초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 최종목표는 기존의 BIM기반 시뮬레이션 도구들을 활용한 건물 성능분석 방법을 보다 효율적으로 개선하기 위한 방안으로 객체지향 물리적 모델링(OOPM)기법을 활용하기 위해 BIM과 OOPM 사이의 정보교환 체계 및 기법 개발에 있음. 연구의 최종목표를 이루기 위해 1) 건물 설계 정보와 효율적인 정보 통합이 가능하며 다분야 건물 성능분석을 지원하기 위해, BIM 기반 객체지향 물리저거 모델링을 활용한 통합 건물 에너지 성능분석 모델 구현. 2) 통합 건물 에너지 성능분석 모델 구현을 통한 종합적인 건물 성

□ 연구개요
본 연구의 최종목표는 기존의 BIM기반 시뮬레이션 도구들을 활용한 건물 성능분석 방법을 보다 효율적으로 개선하기 위한 방안으로 객체지향 물리적 모델링(OOPM)기법을 활용하기 위해 BIM과 OOPM 사이의 정보교환 체계 및 기법 개발에 있음. 연구의 최종목표를 이루기 위해 1) 건물 설계 정보와 효율적인 정보 통합이 가능하며 다분야 건물 성능분석을 지원하기 위해, BIM 기반 객체지향 물리저거 모델링을 활용한 통합 건물 에너지 성능분석 모델 구현. 2) 통합 건물 에너지 성능분석 모델 구현을 통한 종합적인 건물 성능분석 시뮬레이션 수행을 위해, BIM과 분석 시뮬레이션 도구들과의 효율적이고 효과적인 모델변환 수행이 가능한 시스템 인터페이스 개발. 3) 구현된 시스템 인터페이스를 통해 객체기반의 성능분석 결과를 BIM 환경에서 명시적으로 제공하기 위해, BIM 기반의 그래픽 사용자 인터페이스를 지원하는 시뮬레이션 환경 개발을 목표로 함. 이를 수행하기 위해 다음과 같은 구체적 방안을 제시함.
① BIM 기반 객체지향 물리적 모델링을 활용한 통합 모델 개발: BIM과 성능분석 모델 사이의 효율적인 정보교환을 위하여 BIM 기반 객체지향 물리적 모델을 구현함. 통합 물리적 모델을 객체지향 언어(Modelica)를 활용하여 하나의 BIM 모델을 통해 성능분석에 필요한 정보를 쉽게 활용하며 분석결과를 다시 BIM 모델에 적용할 수 있는 통합 모델을 개발.
② 통합 모델 개발을 위해 BIM과의 물리적 객체지향 모델과의 데이터 통합을 위한 데이터 분석 모델 개발: 통합 객체지향 성능분석 모델을 개발을 위해 기존의 객체기반 물리적 모델링을 적용한 Modelica 기반의 에너지 시뮬레이션을 분석하여 BIM과의 데이터 통합을 위한 데이터 분석 모델을 개발함.
③ BIM 기반의 객체지향 물리적 모델 생성을 위한 데이터 매핑 도출: BIM 모델과 객체지향 물리적 모델링 기반 시뮬레이션 분석 모델과의 효과적인 정보 교환을 위한 통합 모델(BIM 기반 객체지향 물리적 모델) 생성을 위해 데이터 매핑 과정을 정의.
④ 중간 연계 패키지 개발: 정의된 데이터 매핑을 활용해 BIM과 객체지향 물리적 모델링 기반 시뮬레이션 엔진과의 상이한 데이터 구조를 통합하기 위해 중간 연계 패키지를 개발.
⑤ 통합 성능분석 환경개발을 위한 데이터 모델 개발 및 구현: 중간 연계 패키지 기반의 통합 성능분석 환경 개발을 구현하기 위해 데이터 모델 개발 및 구현함. 즉, BIM 정보 중 객체기반 물리적 모델 생성과 관련된 정보를 추출하고 성능분석 엔진과의 정보교환을 위한 API개발에 있어 요구되는 클래스 다이어그램을 객체지향 데이터 모델링 기법을 활용한 데이터 모델을 개발하고 관련 언어로 구현함.
