[논문]모바일 BIM기반 현장 감리업무 지원도구 - 품질관리업무를 중심으로 -

송경욱; 유정호; 김경

doi:10.6106/kjcem.2020.21.6.027

모바일 BIM기반 현장 감리업무 지원도구 - 품질관리업무를 중심으로 -
On-site Quality Control Support Tools Based on Mobile BIM - Focusing on Quality Management Work - 원문보기

한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management, v.21 no.6, 2020년, pp.27 - 37

송경욱 (광운대학교 건축공학과) , 유정호 (광운대학교 건축공학과) , 김경 (빔피어스)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 현장 품질관리 업무에서 나타나는 문제들을 해소하기 위해 모바일 BIM기반 품질관리 지원도구를 개발하였다. 본 연구의 도구를 개발하기 위해 국내 품질관리 업무의 절차를 분석하고 존재하는 문제를 해결하기 위해 12개 기능을 도출하여 공종별체크리스트와 BIM모델 객체 매핑과정을 수행하였다. 그리고 도구 유용성 설문조사를 통해 개발된 도구가 품질관리업무에 존재하는 문제를 해결할 수 있다고 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to reduce the possible quality problems in the construction stage. This research will develop a quality management support tool based on Mobile BIM. In order to develop the tools of this study, the procedures of domestic quality management work were analyzed, and 12 functions were derived to solve the existing problems, and the process of mapping checklists by work type and BIM model objects was performed. Finally, through the questionnaire survey on the usefulness of the tool in the actual field, the possibility of props in actual supervision business is verified.

주제어

표/그림 (21)

그림 Fig. 1. Research flow diagram
그림 Fig. 2. Diagram of on-site quality control(Level 0)
그림 Fig. 3. Process of on-site quality control (Level 1)
표 Table 1. Comparing with existing tools
그림 Fig. 4. Object-Checklist Mapping Capability Process
그림 Fig. 5. Construction outline registration
그림 Fig. 6. BIM model registration
그림 Fig. 7. Managing written documents
그림 Fig. 8. Preparation of a checklist based on BIM
그림 Fig. 9. BIM model 3D viewer
그림 Fig. 10. 2D drawing viewer
그림 Fig. 11. Mark the contents in the BIM model
그림 Fig. 12. Insert picture
그림 Fig. 13. Communication
그림 Fig. 14. Completing the supervision diary
그림 Fig. 15. Preparation of supervision report
그림 Fig. 16. Correspondence code call
그림 Fig. 17. Project file history management
표 Table 2. Domestic and foreign mobile tool functions
표 Table 3. General aspects of respondents
표 Table 4. Functional order according to necessity

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

설문조사 참여자는 제공된 기능설명서와 도구 기능이 구현·작동이 포함하는 사용시나리오를 바탕으로 유용성 평가를 하였다. 그리고 설문조사의 결과를 통해 서론에서 제기한 현장품질관리 업무에 존재하는 문제점들이 본 연구에서 개발한 도구를 이용하여 해결될 수 있는지를 검증하기 위해[Table 2]와 같이 문제와 기능을 매칭하였다.
이상의 연구들은 BIM과 연계한 현장시공관리 지원도구 개발 방향만을 제시하였지만 실제로 도구 개발하여 유용성을 검증하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 기존 국내외에서 개발된 BIM기반 모바일도구를 참고로 국내 품질관리를 지원할 수 있는 BIM기반 모바일도구를 개발하였다.
따라서 본 연구에서는 앞에서 언급한 네 가지 문제 해결을 위해 모바일기반 BIM도구의 특성을 잘 반영한 품질관리 업무 지원도구를 개발한다. 모바일 BIM기반 품질관리 지원 도구를 이용하여 현재 현장 품질관리 업무에서 나타나는 문제들을 해소할 수 있을 것으로 기대한다.
국외에서 개발된 도구는 건축정보 확인 등 기능은 갖추고 있지만 국내 법정양식에 따라 문서작성기능은 갖추지 못했다. 따라서 본 연구의 모바일BIM기반 품질관리 지원도구는 국내 감리절차에 적용할 수 있고 서론에서 제시한 네 가지 문제점을 해결할 수 있는 기능을 갖추고 있어 개발 필요성을 확인하였다.
아키엠은 국내 건축감리용 모바일 도구로서 국내 건축법 기반 감리업무에 필요한 서류를 모바일로 작성할 수 있다. 따라서 이 비교를 통해 국내외에서 개발된 도구가 국내 프로세스에 따라 품질관리 기능을 지원할 수 있는지 여부를 검토하였다. 아키앰은 국내 감리절차에 적용할 수 있지만 건축정보 확인과 참여자들간의 이사소통기능을 지원 할 수는 없다.
본 연구에서는 현장 품질관리 업무를 개선하기 위해 모바일 BIM기반 품질관리 지원도구를 개발하였다. 현장 품질관리업무 분석을 통해 12개 기능을 도출하였고 BIM모델 객체와 공종별체크리스트를 매핑하여 객체-체크리스트 연동 기능을 구현하였다.
건설공사의 현장 품질관리는 발주자의 요구에 맞는 품질로 만들어 내기 위한 수단과 체계를 총칭한다. 시방서나 도면 등 설계서에 명시되어 있는 품질 및 규격을 충족시키기 위하여 모든 공정의 단계마다 검사를 실시하고 목표한 대로 공사가 진행되도록 하는 것이 목적이다. 건축법에 따른 건설 공사 현장 품질관리 주요 내용은 다음과 같다.
이 연구에서 개발된 모바일 BIM기반 품질관리 업무지원 도구의 유용성을 평가하기 위해 현업의 감리자를 대상으로 도구의 사용시나리오를 제시하고 도구 유용성 설문조사를 진행하였다.

