Practices on BIM-based indoor spatial information implementation and location-based services

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(1)DOI: http://dx.doi.org/10.13161/kibim.2015.5.3.041. BIM기반 실내공간정보구축 및 위치정보 활용 서비스 동향 고찰 Practices on BIM-based indoor spatial information implementation and location-based services 1). 2). 3). 4). 김민철 , 장미경 , 홍성문 , 김주형 Kim, Min-Cheol1) ･ Jang, Mi-Kyoung2) ･ Hong, Sung-Moon3) ･ Kim, Ju-Hyung4) Received September 2, 2015 / Accepted September 12, 2015. ABSTRACT: Increasing size and complexity of indoor structures have led to much more complication in the spatial cognition and situational awareness. Contrary to outdoor environments, occupants have limited information regarding the indoor space syntax in terms of architectural and semantic information as well as how they interact with their surroundings. The availability of such information could give conveniences to both users and managers in various aspects. In order to visualize the exact location of rooms and utilities in 3D, many studies and projects have utilized BIM models because of its promising value of representing building components. In fact, the application of BIM provides definitive spatial indoor data and creates services for indoor space management and navigation. Therefore, this paper aims to provide an overview of practices on BIM-based indoor spatial information implementation and location-based services. It is expected that enabling of technologies, data-rich content and accessibility of information products will accelerate the growth of the spatially-related markets in various fields. KEYWORDS: BIM, Indoor spatial information, Service model, Indoor positioning, Platform, Indoor LBS 키워드: BIM, 실내공간정보, 서비스 모델, 실내 측위, 플랫폼, 실내 LBS. 1. 서론. 편익(예: 인천국제공항사의 인천공항 가이드), 시설물관리(예: 석 영시스템즈의 Navitouch) 및 재난재해 대응 서비스(예: Aventura. 1.1 연구의 배경 및 목적. 의 Physical Security Information Management) 같은 다양한. 2009년 통계청의 발표에 따르면 한국인의 하루 평균 실내공. 비즈니스 모델이 제시되고 있다. 위와 같은 서비스 제공을 위해. 간 체류시간은 21.03시간으로 하루 24시간 중 80% 이상에 달한. 서는 실내공간정보가 구축되어 있어야 하고 서비스 성격에 맞는. 다. 실내에 머무르는 시간이 길어질수록 실내공간의 다양한 요. 적정한 정확도를 가진 측위기술이 융합되어야 한다. 그러나. 소 및 환경이 인간의 삶에 많은 영향을 미칠 수밖에 없다. 또한. 2014년도의 실내공간정보 구축비용은 약 20만m2당 30억 원에 달. 지하시설 연계 복합 건축물 및 대공간 상업시설이 늘어남에 따. 하는 것으로 밝혀지고 있다. 이에 따라 건설프로젝트 참여자의. 라 실내공간의 표현과 이의 이해도 복잡하게 되었다.. 협업을 지원하기 위해 객체단위 건축요소(components)의 정보. 이에 따라 건축물의 내부 위치를 쉽게 파악하기 위한 실내. 를 담고 있는 BIM(Building Information Model)에서 실내공간정. 길안내 서비스와 같이 공간 및 위치 정보를 이용한 위치기반. 보를 축출해 가공하는 사례도 발표되고 있다(예: 디디알소프트. 서비스에 대한 요구도 증가하고 있으며, 실내공간에서의 다양한. 의 Digital space framework 3.0). 온전한 실내 공간 및 위치. 서비스 제공을 위해 안전(예: 버츄얼빌더스의 PalladiON Safety),. 정보 활용 서비스 구현을 위해서는 무엇보다도 서비스 분야 및. 1). 학생회원, 한양대학교 건축공학과 석사과정 ([email protected]). 2). 학생회원, 한양대학교 건축공학과 석사과정 ([email protected]). 3). 학생회원, 한양대학교 건축공학과 석사과정 ([email protected]). 4). 정회원, 한양대학교 건축공학과 교수 ([email protected]) (교신저자). 한국BIM학회논문집 5권 3호 (2015) 41.

