제 15권 제 4 호 2010년 8월 pp. 314-323
BIM기반 공동주택 리모델링 설계 프로세스에 관한 연구
이상헌*, 민병직**, 김인기***, 남상철****, 강성덕*****, 전한종******
A Study on BIM based Remodeling Architectural Design Process for Apartments
Sang-Heon Lee*, Byung-Jik Min**, In-Ki Kim***, Sang-Chul Nam****, Sung-Duk Kang***** and Han-Jong Jun******
ABSTRACT
The domestic construction industry in the last 30 to 40 years has accumulated a large stock of build- ings that are quickly and there physical age is quickly becoming apparent. Contemporary changes in architecture are fueling changes driven by the increased demand for these new services and facilities.
The cost of energy and raw materials are on the rise, and dealing with the waist generated from the creation of new buildings is an emerging problem in the industry today. Thus, building remodeling has emerged as an alternative do to its increased efficiency regarding material usage. The participation of users in the development stages of a remodeling project is essential to its effective implementation in projects. The BIM model used for the design process of building remodeling is the most effective way, due to the increased efficiency gained in many areas. This study will examine a pilot project where a BIM based process was used in the remodeling of an apartment.
Key words : Apartment, Remodeling Architectural Design Process, BIM
1. 서 론
1.1 연구의 배경 및 목적
국내 주택건설시장에서 리모델링 공사는 재건축과 함께 노후화된 공동주택을 개선하기 위한 방법으로 시행되어 왔다. 그러나 상대적으로 개발이익이 낮은 리모델링에 정책적인 지원이 집중되고 있으며 재활용 이란 환경적 측면에서도 더 많은 주목을 받고 있다.
리모델링 공사는 참여자로써 거주자의 다양한 의사 결정과 기존건축물의 구조적인 안정성 유지, 철거와 증축공정과 같이 상호 연계된 복잡한 공정으로 이루
어져 있기 때문에 프로젝트 진행과정에서 많은 문제 가 발생하고 있다.
따라서 리모델링 공사는 신축공사와 비교하여 기획 단계에서부터 고려해야 할 사항이 많고 복잡하기 때 문에 프로젝트 진행과정에서 예상되는 많은 문제들에 대한 종합적인 검토가 필요하다.
리모델링 설계에 BIM설계 기법을 적용하는 것은 다양한 참여자의 의사결정을 종합하고 예상되는 문제 점을 사전에 검토할 수 있는 통합환경을 제공하기 때 문에 전통적인 설계프로세스에서 분산된 2D도면정보 에 비해 효과적이라고 판단된다.
본 연구의 목적은 아파트 리모델링 설계 사례를 통 해 BIM설계기법을 적용하고 BIM기반 리모델링 설계 프로세스와 기존 리모델링 설계를 비교하여 BIM 적 용 가능성을 파악하고자 한다.
1.2 연구의 범위와 방법
본 연구는‘(주)현대종합설계사무소(이하, 현종)’의 위탁연구 결과이며 ‘현종’에서 진행중인 리모델링 설
*학생회원, 한양대학교건축환경공학과박사과정
**(주)현대종합설계대표이사
***(주)현대종합설계상무
****(주)현대종합설계소장
*****(주)현대종합설계부소장
******교신저자, 정회원, 한양대학교건축학부부교수 -논문투고일: 2010. 03. 08
-논문수정일: 2010. 07. 09 -심사완료일: 2010. 07. 09
계를 시범프로젝트로 선정했다. 시범 프로젝트는 기 본설계단계까지 작성된 2차원 도면을 기초로 BIM 모 델을 작성했으며 기존 설계프로세스에서 분석된 자료 와 BIM모델의 분석자료를 비교하고자 한다.
시범 프로젝트는 리모델링 설계과정에서 중요한 설 계 요인으로 판단되는 간섭검토, 공정시뮬레이션, 물 량산출, 일영분석을 분석 범위로 설정하였다.
연구의 방법은 다음과 같다.
