A Study on the good use of Construction Management Model based on BIM

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(1)CM( Cons t r uc t i onManage me nt ) 에의 효율적 BI M활용에 관한 연구 A St udyont hegoodus eofConst r uc t i onManage me ntMode lbas e donBI M. 민 영 기. *. 김 경 준. * *. Mi n,Young-Gi Ki m,Kyung-J un. ………………………………………………………………………………………………………………………………… Abs t r ac t The CM( Cons t r uc t i on Manage r )ofD-uni ve r s i t y has be e ns e e ki ng t he advi c e ofmy BI M-t e am t o adoptCM( Const r uct i on Manage me nt )and BI M be s tpr ac t i c e st oi mpr ove pr oj e c tde l i ve r yr e s ul t s ,and has aut hor e d be s tpr ac t i c er e por t sf or s pat i al val i dat i on,BI M,3D,4D and5D pe r f or manc e . Bui l di ng I nf or mat i on Mode l i ng( BI M)Pr oc e s s,I nt e gr at i on,and Adopt i on l ooks atBI M i mpl e me nt at i on f r om a company and pr oj e c tl e ve ll ayi ngoutapr oce s sf orc ompani e st ouseBI M. Fol l owi ngt hi sst udi e s ,par t i c i pant swi l lbeabl et o: 1.BI M par t i c i pant s has be e nc r e at i ng a BI M pr oce s s di agr am f ora pr oj e c t ,and has be e ne val uat i ng and se l e c t i ng pr oce s s opt i onsf oras pe c i f i cBI M pr oj e c t . 2.BI M par t i c i pant s has be e n de s c r i bi ng t he r ol e s and r e s pons i bi l i t i e s ofpar t i c i pant si nt he BI M pr oc e s s,and has be e n c ommuni c at i ngt heBI M pr oc e s st omanage me nt ,col l e ague s,andpr oj e c ts t ake hol de r s . 3.BI M par t i c i pant s hasbe e ni de nt i f i e dc ons i s t e ntf ac t or si nf l ue nc i ng BI M r e t ur n on i nve s t me ntatt hepr oj e c tl e ve land t he c ompanyl e ve l ,andhasbe e nout l i ni ngapr oc e s sf orBI M adopt i onont hepr oj e ctl e ve landc ompanyl e ve l .. ………………………………………………………………………………………………………………………………… 키워드 :BI M,건설사업관리,CM적용 BI M모델 Ke ywor ds:Bui l di ng I nf or mat i onMode l i ng,Cons t r uc t i onManage me nt ,BI M f orCM. …………………………………………………………………………………………………………………………………. 1.서 론 1). 유지관리에 이르는 건설 프로젝트에서 주요한 개념으로 다가오고 있다.BI M은 건축생산 초기의 기획으로부터 설 계,시공,유지관리의 각 수행 단계를 통합할 수 있는 역. 1. 1연구의 목적 근래의 건설현장은 점차로 신기술,신재료,신공법에 따른 다양한 변화에 대응하여 복합화되고 대형화되고 있 으며,이에 따라 건설초기에서부터 합리적인 건설을 위해. 할로 인식되고 있으며,프로젝트 시작과 동시에 기획 의 도에 맞는 설계 검토부터 시공 및 유지관리에 이르기까 지 전분야에 걸쳐 주도적 업무를 수행하는 주요한 역할. 서 여러 분야의 적절한 조직을 구성하여 성공적으로 수 행하고자 하면서,건설현장에서 사용되는 각 분업주체들 간의 상호 정보들의 교환 방식이나 작업방식 및 관리방. 을 할 것이며,또한 공공시설물에 입체형 설계와 생애주 기를 반영하는 고품질의 BI M 건축기법이 단계적으로 확 대될 것으로 본다.. 식이 연구되고 시도되고 있으며 이에 따른 양 또한 방대 해지고 있다.이에 따라 해외 건설현장의 경우는 정보통 합 및 활용을 위한 3D CAD 기반의 BI M ( Bui l di ng. 국내의 경우는 건축설계 및 친환경분석,건축시공 및 건설사업관리( CM) ,엔지니어링 분야 등에서 각기 다른 목적으로 BI M이 활용되고 있으며,이에 본 논문에서 다. I nf or mat i onMode l i ng) 으로 빠른 전환이 이루어지고 있으 며 시장상황 역시 그 흐름을 가속화 시키고 있다. 최근의 BI M은 단순한 2D의 3D 구현이 아닌 후속적. 루고자하는 주안점은,BI M 프로젝트에서 설계과정의 획 일적인 순서에 따라 BI M 업무를 정리할 수 없는 한계성 을 전제로 하고,건설프로젝트의 설계 및 시공분야에 국. BI M이 시도되고 있으며, 특히 " I nt e gr at e d Pr oj e c t De l i ve r y( I PD,통합 프로젝트 발주) " ,“ Le an pr i nc i pl e s ( 최소 비용,최소 시간 및 최소 작업으로써 최대의 효과. 한되어 진행되어 오던 건설산업에서의 BI M의 활용에 관 한 사례를 분석하는 것이고,이에 따라 건축 설계단계에 서 발생하는 발주자와 여러 사업 참여자들의 의사결정과. 달성) "등의 화두는 건축생산 초기에서부터 건설현장 및. 설계업무를 지원하기 위한 BI M프로세스 정립과 그 활용 안 모색하고 BI M 프로젝트 참여자가 수행해야할 업무를 제안하는데 목적이 있다.. *정회원,두원공과대학 디지털건축인테리어과 외래교수 **정회원,두원공과대학 디지털건축인테리어과 교수. Jour nalofTheKor eanDi gi t alAr chi t ect ur e․I nt er i orAssoci at i onVol . 10No. 3/2010.12.. 87.

