• 건축사
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• 통권480호
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• pp.57-61
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• 2009

오늘날 전 세계적으로 급격한 에너지 사용과 이에 따른 온실가스의 증가로 기후변화 현상이 세계 곳곳에서 나타나고 있다. 이러한 지구온난화는 산업화에 따른 에너지소비가 주요한 원인으로 꼽히고 있으며, 선진국에서는 에너지소비와 이산화탄소 방출을 줄이기 위한 노력을 적극적으로 추진하고 있다. 우리나라에서도 2013년부터는 온실가스 감축 의무 이행국에 포함될 것으로 예상되어 지속가능(sustainable)한 국가발전을 위한 노력을 기울이고 있으며, 저탄소 녹색성장을 화두로 적극 대처하고 있다. 우리나라는 세계10대 에너지 소비국이면서 97%의 에너지를 외국에 의존하고 있다. 더욱이 이산화탄소배출량은 세계9위를 차지하고 있다. 따라서 향후 선진국과 경쟁을 하기위해서는 산업구조를 시급히 개선하여 에너지 소비를 줄이고 이산화탄소 배출을 적극적으로 억제하여야 한다. 현재 국내에서 사용되는 전체 에너지 가운데 건물에서 소비되는 에너지는 약 40%정도를 차지하고 있다. 이에 따라 건물에서의 에너지 사용량을 줄이고 환경부하를 저감할 수 있는 친환경 건축물의 구축이 시급하며, 관련 기술 개발 및 실제 건축물에 적용을 위한 노력이 진행되고 있다. 친환경 건축 관련 기술은 오늘날 많은 신축 건물에 적용되고 있으나, 그 성능은 아직까지 미흡한 부분이 많다. 건축물의 설계단계에 환경성능 분석결과가 적절히 반영된다면 적은 노력과 비용으로 매우 우수한 친환경 건축물을 구축할 수 있다. 하지만 기존의 설계절차 및 성능분석 지원 시스템으로는 건축 설계단계에서 에너지 소비량을 포함한 친환경 성능을 분석하기에 많은 시간의 투입과 전문가의 도움이 필요하다. 다행히 최근에 이러한 건축물의 친환경 성능 분석에 건축정보모델링(Building Information Modeling, BIM)기술을 활용할 수 있는 연구가 진행되고 있다. 건축정보모델링은 컴퓨터를 이용하여 건축물의 설계 데이터뿐 만 아니라 관련 모든 정보를 모델링 하여 건축물의 설계단계부터 건물의 폐기단계까지 활용하는 기술이다. 이미 선진 외국에서는 활발한 연구가 진행되어 실무적용 단계에 있으며, 국내에서도 초기연구가 진행 중이다. 이러한 건축정보모델링 기술이 친환경 건축물 구축기술에 활용된다면, 친환경 건축물 구축 및 성능 향상에 많은 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 녹색 성장의 기반이 될 수 있는 건축물의 설계 및 시공, 유지관리가 가능해 질것이다. 따라서 이번 연재에서는 지속가능한 설계와 건축정보모델링을 활용한 건축 환경 성능을 분석에 관한 내용을 주제별로 다루고 그 사례를 살표보고자 한다.

• 건축사
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• 통권477호
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• pp.79-84
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• 2009