첫 번째, 공동주택 리모델링의 개념에 대해 조사하 고 BIM적용을 위한 기술요소에 대해 분석하였다.
두 번째, 시범프로젝트 실행하고 단계별 요구사항 을파악하였다.
세 번째, 기본 설계의 분석결과와 비교하여 분석하 였다.
네 번째, BIM기반 리모델링 설계프로세스를 제안 하고 적용 가능성을 파악하였다.
마지막으로 연구의 결과에 대해 논하고자 한다.
2. 이론적 고찰
2.1 공동주택 리모델링의 개념
건축은 새로운 건물을 건립하는 행위와 건립된 건 물이 훼손되어 소멸되기까지 동안 취하는 행위로 구 분하며 후자의 경우와 같이 기존 건물에 취하는 행위 를 ‘리모델링’이라고 정의할 수 있다.
리모델링은 건물의 노후화 방지, 건물의 성능 향 상, 역사적 건물의 보전 및 개수에 행해진다. 뿐만 아 니라 Fig. 1과 같이 건물에 대한 사회적 요구기능의 변화에 만족하는 수준까지 성능을 향상시키기기 위한 방법이다(리모델링협회, 2008).
리모델링은 건물의 노후화에 대응하여 (1) 사전에 개수와 보수를 수행하여 사후 비용을 절감하고 (2) 시 설물의 성능을 개선하고 (3) 용도변경으로 이용가치 를 증대시키며 (4) 공기단축으로 건설비용을 절감시
키는데 목적이 있다.
한국건설산업연구원의 보고에 따르면 유럽 선진국 의 리모델링 시장은 전체 건설시장에서 40% 이상을 점유하며 빠르게 성장하고 있다.
그리고 일본의 건설산업은 Table 1과 같이 1990년 대 버블붕괴로 민간 건축부문에 대한 수요가 줄어들 었지만 이후 리모델링에 대한 수요가 지속적으로 증 가하는 경향을 보이고 있다(리모델링협회, 2008).
이와 같이 선진국의 건설시장은 증축이나 성능개선 에 중점을 둔 리모델링공사가 증가 추세에 있다. 국내 에서도 건설산업의 선진화와 함께 리모델링에 대한 수요가 증가할 것으로 예측된다.
국내 주택건설부문은 80년대 대규모 주택공급 정책 으로 지금까지 건물의 재고가 누적되어 왔으며 당시 에 건설되었던 기존 건물의 물리적 노후화가 진행되 고 있는 상황이다(한주연, 2009).
국내 주택건설시장에서 리모델링 공사는 재건축 과 함께 노후화된 공동주택을 개선하기 위한 방법으 로 시행되어 왔다. 그러나 상대적으로 개발이익이 낮 은 리모델링에 정책적인 지원이 집중되고 있으며 재 활용이란 환경적 측면에서도 더 많은 주목을 받고 Fig. 1. 건물의 노후화와 성능향상을 위한 리모델링. 있다.
Fig. 2. 서유럽 15개국 건설시장의 리모델링 비중.
Table 1. 일본의 건설부문별 시장규모 전망(조 円)
구분 1990 2000 2004 2010~
전체건설시장(A) 89.6 77.1 64.6 58.5 정부건설 25.7 30.0 21.0 17.3 민간주택 25.7 20.3 17.8 14.0 리모델링(B) 10.2 13.8 15.1 17.0 리모델링시장
점유비율(B/A) 11.4% 17.9% 23.4% 29.1%
2.2 공동주택 리모델링 설계 프로세스와 BIM적용 공동주택 리모델링설계는 신축공사에 비해 복잡한 의사결정과정을 거친다. 리모델링 설계는 기존 시설 물의 현황을 파악하여 증축한도를 파악하고 거주민들 의 의사결정을 유도할 수 있는 변경 전 후의 시뮬레이 션 분석자료와 대안까지 고려해야 한다.
