건축물 3D 프린팅 공종분류체계 도출 및 표준품셈 연계방안 제시

주기범(Ki-Beom Ju),서명배(Myoung-Bae Seo),박형진(Hyung-Jin Park) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.12

3D 프린팅 기술은 기존 산업계의 생산 패러다임을 변화할 수 있는 4차 산업혁명의 주요기술로 큰 관심을 받고 있다. 건설분야의 특성으로 인해 3D 프린팅의 기술 도입이 타 산업분야에 비해 느리지만, 향후 생산인구의 감소와 생산성 및 안전도 향상 등을 위해3D 프린팅을 활용한 건설 자동화가 필요하다. 본 연구에서는 3D 프린팅을건설에 도입하기 위한 사전준비로서 건설 3D 프린팅 공종분류체계와 기존 표준품셈체계와의 연계방안을 제시 한다. 이를 위해 건설 및 3D 프린팅 관련 전문가 자문을 바탕으로 기존 건설 3D 프린팅 기술을 바탕으로 가상의 시나리오를 작성하였다. 시나리오에 따라 3D 프린팅 공사 수행에 필요한 16개의 공종을 도출하였다. 기존 공종분류체계와 표준품셈을 분석하고 도출된 3D 프린팅 공종을 연계하였다. 기존 분류체계와 동일한 3D 프린팅 공종도 있었으며 기존에 존재하지 않는 공종은 유사한 분류체계 하위에 추가하는 등 4가지 타입으로 구분하였다. 본 연구의 결과는 향후 3D 프린팅 공사관리 및 원가산정에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 3D 프린팅 공사 수행을 통해 실질적인 품셈 산출이 필요하다. 3D printing technology is attracting increasing attention as a key technology of the fourth industrial revolution that can change the production paradigm of existing industries. The introduction of construction 3D printing technology has been slower than other industries because of the characteristics of the construction field. On the other hand construction automation using 3D printing is required to reduce the production population, as well as improve productivity and safety. In this study, a construction 3D printing work breakdown structure and link method to a standard estimation system were developed as a preliminary preparation for introducing 3D printing to construction. Based on expert consultation on construction and 3D printing, a hypothetical scenario was developed based on existing construction 3D printing technology. According to the scenario, 16 kinds of works required for 3D printing construction work were derived. The existing work breakdown structure and standard estimation system were analyzed, and the 3D printing work was linked. 3D printing works that were the same as the existing breakdown structure were found, and non-existent works were added to the similar breakdown structure. These results are expected to be helpful for future 3D printing construction management and cost estimation. The actual standard estimation system through 3D printing work will need to be calculated.

건설분야 3D 프린팅 핵심기술 연구동향

주기범(Ki-Beom Ju) 대한토목학회 2021 대한토목학회지 Vol.69 No.5

건설자재의 공동주택 현장 적용을 위한 RFID 부착 및 인식에 관한 실험적 연구

주기범,한충한,Ju, Ki-Beom,Han, Choong-Han 한국건설관리학회 2009 한국건설관리학회 논문집 Vol.10 No.5

최근 건설 산업은 정보기술을 접목하여 효율성과 경쟁력을 높이는데 많은 관심을 가지고 있다. 그 중에서도 RFID는 다양한 분야에 적용되고 있으나 건설 산업의 기본 요소 인 건설자재에는 다양한 물리적, 화학적 특성 및 사용 환경 요인 등으로 인하여 적용이 용이하지 않아 현장에 적용 사례가 많지 않은 것으로 파악되고 있다. RFID를 건설 산업에 효율적으로 적용하기 위해서는 먼저 RFID 코드발급과 이를 체계적으로 관리할 수 있는 체계가 마련되어야 하고 두 번째로 건설자재 적용을 위한 주파수, 사양, 프로토콜, 패키지방법, 인식 방법 등의 표준화연구가 필수적이다. 본 연구에서는 RFID코드발급과 관리방안을 마련하고 건설자재에 적합한 RFID Tag을 선정하기 위하여 건설자재의 물성/환경적 특성 분석, 건설자재의 현장 도입 및 관리 단위, 관리형태 등을 분석하여 건설자재별 적합한 RFID 태그를 선정하고자 진행되었다. 현장 실험은 건설현장 반입 및 관리 단계로 구분하여 실험을 실시하였다. 다양한 실험 결과는 향후 건설현장에서 RFID를 활용할 경우 시행착오를 줄일수 있는 좋은 사례가 될 수 있을 것이다. While the trend of all industries recently lies in combination, construction industry is much interested in enhancing efficiency and competitiveness in the aspect of site control by adopting RFID. Though RFID has been applied to diverse areas thus far, it cannot be easily applied to construction industry due to diverse physical, chemical and use-environmental properties of construction materials. Furthermore, it is rarely applied to the site because of many problems in its application. It is required to prepare RFID code issuance and system that can systematically control the code as well as to research the standardization of frequency, specification, protocol, package method, recognition method, etc in order to apply RFID to construction industry. In this research, RFID code issuance and management program are proposed as a part of program research to apply RFID. Furthermore, the restricted matters of existing RFID tag are drawn to produce pilot product of RFID tag that can solve it so as to perform site application test. According to the experiment, effective recognition distance varies depending on material/environmental property and control efficiency changes depending on attachment method and application method. Thus, preparing diverse restrictive factors and solutions by systematically analyzing control method(medium, process) of current architecture materials and applying it to construction site can be the way to successfully apply RFID.