(2) 요구에 대한 정의가 명확해야 하고, BIM이 존재하지 않을 경우 공간정보를 생성하는 방법, 서비스 성격에 맞는 적정한 정확도. Table 1 Indoor mapping system based on BIM Type. 와 비용의 측위기술, 국가수준에서 공간정보를 관리하는 체계, 유사한 다수의 시설물을 대상으로 한 서비스를 구축할 수 있도 록 지원해주는 시스템 및 이에 포함된 사용자 인터페이스 기술. enablers. 등도 필요하다.. utilizes previously derived indoor spatial information from public institutions or private enterprises facilitates data management by integrating stored data from different softwares. 이에 본 논문에서는 실내 공간 및 위치 활용 서비스의 연구 및 실무분야를 BIM기반 구축을 포함한 실내공간정보 생성 및. Features supports maintenance and asset management by using the object information built in BIM. barriers. inefficient data processing in massive 3D data manually conducted data processing. 관리, 실내공간정보 활용 서비스 모델, 실내측위기술, 실내공간 정보 활용 플랫폼 및 사용자 인터페이스 기술로 분류하여 각 분야별 동향을 제시하고자 한다. 분야별 시사점과 특허 동향 분 석을 종합해 향후 연구 방향을 제시한다.. 2. BIM을 활용한 실내공간정보 구축 2.1 실내공간정보 구축의 개요 실내공간정보 구축이란 다양한 실내공간정보 기반의 서비스 에서 활용될 수 있도록 기존 자료에 기초하거나 실내공간을 조 사하여 실내공간에 대한 정보를 생성하고 변화된 부분을 탐지하 여 갱신하는 것을 말한다. 실내공간정보 구축을 통해 기존에 존 재하는 데이터 및 정보로부터의 실내지도 구축에 활용할 수 있. Figure 1 Spatial information data extraction (Source: DDRsoft). 으며 실내공간을 기반으로 제공되는 다양한 형태의 실내 위치기 반 서비스 지원에 활용할 수 있다.. 계도구에서 작성된 형상정보인 Mesh, 3Dface, Tin 등의 형태로 추출한다. 형상정보에는 형상의 정의 WCS, UCS, Vector, Point,. 2.2 BIM을 활용한 실내공간정보 구축 BIM을 활용한 실내공간정보 구축은 실내공간의 형상 정보뿐. Face와 속성정보로서 Family, Object, Type, Volume, Quantity 등을 부가적으로 추출하여 데이터를 구축되도록 하였다.. 만 아니라 건축물에서 관리 및 운영되는 다양한 형태의 시설물 및 객체 정보까지 활용할 수 있으며 생성된 데이터를 시설물의. 2.3 레이저스캐닝을 활용한 실내공간정보 구축. 유지관리, 자산관리와 같은 다양한 목적으로 지속적인 활용이. 레이저스캐닝을 이용한 BIM 모델링은 크게 데이터 취득. 가능한 장점이 있다. BIM을 활용한 실내공간정보의 구축에는. (Data collection), 데이터 정합(Registration), 모델링 및 BIM 생. Revit, ArchiCAD 등의 다양한 소프트웨어가 활용되며 3차원 공. 성(Modelling & BIM creation)으로 구분할 수 있다(김민구, 2013).. 간DB는 서로 다른 소프트웨어에서 작업된 데이터를 통합 운영. 레이저스캐닝을 활용한 실내공간정보 구축 장비에는 고정형,. 할 수 있도록 유연한 구조로 설계하여 데이터의 변경 내용을. 무빙카트형, 백팩형, 핸디형, 로봇형으로 총 5가지의 형태가 있. 쉽게 관리할 수 있다. BIM을 활용한 실내공간정보 구축은 아래. 다. 고정형태는 정교한 3차원 실내공간정보 구축을 위한 기술로. 의 표와 같은 특징을 보인다.. 써 고정밀 구조의 실내공간정보를 구축하기 위해 기존 실외의. 기존 도면과 같은 사전 정보가 없는 건축물의 경우 레이저스. 측량기법과 같이 대부분 수작업으로 이루어진다. 무빙카트형태. 캐닝을 통해 실내공간정보 구축이 가능하다. 레이저스캐닝을 이 용한 실내공간정보 구축은 고정밀의 3차원 구조를 추출하기 위 해 사용되던 방법이며 기존 도면과 같은 사전정보 없이 실내공 간정보 구축이 가능하다는 장점이 있으나 장비가 고가이며, 3차 원 스캔 후 스캐닝 작업 후 추출한 데이터를 BIM 데이터로 재가 공이 필요하다. 디디알소프트사는 Add-on으로 개발된 Exporter를 통해 설. 42 Journal of KIBIM Vol.5, No.3 (2015). Figure 2 BIM modeling process using LiDAR scanning (Source: Pingbo Tang, 2010).

(3) 는 1개 이상의 LiDAR(Light Detection And Ranging) 장비를 이. 장비의 이동 및 설치에 제한이 있는 실내공간의 경우 백팩형,. 용한 SLAM(Simultaneous Localization and Map-building) 기. 핸디형 같은 이동성이 좋은 장비가 적합하다. 또한 자동화 및. 술 또는 고가의 정확한 추측항법 센서를 사용하여 정확한 환경. 무인화를 위한 구축 방법에는 로봇형태가 적합하다. 레이저스캐. 정보 수집 위치를 추정해 낼 수 있어, 정확한 실내공간정보 구축. 닝을 활용한 실내공간정보 구축은 아래의 표와 같은 특징을 보. 이 가능하며, 고정형에 비하여 실내공간정보 구축에 걸리는 시. 인다.. 간은 40배 이상 절약이 가능하다. 실외에서 차량이 접근하기 어려운 공간에는 백팩 형태가 활용되고 있으며, 이를 실내공간 에 적용한 기술이다. 실내의 경우 GPS와 같은 절대위치 센서가. Table 3 Indoor mapping system based on laser scanning Type. 없기 때문에 환경정보 획득 위치를 정확히 알기 위해서는 SLAM 과 같은 알고리즘에 의존할 수밖에 없는 단점이 있다. 핸디 형태 는 사용자 편의성이 가장 좋은 형태의 기술이다. 손에 들고 다니. enablers. can be applied in structures without drawings derives spatial information for a complex building utilizes a range of techniques. 는 특성상 사용 가능한 공간정보 측정 센서에 한계가 있고, 환경 정보 위치 보정을 위한 알고리즘이 복잡하여 작성되는 지도의. Features high-speed data processing. requires high equipment costs barriers. 정확도가 다른 방법에 비해 떨어짐에 따라 사용할 수 있는 응용. requires additional data processing for semantic information. 에는 제한이 있지만, 사용자 편의성이 우수하여 낮은 LoD(Level of Detail) 공간정보 구축에 활용되기에 적합한 방법이다. 로봇. 레이저 스캐닝 방식을 활용한 실내공간정보 구축을 활용한. 형태의 경우 무인 시스템을 구현하기 위한 기반 기술로 SLAM. 실내공간/위치 정보 활용 서비스 제공을 위해서는 공간정보 구. 기술이 개발된 원천 분야이다. 다양한 실내공간정보 구축 기술. 축비용, 오차, 속도와 같은 다양한 요소를 고려하여 시설물, 서. 