웹 멀티미디어와 BIM을 활용한 건축시공교육시스템 개발

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to develop a new building construction education by utilizing web multimedia and BIM technology to improve the existing building construction education. For this, the reason the problems arose with the existing education was deduced, the educational efficacy of web multimedia and BIM technology was analyzed, and the system process to update each information was suggested. The major results of this study can be summarized as follows.

(1) Deduction of Cause of Problems in Building Construction Education
Site work assignment table and documentation research were performed to deduce the major tasks of new recruits, and the OJT curriculum of 3 construction companies were examined to deduce the representative OJT education contents, and the curriculum of architectural engineering program of 4 colleges in Seoul were analyzed to deduce the representative college curriculum. As the result of comparison of deduced major task details and curriculum, lack of blueprint-related classes, inadequate link between classes, and lack of sense of realism were found to be the biggest problems.

(2) Analysis of Educational Functionality of Web Multimedia and BIM
Examining the major functions and education cases of web multimedia and BIM, the major functions of each technology are analyzed and the functions fit for building construction education were deducted. The deducted educational functions of BIM were found to be blueprint understanding and simulation through visualization and supply calculation and process information check through information integration functionality. In case of web multimedia, they were the confirmation of detailed work contents, movement of equipment and supplies, and reproduction of site atmosphere.

(3) Selection of Information Classification System and Suggestion of Storage Plan for Web Multimedia and BIM Information
As the result of examining for the information classification system appropriate for building education system, BIM information was best when utilizing EBS, and multimedia information was best when EBS+WBS was used. Also, capturing actual video clips and BIM modeling were performed to prepare for the storage plan of each information. The web multimedia information must be stored in WMV format, resolution of 720*480, and 24 fps, and BIM information was defined as storing divided into PDF and IFC format.

(4) Suggestion of System Process and Prototype Development
The overall information conveyance process of the system was suggested and the interface was set. Based on this, the prototype for slurry wall construction was implemented, and the result confirmed that web multimedia information, BIM information, and text information were provided smoothly.

The 'building construction education system utilizing web multimedia and BIM' developed in this study provides various inter-area integrated contents necessary for actual tasks which is believed to be able to reduce the gap between education and real tasks. There are limitations, however, in that the study on standard educational contents is inadequate, and the considerations on the acquisition plan of web multimedia and BIM information are inadequate. If the limitations of this study is improved and the supplementation and verification of the system are executed through consistent studies in the future, it is believed that it can greatly contribute to the development of building construction education and training human resources in construction industry.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 기존 건축시공교육을 개선하고자 웹 멀티미디어와 BIM 기술을 활용하여 새로운 건축시공교육을 개발하는 것에 목적을 두었다. 이를 위해, 기존 교육의 문제발생원인을 도출하고, 웹 멀티미디어와 BIM 기술의 교육적 효용성을 분석하였으며, 각 정보를 업데이트하기 위한 시스템 프로세스를 제시하였다. 본 연구의 주요결과를 요약하면 다음과 같다.

(1) 건축시공교육의 문제 발생원인 도출
현장 업무분장표와 기존문헌 조사를 수행하여 신입사원의 주요업무를 도출하였고, 3개 건설기업의 OJT 교과과정을 조사하여 대표적인 OJT 교육내용을 도출하였으며, 서울소재 4개 대학의 건축공학전공 교과과정을 분석하여 대표적인 대학 교육내용을 도출하였다. 도출된 주요 실무내용과 교육내용을 비교한 결과, 도면연계 수업 부족, 과목간의 연계 미흡, 현장감 결여가 현행 교육의 가장 큰 문제점인 것으로 나타났다.

(2) 웹 멀티미디어와 BIM의 교육적 기능 분석
웹 멀티미디어와 BIM의 주요기능과 교육사례를 조사하여, 각 기술의 주요기능을 분석하고 건축시공교육에 적합한 기능을 도출하였다. 도출된 BIM의 교육적 기능은 시각화 기능을 통한 도면이해 및 시뮬레이션과, 정보통합 기능을 통한 물량산출 및 공정정보 확인으로 나타났다. 웹 멀티미디어의 경우, 세부 작업내용 확인과 장비 및 물류의 이동, 현장분위기 재현으로 나타났다.