(2) 민 영 기,김 경 준 고 새로운 자본 시설의 건설과 운영을 시연할 목적으로 다양한 컴퓨터 소프트웨어 데이터 모델의 사용과 개발이. 1. 2연구의 방법 및 범위 연구의 방법은 실제 본 연구자가 프로젝트를 수행하면 서 현장 건설사업관리 책임자 및 BI M 담당자와의 의사 소통과정에서 건설사업관리를 위한 BI M 프로세스와 작. 라고 정의하였다.즉,BI M이 단순한 하나의 정보모델이 아닌 건축물의 전 생애 주기 동안 생성되는 정보를 교환 하고 재사용 하는 일련의 전 과정을 통합하는 시스템으. 업범위 및 수준을 결정하면서 효율적인 건설사업관리 BI M 모델작성 및 문제점 수정을 거쳐 현장에 적용한 내 용을 기준으로 연구를 진행하였다.. 로 보고 있다.. 연구의 범위는 최근의 수많은 논문을 통해 건축생산 전반에 걸친 각 분야에 BI M 적용을 논의하고 있는 만큼 건축시공 초기단계에서의 시공 및 건설사업관리 분야의. 정부 조달청은 장기적 관점의 단계별 추진계획 작성하 고,전문적 위탁연구를 단계적으로 시행하여 BI M 발주지 침 마련하고자 하며,BI M 전담팀을 구성하여 지속성 확. BI M 관련 기존 연구논문을 고찰하여 다음과 같이 연구 의 범위를 결정하였다. ( 1 )2D 도면의 3D BI M모델화. 보하면서 관련기준을 개정하여 설계업체의 BI M도입 지 원하고자 하는 목표하에 단계별 추진전략을 발표하였다.. -2 D도면 오류검토로서 도면의 정확성 향상 ( 2 )시공성 검토를 위한 CM 요청 대응 -공정별 3D 간섭 체크로서 시간절감,비용절감. 2. 2정부 조달청의 BI M 추진계획. 시설사업 혁신 및 재정집행관리 강화. ( 3 )물량산출 -BI M 물량산출과 기존물량산출 비교 ( 4 )공정관리 -BI M을 적용한 공정시뮬레이션과 현장 공정 비교 ( 5 )발주처에 대한 CM 보고방식 -그래픽 시뮬레이션으로 효율적인 시각화. ( 장기계획) 시설사업 전체로 BI M적용을 확대하여 업무혁신. [ 중기계획] 4D( Cost )설계관리시스템 구축을 통한 예산절감. 2.이론적 고찰 2. 1BI M의 정의 BI M은 1 970년대 후반 Ge ogi aI ns t i t ut eofTe c hnol ogy 의 Char l e sM.Eas t man 교수가 Bui l di ng Pr oduc tMode l 이란 용어를 사용하기 시작한 것이 용어탄생의 계기가 되었고,이후 J e r r yLai s e r i n 에 의해 건물의 각종 정보를 디지털 포멧으로 교환하는 디지털 표현기법의 일반적인 명칭으로 널리 알려지게 되었으며,198 7년 Gr aphi s of t사 의 Ar c hiCAD가 최초로 Vi r t ualBui l di ng의 개념을 제시 하면서 그 용어가 사용되기 시작하였다. BI M( Bui l di ng I nf or mat i on Mode l i ng) 은 “ 건축설계를 2D에서 3D로 한 차원 격상시키고 건축물의 전 생애주기 동안 발생하는 정보를 통합적으로 관리하는 기술로 건축 1 ) 공사의 품질향상에 기여” 할 수 있는 개념이다. NI BS2)에서는 Bui l di ng I nf or mat i on Mode l i ng으로 명 명하고 건축물의 물리적이고 기능적인 특성의 디지털 표. 현이라고 정의하고 있다.이는,건축물 전체의 전 생애주 기에 있어서의 프로젝트와 관련된 자재 및 시공 정보 등 을 전산화된 언어를 통하여 기능적 물리적 특성 등을 연 계시키고,이러한 정보 등을 토대로 하여 3차원 모델 등 을 통하여 건축물 생애주기관리에 활용하는 수단으로 보 고 있다. 미국 조달청 GSA3)에서는 건축물의 디자인을 문서화하 1)조달청,보도자료,201 0.4 .15,p1 2) NI BS,Nat i onalBI M St andr e d V1. 0 -Par t 1 : Pr i nc i pl e s ,and Me t hodoi ogybyNI BS. 88. 추진 계획. [ 단기계획] BI M적용 확대를 통한 설계품질 향상 그림 1 .정부 조달청 BI M 추진 계획. ( 1)단기계획( 2010 ～ 2 012년) ' BI M적용 확대를 통한 설계품질 향상' 을 목표로 Tot al 4 ) 대상 건축공사 중 총공사비 5 00억원 이상의 턴 Se r vi c e 키 또는 설계공모로 발주하는 공사를 대상으로 BI M을 도입을 추진하고 있다.이를 위한 방법으로 ' 적극적 마케. 팅을 통해 BI M발주를 촉진' ,' 연차별로 BI M 발주지침을 개발' ,' BI M 적용시 인센티브 제공' 을 제시하고 있으며, 3D설계를 적용하여 수요기관 만족도 향상과 민간 부문의 BI M 인프라 조성을 촉진,설계단계에서의 다양한 검토로 설계품질 향상을 기대효과로 보고 있다. ( 2)중기계획( 2013 ～20’ 15년) ‘ 4 D( Cos t ) 설계관리 시스템 구축을 통한 예산절감’ 을. 3) GSA,GSA Bui l di ng I nf or mat i on Mode l i ng Gui de Se r i e s , 01-GSA BI M Gui deOve r vi e w,2 006 . 11 4)Tot alSe r vi c e:조달청이 공공기관의 청사,전시관 등 공사를 기획에서 시공 및 사후관리까지 대행하는 제도로 작년 한해 2조 9천억원( 72 건) 의 사업을 수행.국립현대미술관,디지털도서관,대 전지방경찰청 등의 공공건축물이 그 결과물임.조달청,보도자료, 201 0.4 .15,p1. 한국 디지털 건축․인테리어학회 논문집 Vol . 10No. 3/2 0 10 .1 2 ..