중에 기술적 난이도가 가장 높으나, 실내공간정보 구축 기술의. 비스, 사용자별 필요에 맞는 적정 구축 기술을 선정해야 한다.. 무인화를 위한 기술개발로 그 원천성이 높은 기술이다.. 2.4 드론을 이용한 실내공간정보 구축 Table 2 Indoor spatial information building technologies comparison Category equipment cost [ten million won] sensor measuring efficiency [cm]. Moving cart. Back pack. Handy. Robot. 10 ~ 30 2 ~ 30. 1~5. 0.1 ~ 1. 2~4. Fixed. 로봇 산업에 있어 대표적인 차세대 미래기술로 꼽히는 드론 은 과거 육안으로 확인 가능한 공간 또는 전파 도달거리 내에서 만 운행이 가능했으나, 최근에는 공간정보통신기술과 위성항법 시스템이 결합하면서 가시거리 이상을 비행하며 정해진 목적지 로의 운행이 가능해졌다. 드론을 활용한 실내공간정보 구축은 아래 표와 같은 특징을 보인다.. ~1. ~1. ~5. ~5. ~1. ~ 50. 2,800 ~. -. -. -. ~1. ~ 10. ~ 20. ~ 20. ~ 10. enablers. large space [more than 2 5,000m ]. O. O. X. X. X. barriers. outdoormap linkage. O. O. X. X. X. panorama image. X. O. O. X. X. 3D map. O. O. O. X. △. data building 2 speed [m /s] building accuracy [cm]. Table 4 Indoor mapping system based on drone Type. Features operates in both indoor and outdoor environments. facilitates data derivation process in large space. requires the technologies for autonomous flight and exploration needs to improve accuracy. 드론과 PIX4D를 활용하여 실외 공간에 대한 데이터를 수집하 고 이를 구현할 수 있는 기술이 개발되고 있다. PIX4D는 이미지 처리 소프트웨어로서 수천 개의 이미지를 변환하여 완전한 맵핑 과 모델링을 구현하고, 사진과 지리정보를 2D 및 3D 모델로 변. 정확한 구조정보가 필요한 소규모의 실내공간정보 구축에는. 환하여 제공한다. PIX4D는 드론 뿐만 아니라 일반 디지털 카메. 고정형태의 기술이 적합하다. 도시철도역사, 공항, 컨벤션센터,. 라, 스마트폰 카메라를 이용한 항공 촬영 이미지들을 PIX4D의. 대형 쇼핑몰과 같은 대형시설물의 경우 무빙카트형태의 신속하. 기술을 활용하여 3D화시켜 출력이 가능하다. ARC GIS와. 고 정밀한 측정이 가능한 장비 형태가 적합하며 계단과 같은. AutoCAD 등 사용자가 설정한 형식의 데이터로 저장이 가능하. 한국BIM학회논문집 5권 3호 (2015) 43.

(4) 정당한 근거를 갖는 응용프로그램의 변수를 설정하고 적절한 기술을 배정하는 것이 중요시 여겨진다. 따라서 실내공간정보 활용 서비스 제공시 위의 16가지 사용자 요구사항을 고려한 실 내 측위기술을 선정하여 사용자 요구사항에 부합하는 실내공간 정보 활용 서비스를 제공해야한다.. 3.2 실내측위기반 기술 접근 방식 Figure 3 PIX4D mapper using a drone (Source: Dronelife). 여 추후 실내공간정보 구축을 위한 기술에 중요한 역할을 할 것으로 기대되다.. 측위기술 방식은 아래의 표와 같이 시각적 정보처리, 적외선, 전파식별, 촉각 폴라 시스템, 무선랜 근거리 통신, 초광대역 무 선통신, 음파, 고감도 감지, 가상위성, 기타 무선 주파수, 관성항 법시스템, 지자기 시스템, 생활시설 시스템으로 13개의 실내측 위 기반 기술로 구분할 수 있다(Mautz, 2012).. 3. 실내측위기술 분류 및 동향. Table 5 Indoor positioning technologies outline. 3.1 실내측위 개요 및 사용자 요구 정의. Number. Technology. Typical Accuracy. Typical Coverage (m). Typical Application. 1. Cameras. 0.1mm - dm. 1-10. robotics navigation, metrology. 2. Infrared. cm - m. 1-5. people detection, tracking. 3. Tactile & Polar Systems. µm - mm. 3-2000. 4. Sound. cm. 2-10. 5. WLAN / Wi-Fi. m. 20-50. pedestrian navigation, LBS. 범위, 비용, 생활시설, 시장성숙도, 출력데이터, 개인정보보호,. 6. RFID. dm - m. 1-50. pedestrian navigation. 업데이트속도, 인터페이스, 통합성, 견고성, 유효성, 확장성, 사. 7. Ultra-Wideba nd. cm - m. 1-50. robotics, automation. 8. High Sensitive GNSS. 10m. ‘global’. 9. Pseudolites. cm - dm. 10-1000. GNSS. 10. Other Radio Frequencies. m. 10-1000. person tracking. 11. Inertial Navigation. 1%. 10-100. pedestrian navigation. 12. Magnetic Systems. mm - cm. 1-20. 13. Infrastructure Systems. cm – m. building. 실내측위기술이란 물체 또는 사람의 위치를 확인 및 결정하 고 새 위치로 이동된 대상을 추적하는 기술을 이야기 한다. 실내 측위기술 실내공간정보 활용 서비스에서 핵심적인 요소이며 사 용자의 요구조건과 구체적인 응용프로그램의 사양을 파악하는 것이 필요하기 때문에 정당한 근거를 갖는 응용프로그램 변수를 설정하고 적절한 기술을 배정하는 것이 중요시 여겨진다. 실내 측위기술 선택에 있어 사용자의 요구사항 항목은 정확성, 적용. 용자수, 영향성, 승인으로 총 16가지로 분류할 수 있다(Mautz, 2012). 사용자의 요구로부터 실내측위 기술을 제공하기 위한 설계 계획은 사용자의 요구조건과 구체적인 응용프로그램의 사양을 철저히 파악하는 것이 필요하다.. automation, metrology hospitals, tracking. location based service. hospitals, mines ambient assisted living (AAL). 실내 측위기술은 정확도 및 적용 범위에 따라 다양한 측위기 술이 제안되고 있으며 실내공간정보 활용 서비스 제공을 위한 측위기술 선정시 위 표의 13가지 측위기술 방식 각각의 정확성, 범위, 장단점 등을 고려하여 최적의 기술을 선정할 수 있다.. 4. 실내공간/위치 정보 활용 서비스 분류 및 동향 Figure 4 Indoor positioning technologies User requirements (Source: Mautz, 2012). 44 Journal of KIBIM Vol.5, No.3 (2015). 4.1 실내공간정보 활용 서비스 개요 실내공간정보 활용 서비스란 실내를 대상으로 국민의 생활을.

