일반적인 건축물의 설계 프로세스와 달리 플로팅건축은 수해양공간이라는 특수한 외부환경인자의 증가와 함께, 정보전달 및 의사결정을 위한 협업의 주체가 증가하는 특성을 가진다. 이에 본 연구에서는 플로팅건축의 기능적 요구사항을 단계별, 협업의 주체별로 분석하고, 협업 및 의사결정흐름의 관점에서 플로팅건축 설계단계에서의 프로세스를 작성하였다.
BIM은 최근 공공 및 민간 발주자에 의해 활용이 점차 확대 시행 되고 있으며, 설계사무실에서도 BIM을 도입하고자 하고 있다. 이런 흐름에 발맞추어 학부교육에서 BIM의 교육이 필요함을 인지하고, 현재 진행되고 있는 국내 BIM 교육의 현황을 파악하여 학부교육에서 이루어질 수 있는 설계교육 프로세스의 개선을 도출하고자 하였다. 기존에 건축공학 교육과정에 BIM을 활용하여 구조, 시공, 설비의 각 요소의 핵심이 반영된 종합적인 설계가 가능하게 하고자 한다. 3D 중심의 설계를 통하여 구조설계교육을 강화하고 BIM 도구를 활용하여 공정 및 적산을 연계한 시공 CM교육을 강화하고 친환경 사전분석을 통해 친환경설계 교육을 이루도록 설계교육 프로세스를 개선하고자 한다.
21세기에 접어들어 정형화된 건축물에서 비정형 건축물이 눈에 띄게 건설되기 시작하였다. 이제 '기념비적인 건축물은 비정형 건축물이다.'라는 정의가 성립되기에 이르렀다. 전 세계적으로 비정형 건축물은 도시의 랜드마크가 되었고 비정형 건축물이 건물의 가치를 상승시키는 하나의 요소로 자리 매김한 현재, 보다 효율적인 방법으로 설계할 수 있는 프로세스에 대한 고찰이 요구되었다. 그래서 국내 비정형 건축물의 대표인 'Zaha Hadid'의 '동대문 디자인 플라자' (DDP)의 설계프로세스를 실례로 설계프로세스를 고찰함으로써 컨셉 단계의 설계와 실질적 설계단계에서의 BIM(Building Information Modeling) 설계의 상관관계를 고찰함으로써 향후 지속적인 비정형 설계프로세스의 접근방법을 모색하고자 이 논문을 작성하였다.
국내 건축설계 프로젝트에서는 협력업체간의 커뮤니케이션이 원활치 못하여 건축 부위 설계시 성능 및 비용을 만족하는 적절한 설계대안 생성이 어려울 뿐 아니라, 설계단계에서부터 시공단계에 이르기까지 다양한 원인으로 발생되는 설계변경에 적절히 대응하지 못하고 있다. 따라서 분야별 설계도서의 불일치로 인한 시공 품질 저하 등의 문제가 발생되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 건축 중간설계단계에서 합리적인 건축설계대안 생성을 위한 협력 의사결정 지원 프로세스 구축방법을 제시하였다.
최근 상당기간과 공사비를 최소화할 수 있는 비정형 건축물의 설계와 시공이 새로운 기술로 구현되고 있다. 이는 비정형 건축물의 최적화 설계와 부재화를 통한 공장 생산 시스템과 현장 조립 및 설치 기술로 가능하다. 비정형 건축물의 구현을 위한 연구가 진행되어 왔으나 여전히 비정형 건축물 시공은 설계오류와 시공자의 도면이해 부족, 시공경험 및 공법의 부재 등으로 인하여 시공 품질과 공기, 공사비 증가 등의 잠재적 리스크를 포함하고 있다. 비정형 건축물의 시공품질 향상과 공기단축 및 시공비 상승의 문제점을 해결하기 위한 3D 디지털 설계와 제작 기술을 적용하는 것이 중요하다. 이에 본 연구는 비정형 구조물의 시공성을 고려한 3차원 디지털 설계 최적화 프로세스를 제안한다. 궁극적으로 본 연구는 비정형 구조물의 구조검토, CNC(Computerized Numerical Control) 가공에 의한 부재의 정밀제작, 설치, 시공의 오차관리로 최적 시공의 근간이 되는 비정형 건축물 외피 시스템 구현을 위한 최적화 설계 프로세스를 제시한다.본 연구는 비정형 건축물을 구현한 사례를 살펴보고 디지털 설계 프로세스와 적용 프로그램을 살펴본다. 비정형 건축물의 설계도의 3D 디지털 데이터 구축과 디지털 최적화 구현 사례로 4대강 대표 물문화관(The ARC)을 중심으로 설계단계에서 적용된 최적화 기법을 순차적으로 분석하여 비정형 건축물의 3차원 좌표제어에 대한 방법론을 제시한다.
최근 건설 산업에서는 BIM 기반으로 건설프로젝트의 설계에서 부터 시공까지의 업무프로세스를 개선하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에 앞서 건축구조물을 대상으로 구조설계, 구조해석, 상세설계 등을 수행할 수 있는 상용소프트웨어간의 구조 설계정보 교환을 위한 인터페이스 시스템을 개발하였다. 본 연구에서는 인터페이스 시스템을 실제 구조물의 설계 프로세스에 적용하여, 본 시스템에 대한 실무 활용성 및 문제점 등을 언급하는 적용 사례를 보여주고자 한다.
최근 건설산업에서 관리에 대한 중요성이 증대됨에 따라 포괄적 건설관리에 대한 필요성이 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 건축 설계업무능력 향상을 위한 설계업무 프로세스 개선방안을 제시하는 것을 주목적으로 하였다 제시되는 의사결정 정보 흐름을 중심으로 한 설계업무 프로세스 개선방안은 건축 설계 시 각 참여팀 간의 원활한 의사소통과 정보의 추적 뿐 아니라 전체 프로세스에 대한 관리를 원활하게 하기 위한 기초 자료가 될 것으로 기대된다. 따라서 본 연구의 결과로 제시한 개선방향은 다음의 세 가지 요소로 된다. (1) 세분화되고 명확한 업무 정의, (2) 정보흐름 중심의 업무 정의, (3) 설계관리에 대한 업무 강화.
본 연구에서는 국외 설계사무실과 국내 설계사무실의 수행 프로젝트(표1)를 디지털 디자인 프로세스에서의 디지털 도구 활용 사례조사 결과를 일련의 설계 프로세스(기획(Pre-Design), 계획 설계(Schematic Design) 중간설계(Detail Design), 실시설계(Construction Design))를 11개의 설계 단위작업((1)자료수집, (2)도서화작업, (3)의사소통/프레젠테이션, (4)협력업체와의 협업, (5)디자인 실험, (6)디자인분석/유효성 검토, (7)빌딩시스템과 자재선정, (8)자재비교/견적, (9)디자인 발전, (10)RP를 이용한 모델 제작, (11)시공/제작)으로 분류하여(설계프로세스별로 디지털 디자인 툴의 활용 빈도를 조사 분석하는 것은 프로세스별로 중복된 설계 단위작업이 진행됨으로 연구결과의 의미가 잘못 해석될 수 있다.) 그 활용에 대한 유형을 분석하고 이를 바탕으로 설계과정에서의 디지털 디자인 툴의 활용특성을 도출하여 실무설계의 기초자료를 제공하는데 그 목적을 둔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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