오늘날 전 세계적으로 급격한 에너지 사용과 이에 따른 온실가스의 증가로 기후변화 현상이 세계 곳곳에서 나타나고 있다. 이러한 지구온난화는 산업화에 따른 에너지소비가 주요한 원인으로 꼽히고 있으며, 선진국에서는 에너지소비와 이산화탄소 방출을 줄이기 위한 노력을 적극적으로 추진하고 있다. 우리나라에서도 2013년부터는 온실가스 감축 의무 이행국에 포함될 것으로 예상되어 지속가능(sustainable)한 국가발전을 위한 노력을 기울이고 있으며, 저탄소 녹색성장을 화두로 적극 대처하고 있다. 우리나라는 세계10대 에너지 소비국이면서 97%의 에너지를 외국에 의존하고 있다. 더욱이 이산화탄소배출량은 세계9위를 차지하고 있다. 따라서 향후 선진국과 경쟁을 하기위해서는 산업구조를 시급히 개선하여 에너지 소비를 줄이고 이산화탄소 배출을 적극적으로 억제하여야 한다. 현재 국내에서 사용되는 전체 에너지 가운데 건물에서 소비되는 에너지는 약 40%정도를 차지하고 있다. 이에 따라 건물에서의 에너지 사용량을 줄이고 환경부하를 저감할 수 있는 친환경 건축물의 구축이 시급하며, 관련 기술 개발 및 실제 건축물에 적용을 위한 노력이 진행되고 있다. 친환경 건축 관련 기술은 오늘날 많은 신축 건물에 적용되고 있으나, 그 성능은 아직까지 미흡한 부분이 많다. 건축물의 설계단체에 환경성능 분석결과가 적절히 반영된다면 적은 노력과 비용으로 매우 우수한 친환경 건축물을 구축할 수 있다. 하지만 기존의 설계절차 및 성능분석 지원 시스템으로는 건축 설계단계에서 에너지 소비량을 포함한 친환경 성능을 분석하기에 많은 시간의 투입과 전문가의 도움이 필요하다. 다행히 최근에 이러한 건축물의 친환경 성능 분석에 건축정보모델링(Building Information Modeling, BIM)기술을 활용할 수 있는 연구가 진행되고 있다. 건축정보모델링은 컴퓨터를 이용하여 건축물의 설계 데이터뿐 만 아니라 관련 모든 정보를 모델링 하여 건축물의 설계단계부터 건물의 폐기단계까지 활용되는 기술이다. 이미 선진 외국에서는 활발한 연구가 진행되어 실용적용 단계에 있으며, 국내에서도 초기 연구가 진행 중이다. 이러한 건축정보모델링 기술이 친환경 건축물 구축기술에 활용된다면, 친환경 건축물 구축 및 성능 향상에 많은 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 녹색 성장의 기반이 될 수 있는 건축물의 설계 및 시공, 유지관리가 가능해 질것이다. 따라서 이번 연재에서는 지속가능한 설계와 건축정보모델링을 활용한 건축 환경 성능을 분석에 관한 내용을 주제별로 다루고 그 사례를 살펴보고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
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• pp.594-596
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• 1998

본 논문에서는 컴퓨터 비젼의 사진측량학적 방법과 대상물의 기하학적 정보를 결합하여, 사진으로부터 건축물의 정확한 값을 복원해 내는 새로운 모델링 시스템을 소개한다. 사용자의 간단한 프로토타입핑으로 얻은 대략의 모델 정보를 시스템이 사진 이미지와의 오차를 최소화하는 방법으로 자동적으로 모델 정보를 복원해 내며, 사진에서 최선의 텍스쳐 맵을 생성해 내므로, 세밀한 모델링 없이도 사진 수준의 사실적인(photo-realistic)모델을 얻을 수 있다. 빠르고 간단한 방법으로 실재 대상의 효과적인 모델을 얻을 수 있는 이 연구의 성과는 가상현실 분야의 모델링 작업에서 추구하는 바와 일치하므로, 가상현실 분야에서 유용하게 사용될 것으로 보이며, 알맞은 대상에 적용을 통해 실질적인 응용이 기대되어진다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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• pp.223-226
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• 2006

가상현실 기술은 3 차원 가상공간 및 물체를 시각화하는데 중점을 두고 있다. 이는 사용자가 3 차원으로 데이터를 충분히 활용하지 못하고, 시각자료로만 사용하게 되는 요인이 된다. 이를 보완하기 위해 시각 정보뿐만 아니라 구조 및 관계에 대한 정보까지도 효과적으로 활용 할 수 있는 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 외형뿐만 아니라 내부적인 구조와 관계에도 의미를 부여하기 위하여 3 차원 건축물에 XML 기반의 토픽맵을 적용하였다. 전통 건축물의 공포 부분을 모델링하고, 각각의 객체가 사용자에 의해 조작이 가능하도록 하였으며, 객체들의 구조와 연결관계를 분석하고, 정의된 구조 및 관계를 토대로 토픽맵을 작성하였다. 작성된 토픽맵은 모델링 데이터에 적용 가능하도록 DOM 을 이용하여 변환하였다. 이 연구를 통해 아무리 복잡한 구조물이라도 그에 대한 구조 정보를 쉽게 파악할 수 있었고, 계층적 연결 관계도 쉽게 파악 할 수 있었다.

