<응용논문> ISSN 1226-0606
BIM 표준프레임워크 기반의 건축 표준상세도면 구축방안
권순호·이운재·조찬원† 빌딩스마트협회 기술연구소
Study for Architectural Standard Details Based On BIM Information Framework
Soon-Ho Kwon, Woon-Jae Lee, and Chan Won Jo† BuildingSMART, Korea
Received 21 December 2012; received in revised form 6 February 2013; accepted 15 February 2013
ABSTRACT
In the situation where there should be a gap between the design environments of 2D drawing and 3D BIM modeling, it is unavoidable aspect to face confusion caused by parallel usage of both technologies unless the project delivery systems are entirely upgraded to 3D. Therefore, it is critical to make efforts to minimize this confusion. Meanwhile, detailed drawings have very important roles in the construction process because they do not only concretely express con- struction methods for a given design plan but also provide basis for quantity takeoff and con- struction cost estimation etc. This paper suggests a plan to standardize detailed information based on BIM standard framework in order to make BIM realize the information. In the short term, this plan provides improved environment where both BIM and CAD technologies can be applied and, in the long term, it provides bases for BIM to replace CAD technology.
Key Words: BIM, Framework, Standard detail, Guide
1. 서 론
1.1 연구의 배경 및 목적
2000년대 후반 이후 건설산업분야 전반에 BIM 기술의 도입추세가 가속화되고 있다. BIM사용의 궁극적 목적은 3차원 첨단정보기술을 활용하여 완성도 높은 설계를 수행하고 이를 시공이나 유 지관리에 지속적으로 활용함으로써 프로젝트의 수행효율을 극대화 하는 것이다. 그러나 그 동안
BIM에 관한 여러 개별적 연구, 개발 및 실무적용 이 이루어지고 있음에도 불구하고 건설 산업 전 체로 확산되기 어려운 이유 중 하나는 건설 산업 의 복잡성과 다양성으로 인하여 조직 간의 정보 의 공유 및 변화에 대한 보수적 성향에 기인하는 바가 크다.
특히 기존의 2차원 도면과 3차원 BIM의 설계환 경의 차이가 존재할 수 밖에 없는 상황에서 업무 수행체계가 완전히 3차원으로 변모되지 않는 한, 두 종류 기술의 병행으로 인한 혼란은 어느 정도 불가피한 면이 있다. 따라서 이러한 혼란을 최소 화 하기 위한 노력은 매우 중요하다.
†Corresponding Author, [email protected]
©2013 Society of CAD/CAM Engineers
이제 이러한 혼란을 최소화 하고 2차원 CAD기 술과 3차원 BIM기술을 자연스럽게 접목하여 활 용하기 노력이 매우 중요한 시점에 이르렀다. BIM 의 중요한 용도중의 하나는 시설물의 각 요소를 3차원으로 작성하고 이로부터 2차원 도면 및 각종 데이터를 추출하는 기술로 사용하는 것이다. BIM 데이터로부터 평면이나 입·단면과 같이 기본적 계획을 도면으로 표현하는 기능은 이미 각종 BIM 도구에 의하여 활용되고 있다. 그러나 이후 상세 수준이 높은 도면을 추출·물량산출·공정공사 비에 활용하는 단계에 대한 많은 연구개발이 진행 되어 왔음에도 불구하고 실무현업에서 광범위하 게 활용되고 있지 못한 것이 현실이다.
상세도면은 계획된 설계 안에 대하여 시공방법 을 구체적으로 표현할 뿐 아니라 수량이나 공종 공사비 등의 기본적인 근거로 사용되므로 건설과 정에서 매우 중요한 위치를 차지한다. 따라서 상 세도면을 체계적으로 작성하고 그로부터 정보를 추출하는 것은 매우 중요한 일이며 특히 BIM기술 을 접목하기 위해서는 BIM데이터모델에 상세정 보를 어떻게 관리하느냐가 관건이라 할 수 있다.
국내에서 상세정보는 발주자마다 다르고 설계 사마다 달라 공통적으로 사용되는 표준상세는 알 려진 바가 없으며 이에 따라 공통적인 상세정보가 건설산업차원에서 BIM과 공유될 수 있도록 공정 관리나 공사비관리에 연동되어 사용되는 경우도 알려진 바가 없다.
이를 위해서는 상세정보를 표준화 하고 이를 BIM데이터에 어떻게 반영할 수 있는지 두 가지의 방안이 필요하다. 상세정보의 표준화는 도면표현 의 표준화뿐 아니라 수량이나 공사비에 활용하기 위한 공종 등 관련된 표준이 뒷받침 되어야 하며 이러한 표준체계가 BIM데이터에 어떤 방법으로 반영되어야 하는지가 종합적으로 검토되는 것이 필요하다.