(5) 편리하게 하는 서비스를 말하며 실내공간과 직간접적으로 관련. ‘GongTrainer’로 구성되어 있으며 자체 3D 저작도구를 기반으. 된 정보를 획득 및 관리하여 유무선 단말 등을 통해 제공하는. 로 이루어져 있다.. 서비스로 정의할 수 있다. 시장조사기관의 보고서에 따르면 전. ‘GongTrainer’는 3D 시뮬레이션 시스템으로써 화재발생시. 세계 실내공간정보 시장 규모는 2014년 약 9억 4천만 달러(약. 위험에 취약한 미세한 부위를 찾아내고 조치하며, 화재를 진압. 1조 9천억 원)에서 2019년 44억 2천만 달러(약 5조 1500억 원)로. 하고 인명을 신속히 구출하기 위한 3차원 GIS 및 BIM 기반 실내. 370% 성장할 것으로 전망하였다(MarketsandMarkets, 2014).. 외 통합정보와 도상훈련 프로그램을 제공한다. ‘GongEgress’. 실내공간정보를 활용한 서비스는 재실자의 위치를 파악하여. 는 실제와 같은 공간 모델링이 가능하며, 추출된 실내공간정보. 제공하는 기본적인 서비스를 바탕으로 국민 안전확보 및 편익증. 를 이용하여 재실자들의 보행을 예측할 수 있어 기 건축물에서. 진, 시설물 관리, 마케팅 및 그 외의 비즈니스 등으로 분류할. 피난에 문제점이 예상될 때 미리 대책을 수립하여 대량의 인명. 수 있다.. 피해를 미연에 방지할 수 있다(Virtualbuilders, 2015).. Table 6 Indoor spatial information service case Category. Features. Safety. safety and emergency services. Emergency rescue service. Convenience. Navigation strategies. visualizing the exact location of building rooms and utilities in 3D and providing more informed navigation strategies. spatial and asset management. Arrangement and management of real estate leases and tenancy using spatial information. PSIM & BEMS. Providing increased control, improved situation awareness and energy management of facilities. Disaster management. Providing occupants with emergency alerts and evacuation routes Changing facilities operation state into emergency. Logistics & Resource tracking. Parcel tracking and management. Location. Identification of one’s location and object search. Surrounding information. Increased awareness of spatial context within an area by providing location and spatial information. Entertainment. Cultural and entertainment services using indoor spatial information. Infortainment. Media and services providing a combination of information and entertainment such as virtual reality services. marketing. Location based advertisement. social networking. social structure made up of individuals connected by the interdependency derived from their locations in the physical world as well as their location-tagged media content. Facilities management & Physical Security Management. Business. Figure 5 GongTrainer used fire suppression and evacuation simulation (Source: Virtualbuilders). 스웨덴에서 개발된 C-THRU는 증강현실 시스템을 장착한 최 첨단 소방 헬멧이다. 증강현실 기술을 활용하여 실내공간의 지 형, 장애물 등의 실내공간정보를 비춰주며 컴퓨터와 실시간 네 트워크를 통해 정보를 전달할 수 있다. 증강현실 뿐만 아니라 구조 활동에 필요한 통신기기, 열 센서, 산소 공급 장치가 장착 되어있다.. 4.2 안전 확보 서비스 실내공간정보를 활용한 안전확보 서비스에는 초고층･초대형 건축물에서의 안전 확보 서비스가 중요한 요소로 작용하고 있으 며, 이를 위한 서비스에는 시설물 내 재실자의 안전 및 응급 상황. Figure 5 C-THRU smoke diving helmet (Source: Hudvision). 시 구조요청 서비스와 화재진압활동 및 구조 활동을 지원하기 위한 소프트웨어와 스마트장비가 있다.. 고령화 시대에 맞춰 보건복지부에서는 실내측위기술을 활용. 버츄얼빌더스(주)의 ‘PalladiON Safety’는 초고층 피난 시뮬. 하여 노인돌봄기본서비스를 제공하고 있다. 혼자 힘으로 일상생. 레이션 ‘GongEgress’와 소방대원을 위한 도상훈련 프로그램. 활을 영위하기 어려운 노인들에게 가사 및 일상활동 지원, 주간. 한국BIM학회논문집 5권 3호 (2015) 45.

