[논문]혼합현실 도입 오피스 건물 리모델링 프로젝트 설계 의사결정 지원

한무열; 백관엽; 이경태; 고선주; 김주형

doi:10.6106/kjcem.2021.22.1.003

[국내논문] 혼합현실 도입 오피스 건물 리모델링 프로젝트 설계 의사결정 지원
A Study on Supporting Design Decision Making in Office Building Remodeling Projects by Introducing Mixed Reality 원문보기

한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management, v.22 no.1, 2021년, pp.3 - 12

한무열 (한양대학교 건축공학과) , 백관엽 (정림건축 CM운영) , 이경태 (한양대학교 건축공학과) , 고선주 (한양대학교 건축공학과) , 김주형 (한양대학교 건축공학과)

초록
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리모델링사업에서 건축적 전문 지식이 없는 클라이언트의 경우 요구사항을 정확하게 제시하는데 한계가 있다. 그 결과, 시공자와 설계자는 요구를 정확하게 인지하지 못해 클라이언트의 의도와 다른 설계를 진행하기도 한다. 이를 극복하기 위해 3차원 모델링 방법이 도입되고 있지만, 향후 지어질 결과를 가상으로 보여주는 이러한 방식도 한계가 있다. 리모델링 프로젝트의 경우 남겨진 구조물에 새로 지어질 부분을 더해 이해도를 높일 수 있는 증강현실을 도입할 경우 프로젝트 참여자의 이해도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 이에 본 연구에서는 고층 오피스 건물 리모델링 프로젝트를 대상으로 혼합현실을 도입했을 때 클라이언트가 설계 내용을 어느 정도 이해할 수 있고, 이를 바탕으로 의사결정을 원활하게 내릴 수 있는지를 검증하고자 한다. 실행연구를 통해 클라이언트, 프로젝트참여자가 2D CAD 도면, BIM, 혼합현실을 각각 체험한 후 12가지 의사결정 준거별로 어느 정도 지원 효과가 있는지 분석했다. 혼합현실의 경우 현실감 향상을 통해 향후 결과를 예측할 수 있는 장점이 부각된 반면, 바닥과 같은 일부 부위의 경우 패턴 인식에 어려움이 있었고 어지럼증을 호소하는 단점이 파악되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In the remodeling projects, clients without architectural expertise have limitations in presenting requirements accurately. In some cases, designers and contractors may not recognize their demands exactly, and deliver final products that are different from the clients' intentions. 3D modeling visualizing final products in previous has been regarded as a solution to enhance understanding and communication. However, this approach has the limitation that the final results are presented as a virtual outputs. In the remodeling project, an alternative, mixed-reality, is likely to reinforce the reality as it enables to present remain structure and the parts to be built together. This paper examines the mixed reality as a solution to support decision making of clients and practitioners in remodeling projects. The examinations is conducted in high-rise office remodeling projects by means of action-research. Clients and practitioners, overview product models presented in the format of 2D drawings, BIM and mixed reality asked to evaluate the effectiveness of each methods in 12 standards. The results have shown that mixed reality has improved the sense of reality, making it easier to predict results, but recognizing patterns is difficult in some areas such as the floor, and it caused dizziness.

주제어

표/그림 (15)

그림 Fig. 1. Research Flow
표 Table 1. Reasons for promoting remodeling project (Korea Institute for Industrial Economics & Trade, 2001)
그림 Fig. 2. Reality-virtuality continuum (Milgram et al., 1994)
표 Table 2. Factors causing risk in design and construction phase
표 Table 3. Problems with details and management of client requirements (Yoo, 2008 reconstitution)
표 Table 4. Standards influencing remodeling projects
그림 Fig. 3. Actual 'S' site according to the communication support system
그림 Fig. 4. Sample model used in Action Research
그림 Fig. 5. MR set up the camera during an experiment
그림 Fig. 6. CAD, BIM set up the carmera during an experiment
표 Table 6. Video analysis
표 Table 5. Questionnaire items according to decision support system
그림 Fig. 7. Results according to practical research experiment
표 Table 7. Analyzing the action research questionnaire
표 Table 8. Analysis on decision-making by project participants

AI 본문요약
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문제 정의

연구자가 직접 실험에 참여하여 실험조건을 변경하면서, 클라이언트가 요구사항을 얼마나 정확히 정의하는지 관찰하고 탐구할 수 있다.
본 논문에서는 리모델링 프로젝트에서 혼합현실 기술도입의 효용성을 검증하고자 한다. 리모델링 프로젝트의 의사결정 내용 일부를 선정해, 이 의사결정의 지원 효용성을 판단할 수 있는 준거를 정의한다.
또한 없었다. 따라서 본 논문은 혼합현실기술을 리모델링 프로젝트에 사용하여 프로젝트 참여자간 어떤 방식으로 의사결정에 도움을 줄 수 있는지에 대해 검증하고자 한다.
이를 바탕으로, 서로 다른 카펫타일 디자인 3가지 종류를 확인하고, 이에 따른 의사결정을 하였다.
클라이언트와 프로젝트 참여자 간 의사결정 지원 도구를 활용해, 2D CAD, BIM, 혼합현실기술의 의사영향력 차를 분석하는 것이 본 실험의 목표이다.
본 논문은 혼합현실기술을 실제 리모델링 프로젝트 현장에 도입하여 클라이언트 및 프로젝트 참여자는 혼합현실 방식을 경험하고 이 경험을 통해 판단하는 과정을 분석하는 실행연구를 통하여 의사결정 보조효과에 대해 점검했다.