따라서 본 논문에서는 BIM 수행 시 정보를 손 상시키지 않으면서 발주자에게 필요한 정보를 제 공하고 지속적으로 재활용 할 수 있는 BIM표준프 레임워크를 기반으로 상세정보를 표준화하기 위 한 방안을 제시하고자 한다. 이를 통하여 단기적 으로 BIM기술과 CAD기술이 함께 사용할 수 있 는 개선된 환경을 제공하고 개선하고, 나아가 BIM 기술이 CAD를 대체할 수 있는 토대를 제공하기 위한 방안을 제시하고자 한다.
1.2 연구의 범위 및 방법
본 연구는 도면의 상세를 BIM관 연계하기 위한 정보화의 방안을 제시하는 것을 범위로 한다. BIM 과 상세도면의 정보를 연계하기 위해서는 정보표 준화에 관한 근본적인 고찰이 필요하므로 먼저 BIM정보표준에 관한 프레임워크를 먼저 검토하 되, 이 분야는 광범위한 주제이므로 BIM 표준프 레임워크에 관한 기존의 연구내용을 토대로 전체 적인 방향을 검토하고 나서, 표준프레임워크 요소 중 표준상세의 정보화에 필요한 요소를 집중적으 로 검토하여 방안을 제시하는 것으로 한다. 이 때 상세정보는 개별 사업별로 특성이 서로 다를 수 있으므로 국내 건설산업에서 공통으로 적용될 수 있고 파급효과가 크게 나타날 수 있는 공통적인 표준마감상세를 대상으로 제시한다.
표준상세의 정보화를 위하여 필요한 표준프레 임워크의 요소에 대하여 표준화의 방안을 제시 하고 이를 BIM정보모델에 어떻게 구현하기 위 한 방안을 제시함으로써 추후 표준상세의 구축 에 BIM이 실질적으로 활용될 수 있는 토대를 제 공한다.
이에 따라 전체적인 연구의 절차는 다음 Fig. 1 과 같이 진행하고자 한다. 2장 이론적 고찰에서는 관련 연구동향 분석을 통해 표준프레임워크의 요 구사항 및 문제점을 도출하고, 3장에서는 BIM 표 준상세 요소를 도출한다. 4장 건축표준마감상세 도면정보 구축에서 구조·코드화·공사비 등의 구축방안을 제시하여, 5장 BIM 연계 표준상세 구 축방안에서 BIM표준마감상세의 구축의 필요 요 인과 연계 활용방안을 제시한다.
Fig. 1 Research direction and scope
2. 이론적 고찰 및 필요성
2.1 정보 표준화 개념 고찰
정보 표준화는 건설의 각 단계에서 발생하는 자 료정보를 체계화하여 실무자들이 함께 사용하기 위하여 필요하다. 즉, 자료정보의 생성, 교환, 제 출, 관리, 재활용이 가능하도록 체계를 합리적, 효 율적으로 만들어 주는 것이 필요하기 때문에 국내 외적으로 본 주제는 오래 전부터 중요하게 다루어 지고 있다.
일반적으로 정보 또는 자료를 표준화한 목록은 분류체계(classification)로 불리고 있다. 건설 분야 의 경우 용도별로 필요한 정보의 종류를 분류하여 국가에서 건설정보분류체계로 5개 파 셋을 고시 한 것이 대표적이며 미국의 경우 공종분류인 MasterFormat이나 부위분류인 UniFormat 등이 널 리 알려져 있다.
그러나 기존의 정보분류체계는 개별적 용도로 필요한 정보나 자료를 표준화하여 사용하는 데는 일정한 기능적 역할을 수행할 수 있으나 BIM기술 이 표준상세와 함께 3차원 통합정보로 활용되는 과정에서는 충분하지 않다. 그 이유는 다음과 같 이 정리할 수 있다.
첫째, 기존의 분류체계가 건설과정에서 요구되 는 모든 정보를 다루고 있다고 보기는 어렵다. 건 설정보분류체계의 경우 시설, 공간, 부위, 공종, 자원으로 구성되어 일부 업무용도에 필요한 최 소한의 분류로 제시되었으며, BIM이 요구하는 업무절차, 3차원 라이브러리, 콘텐츠 등 정보통 합환경이 요구하는 다양한 내용을 포함하고 있 지 못하다.
둘째, 3차원 통합 업무를 수행하는 과정에서 여 러 종류의 정보가 필요한 경우가 많은데 이 경우 여러 정보분류체계를 혼합적으로 사용해야 한다.