(6) 보호 서비스 등을 제공하여 안정적인 노후 생활을 보장하고 가. 인할 수 있다.. 족들의 사회경제적 활동 기반을 조성하는 것을 목적으로 하는. 인천공항 가이드 어플리케이션은 인천공항 이용 승객들의 이. 서비스이다. 이 서비스는 각종 센서를 이용해 독거노인의 활동. 용 편의를 증진하고자 개발된 모바일 어플리케이션 서비스이다.. 상태와 응급상황을 감지하고 비상호출기를 설치해 응급상황에. 버츄얼빌더스(주)에서 개발하였으며 해당 사의 핵심기술인 BIM. 신속하게 대응할 수 있도록 하였다. 계측 센서는 활동감지센서. 모델링 저작도구를 이용해 인천공항의 3D 콘텐츠를 구축하고. 와 화재감지센서 등을 활용하여 사람이 활동하는 움직임과 화재. 이를 바탕으로 모바일 실내 LBS 기술을 적용하였다. 실내 LBS. 상황을 파악해 위급상황에 신속히 대응할 수 있다.. 를 바탕으로 운항정보, 식음료점 정보, 교통약자 안내 등의 다양 한 서비스를 제공하고 있다.. 4.3 편익 증진 서비스 편익 증진 서비스는 대규모건물 및 지하시설, 복합공간 시설. 4.4 시설물 관리 및 재난재해 대응 서비스. 과 같은 복잡한 시설물을 처음 방문한 방문객들이 편리하게 원. 시설물관리 및 재난재해 대응 서비스는 공간 및 자산관리,. 하는 공간으로 이동할 수 있도록 안내하는 사용자 위치 기반의. PSIM 및 BEMS, 재난재해대응, 물류·관제로 분류할 수 있다.. 길안내 서비스가 있다. BIM을 활용하여 실내공간정보를 구축하. 시설물 관리 서비스는 시설물 내의 설비 및 환경 관리, 에너지. 고 위치정보를 활용하여 길안내 서비스를 제공하는 어플리케이. 사용량 관리 등 실내공간정보를 활용한 전반적인 FM(Facility. 션에는 시민청 둘러보기와 인천공항 가이드가 있다.. Management)을 위한 서비스이다.. 시민청 둘러보기 어플리케이션은 전시 및 대관행사가 연중. 최근 초고층, 초대형 건축물이 등장하고 전 세계적인 에너지. 열리는 시민청에 처음 방문하는 이들의 길안내를 위한 3D 길. 절감 노력으로 효율적인 건물 운용 시스템이 필요해짐에 따라. 찾기 서비스이다.. BAS(Building automation system), BEMS(building energy management system) 등의 기술과 융합하여 미래의 발전 가능 성이 높을 것으로 보인다. BEMS는 시설물 관리자가 사용자의 쾌적하고 기능적인 업무환경을 효율적으로 유지･보전하기 위해 ICT 기술을 이용하여 합리적인 에너지 소비가 가능하도록 구연 하는 건물 에너지 제어, 관리, 경영 통합 시스템이다. 실내공간/위치 정보를 활용한 재난재해 대응은 재난재해 상 황을 파악하고 재실자 대피를 지원하며 기계전기설비의 비상운 영 등 재난 상황에 대한 대처를 위한 서비스이다. 재난재해 대응. Figure 7 User interface of Seoul Citizenshall Guide App (Source: Virtualbuilders). 시스템 PSIM(Physical Security Information Management)은 연결되지 않은 다수의 하위 시스템으로부터 정보를 수집하여 하나의 사용자 인터페이스들을 제어하는 엔터프라이즈 레벨의. QR코드를 활용해 지도상의 현재 위치를 확인할 수 있으며. 소프트웨어 관리 프로그램이다.. 목적지를 설정하여 지도상에서 모의주행으로 길 찾기 경로를 확인할 수 있는 기능을 제공한다. 또한 개인의 편의에 따라 2D 또는 3D를 선택하여 지도를 확인할 수 있으며 지도에서 원하는 공간을 선택하여 주요 공간에 대한 대략적인 정보와 사진을 확. Figure 9 PSIM conceptual diagram (Source: Avnetura). PSIM의 핵심은 재난 발생시 현장 상황을 신속하게 파악하기 위해 관련 시스템을 통합하고 한 화면에 구현함으로써 대응 매 Figure 8 User interface of Incheon International Airport Guide App (Source: Incheon International Airport Corporation). 46 Journal of KIBIM Vol.5, No.3 (2015). 뉴얼을 자동 또는 수동으로 구동시켜 골든타임을 확보하여 피해 를 최소화 시켜줄 수 있다. 재난상황에 맞는 대응 매뉴얼을 제공.