BIM 모델의 완성도를 높이기 위한 품질검토항목의 룰 개발 - 국내 BIM 지침을 중심으로 -

송종관,주기범,Song, Jong-Kwan,Ju, Ki-Beom 한국건설관리학회 2013 한국건설관리학회 논문집 Vol.14 No.5

BIM 지침을 통해 기본적인 모델링 기준을 제공하고 있지만, BIM 모델링 업무를 수행하는 참여자 별로 기준이 상이하고 BIM 모델의 활용목적에 따른 적용기준이 다르기 때문에 BIM 적용 지침에 대한 이행여부의 평가는 BIM 모델의 활용목적에 따른 품질을 만족시키기 위한 중요한 절차이다. 하지만 지침에 따라 작성된 BIM 모델의 검토항목 및 방법이 제시되지 않고 있다. 본 연구는 BIM 모델의 완성도를 높이기 위해 국내 BIM 지침의 BIM 기반 품질검토 항목을 도출하고 자동 품질검토 수행을 위한 룰 정의서를 제시한다. 먼저 국내 BIM 지침을 분석하여 품질검토 항목을 도출하고 플로우차트 및 의사코드를 활용한 구조화를 통해 룰 정의서를 작성한다. 작성된 룰 정의서를 기반으로 사례적용을 실시하여 자동 품질검토 과정을 수행한다. 본 연구는 3차원의 방대한 데이터를 포함한 BIM 모델의 설계품질과 완성도를 높이는데 기여할 것이다. 향후 활용목적에 따른 BIM 지침의 개발이 필수적으로 이루어져야 하며 BIM모델의 품질검토를 위한 구체적인 절차나 기준이 제공되어야 할 것이다. There is the difference of criteria to apply guidelines among the project participants and to depend on the purpose of utilizing BIM models, although modeling criteria are basically provided through BIM guidelines. Therefore, it is quite important to check compliance with guidelines to raise quality of the BIM model. But Quality Checking (QC) items and method for BIM model modeled in accordance with guidelines is not provided. This study suggested QC items and Rule Specifications(RS) for automatic QC. First of all, QC items were derived by analyzing domestic BIM guidelines and a process for structuring natural language is conducted by utilizing flowchart and pseudocode. So, by combining them, RS was suggested. Finally, RS-based case study was conducted by implementing automatic QC process with solibri model checker$^{TM}$. This study will contribute to the improvement of design quality and completeness of BIM model including huge data of 3 dimension. Furthermore, it is necessary to develop BIM guidelines according to the use case and to provide detailed process and standard for QC of BIM model.

논문 : 개방형 BIM 기반 유지관리를 위한 정보교환체계 구축에 관한 연구 -기계 설비를 중심으로-

조근하 ( Geun Ha Cho ),원지선 ( Ji Sun Won ),주기범 ( Ki Beom Ju ) 디자인융복합학회 2013 디자인융복합연구 Vol.12 No.1

최근 건설 생애주기 동안 발생하는 다양한 정보의 통합 및 관리의 방안으로 BIM(Building Information Modeling) 기술에 대한 관심이 급부상하고 있다. 건축물의 생애주기 중 가장 비용이 많이 들고 오랜 시간이 요구되는 단계는 유지관리 단계라고 할 수 있다. 이러한 측면에서 BIM의 적용효과를 크게 볼 수 있는 단계도 유지관리 단계이다. 하지만 BIM 기반의 유지관리의 이점을 갖추기 위해서는 제도적, 기술적 측면의 문제 해결이 필요하다. 그 중 기술적인 사항으로 각 단계 및 주체별로 생성되는 정보의 입력, 변환, 전달, 활용을 통한 교환체계가 핵심적으로 우선 정의되어야 한다. 본 연구에서는 이를 위해 표준기반의 정보교환체계 구축에 대한 방향성을 제시하고자 하며 특히 유지관리 단계의 주요 관리대상인 장비 및 기기를 중심으로 설계단계에서의 정보 교환체계를 제시함으로써 요구정보의 효과적인 통합을 가능하게 하고 정보가 효율적으로 활용 될 수 있는 기반을 마련할 것으로 기대한다. Recently, there is a growing interest in BIM(Building Information Modeling) technology as a solution for integration and management of created much information throughout life-cycle of the building project. In operation and management phase, the highest cost and time are required through life-cycle of the building. In other words, owners can make highly advantage by using BIM in this phase. However, there are a lot of legal and technical problems must be solved to achieve this. One of the priority is to establish information exchange system includes input, translation, transmission, and utilization of information occurred by each project phase. This paper suggests a direction for establishment of standard based information exchange system at the design phase. Especially the main assets to be managed information such equipment is aimed. As a result, the authors expect to integrate information efficiently and establish basic system for utilizing information effectively.