가설 설정

그리고 국내 건축법에 따른 감리업무에 해당하는 품질관리 업무를 대상으로 선정하였다. 또한 BIM모델이 시공단계에서 활용 가능하다고 가정하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위한 연구 흐름은 다음과 같다[Fig.

제안 방법

본 연구에서는 국내 품질관리 업무의 절차를 IDEFØ¹⁾방식으로 분석하고 본 연구에서 개발해야 하는 기능을 도출하였다. 도출된 기능을 기존 국내외에서 건축 품질관리 업무를 지원하기 위해 개발된 모바일도구와 기능을 비교했다.
본 연구는 현재 국내 감리업무의 품질관리 프로세스만을 모바일 BIM도구로 구현하였다. 그리고 평가 결과 현장의 품질관리 업무에서 발생하는 여러 문제점의 해결에 충분한 도움이 될 것으로 판단된다.
본 연구에서 개발된 모바일 BIM기반 품질관리 지원도구의 인터페이스는 로그인, 공사정보 등록, 동 선택, 문서작성 관리, 문서작성으로 구분된다.
본 연구에서는 [Fig. 2]의 국내 품질관리 업무프로세스를 바탕으로 3.1.2에서 제시된 기능이 포함된 모바일 BIM기반 품질관리 지원도구를 개발하였다.
본 연구에서는 [Fig. 3]의 그림을 바탕으로 모바일BIM기반 품질관리 지원도구의 활용단계를 공종별 체크리스트 작성·서명 단계, 감리일지 작성·서명 단계, 감리 중간·완료 보고서 작성·서명 단계와 문서관리 단계로 구분하였다.
본 연구에서는 국내 품질관리 업무의 절차를 IDEFØ1)방식으로 분석하고 본 연구에서 개발해야 하는 기능을 도출하였다.
설문조사 참여자는 제공된 기능설명서와 도구 기능이 구현·작동이 포함하는 사용시나리오를 바탕으로 유용성 평가를 하였다.
현장 품질관리업무 분석을 통해 12개 기능을 도출하였고 BIM모델 객체와 공종별체크리스트를 매핑하여 객체-체크리스트 연동 기능을 구현하였다. 실무자를 대상으로 한 설문조사를 통해 개발된 도구의 사용 유용성을 검증하였다. 현장의 품질관리 업무에서 발생할 수 있는 문제를 이 도구에 포함된 기능을 통해 어떻게 해결할 수 있는지에 대한 분석결과는 다음과 같다.
앞서 나온 응답자의 일반사항 결과를 바탕으로 모바일 BIM기반 품질관리지원 도구에 대한 유용성⁶⁾ 설문조사를 하였다. [Table 4]에서는 각 기능별 유용성 점수를 제시하였다.
본 연구에서는 현장 품질관리 업무를 개선하기 위해 모바일 BIM기반 품질관리 지원도구를 개발하였다. 현장 품질관리업무 분석을 통해 12개 기능을 도출하였고 BIM모델 객체와 공종별체크리스트를 매핑하여 객체-체크리스트 연동 기능을 구현하였다. 실무자를 대상으로 한 설문조사를 통해 개발된 도구의 사용 유용성을 검증하였다.