(3) CM( Const r uc t i onManage me nt ) 에의 효율적 BI M활용에 관한 연구 목표로 Tot alSe r vi c e대상 총공사비 50 0억원 이상 건축 공사를 대상으로 하며,BI M발주 사업을 전문적으로 관리. 정부는 점차로 3D모델의 작성기준,납품기준 등 세부 적인 발주지침을 마련하여 공공기관에 Be s t Pr ac t i ce 를. 할 전담팀 구성하여 3D모델 데이터를 활용한 사업관리 시스템 구축하여 Tot alSe r vi c e원가관리 및 일정관리를 향상시키며 시공단계의 설계변경을 최소화하여 예산낭비. 제공하며,국토해양부의 ‘ 건축분야 BI M적용가이드’ 를 바 탕으로 설계품질 향상,녹색건설 확대,건축디자인 향상 등 BI M의 효과가 발휘될 수 있도록 명확한 발주지침을. 요인을 제거하고자 한다. ( 3 )장기계획( 201 6년 이후) ‘ 시설사업 전체로 BI M적용을 확대하여 업무혁신’ 을 목. 개발하여 BI M 품질을 강화할 수 있도록 유도하고 있다. BI M은 3D에 기반을 두고 있으며,현재는 3D 기반의 BI M의 입체적인 시뮬레이션을 통해 시공단계에서의 사. 표로 모든 건축공사를 대상으로 BI M 도입을 추진하고 있다.이에 따라 ‘ 공사관리 업무에 BI M 모델데이터 활용’ , ‘ 공사계약 업무에 BI M 모델데이터 활용’ ,‘ 총사업비검토. 전 간섭 및 오류를 미리 파악할 수 있다는 데에 큰 장점 이 있다.더 나아가 건축물의 모든 건설정보를 관리하고, 유지보수단계에 까지 활용 할 수 있는 4D( 물량산출,견적. 업무에 BI M 모델데이터 활용’ 으로 시설사업 혁신 및 재 정집행관리 강화하고자 한다.. 관리) ,5 D( 공정관리) , . . . nD,그리고 시설물 관리시스템과의 통합으로 인한 유지관리까지 활용을 할 수 있다.이러한 이유로 진보를 거듭나고 있는 BI M을 건설현장에서 적용. 2. 3BI M의 활용현황 최근의 건축생산 분야별로 BI M도입과 적용에 관해 많 은 관심과 시도가 있으며,특히 설계와 시공 단계에서 다. 하여 활용함으로써 기획,설계,시공,유지보수단계에서의 효율성의 추구가 가능할 것이다.. 양한 BI M의 실적이 보고되고 있으며 친환경 및 지속가 능한 건축으로 확산되고 있는 것이 현실이다.이러한 BI M이 도입 및 활용되는 경우 설계과정에서부터 각종. 2. 4선행연구 고찰 심진규( 2010. 8) 는 건설사업관리의 성공요인의 우선순위 를 도출하여 건설사업관리에 어떻게 BI M을 적용하면 되. 시뮬레이션을 통해 잘못된 설계를 수정할 수 있고 설계 변경요인이 줄어들어 공기가 단축되고 비용절감 효과가 클 것으로 예상되며,건축물 전 생애주기 동안의 에너지. 는지 실제 사례를 통해 분석하여 그에 따른 방향을 제시 하였다.그 결과 먼저 건설사업관리 전체 업무 영역에서 사업비 관련 업무와 공정관리 업무가 가장 우선되어야. 소모량,설비의 교환시기 등 각 종 정보를 통합· 관리할 수 있는 BI M으로 발전이 예상되고 있는 시점이다.외국 의 경우에서도 미국5),핀란드,싱가폴 등 선진국은 공공. 할 요인으로 평가 되었다.각 세부 요인별로는 ‘ 설계 품 질 및 용역 성과품 검토/ 확인 능력’ ,‘ 건설공사 참여자간 의 의견조정 및 업무협의 능력’ ,‘ 시공성 검토 및 분석능. 발주에 BI M적용을 권장하고 있으며,관련지침을 제정· 운 영하여 공공시설의 효율성을 극대화하고 있다. 우리나라의 경우,조달청은 지난해 4월 ‘ 용인시민체육. 력’ ,‘ 사업비 계획 및 적정성 검토 능력’ ,‘ 합리적 공정계획 수립 능력’등이 가장 중요한 요인으로 평가되었다.BI M 적용 사례 분석을 통해 건설사업관리 특정 업무가 아니. 공원 조성사업‘ 에 BI M을 시범 적용한 바 있으며 국방부, 용인시,LH공사 등 일부 공공기관에서도 발주한 국내 M 발주도 증가 BI M 사례6)가 있으며 매년 공공기관의 BI. 라 전반적인 업무에 적용 가능하며 사업 전체에 영향을 미칠 수 있음을 제시하였다. 전영웅( 2009. 12 ) 은 현장사례를 통해 BI M의 적용 현황. 하리라 전망하고 있다.. 과 가능성을 파악하고 건설현장의 수행단계별 건설정보 관리 흐름과 협업주체별 관리 현황 분석을 통해서 효율 적인 건설현장 관리모델 개발을 위한 구축 방향을 알아. 표 1.국내 BI M 발주현황 공고. 기관명. ‘ 08 . 8. 국방부. ‘ 0 8. 12. 행복청. ‘ 09 . 4. 조달청 ( 용인시). 사업명 ㅇㅇ사업( 용산구). PQ. 복합커뮤니티센터. 설계 공모. 용인시민체육공원조성사업. 턴키. ‘ 08 . 7 대한주택공사 양주· 회천지구 A-1 BL ‘ 09 . 7 대한주택공사 파주· 운정3 지구 A4BL ‘ 09 . 9 ‘ 10 . 4. 서울대학교 병원 전력거래소. 비고. 서울대학교 병원 지하복합 진료공간 전력거래소 본사 사옥 지방 이전. 설계 공모 설계 공모 BTL 설계 공모. 5)미연방 조달청( GSA) 는 작년 한 해 전체 프로젝트의 30 % 정 도에 BI M을 적용하고 있다.조달청,보도자료,20 10.4.15 ,p2 6)조달청,보도자료,201 0.4 .15,p2. 보았으며,그결과 건축물의 3D Mode l i ng을 근간으로 한 2D 도면의 시각화,이를 통한 도면의 오류 및 간섭발생 사전 발췌로 시간적,금전적 손실을 최소화 하고 최소화 된 3D 모델의 물량정보 및 건축정보를 바탕으로 예산 작 성의 정확성을 향상할 수 있는 견적관리가 가능함과 함 께 공사계획 수립단계에서 정확한 도면의 건축정보와 물 량정보로 공사 진해 방향 설정에 확실성을 부여하고 오 시공으로 인한 재시공을 최소화한 부위별 객체 정보를 포함한 BI M기반의 건설정보를 바탕으로 공정관리를 통 한 원가관리,품질관리가 가능함을 제시하였다. 기타 건설사업관리( CM) 에 관련한 BI M 연구로 박광호 ( 2007 ) 는 BI M적용 사례를 통한 BI M의 시공단계로의 확 대 방안에 관한 연구,장세준( 20 07) 은 현장 Moc k-up의 BI M기반 시뮬레이션 기법 적용성 분석하여 효율적 공사 관리 시스템 제시하였으며,건축설계 및 구조설계분야에 관련한 연구로 강현철( 2 007) 은 BI M적용 사례분석에 의한. Jour nalofTheKor eanDi gi t alAr chi t ect ur e․I nt er i orAssoci at i onVol . 10No. 3/2010.12.. 89.