• 토지주택연구
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• 제13권1호
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• pp.113-129
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• 2022

건축물의 친환경성에 대한 심도 있는 검토는 건축물의 LCC를 비롯하여 다양한 가치판단에 직결된다. 그러나 전통적 설계방식은 친환경성이 최적화된 건축물 대안을 제시하는 데 한계를 지닌다. 따라서 본 연구는 건축계획 단계에서 기후, 도시와 같은 미시적 측면의 지역조건을 계획에 반영하여 친환경성이 최적화된 건축물 대안을 도출할 수 있는 의사결정 보조도구를 제시하는 것을 목적으로 수행되었다. 이를 위해 정부기관인 국토정보플랫폼에서 제공하는 수치지형도의 등고선, 건물, 도로 정보를 기반으로 건축대지 인근 지역의 3차원 모델링 작성 및 태양환경 분석을 수행할 수 있는 알고리즘을 제작했고, 알고리즘의 유효성을 확인하기 위해 기축 건축물 입면 방향과의 일사량 및 일조시간을 비교하여 최적향 산출 가능 여부를 검토했다. 그 결과, 도출된 최적향이 기축 건축물의 정면향 대비 더 높은 일사량 및 일조시간을 확보할 수 있다는 비교분석 결과가 도출되었으며, 이를 통해 개발 알고리즘이 태양입사 환경관점에서 유효한 입면 방향을 산출할 수 있음이 확인되었다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2002년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.117-120
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• 2002

일반적으로 많은 건축물들은 형태의 규칙성에 기인된 일련의 정의된 규칙을 이용하여 축조된다. 하지만, 기존 사진실측으로 건축물에 대한 3차원 모델링을 수행하기 위해서는 많은 기준점의 배치, 영상의 피복범위에 따른 촬영점 선점, 중복도 고려 등 다소 복잡한 절차가 수반된다. 본 연구에서는 평행, 수직성, 평면과 같은 대상물에 대한 사전정보가 유용하게 적용될 수 있는 건축물의 3차원 재건분야에 직선측정기법을 적용함으로써, 기존의 까다로운 조건을 탈피하여 보다 효율적으로 3차원 모델을 재현해 본 후, 정확도 검증을 통해 건축물 사진측량 분야에 이러한 기법의 효용 가능성을 제시하고자 하였다.

• 한국측량학회지
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• 제39권4호
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• pp.223-233
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• 2021

건축물에서 소비되는 에너지의 체계적이고 지속적인 모니터링과 관리는 건물의 열효율을 산정하여 등급화하기 위해 중요하고, 궁극적으로 기후변화에 대처하고 환경 및 에너지 수급 정책의 효과적 수립을 목표로 하고 있다. 전 세계적으로 건축물은 총 에너지의 36%를 소비하고 있으며, 이산화탄소 배출량은 39%를 점유하고 있다. 본 연구의 목적은 건축물 등급제에 필수적인 건축물에서 방출되는 온도측정을 위해 드론 열적외선(TIR: thermal infrared) 영상을 이용하여 사진측량 기법으로 건물을 모델링하고 3차원 열공간 모델(thermo-spatial model)을 생성하여 분석하는 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 드론에 탑재된 열적외선 센서로부터 촬영한 광학 및 TIR 영상으로 항공삼각측량을 수행하여 모델링의 정확도를 비교 분석하였다. TIR 영상의 공간 및 방사 해상도는 광학영상에 비해 낮으므로 3D 건물 모델링의 객체 형태는 상대적으로 부정확하지만, 공간정보기반의 건축물 열에너지 측정을 위해 효과적으로 사용될 수 있으므로 사진측량 기술의 다양한 분야로의 응용을 제시한 것으로 의의가 있다고 판단된다. 열공간 모델은 건축물에서 방출되는 온도를 기반으로 소비되는 에너지를 정량적으로 산정하여 개별 건물의 에너지 등급을 책정하기 위한 기본 정보로 사용될 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제25권2호
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• pp.117-131
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• 2007