⑥ BIM 기반의 사용자 인터페이스를 지원하는 시뮬레이션 환경 개발: 에너지 분석 전문가들을 위한 사용자 인터페이스가 아닌, 비에너지 전문가들도 쉽게 객체지향 건물 성능분석 시뮬레이션을 활용할 수 있도록 사용자 인터페이스 개발. 개발된 사용자 인터페이스는 BIM 모델의 직접적 사용을 통한 자동화된 시뮬레이션 실행을 가능하게 해주는 환경을 제공함.
⑦ 객체기반 시뮬레이션 결과의 직관적 시각화 구축: 객체기반 성능분석 도구에서 도출된 분석결과들을 디자인 의사결정 단계에서 활용하기 위해 분석결과와 건물 부재사이의 상관관계를 표현해주는 직관적인 도구의 개발을 통해, 건물 부재기반의 성능분석 결과의 시각화 체계를 구축함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 제시한 “객체지향 물리적 모델링 기법 분석”, “Modelica 언어를 활용한 객체지향 물리적 모델링 기법 분석”, “기존 라이브러리 분석”, “BIM 제작 도구들의 데이터 구조 분석”, “기존 라이브러리 자료구조 분석”, “BIM 모델의 자료구조 분석도 개발”, “데이터 매핑 분석”, “중간 연계 패키지 개발”, “시스템 인터페이스 개발”, “BIM 제작 도구 기반의 사용자 인터페이스 개발”, “시뮬레이션 결과의 시각화를 위한 인터페이스 개발”, “검증”과 같은 목표들에 대해 대부분의 목표에 도달하였으며, 일부 항목에 대해서는 금년도까지 그 목표를 달성할 것으로 사료됨.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서 제안하는 BIM기반 통합 건물 성능분석을 위한 객체지향 물리적 모델과의 정보교환 기법은 객체기반 디자인 모델(BIM)과 많은 수의 건물 성능 분석 어플리케이션들과의 상이한 데이터 구조로 인해 발생되는 비효율적인 데이터 교환의 문제점을 최소화하여 점차 친환경 건물 설계 및 시공의 중요성이 높아지고 있는 환경에서 다양한 시뮬레이션을 보다 효율적으로 적용한 설계 및 엔지니어링에 기여할 것으로 기대됨. 또한, 본 연구에서는 통합 성능분석에 대한 연구가 상대적으로 부족한 점을 고려해 BIM 기반의 물리적 모델링을 활용한 통합 성능분석 모델 방법을 개발함으로써 이에 대한 원천기술을 확보하고 시장을 선도할 수 있을 것임. BIM 기반 객체지향 물리적 모델 생성 및 정보 교환 방법을 제시함으로써 이를 활용한 객체지향 물리적 모델을 활용한 새로운 연구 분야와의 연계하는 데 기여하며, 목적에 따라 다양한 분석 모델(구조, 설비 분야 모델) 확장 가능성이 있고 건설 시공 전 단계에서의 타당성 분석 과정에 적용 가능성을 제시할 수 있음. 본 연구에서 제안하는 BIM기반 통합 건물 성능분석을 위한 객체지향 물리적 모델과의 정보교환 기법은 친환경 설계 및 시공을 위해 수행되는 다양한 건물 성능평가 분석 과정에서 소요되는 많은 시간과 인력 등의 낭비요인을 자동화 구현에 따른 업무 정확도 및 생산성 증진에 기여할 것임. 본 연구에서 제안하는 성능분석 결과의 시각화 기술 활용에 따른 건물 성능분석 해석을 위한 인력투입 및 소요시간 감소, 이에 따른 절감 비용의 재투자로 인한 관련 산업의 활성화가 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 연차별 연구내용 및 연구결과 ... 5
• 나. 연차별 연구내용 및 연구결과에 따른 달성도 및 관련 증빙 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 29