제안 방법

리모델링 프로젝트의 의사결정 내용 일부를 선정해, 이 의사결정의 지원 효용성을 판단할 수 있는 준거를 정의한다. 제안된 판단준거를 기준으로 의사결정 필요 정보 생성 도구(예: 2D CAD, BIM 등) 및 혼합현실 방식을 비교하여 각각의 장단점을 분석하고자 한다.
의사지원에 도움을 주는 도구의 종류로는 2D CAD, BIM, 혼합현실기술로 선정하였으며, 2D CAD와 BIMe 현장사무실에서 실험하였고, 혼합현실기술은 실제 프로젝트 현장에서 실험을 진행했다.
이러한 설명을 바탕으로 리모델링이 진행 중인 오피스에 의사소통 지원시스템으로 선정된 CAD, BIM, MR기기를 활용하여, 4가지 종류의 실험을 각각 2분(min)씩 진행했다.
인터뷰와 영상 등을 활용해 질적 연구를 수행하였고, 리 커트 척도(예시)를 활용한 설문조사를 통해 양적 연구를 수행하였다. 클라이언트와 프로젝트 참여자 간 의사결정 지원 도구를 활용해, 2D CAD, BIM, 혼합현실기술의 의사영향력 차를 분석하는 것이 본 실험의 목표이다.
① 현장실험은 참여자가 직접 움직이면서 실험에 참여하기 때문에 움직임(손가락질, 걷기, 둘러보기 등)이 많을 것으로 예상되어, 최대 근접 거리에서 동영상 촬영을 진행했다.
그 이외에 원거리에서 찍을 수 있는 영상의 각도를 확보하고, 실험자들의 의사결정 요인에 대한 동선에 따라서 카메라를 셋팅하여 동영상 촬영을 진행했다.
2.2.2 프로젝트 의사결정 준거에 대한 이론고찰을 바탕으로 의사결정에 영향을 미치는 12가지 준거를 추출한 후, 항목에 해당하는 설문지를 제작했다. 대상자에게 각 의사결정 지원도 구를 사용 후 설문지를 작성하도록 했다.
2 프로젝트 의사결정 준거에 대한 이론고찰을 바탕으로 의사결정에 영향을 미치는 12가지 준거를 추출한 후, 항목에 해당하는 설문지를 제작했다. 대상자에게 각 의사결정 지원도 구를 사용 후 설문지를 작성하도록 했다.
대상자 의사결정에 필요한 12가지 준거를 바탕으로 리모델링 프로젝트에서 2D CAD, BIM, 혼합현실기술 도입 시 어떤 영향을 끼치는지에 대해 같이 종합적인 의견을 정리했다.
실행연구의 실험조건에 따라 대상자에게 시각적(Visual) 으로 나타나는 반응(표정, 행동, 대화 등)을 분석→비교→판단하였다<;Table 6>.

대상 데이터

리모델링 공사 중인 종로구 S 건물의 10층을 실험 장소로 선정하였다. 실험참가자는 총 6명으로 클라이언트(전문가 2 명, 비전문가 2명), 프로젝트참여자(설계사 1명, 시공사 1명) 로 구성되어 있다.
실험참가자는 총 6명으로 클라이언트(전문가 2 명, 비전문가 2명), 프로젝트참여자(설계사 1명, 시공사 1명) 로 구성되어 있다.

이론/모형

파악, 색상/패턴, 공간적 이해로 분류했다. 각 분류에 해당하는 세부적인 문항을 통해 긍정적 반응과 부정적 반응을 측정하는 리커드 척도(Likert, 1932)를 사용했다<;Table 4>. 의사결정 지원도구 별 실험이 끝날 때 마다, 참여자의 의사결정 유무에 대해 1점~5점(1점: 매우 아니다.

성능/효과

수 있다. 즉, 공정 시물레이션, 사전 시공성을 3D 객체의 공간으로 분석하여, 리모델링시공 시, 재작업 발생을 예방함으로써 손실비용을 절감할 수 있을 것으로 판단된다.
② BIMe 3D공간구현을 통해 클라이언트의 이해를 돕고, 의사결정에도 일조함을 알 수 있었다. 일관적이고 효율적인 데이터로 클라이언트가 프로젝트 참여자의 도움없이 수량산출, 건축프로젝트 생애주기 등 건물의 정보에 대해 직접적인 검토가 가능하다.

후속연구

가상의 모델을 현실과 함께 표현하는 혼합현실은 이러한 한계를 일부 보완할 수 있을 것으로 보이며, 실제 대상(context)과 디지털 객체 간의 상호 작용을 가능하게 하는 기술이다(Lim, 2007). 건설 리모델링 사업에 이를 도입할 경우, 실제로 존재하는 기존 구조체나 공간의 윤곽을 토대로 추가로 시공되는 부분만을 BIM모델에서 추출하여 함께 보여줌으로써, 설계 단계에서 프로젝트 참여자들이 최종적으로 만들어질 결과를 보다 사실적으로 판단해 의사결정을 내리는데 도움을 줄 수 있을 것이다.
반면, 혼합현실기술을 사용하면 현장에서 현실감과 공간성을 확인하여, 부재, 마감재 등의 위치와 현실적인 Scale 파악이 가능해짐에 따라 의사결정에 상당한 도움이 될 것으로 판단된다.
차단되는 장소에서 실험결과를 도출하였다. 자재의 색상, 패턴 등 복잡하고 세밀한 부위를 충분하게 구현해내지 못한 한계가 있었고, 혼합현실 기술을 사용하기 위해 대상자들에 대한 혼합현실기술의 관련지식 교육이 필요했으며, 프로젝트 참여자가 3D모델링을 혼합현실모델링 데이터로 변환하는 과정에서 시간이 다소 소요된다는 한계점은 향후의 연구에서 해결해야할 것이다.

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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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