(7) 하여 대응절차를 순차적으로 신속하게 알려주어 현장에서 발생 되는 위험 요소를 줄여주며, 유사시 관리자에게 준비된 시나리 오를 제공함으로써 재난상황에 맞춰 효과적인 대처방법을 제공 할 수 있다.. 4.5 비즈니스 서비스 실내공간/위치 정보를 활용한 비즈니스는 위치확인, 주변정 보 제공, 엔터테인먼트, 인포테인먼트, 마케팅, 소셜 네트워킹. Figure 11 Google Tango project indoor scanning and Matterport 3D scanning model (Source: Google). 분야로 분류할 수 있다. 주로 위치정보에 기반한 길안내 서비스 와 함께 주변 상점 및 출입문 위치, 상품의 정보, 마케팅, 쿠폰 이벤트 알림 등의 상업용 서비스로 제공되고 있다.. 유니티 게임엔진을 지원하여 미려한 시각화 작업을 거친 어플리 케이션의 제작도 가능하다. 프로젝트 탱고에 참여하고 있는 기 업 중의 하나인 매터포트(Matterport)는 4,500$의 디지털 카메 라를 활용하여 공간에 대한 3D 이미지를 구성하고 이를 모델링 하여 클라우드에 저장하는 제품과 서비스를 개발하였다. 어플리 케이션으로 카메라가 담은 실내공간영역을 확인한 후 다른 각도 로 나머지 공간을 스캔하는데 하나의 공간을 스캔하는데 약 20 2 분이 소요되며 110m 공간의 3D 모델링 구축에 소요되는 시간은. 1시간~1시간30분이 소요된다. Figure 10 Aisle411 Indoor Location & Commerce Platform (Source: Aisle411). 위치확인, 주변정보 제공을 통한 서비스를 제공하는 기업인. 5. 실내공간정보 활용 플랫폼 분류 및 동향 5.1 실내공간정보 활용 플랫폼 개요. ‘Aisle 411’은 실내 위치정보 기반 플랫폼 기업으로 사용자가 구. 실내공간정보 활용 플랫폼이란 국가나 민간에서 제공하는 실. 매하고자 하는 제품의 매장 속 위치를 빠르고 쉽게 확인할 수. 내공간/위치 정보를 활용하여 관련 서비스를 생성, 실행, 관리하. 있는 어플리케이션을 제작하며, 그 위치에 도달하는데 가장 효. 는 상생이 생태계를 말한다. 실내공간정보 활용 플랫폼은 중앙. 율적인 대안을 제안하고 매장 내 맞춤형 쿠폰 등의 부가적인. 정부, 지방자치단체, 민간 기업이 생성 및 관리하고 있는 실내공. 위치기반 서비스를 신 수익원으로 삼아 성장하고 있다. WiLocation. 간정보 메타데이터 통합관리에 활용될 수 있으며, 특정 유형의. Indoor Navigation Technology라는 업체를 인수하여 Wi-Fi 기. 시설물별 서비스 생성 및 관리 지원과 실내공간정보를 활용한. 반의 실내측위 기술을 바탕으로 매대 관리 프로그램, 상품 등록. 시설물관리, 공간관리, 자산관리 등의 통합 지원에도 활용이 가. 프로그램, 쇼핑센터 실내지도 등의 서비스를 제공한다(이세연,. 능하다.. 2013). 현재 Walgreens, Winco, Foods 등 미국 내 리테일 업체 들과 협약을 맺고 서비스를 진행하고 있다.. 실내공간정보 활용 플랫폼은 국가관리 공간정보 플랫폼, 실 내공간정보 활용 시설물관리 플랫폼, 실내공간/위치 정보 활용. 구글은 지도 서비스인 ‘구글 맵스(Google Maps)’의 새로운. 서비스 플랫폼으로 구분할 수 있으며 플랫폼의 구축 및 관리를. 버전에 실내위치찾기 기능을 탑재하였다. 공항, 쇼핑몰 등 길을. 위해 사용자 인터페이스 및 그래픽처리 엔진 관련기술, 대용량. 잃기 쉬운 대형 건축물 내에서 일반지도처럼 건물의 평면도가. 공간정보 처리기술 등을 필요로 한다.. 나타나고 사용자 위치가 표시되어 이동할 때마다 위치가 갱신된 다. 구글 서비스의 장점은 평면도의 갱신을 건물 소유주가 직접. 5.2 국가관리 공간정보 플랫폼. 도면으로 업로드 할 수 있도록 웹 페이지를 개설한 것에 있다.. 공간정보 오픈플랫폼 브이월드는 국가에서 보유한 방대한 공. 특별한 양식의 제한 없이 청사진, CAD 도면, 평면도 사진 등이. 간정보 및 행정정보를 통합서비스하고 사용자 스스로 새로운. 모두 가능하다.. 서비스를 만들 수 있는 웹 기반의 정보시스템이다. 사용자가 고. 2014년 구글이 발표한 ‘프로젝트 탱고’는 스마트폰으로 주변. 정밀 3D 공간정보 콘텐츠에 직관적으로 접근할 수 있도록. 환경을 3D로 스캔할 수 있다. 실내 지형 어플리케이션 개발이나. Open-API 서비스를 구현하고 있다. 일반인도 손쉽게 사용할. 실제 지형을 배경으로 실행하는 게임을 손쉽게 만들 수 있으며. 수 있도록 Open-API 자동 생성 툴을 지원하여 전문지식이 불필. 한국BIM학회논문집 5권 3호 (2015) 47.