변경 전 후의 시뮬레이션 결과와 단위세대의 증축 한도, 주차장의 증축한도는 리모델링 계획안을 결정 하는 중요한 요소로 다루어진다(송낙현, 2009).
그리고 리모델링 공사는 기존 구조체의 부분적인 철 거과 보강작업을 거친 후 추가적인 증축공사가 진행되 는 복잡한 공정으로 시공된다. 그렇기 때문에 리모델 링 계획안은 정확한 설계정보를 가지고 있어야 하며 이를 기초로 수립된 상세한 시공계획이 필요하다.
특히 설계작업에서 증축방향에 따른 기존 구조체 의 현황과 증축부분과의 간섭여부를 확인하는 것은 가장 중요한 부분이며 2D 도면기반의 기존 설계방 법으로는 정확한 설계와 시공계획을 실행하기가 어 렵다.
그러므로 기존 2D 도면 기반의 리모델링 설계프로 세스의 한계를 극복하기 위해서는 BIM기반 설계의 도입이 필요하다.
다음 Table 2는 ‘현종’에서 진행하는 공동주택 리모 델링 설계 프로세스이다. 실행방법의 (1)~(4) 항목은 리 모델링 설계의 계획안을 결정하는데 가장 중요한 사 항이며 BIM을 적용하여 효과적으로 활용할 수 있는 사항이다.
이를 기초로 하여 시범프로젝트의 BIM적용 순서를 다음과 같이 정하였다.
1) 리모델링을 고려한 BIM모델 작성 2) 4D 공정 시뮬레이션
3) BIM기반 일영분석 비교 4) 지하주차장 구조 간섭검사
5) BIM기반 리모델링 설계의 실효성 분석
3. 시범프로젝트의 BIM 적용
3.1 시범 프로젝트의 개요
시범 프로젝트는 ‘현종’에서 계획한 ‘D’ 공동주택 리모델링 설계이며 계획설계단계가 완료되었고 현재 (2009. 10 기준)는 실시설계를 진행하고 있다. 따라서 BIM적용의 범위는 계획설계단계로 제한하였다.
리모델링 내용은 변경 전, 12층의 101, 102동의 아 파트 본동으로 구성되어 있으며 변경 후, 본동은 13층 으로 증축되고 1층은 부대시설, 지하층은 주차장으로 계획되었다.
Table 2. 공동주택 리모델링 설계 프로세스
단계 실행목표 세부사항 실행방법 참여자 BIM 적용사항
1단계 리모델링 가능성검토
기존단지현황 분석 단위세대 증축검토 주차장 증축 검토
세대수, 소유권 확인 증축방향 검토 주차장 확장성 검토
발주처 설계사 시공사 2단계 주민의견
수렴 설문조사 거주환경 실태파악
주거 만족도 조사 거주자 요구사항 분석
발주처 거주자 설계사
3단계 건축계획 배치계획
단위세대계획 주차계획
증축방향 검토 수평수직 증축 계획
(1)주차장 증축 계획
(2)설계사 공사순서고려
기존구조현황파악
4단계 법규 및 엔지니어링
검토
법규검토 구조검토 설비검토 전기검토 견적검토
리모델링 법규 검토 기존건물의 구조안전 검토
변경 후 설비사양 검토 변경 후 전기설비 사양 검토
공사물량 파악
(3)구조전문가 설계사 견적전문가 엔지니어
개산견적
5단계 계획안
결정 설명회 일영분석
(4)발주처 거주자 설계사 시공사
BIM기반일영분석
BIM기반투시도
Fig. 3. 변경 전, 후 단지 배치도.1) 계획성 검토
기존 단지의 문제점은 (1) 협소한 주차공간, (2) 보 차 동선의 혼재, (3) 위생배관 노후화, (4) 조경공간의 부족으로 파악되었고 증축방향은 Fig. 4와 같이 (1) 단위세대의 수평, 수직증축과 (2) 데크 조성으로 녹지 및 주차공간을 확보하였다.
