철근콘크리트골조 설계와 현장관리 디지털전환 전략과 기술개발

김치경 한국전산구조공학회 2023 한국전산구조공학회논문집 Vol.36 No.4

This paper presents a conceptual strategy and technologies for the digital transformation of design and construction of reinforced concrete (RC) structures. The development of an automated detail design strategy for RC structures is described. Integrated digital platform based on 5D BIM concept is proposed for the replacement of the current technology environment-based 2D CAD. Generally, the detail design development is labor-intensive and iterative. Effective automation of relevant aspects can dramatically improve productivity and accuracy. The proposed solutions for the automated BIM modeling based on the rebar and formwork detail design automation achieves the productivity and accuracy sufficient for site application. The platform integrates and manages the information flow between each solution or application and provides it to all participants of the project. Finally, it is expected that the proposed strategy and technologies can be further enhanced to achieve the productivity and accuracy needed for widespread site application and digital transformation. 본 논문에서는 철근콘크리트 골조를 주 대상으로 하여 설계 및 시공 전 과정에 대한 디지털전환 전략과 기술개발에 대하여 기술하였다. 건설 현장의 BIM 도입과 디지털 전환이 기대만큼 활성화되지 않는 중요원인을, 모델링 솔루션을 이용한 설계모델 구축의 생산성과 후속 프로세스에서 요구하는 필요충분한 정보를 제공하는 완성도에서 찾을 수 있다. 특히 방대한 양의 상세설계 모델 구축에 소요되는 과도한 노력과 단순반복 작업 과정에서 발생할 수 있는 인적 오류에 의한 정확성 결여는 건축 프로젝트의 디지털 전환 실현을 위하여 해결되어야 할 기술적 장벽이다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 철근콘크리트 골조 공사를 대상으로 디지털전환과 현장적용을 목표로 이를 실현하기 위한 개념적 전략 수립과 기술개발 사례에 대하여 기술하였다. 이를 위하여 시공 단계에서 필요한 상세설계 정보를 포함하는 건물골조 상세설계 BIM 모델링 기술개발 결과를 제시하고, 특히 배근상세설계 등 반복성이 높은 상세설계 업무를 자동화하여 기본설계 2D CAD 도면에서 출발하여 3D BIM 모델을 구축하고 상세설계 BIM 모델을 생성한 후 이를 활용하기 위한 플랫폼 구축까지의 프로세스를 완성하였다. 제시된 자동화기술과 현장관리 플랫폼에 의한 프로세스는 CAD 도면 기반의 전통적 건설프로세스를 대체하기 위해 요구되는 업무 생산성과 기술적 정보 완성도를 확보한 것으로 평가되었다.

강교량 설계정보 표현을 위한 데이터모델 개발

이상호,정연석 한국전산구조공학회 2004 한국전산구조공학회논문집 Vol.17 No.2

In each industry field, many engineers have tried to develop integrated environments using information technology. The core technology in building integrated environments is the database based on standardized information. To meet the requirements, this study builds a database with detailed design information as a part of integrating digital information generated from every work of steel bridges. The data model used to build the database was developed based on the international standard, namely ISO/STEP. The data model is classified into geometric and non-geometric parts to represent the design information of steel bridges. The geometric parts are represented by a three dimensional solid model so that they may be able to reuse existing information. Also, the non-geometric parts represent information requirements that are analyzed by the development method of standard data model. To verify the data model, this study validates the syntax of the model on EXPRESS Engine and verifies the validation of the model by applying the design data of Hannam bridge to the database. 각 산업분야의 엔지니어들은 각종 정보기술을 이용하여 통합환경을 구축해 오고 있다. 통합환경 구축을 위한 핵심기술은 표준화된 정보를 기반으로 한 데이터베이스이다. 본 연구에서는 이와 같은 요구사항에 대처하고 각종업무에서 발생하는 전자정보를 통합하기 위한 일환으로 강교량의 설계정보를 포함하는 데이터베이스를 구축하였다. 데이터베이스 구축과정에서 데이터구조로 사용된 데이터모델은 국제 표준 즉, ISO/STEP(STandard for the Exchange of Product model data)을 기반으로 강교량의 설계정보를 표현할 수 있도록 기하부분과 비기하부분으로 분류되었다. 기하부분의 정보는 기존정보의 재사용이 가능하도록 3차원 솔리드모델로 표현하고, 비기하부분의 정보는 표준 데이터모델 개발 방법론에 의거해 분석된 정보요구사항을 표현하였다. 개발된 데이터모델의 검증을 위해서, 본 연구에서는 EXPRESS Engine을 이용하여 모델의 구문을 검토하였으며, 한남대교의 설계 데이터를 데이터베이스에 저장하여 개발된 모델의 타당성을 입증하였다.