(8) Figure 12 V-world indoor spatial user interface (Source: National Spatial Data Infrastructure). 요하며, Open-API를 사용하기 위한 절차와 시간을 단축하고 있다(National Spatial Data Infrastructure, 2015).. Figure 14 BIM based spatial management (Source: Quartzsys). 5.4 시설물별 실내공간/위치 정보 활용 서비스 플랫폼 인천국제공항사는 분산된 대규모 자산 정보의 효율적 관리를. 우리나라 2D지도와 더불어 25~50cm 해상도의 수치지형도,. 위해 직관적이며 사용하기 쉬운 새로운 통합공간관리시스템을. 항공사진이 탑재되어 있으며 오픈API를 통해 국민에게 무료로. 개발을 추진하였으며 그 결과 인천국제공항 통합공간관리시스. 제공하고 있다.. 템(ASMS)이 개발되었다.. 대부분의 민간 기관들은 구글 지도를 유료로 사용하였으나. 기존의 건축용 3D 뷰어는 속도와 시각화 표현 수준이 일반인. 브이월드의 2D 지도로 대체하면 비용절감이 가능할 것으로 보. 이 사용하기에 만족스럽지 않으며 통합 시스템을 적용하기에. 인다. 이처럼 실외 공간정보를 활용한 다양한 서비스가 제공되. 한계가 있어 직관적인 인터페이스 제공과 3D 뷰어 처리속도 개. 고 있다.. 선을 위해 Unity 3D를 이용한 3D 뷰어를 개발하였다(김언용,. 또한 국가공간정보통합 포털을 단일화시켜 이를 중심으로 다. 2015).. 양한 국가관리 공간정보 플랫폼이 활용될 예정이며 2016년부터 66개 중앙·공공기관, 328종 정보시스템에서 운영 중인 공간정 보를 민간 및 산업에 제공할 계획이다.. 5.3 실내공간정보 활용 시설물관리 플랫폼 BIM 기반 시설물관리 솔루션인 NaviTouch는 3차원 공간을 기반으로 통합관리 및 이동 추적 관리 활용이 가능하며 직관적 인 자산 정보 검색과 자산 위치 검색이 가능하며 분산된 정보를 BIM 기반의 3D 통합 환경으로 운영 관리한다. 또한 사용자 친화 적인 시각적 통합 운영 환경을 제공하며 건축물의 공간을 기반 으로 사용 부서 및 구성원, 자산, 시공이력정보를 조회하고 활용. Figure 15 Incheon international airport integrated management system (Source: KOVI). 할 수 있다. ASMS의 주요 기능은 크게 면적관리, 임대관리, 도면관리로 나눠진다. 면적관리에서는 자산별, 공간별 2D, 3D 면적정보 등 을 표출하고 전용/공용면적을 관리하며 건축물의 증축 또는 개 축시 전용/공영면적을 자동으로 산정한다. 임대관리에서는 자산 별, 공간별 임대 속성정보를 표출하며 임대현황, 공실률을 관리 한다. 도면관리에서는 건물운영도면과 토지 지적도를 2D 및 3D 로 관리하며 도면 변경시 도면이력을 관리한다(김언용, 2015).. 5.5 사용자 인터페이스 및 그래픽처리 엔진 관련 기술 Figure 13 Active FM systems (Source: Quartzsys). 48 Journal of KIBIM Vol.5, No.3 (2015). 2014년 오토데스크사의 게임엔진 회사 빗스퀴드AB(Bitsquid.

(9) 게임에서 사실적인 지형과 인물, 시설물을 만들기 위해 구현 된 광원효과, 랜더링 기술 등이 실제 건축 또는 가상 모델을 만들 기에 적합하여 이를 활용해 사용자 친화적인 인터페이스를 제공 할 수 있다.. 6. 특허 동향분석. Figure 16 UDK use cases (Source: Unreal). 6.1 주요출원국 연도별 특허동향 AB) 인수 사례하여 올해 게임은 물론 건축 분야에서도 응용 가. 실내공간/위치정보 활용서비스 분야의 연도별 전체 특허동. 능한 스팅레이(Stingray) 게임엔진을 개발하였다. 인천국제공항. 향을 살펴보면, 거시적 관점에서 분석 초기 구간인 1998년 급격. 통합공간관리시스템과 오토데스크사의 빗스퀴드 인수 사례와. 한 변동세를 보이지만, 2000년 이후부터 최근까지 큰 변동 없이. 같이 게임엔진의 활용으로 건축용 소프트웨어의 문제점을 해소. 특허출원을 실시하고 있다. 이는 점차 많은 활동이 실내에서 지. 하여 효율성을 추구할 수 있다.. 속적으로 이루어질 수 있게 됨에 따라 실내공간은 다양한 기술. Unreal ArcVR, Unity 3D와 같은 게임엔진의 활용을 통해 직. 및 서비스가 융합되는 공간으로 변모해가고 있으나, 기존의 기. 관적인 사용자 인터페이스를 제공할 수 있으며 3D 뷰어 처리속. 술개발 및 표준화 활동들도 실내공간을 대상 공간으로 포함할. 도를 개선시킬 수 있다. 일본의 건축회사 타케나카 코퍼레이션. 수 있도록 진행되고 있음으로 파악된다.. 은 시각화 개선을 위해 건축디자인 업무에 언리얼 개발킷(UDK,. 한국의 연도별 특허동향을 살펴보면 1995년부터 지속적인. Unreal Development Kit)을 이용하고 있으며 거대한 스케일의. 출원을 시작한 것으로 보이며, 2002년 기점으로 급격한 증가. 건축 프로젝트에 있어서 고객에게 명확한 이미지를 제공하기. 후 큰 변동 없이 지속적인 출원을 실시하고 있는 것으로 나타났다.. 위해 활용하고 있다. Unity 3D는 대부분의 2D, 3D 파일을 변환 없이 사용 가능하 며 Table 4의 표와 같이 포토샵, 맥스, 마야, 스케치업 등의 3D 오브텍트 파일을 변환 없이 사용 가능하다. 또한 객체지향설계 를 기본적으로 탑재하고 있어 최고의 효율을 발휘하며 누구나 이해하기 쉽고 직관적인 개발 환경으로 일반인도 사용이 가능하 다(박성일, 2012). Table 7 3D Support package (Source: Unity3D) 3D Support package. Mesh. Texture. 3D Studio Max –max, 3ds. O. O. Animation Bone O. Maya –mb&ma. O. O. O. O. Cheetach 3D -jas. O. O. O. O. O. Cinema 4D -c4d. O. O. O. O. Blender -blend. O. O. O. O. modo -lxo. O. O. O. O. Autodesk -FBX. O. O. O. O. COLLADA. O. O. O. O. Carrara. O. O. O. O. Lighrwave. O. O. O. O. XSI. O. O. O. O. SketchUP pro. O. O. -. -. Wings 3D. O. O. -. -. 3D Studio -3ds. O. -. -. -. 타 국가에 비해 최근 10년간 가장 많은 특허출원을 보이는. Wavefront -obj. O. -. -. -. 국가로 확인되며, 2002년부터 2003년까지 가장 많은 증가율을. Drawing Interchange File -dxf. O. -. -. -. 보이고 있다. 한국에서 출원이 가장 많이 이루어지고 있으며 미. Figure 17 Cross-country analysis about annual growth rates. 한국BIM학회논문집 5권 3호 (2015) 49.