2) 배치 계획
변경 전, 후의 단지 배치와 주변지역을 대상으로 일 조간섭범위를 지정하고 일조시간을 분석했다. 변경 후 단지 주변의 거주자들의 일조권을 침해하지 않도록 배치계획에 적용되었다.
3) 단위세대 계획
단위세대는 전면 발코니와 후면 복도를 증축하여 확장했다. Fig. 5와 같이 102동의 단위세대는 북측 으로 실을 추가하고 남측으로 발코니를 확장하였으 며 철거한 기존 복도를 대신해 계단식 코어를 추가 하였다.
4) 시공 계획
시범 프로젝트의 시공순서는 (1) 기존 마감재 및 비 구조재 철거, (2) 기초보강 및 확장구간 구조체 설치, (3) EV 및 계단실 설치구간 구조체 철거, (4) 코어 구
간 구조체 설치공사로 설정되었다.
3.2 BIM기반 리모델링 설계 프로세스
BIM모델을 작성하기 전에 고려해야 할 사항은 BIM모델의 최종 분석내용과 분석내용에 따른 모델링 구성방법이다. 시범 프로젝트의 모델링 순서와 세부 분석표를 다음과 같이 설정했다.
(1) 리모델링을 고려한 BIM모델 작성 ① 변경전 BIM모델 작성 ② 철거부분과 존치부분 구분 ③ 존치부분에 증축부분 추가작성 ④ 공정별 물량산출
(2) 4D 공정 시뮬레이션 ① 공정표 작성 ② 공정정보 추가 ③ 공정표와 모델 연계 ④ 4D 공정 시뮬레이션 실행 (3) BIM기반 일영분석 비교
① BIM기반 일영분석
② 기존 일조권 분석결과와 비교 (4) 지하주차장 구조 간섭검사
① 기존 구조체 현황 파악 ② 지하주차장 증축 간섭 검사
이상의 모델링 작업 순서는 각각의 분석목표에 따 라별도의 과정이 추가적으로 필요하다. 특히 Fig. 6과 같이 4D 공정 시뮬레이션 부분은 리모델링 설계의 특 징을 가장 잘 나타내고 있으며 다른 분석 목표에 비해 고려해야 할 요소가 많다. 그러므로 4D 공정 시뮬레 이션 작업단계는 시범프로젝트에서 가장 고려해야 할 작업단계이다.
Fig. 4. 지하주차장 증축 방법.
Fig. 5. 변경전후 단위세대 평면도.
Fig. 6. 시범프로젝트 실행 순서.
1) 시범프로젝트의 BIM 모델 특징 (1) 리모델링을 고려한 BIM모델
① 변경 전 모델 / 변경 후 모델 구분
② 기존 모델의 철거부분 / 존치부분 구분 (2) BIM기반 분석내용
① 변경 전, 후 일영 분석
② 철거물량, 증축물량 산출
③ 공정표 기반의 4D 시뮬레이션
④ 지하주차장 간섭 검토
2) 리모델링을 고려한 BIM 모델의 작성 조건 (1) 모델링 범위
① [변경전] - [철거부분] = [존치부분]
② [존치부분] + [증축부분] = [변경후]
(2) 공동주택 리모델링 공사순서
① 비내력벽철거
② 내력벽추가
③ 기존내력벽철거
④ 마감 (3) 공사진행방향
① 철거공사: 하행
② 증축공사: 상행
3.2.1 단계1: 리모델링을 고려한 BIM모델 작성 이상과 같이 BIM 모델 작성 조건을 설정한 후 모 델링 작업을 실행한다.
시범 프로젝트에서 BIM모델링 작업은 AutodeskTM Revit Architecture 2010, 일영분석은 AutodeskTM Revit2009와 (주)디디알플러스의 Sanalyzer v.1.0, 4D 공정시뮬레이션에는 AutodeskTM Navisworks2010과 MicrosoftTM Project2007을 사용하였다.
먼저 시범 프로젝트를 구성하는 BIM모델의 종류를 다음과 같이 구분하였다.
