BIM 기반의 하천 유지관리를 위한 하천분야 BIM 표준분류체계 적용방안

남정용,주재하,홍정일 한국전산구조공학회 2023 한국전산구조공학회논문집 Vol.36 No.3

In the case of river facilities, the management of this information differs depending on national and regional rivers, therefore, there is no integrated management in place. There is concern about the loss of facility information owing to the insufficient accumulation of information during their design and construction stages. Additionally, as a result, the utilization level of facility information during the maintenance and operation stages is insufficient. To ensure effective maintenance and operation of river facilities, it is necessary to secure data consistency and increase efficiency by organizing facility information according to a standardized classification system. This study proposes a strategy for implementing the BIM standard classification system in the river sector, considering facility characteristics. The goal is to introduce a BIM information model for 3D-based river facilities, and enable efficient maintenance and operation conversion.

BIM 속성분류체계 구축을 위한 속성입력 자동화 프로그램 구현

남정용,주재하,김태형 한국전산구조공학회 2020 한국전산구조공학회논문집 Vol.33 No.2

Building Information Modeling (BIM) tools have not only increased the use of technology in the design process, but also increased the needfor more information standard systems. The object classification system consists of 327 types of construction results obtained from 25 kinds offacilities, 174 types of parts, and 207 types of construction parts. In the previous study, the property classification system was developed into 4major classifications, 13 middle classifications, 58 small classifications (category), and 333 attribution information of roads and rivers. It isextremely difficult to input the property information according to such extensive object classification. In addition, the development of externalapplications such as Revit plug-ins has created a need to automate specific and repetitive tasks. Therefore, following the BIM propertyclassification system, an attribute input program was implemented for the system to enhance the productivity and convenience of the BIM users. BIM 도구는 설계프로세스에서 기술의 사용이 증가하면서 그에 따른 정보표준체계가 필요하게 되었다. 건설이 완료된 결과(Result) 분류는 25종 단위시설에 327종의 유형, 결과를 구성하는 객체는 174종의 Part와 207종의 Component로 분류하고 있다. 선행연구에서는 도로와 하천 분야 대상으로 속성분류체계를 대분류 4종, 중분류 13종, 소분류 58종, 속성정보 333종으로 분류하였고, 객체분류에 따른 대량의 속성정보를 입력하는 것의 소요 시간을 줄이는 것이 관건이었다. 따라서, Revit 플러그인과 같은 외부 응용 프로그램 개발을 통해 구체적이고 반복적인 작업에 자동화가 필요하다. BIM 속성분류체계를 따르면서 사용자의 생산성과 편의성을 강화할 수 있는 BIM 속성입력 프로그램을 구현하였다.

전산유체역학 배관 곡면 침식 모사를 통한 배관 실패 주기 분석

남정용,이용규,박건희,이건학,이원보,Nam, Chongyong,Lee, Yongkyu,Park, Gunhee,Lee, Gunhak,Lee, Won Bo 한국화학공학회 2018 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.56 No.1

2000년대 이후 대두된 안전, 환경 이슈들로 인해 안전 관리는 더욱 더 중요해졌다. 하지만 안전 관리는 많은 경험적 데이터들을 요구하므로 한계점들이 많다. 안전 분야 중 하나인 배관 안전의 경우 현재 배관을 관리하는 시뮬레이션 프로그램들이 존재하지만, 배관 내부 침식에 대해서는 데이터를 얻기 힘들어 시뮬레이션에 반영이 잘 되어있지 않은 상태이다. 이러한 문제점에서 착안해 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 배관 내부의 곡면에 일어나는 침식을 모사하였고, 계산한 침식 속도를 바탕으로 한계상태함수를 이용하여 배관의 실패 주기를 분석하였다. CFD 대상 배관의 경우 여수 산업 단지에 실제로 운영되고 있는 표본을 사용하였다. DPM (Discrete Phase Model)과 부식 모델을 이용하여 CFD 결과로 $3.093mm{\cdot}yr^{-1}$ 수치의 침식 속도를 얻을 수 있었고, 이 결과를 한계상태함수에 적용한 결과 배관에 누출(leak)을 유발하는데 14.2년, 파열(burst)를 유발하는데 28.2년이라는 실패 주기를 얻어낼 수 있었다. 이러한 과정들을 통해 배관 곡면 침식이 배관 안전 진단에 유효한 실패 모드임을 도출할 수 있었다. 본 연구는 실패 연도를 구할 수 있는 방법론들을 제시하여 데이터의 한계점을 극복하고, 배관 안전 진단에 좀 더 정밀하고 발전된 방법을 제시한 것에 대해 의의를 가진다. Safety management has become even more important because of the safety and environmental issues that have arisen since the 2000s. However, the safety study requires many empirical data, so there are many limitations. In the case of pipe safety, simulation programs exist, but it is difficult to get data about the pipe internal erosion of the pipe. In this study, the erosion rate of the pipe elbow was simulated using computational fluid dynamics (CFD). Also, the failure period of the pipe was calculated by the limit state function using erosion rate. In the case of CFD pipe, a sample which is actually operated in Yeosu industrial complex was used, and the geometry and mesh formation were rationalized in terms of typical fluid dynamics simulations. Using the Discrete Phase Model (DPM) and the corrosion model, the erosion rate ($3.09227mm{\cdot}yr^{-1}$) was obtained from CFD simulations. As a result of applying the erosion rate to the limit state function, we obtained the pipe failure period value, 14.2 years to trigger a leak and 28.2 years to trigger a burst. Through these processes, we concluded that pipe erosion is one of the major failure modes. In addition to the results, this study has significance for suggesting the methodology of the pipe safety study.