그러나 각 정보분류체계간에 상호역할이 정의되 어 있어야 하는데 기존의 단위 정보분류체계로는 그러한 관계설정이 어렵다.
따라서 통합정보를 기반으로 표준상세를 적용 하기 위해서는 정보화 표준에 관한 총체적이고 충 분한 규격과 내용이 필요하다. 이를 표준프레임워 크라 칭하며 BIM표준프레임워크에 적인 연구나 개발이 이루어지지 않고 있으나 최근 필요성에 의 하여 방향에 대한 연구가 이루어 지고 있다.
2.2 표준프레임의 정의 및 개념
프레임워크는 본래 “건축물에서 형강, 목재 등 봉재를 결합하여 조립한 구조물”1의 의미로 사용 되던 개념인데, 최근 소프트웨어 분야에 도입되고 있어 위키백과2에서는 소프트웨어 프레임워크를
“복잡한 문제를 해결하거나 서술하는 데 사용되는 기본 개념 구조”라 설명하고 있다.
정보표준의 관점에서 해석하면 정보통합에 필 요한 모든 표준의 종류를 분류하고 각 표준 종류 별 정보 내용을 정의하기 위한 형식을 제공함으로 써 건설단계나 업무별로 필요한 종류와 내용을 필 요한 대로 선택하거나 추가하여 사용할 수 있는 개념으로 볼 수 있다. 이러한 기본적 개념을 토대 로 ISO의 경우 12006-2에 의하여 Framework for classification of information, 즉 건설정보를 위한 프레임워크를 발표한 바 있으며 미국의 경우 기존 의 단위 정보분류체계의 한계를 극복하고 프레임 워크의 개념을 도입하기 위하여 Omniclass를 발표 한 바 있다.
최근 국내 건설분야에서의 정보교환은 IFC모델 과 함께 여러 응용모델에 대응할 수 있는 통합된 프레임워크의 개념으로 나타나고 있다.
정보화 표준의 문제점과 한계를 극복하기 위해 서는 BIM에 의한 정보통합의 과정에 ‘충분하고 상호 연계적으로 활용이 가능한 구조의 표준’이 제공되는 것이 필요하며 이와 같이 필요에 의하여 도입된 개념이 프레임워크라 할 수 있다.
Fig. 2 Integrated Framework Model
1http://endic.naver.com
2http://ko.wikipedia.org
2.3 관련 연구동향 분석
국내에 건설분야의 정보분류체계나 BIM요소기 술에 대한 연구는 다양하게 이루어져 왔으나 본 논문이 대상으로 하는 BIM기반의 표준상세에 대 한 표준프레임워크 관점에서의 연구는 아직 발표 된 바 없다. 기존의 관련 연구는 다음과 같다.
이재열(2000)은 분류체계에 반영된 분류항목과 그룹핑에 관련된 개념 표현 방법으로서의 분류체 계의 개념적 설정 원리를 제시하고 건설정보 분류 체계의 개발방향을 제안하였다. 이교선 외(2002) 는 ISO와 Uniclass체계와 호환될 수 있는 건설정 보분류체계를 5개 파셋으로 제시하고 있고 이는 실제로 국토해양부의 건설정보분류체계로 개발된 바 있다. 박환표 외(2004)는 건설정보분류체계가 실무에 활용되지 않는 요인을 분석하고 활용도를 측정하여 설계, 견적, 공정관리, 원가관리에 집중 이 필요함을 규명하였다. 이의범(2011)은 BIM데 이터의 핵심인 라이브러리의 분류체계정립과 속 성정보의 표준화를 제시하였으며 주미희(2011)는 프레임워크를 표준보다는 건설정보화를 정의하는 개념요소가 무엇인지를 분석하는 시각으로 접근 하여 분류하였다. 최근 조찬원(2012)는 이러한 문 제점을 극복하기 위한 대안으로 BIM표준프레임 워크를 분류하여 제시하였다.
2.4 BIM도입시 표준상세에 대한 요구검토 빌딩스마트에서 조사한 ‘2012년 BIM 현황 설문 조사’3에 의하면 BIM도입 및 적용의 장애요인은 자재정보 및 표준화된 기술콘텐츠의 부족과 장비 구입비용 부담, 라이브러리의 부족 순으로 나타났 다. 표준상세는 자재정보나 콘텐츠와 밀접한 관련 이 있다는 점에서 그 필요성이 매우 크다고 할 수 있다.
