Wan, Seo., Tae-Ho, Kwon. Sang Ho, Lee. "COBie Based Maintenance Document Generation of Railway Track", Journal of Computational Structural Engineering , Vol.30, No.4, pp307-312, 2017. DOI:https://doi.org/10.7734/COSEIK.2017.30.4.307
Kyo-Jin, Koo., Sang-Hun, Park., Dong-Hyun, Cho. "COBie Document Prototype for supporting BIM based Smart Maintenance of Buildings" Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society , Vol.20, No.12, pp60-68, 2019. DOI:https://doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.12.60
Lavy, S., Saxena, N. Dixit, M. "Effects of BIM and COBie Database Facility Management on Work Order Processing Times: Case Study" Journal of Performance of Constructed Facilities , Vol.33, No.6, pp41-49, 2019. DOI:https://doi.org/10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0001333
Florez, L. Afsari, K. "Integrating Facility Management Information into Building Information Modelling using COBie: Current Status and Future Directions" In ISARC. Proceedings of the International Symposium on Automation and Robotics in Construction , Vol.35, pp1-8, 2018. DOI:https://doi.org/10.22260/ISARC2018/0116
Pishdad-Bozorgi, P., Gao, X., Eastman, C. Self, A.P. "Planning and developing facility management-enabled building information model (FM-enabled BIM)" Automation in Construction , Vol.87, pp22-38, 2018. DOI:https://doi.org/10.1016/j.autcon.2017.12.004

상세보기
Suprabhas, K. and Dib, H.N. "Integration of BIM and utility sensor data for facilities management" Computing in Civil Engineering , pp26-33, 2017. DOI:https://doi.org/10.1108/14725960610702929
Park, Kyong-jun., Lee, Seung-tack., Choi, Kwang-mo. "BIM operation applying COBie for building maintenance: Facility extension work of U.S.Army corps of engineers", Magazine of KIBIM, Vol.5, No.1, pp40-49, 2015. DOI: https://doi.org/10.6106/KJCEM.2013.14.4.035
Choi, Jae-ho., Um, Dong-yong. "A Study on the Feasibility of COBie to the Wastewater Treatment Plant", Journal of the Korean Society of Civil Enginers, Vol.34, No.1, pp273-283, 2014, DOI:: http://dx.doi.org/10.12652/Ksce.2014.34.1.0273

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저자의 다른 논문 :

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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