Dissipative Particle Dynamics Simulation of Self-assembly of Thin Film of Diblock Copolymers and Nanoparticles under Soft Confinement

남정용,김용주,이원보 한국고분자학회 2020 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.45 No.2

객체지향의 도로분야 BIM 표준객체분류체계 개발방안

남정용(Jeong-Yong Nam),김민정(Min-Jeong Kim) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.3

국토교통부는 ‘제6차 건설기술진흥 기본계획’에서 2020년까지 500억 원 이상의 도로사업에 BIM 설계 의무화를 공표하였다. 이에 따라 주요 공공 발주자들은 각 기관의 실정에 맞는 BIM을 시행하기 위해 다각적인 시도를 꾀하고 있다. 그러나 BIM을 효과적으로 수행할 수 있는 기술지침과 표준분류체계 제시가 미흡하여 실무자들이 제대로 된 BIM 설계와 건설이 어렵고, 발주기관의 BIM 정보축적도 곤란해지게 된 상황이다. 도로의 특성은 선형을 따라 끊임없이 변화가 이루어지는 토공과 같은 비정형 대상과 교량, 터널등과 같이 초대형 구조물 대상 그리고 표지판, 방음벽 등과 같은 도로시설물들이 산재해 있어 방대한 정보들을 체계적으로 관리하여야 한다. 이를 위해서 다각적인 표준체계가 개발되고 보급되어야 함에도 불구하고 실무적으로 사용가능한 방안에 대한 연구가 미흡한 상황이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 국제표준에 부합되고 다차원의 정보체계를 수용할 수 있도록 도로분야의 BIM 표준객체분류체계를 개발하여, 실무자들이 손쉽게 활용할 수 있고 보다 효과적인 BIM 표준정보환경을 제공하고자 한다. The Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs has promulgated the mandatory design of BIM for road projects of more than 50 billion won by 2020 under the Basic Plan for the Sixth Construction Technology Promotion. As a result, major public clients are attempting to implement BIMs that are appropriate to the situation of each institution. On the other hand, it is difficult to design and construct a proper BIM and accumulate BIM information of the ordering organization because the technical guidelines and standard classification system that can perform BIM effectively have not been presented sufficiently. The characteristics of the road should be managed systematically, e.g., atypical objects, such as earthworks, which are constantly changing along a line; large objects, such as bridges and tunnels; and facilities, such as signs and soundproof walls. To achieve this, a multitude of standard systems should be developed and disseminated, but there have been insufficient studies on practical methods. To solve this problem, this study developed a BIM standard object classification system in the road sector to meet the international standard, accommodate a multi-dimensional information system, and provide a more effective BIM standard information environment that can be utilized easily by practitioners.

BIM 정보프레임워크 기반의 토목구조물 정보모델링 표준화방안

남정용(Jeong-Yong Nam),조찬원(Chan Won Jo) (사)한국CDE학회 2014 한국CDE학회 논문집 Vol.19 No.3

Although there have been a lot of BIM R&Ds in the civil engineering and their applications to the real projects, BIM in the field is still known to be behind the other areas. One of the reasons for this should be that the civil projects is generally too public for private participants to try new technologies, but it is mainly because the projects are so huge and complex that we still have the working environment where the systematic information sharing or exchanging is not smooth enough. In this paper, we are verifying the possibility and proposing the direction of BIM information standardization technology in civil engineering based on the integrated BIM information standard framework. For this purpose, after reviewing the introduction plan for BIM information framework, we applied it to an actual civil structure for test. The implementation result proved that the framework has possibility and effectiveness for the takeoff and construction cost calculation, which confirmed the standard framework needs to be extended consistently. This study is expected to contribute to the standard system establishment and its technology propagation for BIM development in the civil engineering.

