초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 최종 목표는 건축 분야 전산유체역학 (Computational Fluid Dynamics, CFD) 시뮬레이션의 생산성을 향상하기 위해, CFD 분석 과정에서 필요한 경계조건과 환경변수를 자동으로 설정하는 기술을 개발하는 것임.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ BIM 물성정보 매칭 방법론 개발
- OpenFOAM CFD 모델의 형상정보, 속성정보, 경계조건에 대한 요구정보 정의
- 상용 CFD/BIM 저작도구별 데이터 구조 분석을 통한 CFD 요구정보 입출력 체계 정의
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□ 연구개요
본 연구의 최종 목표는 건축 분야 전산유체역학 (Computational Fluid Dynamics, CFD) 시뮬레이션의 생산성을 향상하기 위해, CFD 분석 과정에서 필요한 경계조건과 환경변수를 자동으로 설정하는 기술을 개발하는 것임.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ BIM 물성정보 매칭 방법론 개발
- OpenFOAM CFD 모델의 형상정보, 속성정보, 경계조건에 대한 요구정보 정의
- 상용 CFD/BIM 저작도구별 데이터 구조 분석을 통한 CFD 요구정보 입출력 체계 정의
- 물성 정보 추출 및 매칭 알고리즘 개발 및 정확도 검증
- 형상 및 속성정보 추출 오차율 1% 이하 달성
- 속성정보 매칭 오차율 0% 달성
- CFD 형상 모델 설계 및 경계조건 설정 작업시간 66% 절감

■ 건축물 풍환경 및 경계 조건 설정을 위한 환경 변수 DB 구축
- 건축물 통계 분석을 통한 지역별 지표면 조도 및 풍환경 프로파일 DB 구축
- 환경변수 설정 자동화를 위한 풍환경 프로파일 자동 설정 모듈 개발
- 주요 건축 자재별 물성치 DB 구축
- 환경 변수 온톨로지 클래스 정의 및 시맨틱 웹 구축

■ CFD 모델 환경 변수 최적 설정 기술 개발
- 건축 CFD 환경 변수 설정을 위한 물성/환경변수 정보 변환 및 최적 설정 모듈 개발
- 환경변수 설정 시간 기존 대비 53.3% 감소
- 경계조건 설정 시간 기존 대비 37.1% 감소

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
■ 실무 분야에서의 활용방안
- 본 연구의 개발성과로 건물의 속성정보를 포함한 BIM 모델을 분석 및 추출이 자동으로 가능하므로 건물에 대한 상세 정보가 요구되는 건축물 인증 평가에 활용 가능함.
- BIM 모델 기반 시뮬레이션 모델 설계의 자동화가 가능하여 건물 모델이 필요한 에너지 성능 평가에 활용 가능
- BIM 기반 CFD 분석 효율화로 건물 내 환기 평가, 공기질 분석, 화재 시뮬레이션 등 건물 공기역학적 환경평가가 필요한 실무 작업에 활용 가능

■ 정책 분야에서의 활용방안
- BIM 기반 CFD 분석의 효율화로 건축물 환경평가 시장의 활성화 도모 및 건축물 공기환경과 관련한 새로운 정책 제안의 기초 자료로 활용
- BIM을 사용하는 시뮬레이션 분야의 개척으로 국가 BIM 확대 정책에 부합하는 R&D 정책 제언의 기초 자료로 활용

■ 연구 분야에서의 활용방안
- BIM 기반 건축물 CFD 설정 및 분석 자동화 프로그램 개발에 기초 자료 활용 및 협업을 통한 기술 고도화 도모
- ICT 기술과 융합한 차세대 스마트 건물 평가 시스템 개발의 기초 기술로 활용
- 건축물 모델, CFD 분석 결과, 가상현실 및 증강현실을 융합하여 사용자 체감형 건물 시뮬레이터 개발의 기초 기술로 활용
- BIM과 CFD를 활용하는 관련 산업계 및 연구기관과의 기술 교류를 통한 기술 개선
- 관련 국내외 학회 논문 게재 및 학술 발표 등을 통한 기술 향상 도모

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 배경 및 필요성 ... 4
• 2) 연구가설 및 도출 근거 ... 5
• 3) 연구개발과제의 최종목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 1차 연도 연구수행 과정 및 내용 ... 6
• 2) 2차 연도 연구수행 과정 및 내용 ... 8
• 3) 3차 연도 연구수행 과정 및 내용 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 1) 성과 관리 추진체계 ... 17
• 2) 연구개발성과 활용 분야 및 활용방안 ... 17
• 3) 추가 연구계획 및 기업화 추진방안 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• 끝페이지 ... 31