토목설계 전문가 설문조사를 통한 BIM 활성화 방안

서명배(Myoung-Bae Seo),주기범(Ki-Beom Ju) 한국콘텐츠학회 2012 한국콘텐츠학회논문지 Vol.12 No.11

최근 건설공사에 이슈가 되고 있는 건축정보모델링(BIM)은 건설경기 둔화와 수주물량 감소에 따라 위기위식이 팽배한 건설산업의 새로운 돌파구로 주목받고 있다. 이미 건축분야는 국내외적으로 BIM을 도입하기 위해 관련연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 토목공사의 경우 건축공사와 달리 작업체계가 비반복적, 수평적, 비정형적이며, 프로젝트 수행 범위가 넓어 발생하는 정보의 양도 방대하여 건설사나 설계사에서는 BIM 구축을 위한 초기 투자비용의 부담과 투자대비 효과에 대한 의문과 부담을 갖고 있다. 이에, 국내 토목분야에 BIM을 적용하기 위해 토목설계 전문가들을 대상으로 BIM 기술수준을 파악하고 과거대비 현재 토목분야의 BIM에 대한 인식변화 분석을 통해 토목분야 BIM 활성화 저해요인을 파악하고 이를 해결할 수 있는 방안을 제시하였다. 도출된 활성화 방안은 가이드 개발, 제도 개발, 납품성과 검증, 국제표준 상정 등 4가지 분야로 구성된다. 연구결과는 토목분야 BIM 적용을 위한 표준과 납품 성과품의 검수 및 검증체계 개발 연구과제의 연구방향 설정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. Recently, BIM(Building Information Modeling),which has been an issue in construction work, has been focused on as a new alternative of building industry for way out of crisis by slowing down and decreasing of orders in construction industry. Research for introducing BIM to the architectural field is already proceeding actively at home and abroad. However, civil engineering is so nonrecurring, horizontal, and different from regular construction works that it a large amount of information occurs because of wide range of project, which causes construction firms and design engineers to have some questions whether their initial investment cost would work or not and feel uncomfortable with the cost. In this study, technology level in engineering firms were surveyed for adapting BIM to domestic civil engineering. Development direction of BIM standard information model was drawn through awareness change analysis of BIM in civil engineering, as well. Deduced development direction is composed of guide development, system development, deliverable check and international standard proposal. The outcome will be employed as preliminary data for the study on development of infrastructure BIM standard and deliverable check system in civil engineering.