강교량 설계정보 표현을 위한 데이터모델 개발

정연석,이상호 한국전산구조공학회 2004 한국전산구조공학회논문집 Vol.17 No.2

In each industry field, many engineers have tried to develop integrated environments using information technology. The core technology in building integrated environments is the database based on standardized information. To meet the requirements, this study builds a database with detailed design information as a part of integrating digital information generated from every work of steel bridges. The data model used to build the database was developed based on the international standard, namely ISO/STEP. The data model is classified into geometric and non-geometric parts to represent the design information of steel bridges. The geometric parts are represented by a three dimensional solid model so that they may be able to reuse existing information. Also, the non-geometric parts represent information requirements that are analyzed by the development method of standard data model. To verify the data model, this study validates the syntax of the model on EXPRESS Engine and verifies the validation of the model by applying the design data of Hannam bridge to the database. 각 산업분야의 엔지니어들은 각종 정보기술을 이용하여 통합환경을 구축해 오고 있다. 통합환경 구축을 위한 핵심기술은 표준화된 정보를 기반으로 한 데이터베이스이다. 본 연구에서는 이와 같은 요구사항에 대처하고 각종업무에서 발생하는 전자정보를 통합하기 위한 일환으로 강교량의 설계정보를 포함하는 데이터베이스를 구축하였다. 데이터베이스 구축과정에서 데이터 구조로 사용된 데이터모델은 국제 표준 즉, ISO/STEP(STandard for the Exchange of Product model data)을 기반으로 강교량의 설계정보를 표현할 수 있도록 기하부분과 비기하부분으로 분류되었다. 기하부분의 정보는 기존정보의 재사용이 가능하도록 3차원 솔리드모델로 표현하고, 비기하부분의 정보는 표준 데이터모델 개발 방법론에 의거해 분석된 정보요구사항을 표현하였다. 개발된 데이터모델의 검증을 위해서, 본 연구에서는 EXPRESS Engine을 이용하여 모델의 구문을 검토하였으며, 한남대교의 설계 데이터를 데이터베이스에 저장하여 개발된 모델의 타당성을 입증하였다

강교 부재의 상세 설계정보 표현을 위한 IFC기반의 데이터 모델 확장

이진훈,이지훈,김효진,이상호,Lee, Jin-Hoon,Lee, Ji-Hoon,Kim, Hyo-Jin,Lee, Sang-Ho 한국전산구조공학회 2008 한국전산구조공학회논문집 Vol.21 No.3

IAI의 IFC를 기반으로 강 교량을 구성하는 부재의 상세 설계 정보를 표현하기 위한 방안을 제시하였다. 이를 위해 먼저 강교 부재 상세 설계와 관련한 설계기준, 구조계산서, 상세설계도면을 분석하여 실무에서 다루어지는 설계 데이터 항목과 이들의 표현방식을 분류하였다. 설계 항목을 기존 IFC 모델로 표현 가능한 것, 추가 모델이 필요한 것으로 나누었고, 보강재, 격벽, 현장 연결부, 그리고 전단연결재를 보다 체계적으로 표현하기 위한 속성 및 위상관계를 정립하였다. 마지막으로 본 연구를 통해 제시된 데이터모델을 기반으로 설계 정보 입력을 위한 프로그램을 구현하였다. 테스트용 교량에 적용하여 물리적 STEP 파일 생성함으로써 제시한 데이터 모델의 논리성을 확인하였다. Extension of IFC data model for steel bridge members is proposed to represent detailed design information. First of all, the design data items and their representation method are classified by analyzing primary references such as design specification, structural calculation documents and shop drawings. Some of the classified items are enough to be represented by the existing IFC model. However, the need of additional model is noted to systematically represent the design information for other items such as stiffener, diaphragm, joint system, and shear connector. An inheritance relations and properties for added model are also defined. The application program based on the proposed data model is developed. In the end, by loading the application program on the AutoCAD 2002 program, end-users can input the design information of steel bridge members. The applicability and efficiency of the proposed data model and the program are verified by checking the section area, intervals, and interferences.

설계단계별 기계설비 BIM 설계 프로세스 및 모델링 상세기준 제안

최은혜(Eun Hye Choi),이택규(Teak Gyu Lee),김선혜(Sean Hay Kim) 대한설비공학회 2021 설비공학 논문집 Vol.33 No.9

Demand for BIM which is based on accurate and objective building information to reduce the gap and error between construction divisions via simulations, and to enhance the effectiveness and efficiency of construction project has escalated. Yet, current MEP design practices, which claim that they apply BIM, have not been successful in improving productivity and efficiency of quantity take-off, cost, and maintenance, because most practices still manually build 3D geometry models by interpreting 2D drawings. In order to propagate practical and productive applications of BIM over actual MEP design practice, this study suggested BIM mechanical design process and level of modeling detail, both of which were in accordance with actual MEP design phase. A pilot project where the suggested design process and modeling details were applied was also presented.

수도권 국도 교통관리체계(NHTMS) 구축

김성현,문학용,강원의 한국ITS학회 2003 한국ITS학회 학술대회 Vol.2003 No.1