(4) 민 영 기,김 경 준 건설설계업무 통합 모델 개발에 관한 연구,김유리( 20 09) 는 구조설계 단계에서 한국형 BI M 프로세스 적용 방안. BI M의 이해와 BI M의 절차, CM의 범위에서 적용할 수 있는 BI M의 수준 등을 분석 고찰하는 방향으로 그 목적. 에 대한 사례 연구를 하였다.. 이 정해졌다. 그러나, 프로젝트 과정에서 최초의 CM적용을 위한 BI M 모델의 범위와 수준을 규정할 장치나 기준이 없는. 3.BI M 프로세스 설정. 현실에서 목적을 구체화함에는 많은 문제점과 후속 과제 가 발생하였으며 이러한 사항은 다음 장에서 다루기로 하겠다.. 3. 1BI M 프로젝트 개요와 목표 ( 1 )건물개요 -건물용도 :D대 산학협력관 및 기숙사 -건축면적 :4, 360 . 1 7㎡ -건축연면적 :37 , 337. 13㎡. 3. 2프로젝트 수행일정 사전 계획일정은 1주차( 2 010. 1. 18～2010. 1. 24 )작업준비. -지상층연면적 :21, 61 7. 57㎡ -지하층연면적 :15, 71 9. 56㎡ -건축규모 :지하4층,지상7층( 높이 27. 50 m). 로부터 7주차( 2 010. 3. 1～2010. 3. 5)구조부 BI M모델화까지 1차 작업수행과 이후 8주차( 20 10. 5. 10～2010. 5. 14)주요부 마감 BI M모델화부터 12주차( 2 010. 6. 7～2010. 6. 11)결과보. ( 2 )프로젝트의 목표 본 프로젝트를 위한 CM단과의 사전협의에서 BI M의 목표,범위와 수준을 결정을 위해 1차 회의를 가졌으며,. 고 및 BI M활용을 위한 현장교육까지로 정하였다.사전 계획일정은 3단계로 나누었으며,1 단계는 구조부 BI M 모 델의 구축,2단계는 마감부 BI M 모델의 구축,3단계는. 이때 협의된 프로젝트이 목표로,첫째는 BI M의 전반적 이해와 프로세스의 학습으로서, - 골조부분 모델링에 의한 제한적 3D 설계 통한,초. CM에서 요청하는 내부공간 BI M 모델의 구축이었으며, 이후 현장에 CM 적용을 위한 BI M 모델의 배치와 CM요 원의 현장교육과 동시에 CM에 적합한 BI M 자료의 입출. 기 건축공사 CM에서 우선적 시범적용 -건설현장( 설계 및 시공) 에서의 BI M 활용과 비교 -건설사업관리( CM)분야에서의 BI M 활용성 검토. 력 방안 제안이었다. 그러나 실제 수행일정을 협의하는 과정에서 1단계는 BI M 모델화,2단계는 BI M 물량의 산출 및 CM측 물량. -설계 및 시공에의 간섭 및 오류에 대한 각종 검토 둘째는 궁극적으로,건설사업관리 분야에서 BI M의 효 율적 적용 가능성을 검토하며,향후 발전시켜야 할 사항. 비교,3단계는 공정시뮬레이션,4 단계는 CM요청에 의한 기계전기실 MEP 3D와 부분적 내부공간 인테리어 모델 링 및 발주처 프레젠테이션용 BI M 추출이었으며,이에. 도출하고자 함을 목표로 하였으며,이러한 목표는 착공전 설계도서가 완비된 시점에서 CM 책임자의 의지에 따라 착공후 CM에 적용하기 위한 효율적인 BI M모델의 수행. 따라 1주차 ( 2010. 1. 18～2010 . 1 . 2 4) 사전준비로부터 협의 및 보완기간으로 설정한 8주간( ( 201 0. 3. 8～20 10. 5. 8) 의 기 간에도 연속적인 BI M이 수행된 기간을 포함하여 20주차. 방향 예측과 가까운 장래에 BI M이 CM에 적용될 상황 을 고려하여 현장에서의 CM실무자를 대상으로 기본적인. ( 2010 . 6 . 7 ～201 0. 6. 11)BI M 모델 납품 및 최종 평가의 순 으로 프로젝트가 수행되었다.. 표 2.BI M 사전 계획일정 및 실제 수행 일정 비교 수행 주차. 90. 사전 계획일정 사전계획일정. 세부수행과제. 실제 수행 일정 실제수행일정. 세부수행과제. 1. 1. 도면검토 2. 선행 준비작업. 1 . 과제 목표 설정 2 . 수행 일정 검토/ 결정. 1. 일정검토 및 분업결정 2. 도면검토 및 3. 선행작업( 레벨/ 도면배치). 1. 도면자료 접수 및 확인 2. 도면정리 및 분업결정 3. REVI T레벨작업 4. 러프모델작성( 기둥,바닥). 2. 작업범위/ 수준 검토 -기둥,보,슬래브 등. 1 . CM 요구에 적합한 BI M 범위/ 수준 결정 2 . 최소 패밀리 결정. 1. BI M 작업수준 검토/ 결정 2. 구조부 러프모델작성. 1. 러프모델작성( 바닥,보,벽) 2. 주심도 분석 및 REVI T배치 3. 각층 기둥 치수 변환. 3. 골조작업 -기둥,보,바닥 배치. 1 . 3 D 주심도 작성 2 . 기둥,보 배치. 1. 파일관리 검토 2. 구조부 치수정합. 1. 부위별 4개소 파일 분리 2. 보 및 벽 치수 정합변환 3. 현장미팅( 작업 설명/ 협의). 4. 골조작업 -보,바닥 배치. 1 . 기둥,바닥,보 결정 2 . 슬래브,바닥 작성. 1. 구조부 치수정합( 계속) 2. BI M모델과 평면도 비교. 1. 보 및 벽 치수 정합변환 2. 2D평면도 도면오류 검토보고/ 수정. 5. 골조작업 -코어 일부,벽체 등. 1 . 벽 작성 ( 필요부위) 2 . 누락,수정부 검토. 1. 구조부 치수정합( 계속) 2. BI M모델과 단면도 비교. 1. 보 및 벽 치수 정합변환 2. CAD단면도 블록화 작업 3. REVI T 단면뷰 형성 4. 2D단면도 도면오류 검토보고/ 수정. 한국 디지털 건축․인테리어학회 논문집 Vol . 10No. 3/2 0 10 .1 2 ..