(3) 정보 분류체계 선정 및 웹 멀티미디어와 BIM 정보 저장방안 제시
건축교육시스템에 적합한 정보분류체계에 대해 조사 결과, BIM정보는 EBS를 활용하고, 멀티미디어 정보는 EBS+WBS를 사용하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 또한, 실제 동영상 촬영 및 BIM 모델링을 수행하여 각 정보의 저장방안을 마련하였다. 웹 멀티미디어 정보는 WMV포맷, 해상도 720*480, 24프레임으로 저장해야 하며, BIM 정보는 PDF와 IFC포맷으로 분류하여 저장하는 것으로 정의하였다.

(4) 시스템 프로세스 제시 및 프로토타입 개발
시스템의 전체적인 정보전달 프로세스를 제시하고, 인터페이스를 설정하였다. 이를 바탕으로, 슬러리월 공사를 대상으로 한 프로토타입을 구현하였으며, 그 결과 웹 멀티미디어 정보, BIM 정보, 텍스트 정보가 원활하게 제공되는 것을 확인하였다.

본 연구에서 개발한 ‘웹 멀티미디어와 BIM을 활용한 건축시공교육시스템’ 은 실무에서 필요한 다양한 영역간 통합 콘텐츠를 제공하여 교육과 실무와의 괴리를 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 표준 교육컨텐츠에 대한 연구가 미흡하고, 웹 멀티미디어와 BIM 정보의 획득방안에 대한 고찰이 미흡하다는 점에서 한계를 갖는다. 향후 지속적인 연구를 통해, 본 연구의 한계점을 개선하고 시스템에 대한 보완 및 검증을 수행한다면, 건축시공교육의 발전과 건설산업 인력양성에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2 연구의 범위 및 방법 2
• 1.3 기존연구 동향 4
• 1.3.1 웹 멀티미디어적용 관련 연구 4
• 1.3.2 BIM 관련 연구 5
• 1.3.3 연구의 차별성 7
• 2. 실무와 교육의 비교분석 8
• 2.1 국내 건축시공교육 문제점 8
• 2.1.1 공학인증제도 8
• 2.1.2 건설업계 인력채용 동향 9
• 2.2 실무, OJT 교육, 대학교육의 주요요소 도출 11
• 2.2.1 신입사원 11
• 2.2.2 OJT 13
• 2.2.3 대학의 건축공학전공 교육 14
• 2.3 현장업무, OJT 및 대학교육간의 비교분석 17
• 2.3.1 업무와 교육의 상관관계 17
• 2.3.2 OJT 교육의 특성 및 문제점 19
• 2.3.3 대학교육의 특성 및 문제점 21
• 2.4 소결 22
• 3. BIM과 웹 멀티미디어 교육적 기능 23
• 3.1 BIM의 특성 및 사례 23
• 3.1.1 개념 및 특성 23
• 3.1.2 적용 교육사례 25
• 3.2 웹 멀티미디어의 특성 및 사례 27
• 3.2.1 개념 및 특성 27
• 3.2.2 적용 교육사례 28
• 3.3 건축시공교육을 위한 BIM과 웹 멀티미디어의 기능 선정 29
• 3.3.1 교육을 위한 BIM 기능 선정 29
• 3.3.2 교육을 위한 웹 멀티미디어 기능 선정 31
• 3.4 소결 33
• 4. 시스템 프로세스 설계 및 구현 34
• 4.1 정보 분류체계 34
• 4.1.1 활용가능한 분류체계 34
• 4.1.2 교육시스템을 위한 분류체계 36
• 4.1.3 데이터 코드화 38
• 4.2 웹 멀티미디어 정보관리 39
• 4.2.1 정보저장 방안 39
• 4.2.2 정보저장 프로세스 43
• 4.3 BIM 정보관리 44
• 4.3.1 정보저장 방안 44
• 4.3.2 정보저장 프로세스 50
• 4.4 시스템 프로세스 52
• 4.4.1 정보 등록 및 관리모듈 52
• 4.4.2 정보 출력 모듈 53
• 4.5 프로토타입 개발 53
• 4.5.1 사용자 권한 설정 53
• 4.5.2 화면 구성 54
• 4.6 소결 59
• 5. 결론 60
• 참고문헌 63
• 국문초록 67
• Abstract 69