(10) 국, 일본, 그리고 유럽 순으로 출원이 이뤄지고 있으며, 전반적. 등의 분야에서 활발히 적용될 것으로 보인다. 이에 현재 수준에. 으로 실내공간/위치정보 활용 서비스 분야의 연구개발은 한국. 서 실내공간정보 구축 기술들의 한계점을 보완하기 위한 연구가. 이 주도하고 있다고 볼 수 있다.. 필요할 것으로 보이며 드론, 핀테크, 헬스케어와 같은 트렌드 기술과 연계 방안에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. 이를. 7. 향후 연구 진행 방향 및 결론. 통해 실내공간정보를 활용한 새로운 서비스 및 시장 형성을 위 한 토대를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.. 실내공간정보 할용 서비스는 기반산업, S/W산업 등과 연계 되어 있으며 실내공간정보 구축 기술, 측위기술, 플랫폼 관련. References. 기술을 결합한 미래형 서비스이다. BIM은 건축/토목 분야의 설 계 및 시공, 유지관리 분야에서 활발히 적용되고 있으며 실내공. Kim, E-Y (2015) “A Study on the Methodology of Space and. 간정보와 함께 차세대 혁신 기술로 각광받고 있다. 특히 BIM을. Asset Management System for Large Scale Facility. 활용한 실내공간정보 구축 및 활용 서비스 기술은 건축물의 복. through Incheon International Airport Case.”, Korean. 잡화, 대형화에 따른 재실자의 시설물관리 및 공간관리, 자산관. Institute of Building Information modeling, Vol. 5 No. 1,. 리, 길 찾기 등의 실내공간에서의 어려움 해소에 큰 장점으로. pp. 19~22.. 인식되고 있다. 본 연구에서는 BIM을 활용한 실내공간정보 구축, 실내 측위 기술, 실내공간정보 활용 서비스 기술, 실내공간정보 활용 플랫. Kim, M-K, Park, J-W, Son, H (2013) “Laser scanning based BIM: Research trend and examples.” KIBIM Magazine, Vol. 3 No. 1 pp.15~21.. 폼 및 사용자 인터페이스 기술로 분류하였으며 항목 별 세부. Lee, S-Y (2013) “Application of a sensor based indoor. 요소와 핵심 특허 동향에 대해 알아보았다. BIM을 활용한 실내. positioning techniques and the evolution of LBS .”, TTA. 공간정보 구축에는 건설 프로젝트에서 생성되는 데이터 또는. Journal, Vol. 148, pp.29~32.. 기존데이터를 활용한 실내공간정보 구축, 다양한 형태의 레이저 스캐닝 기술, 드론을 활용한 실내공간정보 구축 방안이 있으며. MarketsandMarkets, (2014) “Indoor Location Market – Global Forecast To 2019”. 각 기술과의 연계를 통한 실내공간정보 구축 방안과 한계에 대. Park, S-I (2012) “A study on the method of game design. 해 논하였다. 실내측위 기술에서는 사용자가 실내공간정보 활용. education using UNITY3D”, Masters Thesis, Sangmyung. 서비스 제공을 위해 필요로 하는 요구사항의 분류를 통해 적정. University.. 실내측위기술 선정을 위한 요소에 대해 알아보았다. 이어서 현. Rainer Mautz, (2012), “Indoor Positioning Technologies.”,. 재 제공되고 있는 다양한 실내공간정보 활용 서비스와 플랫폼의. Institute of Geodesy and Photogrammetry, Deprtment of. 종류를 분류하고 동향을 파악하였으며 서비스와 플랫폼 제공에. Civil, Environmental and Geomatic Engineering, ETH. 필요한 요소에 대해 확인 할 수 있었다. 마지막으로 실내공간/위. Zurich.. 치 정보 활용서비스 분야의 연도별 전체 특허동향을 통해 주요 국가별 특허 동향에 대해 살펴보았다. 향후 BIM을 통한 실내공간정보 활용 서비스는 민간부분의 시설물관리, 자산관리와 공공부분의 국민 편익 및 안전 서비스. 50 Journal of KIBIM Vol.5, No.3 (2015). Pingbo Tang, (2010), “Automatic reconstruction of as-built building information models from laser-scanned point clouds: A review of related techniques”, Automation in Construction, Vol. 19, pp. 829~843..

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