① 변경전 단위세대 모델
② 변경후 단위세대 모델
③ 변경전 본동 모델
④ 변경후 본동 모델
⑤ 대지모델
⑥ 변경후 지하주차장 모델
BIM기반 리모델링의 모델에서 동일한 유형의 벽체 일지라도 공사유형이 다르게 적용되는 부분은 속성정 보나 유형이 달라야 식별할 수 있기 때문에 시범 프로 젝트에서는 패밀리의 이름으로 공사유형을 구분했다.
Fig. 7과 같이 패밀리이름으로 구분하여 공사의 유 형을 식별할 수 있으며 이를 기준으로 Fig. 8과 같이 물량산출을 위한 기초목록을 생성시킬 수 있다.
3.2.2 단계2: 일영분석
일영분석은 Revit에서 기본적으로 제공되는 일영시 뮬레이션이 있지만 객관적인 수치화 작업을 위해 일 영분석도구인 Sanalyzer를 통해 결과를 얻었다.
그리고 Sanalyzer의 분석을 실행하는데 상세한 수 준의 BIM모델은 필요하지 않기 때문에 Mass 모델로 건물의 외부형태만을 작성하여 분석했으며 다음 Fig.
9, 10은 리모델링 전 후의 일영분석 결과이다. Fig.
11과 같이 기존 일조권 분석차트와 Sanalyzer의 일영 분석차트는 시간대별 거의 유사한 패턴의 분포를 보 이고 있다.
Fig. 7. 리모델링을 고려한 빌딩요소 구성.
Fig. 8. 공정정보에 따른 빌딩요소의 구분과 물량산출을 위한 기초목록 작성.
Table 3에서와 같이 총 23개의 측정값을 비교하면 총일조량 분석값의 오차는 변경 후 (12)번 측정점에서 65분 차이의 결과를 제외하면 기존 분석값과 BIM모
Fig. 9. Sanalyzer로 분석한 일영분석 차트.
Fig. 10. Sanalyzer로 분석한 일영분포도와 천공도.
Fig. 11. 기존 일조권 분석차트와 Sanalyzer의 일영분석 차트의 비교.
Table 3. 기존 총 일조값과 BIM 총 일영분석값 비교
변경 전
측정점
변경 후 기존값 BIM 분석결과 기존값 BIM 분석결과
총일조 총일조 오차 총일조 총일조 오차
5:18 5:11 -00:07 1 3:49 3:58 00:09
4:52 4:50 -00:02 2 4:35 4:36 00:01
5:08 5:08 00:00 3 4:57 5:00 00:03
5:10 5:07 -00:03 4 5:05 5:05 00:00
5:34 5:31 -00:03 5 5:22 5:23 00:01
7:29 7:40 00:11 6 5:33 5:43 00:10
7:47 7:48 00:01 7 5:50 5:49 -00:01
8:00 8:00 00:00 8 7:40 7:45 00:05
6:02 6:06 00:04 9 5:01 5:04 00:03
5:18 5:21 00:03 10 4:51 4:53 00:02
4:37 4:42 00:05 11 4:41 4:43 00:02
2:49 2:41 -00:08 12 0:30 1:35 00:65
2:01 1:57 -00:04 13 1:16 1:12 -00:04
3:29 3:37 00:08 14 3:16 3:40 00:24
4:24 4:17 -00:07 15 4:23 4:20 -00:03
2:17 2:14 -00:03 16 2:34 2:25 -00:09
2:51 2:54 00:03 17 3:08 3:08 00:00
3:43 3:33 -00:10 18 3:49 3:41 -00:08
3:11 3:25 00:14 19 3:26 3:29 00:03
3:45 3:47 00:02 20 4:13 4:09 -00:04
3:58 4:06 00:08 21 4:21 4:26 00:05
4:46 4:49 00:03 22 4:39 4:37 -00:02
5:31 5:36 00:05 23 5:25 5:28 00:03
델 일영분석값이 유사함을 알 수 있다.