(5) CM( Const r uc t i onManage me nt ) 에의 효율적 BI M활용에 관한 연구 표 2( 계속) .BI M 사전 계획일정 및 실제 수행 일정 비교 수행 주차. 사전 계획일정 사전계획일정. 실제 수행 일정. 세부수행과제. 실제수행일정. 세부수행과제. 6. 1. 골조( 구조)모델완성 2. 물량산출 3. 4D 작성. 1 . 구조 BI M 모델 완성 2 . CM 현장 적용. 1. 구조부 치수정합( 계속) 2. 부재별 색인작업. 1. 보 및 벽 치수 정합변환 2. 3D뷰 작성( 단면,평면) 3. 각 부재 색인 작업 4. 현장미팅( 작업 설명/ 협의). 7. 1. CM 구조모델 제출 2. 현장 시연. 현장 BI M데이터 입력. 1. 주심도 도면정합 검토 2. 외벽작성. 1. 주심도 3D뷰 작성 2. 외벽 커튼월 작성. 8. 마감작업 준비 -작업순서 결정 -작업수준/ 범위 결정. 주요부위 마감 표현부 결정. 1. BI M모델 1차 완료 2. 전체도면 정합성 검토. 1. 2차 설계변경도면검토 2. 모델링 수정 3. 일부 배근부위선정/ 배근 4. 보,기둥 마크작성 5. 기초모델링 6. 바닥,기둥,보 레벨 수정작업. 9. 마감작업 -패밀리 소스 작성. 작업 범위/ 수준 결정. 1. 1차철근 배근 2. 1차 물량산출 및 비교. 1. 바닥 레벨 색인 작업 2. CM에서 요청한 2D/ 3D 뷰 작성 3. 현장요청 단면뷰 작성 4. 일부 배근 부위 시트작업 5. 현장미팅. 10. 마감작업 -소요부위 적용. 1 . 주요부 마감 완료 2 . 외벽,기둥,보 등 적용부위 검토. 1. 공정용( 옵션1 )모델작성 2. 대지작성 3. 요청공간 MEP작성. 1. 공정용 파일 분할작업 2. 공정입력 3. 각 공정 3 D뷰 작성 4. 각 공정 일람표 시트작성 5. 대지작업 6. MEP교육지원 및 현장미팅. 11. 내부공간작업 -작업공간( 유닛) 결정 -수준결정 및 모델링. 1 . 일부공간 유닛 결정 2 . 필요부위 3 D 작성. 1. 공정용( 옵션2 )모델작성 2. MEP 현장교육. 1. 공정을 위한 바닥 분할 -옵션2 :단위부재별 분할 2. MEP교육지원 및 현장미팅. 12. 1. BI M모델 완료/ 제출 2. 현장 시연. 1 . 보고서 작성 2 . 현장 BI M 데이터 입력/ 활용. 1. 공정용( 옵션3 )모델작성 2. 각옵션 검토/ 모델결정. 공정을 위한 바닥 분할 -옵션3 :기둥단위별 분할. 13. -. -. 1. 4D시뮬레이션 2. 현장에서 설명회. 1. 4D공정 시뮬레이션 작업 -나비스웍스 작업 2. 현장미팅. 14. -. -. 1. 2차 물량산출 2. CM 물량 비교검토. 1. 물량산출을 위한 보,기둥 수정 2. 물량산출 작업( 산식 추가). 15. -. -. 1. 철근모델링( 계속) 1. 1개 기준층( 기숙사)철근모델링 2. 물량산출 기준에 따른 모 2. 견적 위한 벽 결합 작업 델링 작업 1. 물량산출을 위한 벽 결합 작업 2. 외관 모델링 3. 일람표 작성( 물량관련) 4. 패밀리작성 및 삽입 5. 철근 배근 모델링 6. 현장미팅. 16. -. -. 1. 철근모델링( 계속) 2. 3차( 최종)물량산출완료 3. 외관모델링. 17. -. -. 1. 철근모델링( 완료) 2. 최종 물량 비교/ 검토 3. 외관모델링( 계속). 1. CM 물량과 BI M 물량 비교/ 검토 2. 철근 배근 모델링 3. 외관 모델링,패밀리 작성 및 삽입. 18. -. -. 1. 외관모델링( 완료) 2. BI M 모델 완료. 1. 외관 모델링,패밀리작성 및 삽입 2. 최종작업 REVI EW. 19. -. -. 1. 전체 REVI EW 2. 보고서작성. 1. 작업 일정 REVI EW 2. 보고서 자료 수집/ 정리. 20. -. -. 1. BI M모델 납품 2. 최종평가. 1. BI M 모델 현장배치 2. 현장운영요원 교육 3. 최종 평가. 2 1～. -. -. 지속적인 BI M 운영 지원. 1. 현장운영요원 교육 2. 현장 BI M 데이터 관리지원. Jour nalofTheKor eanDi gi t alAr chi t ect ur e․I nt er i orAssoci at i onVol . 10No. 3/2010.12.. 91.