최근 지형공간정보의 활용분야가 증가하면서 건축물 내부 공간구축에 있어서 더욱 현실화된 다양한 정보의 필요성이 증대되고 있으며, 건축물 대장 및 설계도면은 효과적인 건축물의 공간 모델링에 활용되고 있다. 건축물의 실감적 3차원 시각화는 컴퓨터 그래픽 분야에 속하는 기술이지만, 시각화와 더불어 건축물의 외부 및 내부에 대한 정보생성과 공간분석을 위해서는 GIS의 다양한 기능이 요구된다. GIS에서 건축물 내부의 3차원 시각화 및 공간분석을 위해서 데이터베이스(database) 구축과정에 많은 작업이 요구되며, 건축물 설계 CAD 도면의 레이어(layer)를 편집하는 등의 전처리 과정과 CAD 도면의 좌표를 지상좌표로 변환하는 georeferencing 과정이 필요하다. 본 연구에서는 건축물 내부공간을 상세하게 구축하기 위하여 CAD 도면을 이용하였고, CAD 도면을 효율적으로 편집하기 위하여 AutoCAD VBA를 이용하여 자동화를 추구하였다. 또한, GIS의 주요기능인 공간분석을 위하여 topology를 생성하였으며, CAD 도면상의 건축물을 지상좌표로 변환하기 위하여 georeferencing을 수행하였다. 3차원 건축물 데이터베이스 구축공정을 제시하고, Georferencing 결과의 정확도를 분석하기 위하여 수치지도와 GPS 측량 자료를 이용하였다. 이와 같이 구축된 건축물 모델을 이용하여 3차원 시각화 모델을 생성하였으며, 수치지도를 기준으로 georeferencing 결과를 이용하여 건축물 내부와 건축물 간의 이동경로 설정을 위한 네트워크 모델을 생성하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제20권2호
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• pp.277-287
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• 2022

제로에너지 건축물(ZEB)은 건축물 자체의 에너지 자립도를 높인 건축물로서 에너지를 생산할 수 있는 신재생 요소가 필수적이며, 건물형 태양광(BIPV)이 가장 주목받고 있는 기술이다. ZEB의 설계에서 BIPV은 설계 초기에 계획되어야 하나, 초기 단계에서 BIPV 계획은 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 설계 초기 BIPV의 계획과 ZEB 자립률 검토를 위해, 3차원 설계와 빅데이터의 융·복합 설계기술인 건축물 정보통합 모델링(BIM)을 기반으로, BIM과 ZEB에 대한 이론적 고찰 및 ZEB 자립률 분석을 위한 요소를 도출하고, BIPV 에너지 생산량과 건물 에너지 소비량 산출 방법을 분석하였다. 최종적으로, 프로젝트 모델에서 에너지 자립률을 산정하고, 등급 기준을 검토함으로써, 설계 초기 ZEB의 에너지 자립률 산정에 대한 기초적인 연구 방법을 제시하였다. 이를 통해, ZEB 주체자의 의사결정을 지원함으로써 설계 생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.612-614
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• 2018

현재 사진으로 모델링데이터를 획득 할 수 있는 기술이 등장하고 있다. 다양한 조형물, 건축 및 캐릭터에 대한 3D 모델링 제작은 많은 시간을 투자하여 제작되고 있다. 콘텐츠산업에서도 많이 활용되고 있는 3D 모델링 제작방식은 정확한 측정 도구 없이 스케치된 도면을 중심으로 제작자의 직감적 감각을 이용하여 모델링데이터를 생성하고 있는 것도 사실이다. 최근에는 사진정보의 조합으로 조형물의 정확한 3차원 데이터를 생성하고 재구성하여 기존 디자인의 변형이나 수정이 용이하게 할 수 있는 기술이 발달하고 있다. 본 논문은 대상물에 대한 여러 장의 사진 데이터를 활용하여 정밀한 3차원 모델링 데이터를 생성하는 방법을 연구하고 이를 활용할 수 있는 방안을 제안한다.