건축 기획단계는 프로젝트 전반에 걸친 주요한 의사결정이 일어나는 부분으로 그 영향력에 비해 프로젝트 정보를 수집, 처리, 저장하여 관련 참여자가 정보를 재사용하거나 참고하여 새로운 의사결정을 수행하는 것이 미흡하다. 따라서 본 논문에서는 BIM을 활용하여 기획단계에서 발생한 정보들이 설계, 시공, 유지관리 단계에 이르기까지 전생애주기에 걸쳐 정보를 통합 관리할 수 있도록 BIM기반의 건축 기획단계 지원 시스템을 개발하고자한다. 선행연구 분석과 이론적 고찰을 통해 건축 기획단계를 정의하고 건축기획 BIM의 개념과 특징을 도출하였다. 이를 토대로 기획단계 BIM프로세스를 정립하여 BIM을 기반으로 건축 기획단계를 지원하는 프로토타입 시스템 VA-Cityplanner를 개발하였다.
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.
플로팅건축은 기존 육상의 건축과 달리 다양한 주체와 복잡한 협업이 이루어지므로, 분야별, 단계별 협업에서 프로젝트 참여자들간의 긴밀한 의사소통이 요구되어 진다. 효율적인 정보관리를 위해 국내 외에서 이용되고 있는 BIM(Building Information Modeling)을 활용하면 플로팅건축 프로젝트의 효율적인 진행을 가능하게 한다. 설계프로세스별 정보수준에(LOI) 관한 기준을 정의함으로써 BIM기반 통합설계프로세스 진행시 단계별 적합한 정보를 제공하도록 하였다.
코로나19 이후 건축사업계 비대면 작업 등의 필요성이 대두되면서, 스마트건설 플랫폼 기술인 BIM(Building Information Modeling, 건설정보모델링) 활성화에 관한 목소리도 높아지고 있다. 최근 한국건설기술연구원에서는 공공분야 BIM 기술의 성숙도를 4단계(레벨1~4)로 봤을 때, 우리나라의 평가치는 '레벨1' 초보 수준에 머물러 있다는 진단을 냈다. 이미 '레벨3' 수준에 진입한 영국 등 선진국보다 뒤처져 있다는 분석인데, 이는 2D 환경을 기반으로 설계 또는 시공업무에 대해 제한적으로 BIM을 적용하면서, 일정 규모 이상의 설계BIM만 의무화한 수준이기 때문이다. BIM 트렌드가 '기술개발'에서 '활용' 단계로 넘어가는 과정 가운데 건축분야에서의 활성화 방안은 무엇일까. 월간 '건축사'가 'WBIM(주.더블유빔)'사(社)의 이재환 대표를 만나 BIM의 현장 활용성, 그리고 적용 측면에서의 현실문제 등에 대한 현장 이야기를 들어봤다. 각종 개발사업과 설계파트를 지원하며 BIM전문가로 활동해 온 이재환 대표는 "기획단계부터 BIM을 활용하면 사업 진행 전 과정에서 실시간 검증이 가능하고 동시에 각종 아이디어를 효과적으로 적용할 수 있다"면서도 "활용성을 확보하려면 업계뿐 아니라 발주처, 감독 등도 BIM에 대한 이해도를 높여야 한다"고 말했다.
현재 국내의 건설 산업은 BIM(Building Information Modeling)이라는 새로운 패러다임으로의 변화를 모색하고 있다. 이미 국내 건축업계에서는 적극적으로 BIM개념이 도입되고 있으며 주로 국가 기반시설의 건설업무를 분담하고 있는 토목업계에서는 현재 BIM개념을 도입하기 위한 준비과정에 있는 단계이다. 이 연구에서는 대표적인 토목구조물인 교량을 대상으로 BIM개념 도입의 필요성과 교량을 건설하기위한 여러단계 중에서도 그 출발점이라 할 수 있는 구조설계 단계에 있어서 BIM개념의 도입 방법과 기존의 구조설계 프로세스를 BIM기반의 구조설계 프로세스로 변화하기 위하여 필요한 작업들에 대한 분석을 수행하였으며 결과적으로 교량 프로젝트에 대하여 BIM기반의 구조설계를 위한 최적의 프로세스를 구축하기 위한 연구를 수행하였다.
본 연구는 건축설계 안에서 사물인터넷서비스를 시뮬레이션 하는 일종의 전문가 시스템을 개발하는 연구로서 건물정보를 활용하여 보다 향상된 기능의 시뮬레이션을 구현하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서 소개되는 프로토타입 시스템(iotBIM)은 사용자의 행위와 사물인터넷서비스를 디자인 대안으로부터 자동으로 생성된 가상공간상에서 시뮬레이션 한다. iotBIM의 개발을 위하여 본 연구에서는 상용 건축정보모델링(BIM) 저작도구를 이용하였다. iotBIM의 개발을 위하여 건축정보모델링 플랫폼을 활용한 것은 BIM 설계과정에 이미 세밀한 3차원 모델이 생성되기 때문이다. 따라서 iotBIM은 BIM기반 플랫폼에 장착되어 디자인 대안에 대한 시뮬레이션 모듈로 활용된다. 건축 디자인 과정 중에서 건축가는 iotBIM을 실행시킬 수 있으며 이를 통하여 가상공간에서 이루어지는 시뮬레이션을 통하여 사물인터넷 서비스 상황을 눈으로 확인하고 디자인 의사결정을 할 수 있다. 본 연구는 기초적 성격의 연구로서 본 연구의 궁극적인 목표 달성을 위한 이론적 기술적 기반을 마련하기 위한 것이다.
국내에서 2010년을 전후하여 일정 금액의 건축/건설 관급공사에서 BIM 적용을 의무화 함에 따라 건축/건설분야의 BIM 적용이 활성화 되었다. 이러한 변화에 발맞추어 국내 건축대학교육에서 BIM을 활용한 교육이 진행되고 있지만 기존의 설계수업에서 크게 벗어나지 못한 교육과정을 실시하고 있는 실정이다. 또한 현대 사회에서는 디지털적 사고의 설계개념과 디지털 작업 환경을 제공하는 BIM을 기반으로 한 새로운 설계 교육과정이 점차 요구되고 있다. 비단 건축분야 뿐만 아니라 이와 연관된 인테리어 분야도 디지털 중심적인 설계과정이 요구되고 있다. 그렇기 때문에 본 연구에서는 BIM이 본질적으로 추구하는 인테리어 설계 프로세스의 환경을 쉽게 이해하고, 실무에서 추구하는 다소 거리감이 있는 인테리어 설계 수업이 아닌 BIM 설계를 적용할 수 있는 실무 기반의 인테리어 설계수업 프로토타입을 제안하고자 한다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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