(6) 민 영 기,김 경 준. 4.CM 적용을 위한 BI M 분석. 검토를 한 결과 설계자 및 발주처의 설계변경 내용은 수 정되었으나 도면의 오류에 대해서는 수정되지 않은 것을 확인할 수 있었다.. 4. 1프로젝트 수행일정 앞서 프로젝트에 대한 일정을 살펴보았다.그러나 BI M 이 수행되는 동안 현장에서의 CM측의 BI M 전담요원이 배치되어 전체 일정 수행간의 프로젝트 과정에 대한 이 해 및 운영에 대한 책임이 불분명해지는 문제가 발생되 었다. 이후,프로젝트 수행과정에서 계획일정보다 8 주가 늘어 난 20 주차에 걸쳐 수행되었으며,최초 작업일정에는 3 월 부터 4월까지는 구조부 BI M 모델을 완성하는 시점에서 현장요원의 배치에 따른 교육과 프로젝트의 목적에 부합 할 수 있는 BI M 최적화 기간 및 효율적인 활용을 위한 세미나 및 협의 기간으로 정하였으나.CM 측에서의 지속 적인 작업 요청과 이에 따른 작업시간 증가로 인해 실제 수행일정에 반영되어 지속되었으며 순수한 BI M 수행기. 그림 2 .2D도면배치 및 도면정합성 사전검토. 간도 늘어나게 되었다. 일정이 증가한 데에는 CM을 위한 BI M 프로세스의 결 정 및 적용,작업별 통합을 목표로 BI M을 이용하고자하 는 해당 CM의 프로젝트 업무와 범위를 결정한 후,이에 따라 BI M의 범위와 수준을 결정하여야 하며,이에 적합 한 프로젝트를 위한 BI M 프로세스 다이어그램을 만들어 서 전체적인 BI M수행의 흐름을 견고히 해야할 것이다. 4. 22D 도면의 3D BI M모델화 및 오류검토 ( 1 )3D BI M 모델화 BI M 수행을 위한 준비과정에서 범위와 수준을 정하는 것이 최우선의 과제였다. 특히 CM분야에서 추구하는. 그림 3.구조부 BI M 작업 및 2 D도면 정합성 검토. BI M 적용 방향에 대한 의사교환이 가장 문제시 되었으 며,당해 현장에서의 CM업무에 대한 명확한 업무의 내용 과 범위가 명시되지 않은 상황에서 BI M 수행은 특수한 목적 즉 ‘ CM 적용을 위한 BI M 프로젝트’ 라는 막연한 과 제 수행을 시작하게 되었다.이후,1 주차～6주차까지 2D 도면에 의한 3 D BI M 모델화 수행과정에서 BI M 프로세 스 옵션의 선택과 차후 그 평가에 대한 의사소통을 위해 주기적인 온라인 협의와 현장협의가 과다하게 지속되는 문제점이 발생하였다. ( 2 )2D도면 오류검토 구조부 적용과정에서 CAD 2D도면을 기준으로 작업하 며,DWG도면의 오류를 모두 점검하고자 하였다.이에 따라 4주차는 2D평면도 및 주심도 등의 도면오류 검토, 5주차는 2D단면도 등의 도면오류 검토 등으로서 2D도면 오류를 검토함으로서 도면의 정확성 향상시킬 수 있었으 며,6주차까지의 BI M모델화 작업기간 중에 CAD도면과 일치하지 않는 부위와 2 D도면의 오류로 판단되는 부위는 별도로 색인작업을 통해 문서로 작성한 후 현장회의를 통해 전달하였다. 또한,설계자로부터의 설계변경도면이 2주 후인 8주차 에 현장에 전달되었으며,CM단과의 현장 회의를 통해,. 그림 4 .BI M모델 추출,도면 오류보고서 일부. 작성된 오류 보고서의 내용과 해당 도면의 부위별 비교. 92. 한국 디지털 건축․인테리어학회 논문집 Vol . 10No. 3/2 0 10 .1 2 ..

(7) CM( Const r uc t i onManage me nt ) 에의 효율적 BI M활용에 관한 연구 이에 따라 CM에서는 오류보고서를 설계자에게 전달되 었으며 이후의 도면에서는 보고서 전 내용에 대해서 도. 도면의 오류 검토 및 수정에 이어 3D 단면뷰의 추출 및 다양한 활용으로서 부재간의 간섭부위를 검토할 수 있었. 면의 오류를 수정하였으며,결국 설계의 변경에서는 도면 의 오류에 대한 검토는 설계자의 즉각적인 발견이 없이 는 이루어 지지 않았으나,CM단의 오류에 대한 보고서로. 다.. 서 협업을 통해 설계자의 도면 수정과 CM과 시공사 간 의 도면검토 시간을 줄일 수 있었다. 2D로 작성된 건축 및 구조도면을 BI M으로 전환하여. 동안에도 사전 점검 및 재시공 가능한 부위에 대하여 3D 단면의 추출 및 활용은 시공단계에서의 공사지연 및 이 에 따른 리스크 등을 현저히 줄일 수 있으며,신속하고. 도면의 정합성 검토하며,구조도면의 정합성 검토에서 전 체 7 0여개 부위에서 도면의 오류가 발견되었고,프로젝트 종료후 설계자와의 협의하에 오류를 수정함으로써 설계. 효과적인 건축주의 의사결정 및 시공자와의 커뮤니케이 션이 가능함을 기대할 수 있다. ( 2)기계 및 전기실의 BI M적용에 따른 현장대응. 에 대한 품질관리차원에서 실질적인 BI M을 적용한 효과 가 검증되었다.이는 설계 단계에서 생성된 3D모델 데이 터가 시공단계까지 연속성있게 이어질 수 있는 초기. 기계실과 전기실의 간섭체크를 통한 공종간의 간섭과 공사비 절감,공기단축,재시공방지,유지관리방법 강구하 였다.기계실 및 전기실의 3D 구조부 공간모델링과 기계. BI M 프로세스과정에서의 BI M기반 설계품질관리에 대한 효율적 사례로 그 의의를 찾을 수 있을 것이다.. 및 전기설비의 3D 공간의 배치로서 2D 도면에서의 공간 사용에의 불합리한 조건을 검토하였으며,이의 결과로서 층고의 조정과 공간의 사전 검토 및 수정을 통해 재시공. 4. 3시공성 검토를 위한 CM 요청 대응 ( 1 )현장요청에 의한 3D 뷰( VI EW)활용 BI M 모델의 완료 후,부위별로 CM에서는 도면으로서. 을 방지할 수 있었으며 이에 따른 공기 절감,불필요한 공사비의 절감 및 향후 3D 모델 데이터의 활용으로써 유 지관리에 대한 방향성을 예측할 수 있었다.. 둘째로,현장요청에 의한 추가 3D 단면을 추출하여 공사전 현장에서의 상황예측이 가능하였으며,공사기간. 