대상 데이터

본 연구에서의 품질관리는 시공단계에서 시공자와 감리자가 함께 참여하는 공종별 품질검측 및 감리보고서 또는 감리일지 작성 업무로 국한하였다. 그리고 국내 건축법에 따른 감리업무에 해당하는 품질관리 업무를 대상으로 선정하였다. 또한 BIM모델이 시공단계에서 활용 가능하다고 가정하였다.
시공관리를 지원하기 위해 국내외에서 많은 모바일지원 도구가 개발되었다. 본 연구는 기존 개발된 도구의 기능을 본 연구에서 개발된 도구의 기능과 비교하기 위해 Capterra⁵⁾ 웹사이트에 제시된 시공관리 소프트웨어의 자료를 참고했다[Table 1]. 해외 도구는 Capterra에서 제시하고 있는 시공관리 지원도구 1위부터 4위를 비교 대상으로 선정했고 국내에서 개발된 아키엠도 비교 대상으로 선정했다.
본 연구에서 개발된 도구의 유용성 평가를 위해 실제 현장품질관리업무 수행자들을 대상으로 설문을 진행하였다. 설문조사 참여자는 제공된 기능설명서와 도구 기능이 구현·작동이 포함하는 사용시나리오를 바탕으로 유용성 평가를 하였다.
BIM기반 체크리스트 작성기능을 개발하기 위해 모델객체와 해당하는 공종별 체크리스트를 매핑하여야 한다. 본 연구에서는 23개의 공종 중 21개(토공사, 가설공사 제외)를 BIM라이브러리의 Category명, Family명, Type명으로 매핑하였다.
한편, 모바일BIM 기반으로 구현되는 품질관리 업무 지원 도구의 특성을 최대화하기 위해서는 BIM모델에 객체로 표시되는 개별 건축부재에 대해 품질검측에 요구되는 공종별 체크리스트가 연계 매핑 되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 BIM 표준 라이브러리에서 제공되는 257개의 객체에 각각에 해당하는 21개의 공종별체크리스트를 매핑 하였다.
본 연구는 기존 개발된 도구의 기능을 본 연구에서 개발된 도구의 기능과 비교하기 위해 Capterra⁵⁾ 웹사이트에 제시된 시공관리 소프트웨어의 자료를 참고했다[Table 1]. 해외 도구는 Capterra에서 제시하고 있는 시공관리 지원도구 1위부터 4위를 비교 대상으로 선정했고 국내에서 개발된 아키엠도 비교 대상으로 선정했다. 아키엠은 국내 건축감리용 모바일 도구로서 국내 건축법 기반 감리업무에 필요한 서류를 모바일로 작성할 수 있다.

이론/모형

본 연구에서는 IDEFØ방식으로 국내 감리업무 프로세스를 [Fig. 2]와 같이 분석하였다.

성능/효과

이 기능들을 통해 품질검측 시 현장에서 필요한 건축정보를 바로 획득할 수 있고, 품질검측 업무 결과를 효과적으로 관리할 수 있다는 점에서 높은 점수를 받은 것으로 판단된다. 그 외에 품질검측의 결과를 BIM모델에 기록하여 확인하는 기능(3.7점), 현장사진을 모델과 연계시켜 관리하는 기능(3.5점), 사진을 감리일지나 보고서에 삽입하여 문서작성을 편리하게 해주는 기능(3.5점), 관련자들과 모바일 도구를 통하여 실시간으로 소통하는 기능(3.5) 등이 업무에 도움되는 것으로 평가되었다.
본 연구는 현재 국내 감리업무의 품질관리 프로세스만을 모바일 BIM도구로 구현하였다. 그리고 평가 결과 현장의 품질관리 업무에서 발생하는 여러 문제점의 해결에 충분한 도움이 될 것으로 판단된다. 하지만 현장 테스트를 통한 시스템의 속도와 안정성에 대한 검토는 향후 계속 진행되어야할 과제로 남아있다.
셋째, 감리자와 시공자가 현장 품질관리 업무수행 중 현장 품질검측에 필요한 정보를 획득하는 수단이 종이문서(종이도면)에 머무르고 있어 신속하고 정확한 정보 획득에 한계가 있다(Lee, 2018). 넷째, 공종별 체크리스트를 종이문서로 작성할 경우, 향후 보관, 제출, 재심사 시 활용 등에 있어 비효율성이 가중된다. 본 연구는 이와 같은 문제를 해결하고자 한다.
공사 현장에서 모바일 BIM 을 사용하여 감리업무를 수행한 경험이 있는 자는 1명이였다[Table 3]. 모바일 BIM도구가 현장 품질관리업무에 도움이 될 것이라고 기대하는 점수가 4.2점으로 나타났다. 품질관리업무를 담당하는 현장 실무자는 대다수가 모바일 도구 활용경험은 부족하지만 모바일 BIM을 활용하여 현장업무를 수행하는 기대가 높다고 조사되었다.
4) 현장 품질관리 업무의 결과물로 많은 종이문서 작업이 요구되며 많은 종이문서 관리가 요구된다. 본 연구에서 개발한 도구의 ⑤사진을 문서에 삽입하는 기능과 ⑥사진을 부재와 연계하여 BIM모델에 업로드하는 기능을 이용하여 보고서 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한 ⑫프로젝트 파일 이력관리 기능과 ⑩모바일 도구와 PC 연동 기능을 이용하여 모바일로 작성된 정보를 PC에서 쉽게 문서화 할 수 있다.
설문조사 결과를 종합해 보면 4개 기능이 4점 이상으로 우수한 유용성을 보였으며 5개 기능이 3.5점 이상으로 업무에 충분히 도움을 줄 것으로 판단된다. 그러나 3개 기능은 크게 활용되지 않을 것으로 판단되어, 추후 최종 버전의 개발에는 제외해도 될 것으로 판단된다.
유용성이 높은 기능은 BIM모델 3D뷰어(4.2점), BIM기반 체크리스트작성(4.0점), 2D 도면 온라인뷰어(4.0점), 모바일 도구와 PC 연동(4.1점), 프로젝트 파일 이력관리(3.8점) 등으로 조사되었다. 이 기능들을 통해 품질검측 시 현장에서 필요한 건축정보를 바로 획득할 수 있고, 품질검측 업무 결과를 효과적으로 관리할 수 있다는 점에서 높은 점수를 받은 것으로 판단된다.
8점) 등으로 조사되었다. 이 기능들을 통해 품질검측 시 현장에서 필요한 건축정보를 바로 획득할 수 있고, 품질검측 업무 결과를 효과적으로 관리할 수 있다는 점에서 높은 점수를 받은 것으로 판단된다. 그 외에 품질검측의 결과를 BIM모델에 기록하여 확인하는 기능(3.