하천시설 통합 유지운영을 위한 정보 현행화 및 프레임워크 구축방향 연구

남정용(Jeong-Yong Nam),김민정(Min-Jeong Kim),조찬원(Chan-Won Jo) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.12

최근 기후변화에 따른 다목적 하천기능관리가 요구되고 있지만, 국내 하천분야는 국가하천과 지방하천의 관리주체가 분리되어 하천정보를 통합적으로 운영하지 못하고 있다. 특히 설계 및 건설 준공도서를 재활용한 하천정보의 작성과 갱신이 미흡하다. 또한 하천기본정보는 GIS기반의 RIMGIS 시스템의 의존도가 큰 반면, 하천기본계획 성과물에 의한 공간정보 구축으로 하천정보의 신뢰성이 저하되고 있는 현실이다. 본 연구에서는 하천분야에서 다루는 정보의 활용범위가 다양하나 하천시설물의 유지와 운영을 위한 정보체계를 대상으로 하며 현행 하천시설물 유지운영 관련 정보체계의 현황을 조사 및 분석하여 현안 문제점을 도출하고, 시범적용 사례 검증을 통해 실무정보적인 관점에서 최적의 해결방안을 제시하였다. 그 결과로 상시적으로 신뢰할 수 있는 하천 시설물 유지관리 정보체계를 구축하고 정보통합운영 방안을 검토하였다. 본 연구는 앞으로 하천시설 통합 유지운영을 위한 정보 현행화와 기술적, 제도적인 절차를 개선하는데 활용될 수 있다. 또한 하천분야의 정보구축 개선을 위한 정보프레임워크 구축 방향제시를 통하여 앞으로 타 분야와 정보격차를 해소 할 뿐만 아니라 BIM정보체계를 도입하는데 도움이 될 것이다. Recently, it has become necessary to consider climate change when managing multi-purpose river functions. However, in terms of domestic rivers, the management of national and local rivers is separated and the river information cannot be integratedly handled. Especially, it is not sufficient to collect and update information by recycling reports for design and construction. In addition, the basic information of the rivers is dependent on the GIS-based RIMGIS system, but the reliability of the information is deteriorating due to the construction of spatial information using the river basement planning results. The purpose of this study is to investigate the current status of the information system with regard to the maintenance and operation of the river facilities. Through the verification of actual cases, the optimal solution was suggested from the point of view of practical information. As a result, we constructed an information system for the reliable maintenance of river facilities and examined the integrated information management plan. The results of this study can be used to improve the existing information and technical and institutional procedures for the integrated maintenance and operation of river facilities. It will be helpful to introduce the BIM as well as solve to the information gap with other fields through the establishment of an information framework to improve the information construction of river areas.

도로 및 하천분야 BIM 속성분류체계 개발방안 연구

남정용(Jeong-Yong Nam),김민정(Min-Jeong Kim) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.2

최근 4차 산업혁명기술 발전이 부각되면서 이와 연계한 BIM정보기술로써 BIM 정보체계가 토목분야까지 확산되고 있는 추세이다. 국토교통부는 2020년부터 신속하고 광범위하게 BIM 정보체계를 건설 분야에 도입하려는 다각적인 기술정책을 발표하고 있다. 보통 SOC분야의 시설물은 형상이 정형화되지 않고, 복잡한 정보로 구성되어 있어 표준체계 없이 BIM구현이 어렵다. 이런 문제점을 효과적으로 극복하기 위해서 BIM 표준분류체계의 개발이 시급하다. 본 연구에서는 국내외 유관 선행연구와 기존의 정보체계 및 실무기준 등을 조사 분석하여, 기 개발된 도로 및 하천분야 객체분류체계와 연계되도록 BIM 속성분류체계를 개발하였다. BIM 속성분류체계는 도로 및 하천분야의 단위시설, 시설물요소, 시설유형, 객체구성, 부품구성 등 객체 구성수준에 대응하는 사업, 시설, 시설부위 및 구성객체의 속성정보를 개발하였다. 또한 다양한 SOC 분야에 BIM 객체분류체계와 속성분류체계를 확장 적용하기 위한 방안과 시설별로 공간정보를 구성하는 방안도 제시하였다. 이 연구의 결과를 도로의 포장시설과 교량시설물에 시범 적용하여 효과적이고 체계적으로 시설물을 구성하고 정보를 구축하며 검색조회 가능여부를 검증하였다. 본 연구개발에 의한 객체분류체계와 속성분류체계에 의한 BIM 표준분류체계 개발로 향후 체계적이고 편리한 모델링과 정보체계의 구축여건이 마련되어 건설IT 발전에 기여할 것이다. With the recent development of 4th industrial revolution technology, BIM information systems are spreading to civil engineering fields as a link to this technology. Accordingly, the Land, Infrastructure and Transport Ministry is announcing a technical policy to introduce the BIM information system into the construction sector from 2020. Usually, SOC-related facilities are complex, making it difficult to implement BIM without a standards framework. To overcome these problems, it is urgent to develop a BIM standard classification system. In this study, the BIM property classification system was developed to link the previously developed object classification system by analyzing domestic and foreign prior studies and working standards. This includes property information of businesses, facilities, parts of facilities and components that correspond to the level of object composition in the road and river sectors. It also suggested ways to apply expansion to various SOC areas and to organize spatial information by facility. The results of this study were applied to road facilities to verify the possibility of information building. The development of the BIM Standards Classification System through this R&D will contribute to the development of construction IT by providing conditions for convenient modeling and information system.