이해가 어렵거나 의심되는 부분에 대해서 3D 뷰를 요청 하였으며,이에 따라 6주차에는 단면,평면상의 3D뷰 작 성 및 제출하였으며,7주차에는 전체 건물구조에서 주요 부분인 기둥열을 보기 위한 주심도 3D 뷰를 작성하여 제 출하였다.또한 9주차에는 추가적으로 상세부분과 지하층 부분의 3D 뷰 작성을 요청하여 제출하여 부위별 간섭을 사전에 검토함으로써 발주처,CM,설계자 및 시공자와의 의사소통이 원활하였으며,시공과정에서의 공사지연을 방 지할 수 있어 시간의 절감 및 비용의 절감을 기대할 수 있었다.. 그림 6.기계 및 전기실 간섭체크 주)3D 모델 기계실 및 전기실 공간에 기계 및 전기 설 비 배치를 통한 간섭체크 및 설계 변경. 이는 공사 직전 및 시공과정에서 예측할 수 있는 부위 에 대하여 사전에 3D 모델링을 통해 설계 및 시공의 품 질을 관리할 수 있을 것으로 기대되며,현장에서의 시공 상 문제 등에 대하여 보다 빠른 상황대처를 기대할 수 있을 것이며,이는 시공단계에서의 실질적인 BI M 적용이 가능할 수 있음에 그 의의가 있다. 4. 4물량산출 3D BI M 데이터에서 자동으로 추출되는 개별적인 부위 또는 부품별 수량( 길이,면적,체적 등) 을 목적하는 바에 따라 추출 및 생성과 이에 따른 요구되는 수량을 산출하 였다. 이는 대상 건축물의 경우 기존 견적시스템으로서 수개 그림 5.CM측 요청사례 위) 3 D 평면 및 단면뷰,아래) 지하3층 램프,단면뷰. 또한,3D단면 추출 및 활용성측면에서 첫째로,골조공 사전 골조간의 간섭검토에 활용되었다.본 프로젝트가 골 조에 초점을 맞추어 최대한의 품질을 보장할 수 있는 만 큼 3D모델링 되었으며,이에 따른 골조간의 간섭은 2D. 월간의 수량산출을 위한 견적결과와 비교할 수 있는 기 회였으며,BI M 데이터와 기존 견적과의 층별 수량 비교 에서 차이를 보이는 부위도 있었으나 견적의 방식에서 기준 설정과 향후 현장 상황에 대한 충분한 자료의 비교 에 따른 견적이 전제되고,견적을 위한 3D 모델을 별도 로 구분한 BI M 모델 생성이 된다면,그러한 차이나 오류 에서 있어 충분히 검증될 수 있을 것으로 본다.. Jour nalofTheKor eanDi gi t alAr chi t ect ur e․I nt er i orAssoci at i onVol . 10No. 3/2010.12.. 93.

(8) 민 영 기,김 경 준 와의 커뮤니케이션의 창구로도 이용될 수 있는바,필요시 전체 또는 부위별 3D 공정시뮤레이션의 탄력적 운용의 가능성을 기대할 수 있다. 4. 6발주처에 대한 CM 보고방식 다양한 그래픽 시뮬레이션에 의한 효율적인 시각화는 도면을 기초로 하는 3차원 공간의 이해도가 높은 만큼 발주처에 즉각적인 보고 및 수정에의 의사결정에 도움이 되었다.그 예로 설계 초기단계에서 제시되었던 조감도와 설계사의 발주처 대상 프레젠테이션 자료에서 보완 및 비교하여야 할 부분이나,발주처 측면에서 향후 유의할 그림 7.3 D 모델 철근배근 및 철근양 추출. 공간에 대해 CM에서 필요부위를 결정하여 보고하기를 원했으며 이에 따라 BI M 수행과정 및 수행 후 현장에 BI M 모델이 배치된 시점에서 추가적인 작업을 통해 이 미지를 추출하였다.. 그림3.전체물량의 BI M모델과 일반산출 비교 주)콘크리트,거푸집,철근에 대해 BI M 산출물량과 일반 산출울량의 비교 검토. 또한,3D 철근배근을 통해 기존의 2D 배근에 따른 공 사의 오류 등을 최소화 할 수 있는 예측된 배근이 가능 할 것이며,별도의 3D 철근배근을 통해 철근 물량에 대. 그림 10 .CM 요청에 의한,발주처 PT용 조감도 및 기계실 이미지 추출사례. 한 정확성을 기대할 수 있을 것이다. 4. 5공정관리 BI M을 적용한 공정시뮬레이션과 현장 공정 비교하였 다.본 프로젝트에서 3D BI M모델 부위중 골조를 대상으 로 3D 공정시뮤레이션을 구동해 보았으며,이를 통해 전 체 공사에 대한 흐름을 파악할 수 있었다.다만,전체 공 사에 대해 3D 모델을 생성하고 세부적인 공정을 대입하 는 것은 본 프로젝트의 목적상 제외되었다.시공전 전체 공정에 대한 3D 시뮤레이션으로 대한 검토는 3D BI M모 델의 수준과 시공사의 세부공정 계획 및 공정에 영향을 미치는 다양한 요인 등이 명확하게 결정되는 시점에서 많은 시간과 인원을 투여하여야 할 것이다.. 그림 11.CM 요청에 의한,발주처 PT용 실내공간 이미지 추출사례. 위와 같은 발주처 보고용 자료는 2010년 11월 현재도 지속적으로 BI M에 보완되는 과정에서 추출되고 보고되 어 지고 있다.이에 대한 세부적인 내용은 공사가 끝나는 시점에서 향후에 논의하기로 하겠다. 5.결 론 본 논문은 BI M 대상건축물을 선정하고 BI M을 수행하 면서 건설사업관리자 측면에서 요구되는 수행 프로세스 와 수행범위 및 수준을 정함으로써 향후 건설현장에서 효율적으로 사용할 수 있는 방향을 연구하고자 하였으며, 다음과 같은 결론을 요약하였다. 첫째,BI M에 대한 올바른 이해로서,BI M은 3D 모델이. 그림 9.Rev i t기반 nwc 파일과 MS PROJ ECT파일의 링크에 의한 공정 시뮬레이션( Nav i s wor k s ). 나 데이터 자체로서 인식되어서는 안되며 건축생상전반 에 걸친 유기적인 작업 형태로서 해당 프로젝트의 BI M 프로토콜을 정립하여 연결해나가는 프로세스로 이해되어 야 하며 CM 분야에서는 전체적인 프로젝트 관리자 입장 에서 다양한 요인에 대응할 수 있는 BI M이어야 한다는. CM 주도하에 3 D 공정시뮤레이션은 발주처 및 시공사. 94. 한국 디지털 건축․인테리어학회 논문집 Vol . 10No. 3/2 0 10 .1 2 ..