후속연구

5점 이상으로 업무에 충분히 도움을 줄 것으로 판단된다. 그러나 3개 기능은 크게 활용되지 않을 것으로 판단되어, 추후 최종 버전의 개발에는 제외해도 될 것으로 판단된다.
12] 오른쪽 그림과 같이 사용자는 원하는 부재에‘사진등록’ 버튼을 클릭하여 사진을 BIM모델과 연계하여 업로드를 할 수 있다. 그리고 향후에 사용자는 BIM모델 각 객체의 현장사진을 BIM모델 객체를 클릭하여 업로드 된 현장 사진을 확인할 수 있다.
따라서 본 연구에서는 앞에서 언급한 네 가지 문제 해결을 위해 모바일기반 BIM도구의 특성을 잘 반영한 품질관리 업무 지원도구를 개발한다. 모바일 BIM기반 품질관리 지원 도구를 이용하여 현재 현장 품질관리 업무에서 나타나는 문제들을 해소할 수 있을 것으로 기대한다.
이러한 모바일기반의 BIM도구를 현장 품질관리 업무에 도입한다면, 품질관리 참여자 간의 의사소통을 촉진시킬 수 있으며, 현장에서 진행되는 품질검측 업무에 필요한 정보를 실시간으로 획득 가능할 것이다. 아울러 공종별 체크리스트 작성 등 품질검측 업무를 BIM 모델의 객체단위로 실행한다면 품질관리 정보를 체계적으로 관리할 수 있을 것이다.
모바일기반 BIM도구는 스마트폰, 스마트패드, 서피스북 등 이동기기에서 BIM과 관련된 최신의 정보를 장소와 관계없이 제공받고 활용할 수 있는 환경을 제공하는 프로그램으로 정의된다(Hong, 2018). 이러한 모바일기반의 BIM도구를 현장 품질관리 업무에 도입한다면, 품질관리 참여자 간의 의사소통을 촉진시킬 수 있으며, 현장에서 진행되는 품질검측 업무에 필요한 정보를 실시간으로 획득 가능할 것이다. 아울러 공종별 체크리스트 작성 등 품질검측 업무를 BIM 모델의 객체단위로 실행한다면 품질관리 정보를 체계적으로 관리할 수 있을 것이다.
그리고 평가 결과 현장의 품질관리 업무에서 발생하는 여러 문제점의 해결에 충분한 도움이 될 것으로 판단된다. 하지만 현장 테스트를 통한 시스템의 속도와 안정성에 대한 검토는 향후 계속 진행되어야할 과제로 남아있다.
17]와 같이 저장하여 분류된다. 향후 감리자는 작성일자를 통해 당일에 작성한 문서를 확인 할 수 있다.

참고문헌 (12)

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상세보기
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Yoon, Su-Won, Kim, Seong-ah. and Choi, Jong-Moon (2015). "A Proposal for Using BIM Model Created in Design to Construction Phase." Journal of KIBIM, 5(4), pp.1-10

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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