논문 : 초고층 빌딩 BIM기반 유지관리시스템의 방재분야 정보요구정의서에 관한 연구

송종관 ( Jong Kwan Song ),주기범 ( Ki Beom Ju ) 디자인융복합학회 2011 디자인융복합연구 Vol.10 No.6

최근 건설 전반에 걸쳐 비정형화, 초고층화, 스마트 등이 화두가 되면서 기획, 설계, 시공, 유지관리 기술의 패러다임이 변화되고 있다. 이러한 패러다임의 변화에 건설 생산과정에서 발생하는 모든 정보의 통합이 가능한 BIM기술이 주축이 되고 있다. 이러한 관점에서 초고층 빌딩의 전 생애에 걸친 건축물의 기능별, 공간별, 용도별 자료를 데이터베이스로 통합하여 보다 효율적인 건축물의 유지관리를 할 수 있고, 시스템의 개·보수 시 언제든지 원하는 도면을 추출할 수 있는 BIM기반 관리방식으로의 전환이 요구되고 있다. 본 연구에서는 buildingSMART의 기술문서를 기반으로 한국 buildingSMART에서 구성한 정보요구정의서 템플릿을 활용하여 초고층빌딩 BIM모델을 개발을 위한 기초적 연구를 수행 하고자 하였다. 이를 위해 BIM기술과 정보요구정의서에 대하여 조사하고, 초고층 빌딩의 BIM기반 유지관리시스템의 방재관리에 대한 기능을 정의하였다. 그리고 방재관리에 대한 항목에 대하여 LEVEL1~ LEVEL3단계의 정보요구정의과정을 수행하여 방재관리 관련 항목의 요구정보를 도출하였다. BIM기반 유지관리 시스템의 BIM모델 개발을 위한 기초적 연구를 수행함으로써 향후 BIM기반 유지관리시스템의 BIM모델개발에 도움이 될 것으로 예상된다. There has been a change of paradigm of plan, design, construction, and maintenance technology simultaneously with the word of “irregular shaped building”, “super-tall building”, and “smart” throughout the construction industry. As a result, BIM technology that makes it possible to integrate all information occurring to the process of construction has been leading this paradigm. In this respect, it has been required to change to BIM-based management systems that is able to extract the design plan whenever we want and able to effectively maintain super-tall building by integrating data by function, space and usage throughout the life cycle of the building. This study may conduct basic research for developing the super-tall building BIM model by utilizing the IDM(Information Delivery Manual)Template by BSK(BuildingSmart Korea) that bases on Technology documentation of the buildingSMART International. For this study, we search for BIM Technology and IDM, and define function of disaster prevention management of BIM-based maintenance system for super-tall building. This study draws the requirement information of the field related disaster prevention management by conducting IDM process. By conducting this study, we expect to help develop BIM-based maintenance system.

시설물 공간관리를 위한 개방형 BIM 데이터 구축 방안

조근하(Geun-Ha Cho),주기범(Ki-Beom Ju) 한국컴퓨터정보학회 2015 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2

BIM 모델을 활용한 2D 전자도면 대체 가능성 분석

서명배(Myoung-Bae Seo),주기범(Ki-Beom Ju),김남곤(Nam-Gon Kim) 한국콘텐츠학회 2013 한국콘텐츠학회논문지 Vol.13 No.11

최근 토목분야 BIM(Building Information Modeling) 발주가 늘어남에 따라 발주처에서는 BIM 기반 성과품을 납품받고 있으나 관련지침 등이 미흡하고 작성방법, 수준, 성과품 목록 등이 구체적이지 않아 기존 2D기반의 성과품과 혼용해서 납품받고 있다. 이는 설계사나 시공사의 업무가중으로 연결될 수 있으며 관리해야 할 자료가 많아져 발주처에서도 부담으로 작용한다. 이러한 부담을 줄이기 위해서는 기존 2D 기반의 전자납품체계가 BIM발주체계로 전환될 경우 BIM모델에서 추출하여 활용하거나 대체가 가능한 2D기반의 성과품들을 조사하여 중복된 성과품을 최소화하는 작업이 필요하다. 이에, 본 연구에서는 국토교통부의 실시설계가 완료된 도로공사를 대상으로 BIM 모델링을 수행하였으며 이를 근간으로 총 3,767개 도면항목에 대해 2D도면 추출 가능여부를 검토하였다. 그 결과 67%인 2,549개의 도면항목이 BIM모델에서 2D도면으로 추출이 가능한 것으로 분석되었으며 특히 연결종합, 토공, 부대공 등과 관련된 도면항목들의 대체효과가 큰 것으로 조사되었다. 본 연구는 향후 BIM 관련 성과품 납품체계 개발시 2D 도면을 줄이거나 대체할 수 있는 근거자료로 활용될 수 있을 것이다. With the recent increase in BIM orders in civil engineering, project owners are supplied with BIM-based products. Due to the lack of related guidelines, however, and the vague regulations on the creation and level of drawings as well as on the products list, many owners receive BIM-based products along with the existing 2D products. This can lead to task overlapping by designers or contractors and can cause the owners to have more data to maintain. If the existing 2D-based electronic supply system is changed to a BIM ordering system to reduce such a burden, it is necessary to examine the 2D products that can be extracted from or substituted for the BIM model so as to minimize the overlapping products. Therefore, in this study, BIM modeling of road construction projects whose enforcement plan by the Ministry of Land and Transportation has been completed was conducted, and based on the study results, the possibility of extracting 2D drawings from a total of 3,767 drawing items was determined. The results showed that 2,549 drawing items (67%) could be extracted as 2D drawings from the BIM model, and in particular, drawing items related to general connection work, earthwork, and amenities work could be most effectively substituted. The results of this study can be used as the base data for reducing the number of 2D drawings or substituting them in developing a BIM-based product supply system in the future.

도로 · 하천 건설사업 관리를 위한 BIM 플랫폼 요구기능 및 활용 방안에 관한 연구

신재영(Jae-young Shin),주기범(Ki-Beom Ju),손아영(A-Young Son),문현석(Hyounseok Moon) 한국통신학회 2020 韓國通信學會論文誌 Vol.45 No.11