기존 하천시설물의 유지관리를 위한 표준도 기반 BIM 자동 모델링 방안 연구 - 배수통문 중심으로 -

남정용(Jeongyong Nam),주재하(Jaeha Joo),김태형(Taehyung Kim) (사)한국CDE학회 2021 한국CDE학회 논문집 Vol.26 No.1

Due to the recent frequent occurrence of meteorological disasters due to climate change, a preemptive response to river disasters is urgent. For this reason, effective BIM modeling for maintenance of river facilities is required. However, river facilities, such as drainage culverts, are mostly buried in levees or underwater, and the size cannot be checked, and there are no drawings, making accurate BIM modeling for maintenance practically impossible. However, most of this problem can be solved by referencing the standard drawings and performing BIM modeling in the most similar to the real river site. In addition, a river facility modeling method for fast and elaborate maintenance with BIM automation modeling software was presented through the case of drainage culverts. As a result of this study, conditions for the maintenance of river facilities will be prepared.

BIM기반의 WBS 구축을 위한 정보프레임워크 도입방안 연구

남정용(Jeong-Yong Nam),조찬원(Chan-Won Jo),박소현(So-Hyun Park) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.11

BIM(Building Information Modeling)은 2000년대 들어서면서 기존의 CAD를 대신하여 통합정보모델로서의 관심과 기대를 받아왔다. 건설산업 전체 중에서 건축분야에서 먼저 활용되기 시작한 BIM기술은 토목분야에서는 상대적으로 늦게 도입이 되기 시작하였다. 그러나 정부에서 2020년부터 모든 SOC사업의 20%를 적용계획을 발표하는 등 토목사업에서의 도입은 가속화 될 것으로 예상된다. BIM을 성공적으로 도입하기 위해서는 통합적 설계정보에 대한 체계적인 구조와 이를 구현하는 기술이 뒷받침되어야 한다. 또한 건설사업에서 정보화는 많은 복잡한 요소들이 얽혀 있어 정보체계간의 관계 정립이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 토목사업에 BIM을 도입하기 위한 정보관계를 규명하여 통합정보를 구성하기 위한 프레임워크를 제시하고 이를 교량사업에 적용하여 그 효용성을 확인한다. 본 연구는 앞으로 토목분야에서 WBS(Work Breakdown Structure)를 BIM에 도입하여 공정 및 공사비 관리를 통합적으로 수행하는데 활용될 수 있다. 또한 BIM을 도입하기 위한 정보체계의 표준화에 대한 방향제시를 통하여 앞으로 토목의 각 분야에서 BIM을 도입하는데 도움이 될 것이다. Building information modeling (BIM) has been receiving attention as an integrated information model instead of CAD since the 2000s. BIM technology was first used in the architectural field and was later introduced to the civil engineering field. However, the government announced a plan for the application of BIM to 20% of all SOC projects from 2020, so the adoption of BIM technology is expected to accelerate. In order to successfully adopt BIM, a systematic structure should be supported for integrated design information and implementation technology. Also, it is important to establish the relationship between information systems because many complicated factors are intertwined in the construction industry. In this study, we propose a framework for constructing integrated information through identifying the information relations for introducing BIM in the civil engineering industry. We applied this framework to a bridge project to confirm its effectiveness. This study can be applied to the integrated management of the construction process and costs by introduction of a work breakdown structure (WBS) to BIM. In addition, this study is expected to contribute to the adoption of BIM in the civil engineering field through the proposal of information system standardization in this field.