기존 설계프로세스에서 일조분석은 기본계획이 완 료된 시점에서 환경분석 전문가를 통해 외주처리를 하고 있는 상황이다. 따라서 BIM모델을 활용하여 일 영분석을 실행한다면 설계 초기에도 설계자에 의해 정량적 분석이 가능하며 확장하여 Ecotech과 같은 도 구를 활용해서 친환경 검토도 가능할 것이다.
3.2 3단계3: 4D공정 시뮬레이션
BIM모델은 빌딩요소들로 구성되어 있고 빌딩요소 는 3D형상정보와 빌딩요소의 속성정보와 연결되어 있 다. 이러한 특성은 빌딩요소별 물량을 산출할 수 있을 뿐만 아니라 공사종류와 공정표를 연결하여 공정 시 뮬레이션을 실행할 수 있다.
공정시뮬레이션을 실행하기 위해서는 먼저 공정에 따른 공정표와 공정시뮬레이션에 필요한 모델이 필요 하며 Navisworks2010에서 두 가지 정보를 연결할 수 있다.
공정표의 TaskSet과 모델의 SelectionSet을 연결하 기 위해서는 동일한 리모델링 공정이름으로 정의되 어야 하기 때문에 Table 4와 같이 공통작업 이름을 설정한 후 공정정보의 이름을 Table 5와 같이 정의하 였다.
Fig. 12(a)와 같이 MS-Project에서 공정표를 정의하 고 Fig. 12(b)와 같이 Naviswork2010의 4D 공정 시 뮬레이션을 실행할 수 있다.
Table 4. 공통작업이름 설정
No. Type Name Task Contents
1 Activity
철거
DEMO Demolish 2 Activity신축
NEWC New construction 3 Activity기존
EXIST Exit4 Range
확장
EXTEND Extend5 Range
증축
ADD Addition6 Object
마감
1 FIN1 Finish1 (handrail) 7 Object마감
2 FIN2 Finish2 (finishing) 8 Object마감
3 FIN3 Finish3 (door...)9 Object
조적
MASON Masonry10 Object
베란다
CANTI Cantilever 11 Object쓰레기
DUST Dust chute 12 Object계단
STAIR Stair 13 Object내력벽
BWALL Bearing wall 14 Object비내력벽
LWALL Light wall15 Object
코어
CORE CoreTable 5. 공정정보 이름 정의
1. Task1 (
마감철거
)T1-1 DEMO_EXIST_FINISH1
기존핸드레일철거
T1-2 DEMO_EXIST_FINISH2
기존바닥
,마감 철거
T1-3 DEMO_EXIST_FINISH3
기존 개구부 철거
T1-4 DEMO_EXIST_MASON
기존 조적 철거
2. Task2 (
기존 계단실
,복도
,슬래브 철거
) T2-1 DEMO_EXIST_CANTI기존 복도 난간 철거
T2-2 DEMO_EXIST_DUST
기존쓰레기투입구 철거
T2-3 DEMO_EXIST_STAIR
기존 계단실 철거
3. Task3 (
평면 증축
) T3-1 NEWC_EXTEND_BWALL내력벽 시공
T3-2 NEWC_ADD_CORE
코어부 시공
4. Task4 (13
층 증축
)T4-1 NEWC_ADD_BWALL@13 13
층 내력벽 시공
T4-2 NEWC_ADD_CORE@13 13층 코어부 시공
5. Task5 (
코어내력벽 철거
) T5-1 DEMO_EXIST_CORE기존 내력벽 철거
T5-2 DEMO_EXIST_BWALL
기존 코어부 철거
6. Task6 (
마감공사
) T6-1 NEWC_ADD_MASON조적벽 시공
T6-2 NEWC_ADD_FINOSH3
개구부 시공
T6-3 NEWC_ADD_FINOSH2
바닥마감 시공
T6-4 NEWC_ADD_FINOSH1
난간 시공
Fig. 12. (a) 공정표, (b) 4D공정시뮬레이션.