(9) CM( Const r uc t i onManage me nt ) 에의 효율적 BI M활용에 관한 연구 것이다. 둘째,골조부분 모델링에 의한 제한적 3D 설계 통한. 는 방법을 동국대학교 산학협력관 시공이 진행되고 있는 바 각 분야의 전문가인 공정관리의 공정표 작성 및 원가. 초기건축공사 CM에서 우선적 시범적용해 봄으로서,복잡 화되어가는 건축물의 형상 및 디테일을 3 D 모델을 통한 디지털화된 Moc k-Up시공으로서 활용될 수 있을 것으로. 관리의 물량검토의 적극 검토되어야 할 것으로 보며,또 한 현장에서의 지속적인 BI M 관리를 통해 현재의 단편 적인 BI M 도입에서 보다 발전된 현장에서의 CM 관리모. 기대된다. 셋째,건설현장( 설계 및 시공) 에서의 BI M 활용측면에 서 설계 및 시공에의 각종 간섭 및 오류에 대한 각종 검. 델을 이어질 수 있도록 해야 할 것이다.. 토를 실행해 보았고,나아가 VE 분야에의 새로운 접근방 식으로도 고려할 수 있으며,가상의 공간에서의 선시공으 로 공사전 다양한 가능성에 대한 예측을 통해 원가관리,. 참고문헌 1.심진규 외2,건설사업관리의 BI M 적용 가능성에 관한 연구, 한국디지털건축․인테리어학회 논문집,제1 0권2호,통권1 9호, 2 010. 품질관리,공정관리 및 안전관리 등에 대한 효율성 및 생 산성을 기대할 수 있다. 넷째,본 프로젝트를 통해 건설사업관리( CM)분야에서. 2.전영웅 외1,BI M기반 건설현장 관리모델 개발에 관한 연구,. 의 BI M 도입에 따른 다양성에 대해 대응해 봄으로써,가 까운 장래 BI M 활용성에 대한 기반을 다질 수 있었고, 프로젝트 대상 현장에서의 BI M 도입으로 건축주에 대한. 3.강현철,BI M사례분석에 의한 건설 업무 통합모델 개발에 관. 제반 보고 등에 활용할 수 있다는 점에서 실질적인 커뮤 니케이션 방법으로 장착될 수 있을 것으로 본다.. 4.김선규,국내 CM시장의 지속적 발전을 위한 CM업체간 전략. 또한,BI M 수행을 위한 프로세스와 이에 따른 적용은 프로젝트 수행에서의 조직화된 통합( I nt e gr at e d Pr oj e c t De l i ve r y,I PD) 이 전제되어야 하며,BI M을 수행하는 조직 들을 효율적인 프로젝트 수준을 정립하기 위해 BI M 초 기에서부터 충분한 의사교환이 되어야 한다.이에 프로젝 트에 참여자는 조직들은 다음과 같은 과정을 고려하여 BI M을 수행해야 할 것이다. 첫째,효율적인 프로젝트 수행를 위한 BI M 프로세스 다이어그램을 구축해야 하며,이에 따라 BI M 프로젝트의 차여주체별 프로세스 옵션의 선택을 명확히 해야 하며, 프로젝트 수행 과정 및 완료 후의 평가방법을 결정해야 할 것이다. 둘째,원할한 BI M 프로세스를 수행하기 위하여 프로젝 트 참여자는 직무에 대한 책임과 그에 따른 역할을 명확 이 하여야 하며,BI M 프로세스에서 전체적인 운영,협력 이 절실히 요구되며 이에 따라 BI M의 성공적인 결과가 기대되는 만큼 프로젝트 이해 당사자 간의 의사 소통이 중요시 될 것이다.. 한국디지털건축․인테리어학회 논문집,제9권3호,통권1 7호, 2 009 한 연구,대한건축학회 학술발표대회 논문집,대한건축학회, 제27 권 1호,2 007 적 협력체계 구축 모델,대한건축학회 논문집,제22 권 1 2호, 2 006 5.조달청,보도자료,20 10. 4. 1 5 6.AGC,AGC Cont r ac t or s’ ' Gui de t o BI M - Edi t i on One , 2 006 . 10 7.GSA,GSA Bui l di ng I nf or mat i on Mode l i ng Gui de Se r i e s , 0 1-GSA BI M Gui deOve r vi e w,20 06. 1 1 8. J ohn Wi l e y & Sons I nt e r nat i onal Ri ght s ,I nc , BI M Handbook,2 008 9.NI BS,Nat i onal BI M St andar d Ve r s i on 1 . 0 - Par t1 : Pr i nc i pl e s,andMe t hodol ogybyNI BS 10.ht t p: / / ae cbyt e s . c om/ bui l di ngt he f ut ur e / 20 07/ BI M_Awar ds _ Par t 1 . ht ml 11.ht t p: / / www. agc . or g. 논문접수일 ( 201 0.02 .18 ) 심사완료일 ( 1차 :20 10.04.1 4,2차 :20 10.09.1 7) 게재확정일 ( 201 0.12 .13 ). 셋째, 성공적인 프로젝트 수행을 위해 해당 BI M 프로 젝트의 수준 결정과 수행조직의 수준에 따른 BI M 성과 물에의 적절한 영향요인을 지속적으로 결정 및 반영하여 야 할 것이다. 프로젝트에서 제시한 BI M 적용방안이 설계단계에서 적절히 수행되기 위해서는 I T관련기술과 각종 소프트웨 어들이 함께 발전되어야 하지만,이러한 기술들이 뒷받침 된다면 프로젝트 전반에 걸친 주요한 의사결정이 많이 일어나는 설계단계에서,사업 참여자들이 보다 적절하고 효율적인 의사결정을 내릴 수 있을 것으로 기대된다.또 한,건설사업관리( CM) 의 시공단계에서 BI M의 적용방안 을 공정관리,원가관리,품질관리,안전관리 등에 접목하. Jour nalofTheKor eanDi gi t alAr chi t ect ur e․I nt er i orAssoci at i onVol . 10No. 3/2010.12.. 95.

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