Fig. 13. 공통의 공정이름으로 구성된 공정대안.
위에서 정의한 공통작업이름으로 연결된 공정표와 BIM모델은 공정표를 수정하는 대로 공정 시뮬레이션 을 실시간으로 확인할 수 있기 때문에 다음 Fig. 13과 같이 서로 다른 세가지 유형의 공정대안을 구성하여 공정 시뮬레이션을 확인할 수 있다.
4D 공정 시뮬레이션은 기존 설계프로세스에서는 검 토할 수 없는 요소이며 설계자는 공정에 대해 고려할 필요가 없고 단지 시공단계에서 필요한 관리요소이다.
BIM모델을 활용한 4D 공정 시뮬레이션으로 최적 화된 공정을 정의하는 데는 한계가 있다. 그러나 공 정시뮬레이션을 통해 시각적으로 확인하고 의사소통 을 할 수 있다면 설계과정에서 시공단계에 발생할 수 있는 오류를 줄일 수 있는 대안을 계획할 수 있을 것이다.
3.2.4 단계5: 간섭검사
간섭검사에는 설비요소 간의 간섭검사와 설비와 구 조요소와의 간섭검사 그리고 골조간의 간섭검사로 구 분된다.
공동주택에서 설비요소는 주로 샤프트를 통해 배치 되기 때문에 골조간의 간섭검사에 비해 중요도가 상 대적으로 떨어지며 시범 프로젝트에서는 지하주차장 과 공동주택동의 골조간의 간섭검사를 실행 범위로 설정하였다.
해당 프로젝트의 증축방식은 기존 건물의 기초를 확장하고 지하주차장을 설치하도록 구성되기 있기 때 문에 지하 구조물과의 간섭은 리모델링 설계에서 고 려해야 할 중요한 요소이다.
그러나 시범 프로젝트는 기획설계 단계에서 수행되 기 때문에 간섭검사에 필요한 상세한 구조도면을 참 조할 수 없었다. 그래서 지하주차장의 개략적인 구조
평면도를 참조하여 구조 프레임을 동일한 크기로 작 성했다.
비록 제한적이긴 하지만 2차원 도면에서 파악하기 어려운 부분의 구조상황을 Fig. 14와 같이 3차원 카메 라 뷰에서 확인할 수 있다.
4. BIM기반 리모델링설계 프로세스
BIM기반 리모델링 설계에서 얻을 수 있는 이익은 설계초기 단계에 많은 전문분야의 참여자들의 의사결 정을 도와줄 수 있는 환경을 제공하는 것이다.
시범프로젝트는 단계적 실행목표에 따라 고려해야 할 사항이 가장 많은 단계인 4D 공정시뮬레이션 실행 을 목표로 BIM모델을 작성했다. 이러한 절차는 시범 프로젝트를 효과적을 실행하기 위한 절차이며 BIM기 반 리모델링설계 프로세스로 볼 수 없다.
그러므로 시범프로젝트의 실행 결과를 종합해 볼 때 리모델링 설계프로세스는 다음과 같은 순서를 따 르는 것이 바람직할 것이다.
(1) 설계초기에 MASS모델기반의 친환경분석 (2) 공정정보가 포함된 BIM모델 작성
(3) 개략적인 물량산출과 공정을 고려한 계획안 마련 (4) 기본설계단계에서 발전된 건축모델의 대안 작성 (5) 대안비교를 통해 최종 계획안을 결정
(6) 건축모델을 기초로 구조모델 작성 (7) 구조 및 MEP요소간 간섭검사
이러한 일련의 과정을 거치면서 BIM 모델은 각각 의 설계단계에서 연관성을 지속적으로 유지시킬 수 있기 때문에 2차원 도면과 비교하여 다양한 대안을 작 성하여 시공단계에서 발생할 수 있는 오류를 최소화 할 수 있다.
5. 결 론
시범 프로젝트에서 BIM모델을 활용하여 일영분석, 공종별 물량산출, 4D 시뮬레이션, 간섭검사를 수행했 다. 그러나 제한된 도면정보를 참조하여 실행했기 때 문에 상세한 물량산출이나 구조 요소간 간섭검사를 수행하는데는 한계가 있었다.
그리고 분석방법에 따라 사전에 고려해야 할 기준 과 모델을 구성하는데 필요한 다양한 유형의 정보와 전문가의 참여가 준비되어야 한다.
BIM기반 리모델링 설계는 이러한 복잡한 설계프로 Fig. 14. 구조프레임 모델의 간섭과 카메라 뷰 설정.
세스에서 설계정보를 효과적으로 관리하고 공유할 수 있게 해주며 다양한 분석결과를 통해 많은 참여자들 의 의사결정을 지원할 수 있도록 도와준다.
해외에서는 BIM기반 Renovation을 통해 BIM모델 의 다양한 적용사례를 볼 수 있다. 가장 대표적인 사 례로 1990년대 핀란드의 HUT-600 프로젝트가 유명 하며 GSA의 Dirksen법원청사의 리노베이션의 경우 거주자들의 이주 시뮬레이션에도 BIM모델을 활용했 다(GSA, 2009).
최근 Sydney Opera House의 Renovation 사례에 서는 기존 시설물의 현황을 파악하기 위해 레이저 측 량기술을 도입하기도 했다(Greg Corke, 2009).
선진국의 사례에서와 같이 증가하고 있는 리모델링 시장에서 BIM기반 설계기법을 적용한다면 기존 설계 프로세스에서는 수행할 수 없는 많은 장점을 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 그밖의 건축물 리모델 링 설계에서도 BIM기반 설계의 장점을 파악하기 위 한 후속 연구가 진행되어야 할 것이다.
참고문헌
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3.황영규, 김경래, “친환경 리모델링 철거공사 프로세 스모델개발”, 한국건설학회논문집, 2008.
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5.한국리모델링협회, “리모델링총설”, 한국리모델링협
회, 2008.
6. 4D CAD Research Web Site, (http://www.stan- ford.edu/group/4D/projects/calvin/PM4D.shtml) 7. GSA, Everett M. Dirksen U.S. Courthouse, 2009,
Website, (http://www.gsa.gov/Portal/gsa/ep/contentView.
do?contentType=GSA_BASIC&contentId=19083) 8. Greg Corke, Remodeling an icon, Website, (http://
aecmag.com/index.php?option=com_content&task=
view&id=212&Itemid=35&limit=1&limitstart=0)
이 상 헌
1993
년영남대학교건축공학과학사2007
년경희대학교건축공학과석사 현재한양대학교건축환경공학과박사 관심분야과정: Architectural Design Process,
BIM, Collaboration
김 인 기
1975
년고려대학교건축공학과학사2008~
현재한국초고층학회자문위원2010
년~
현재현대종합설계건축사사무소 전무관심분야
: BIM,
리모델링,
에너지세이빙설계기법
,
엔지니어링협업프 레임워크,
하이브리드건축시스 템,
초고층시스템강 성 덕
2009
년고려대학교건축공학과박사2009
년~
현재현대종합설계건축사사무소기술연구소부서장
관심분야
: BIM
설계기법,
초고층시스템
,
엔지니어링통합기술,
대공간 건축물시스템민 병 직
1973
년한양대학교건축공학과학사2004
년~
현재현대종합설계건축사사무소대표이사
2009
년~
현재(
사)
한국리모델링협회2010
년부회장~
현재빌딩스마트협회회장 관심분야: BIM,
리모델링,
친환경설계기법
,
엔지니어링 협업통합기 술,
지능형CAD,
초고층건축물 설계기법남 상 철
1992
년한양대학교건축공학과학사2008
년~
현재현대종합설계건축사사무소전략기획본부부서장
관심분야
: BIM
기반설계기법,
리모델링 설계기법
,
그린홈 설계기법,
대공간건축물설계기법