또한 조달청의 보고서4에 의하면 공공발주 BIM 도입시 선결요인으로 협력사 BIM능력향상에 이 어 BIM표준지침의 보급과 BIM라이브러리 등 콘 텐츠 확보를 꼽고 있어 표준과 관련 콘텐츠의 보 급에 대한 중요성이 잘 나타나 있으며, “BIM 관 련 정보 및 라이브러리는 개방적으로 타 회사와 공유할 의사가 있다.”는 의견이 23%였고 “조건부 로 공유”할 의사가 77%였으며 “공유의사가 없다
”는 의견은 0%로서 표준에 의한 라이브러리 및 콘 텐츠에 대한 공유의 필요성을 느끼고 있는 것으로 나타났다.
콘텐츠의 대상은 보는 관점에 따라 여러 가지가 있을 수 있겠으나 물량산출이나 공정공사비에 활 용하는 업무에 활용되는 중요한 요소중의 하나는 상세도면이며 그 중 공통적인 도면의 내용은 표준 상세로 다루어 지고 있다. 그러므로 앞으로 2차원 업무와 3차원 BIM업무간에 연계를 위해서는 표 준상세도면을 콘텐츠로 하는 BIM연계활용방안이 중요한 숙제로 떠오르게 될 것이며, 이에 따라 표 준상세에 대한 관심이 크게 증가할 것으로 예상된다.
2.5 표준상세의 문제점 분석
최근 국내에서 사용되고 있는 표준상세를 수집 하여 검토하였다. 공공발주기관 1곳과 민간 설계 사 6곳의 표준상세를 검토한 결과 L공사 374개, H 사343개, J사302개, N사 281개, S사 297개, W사 326개, C사 318개를 사용하고 있었으며 그 내용은 유사하나 분류나 코드체계는 모두 개별적으로 사 용하고 있는 것으로 확인되었다.
3빌딩스마트협회, The BIM지 8호, pp48-50 Fig. 3 BIM Requirements Survey 1
4조달청, 시설사업 BIM적용 로드맵 및 기본지침 개발용 역연구 최종보고서, 2010.12
Fig. 4 BIM Requirements Survey 2
각 회사별로 별개의 표준상세를 관리 및 활용하 고 있다는 점은 정보의 분류와 코드가 공유되기 어렵다는 점을 의미하며 이는 첫째, 유사한 내용 을 회사별로 개발·관리 및 사용함으로 인하여 중 복적인 노력의 투자가 발생한다는 점과, 둘째, 건 설산업차원에서의 정보공유 및 교환을 어렵게 한 다는 면에서 바람직하지 못한 것으로 판단된다. 이 는 결국 3차원 통합정보를 지향하는 BIM기술의 도입에 중요한 걸림돌로 작용하게 될 것이다.
2.6 소 결
BIM을 도입하기 위한 정보의 공유에는 전체적 인 관점에서의 정보화에 대한 표준프레임워크가 필요하며 이 분야는 아직 연구개발이 활발하게 이 루어 지지 못하고 있다. 또한 현업에서 사용되는 표준상세는 공공기관이나 설계사 모두가 각자 개 발 및 활용하고 있어서 중복개발과 정보공유의 곤 란이 발생되고 있다. 이를 해결하기 위해서는 BIM 기반의 정보표준프레임워크의 확보와 이를 적용한 산업계 공동의 표준상세 콘텐츠의 확보가 필요하다.
3. 표준프레임워크의 표준상세 적용방향
3.1 표준상세를 위한 정보표준 요소
표준상세를 BIM과 연계하기 위해서는 BIM객 체와 표준상세간의 관계를 설정하는 것이 필요하 다. 2차원 CAD업무의 관점에서 표준상세의 용도 는 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있다. 첫째, 실내 재료 마감을 표현하는 경우와 건물 특정부위의 복 잡한 시공방법을 표현 둘째, 어떠한 용도이던 표
준상세는 결국 건물부위에 대한 상세한 비용을 산 출하고 나중에 공사에 참고하기 위한 용도로 사용 된다고 볼 수 있다.
3차원 BIM의 관점에서 표준상세는 표현수준이 매우 상세하므로 현실적으로 BIM데이터로 표현 하는 데는 한계가 있다. 컴퓨터의 기능이나 성능 그리고 데이터의 크기에 대한 처리기술 등을 고 려할 때 기술이 빠르게 발전하고는 있으나 하나의 3차원 모델에 상세한 정보를 모두 표현하는 것은 아직 현실적이지 못하다. 따라서 3차원 BIM데이 터에 표준상세에 대한 정보를 어떻게 표현하는가 하는 기법이 필요하다.
기본적으로 BIM데이터는 물리적 3차원 부재를 가상공간에서 조합하는 방식으로 작성된다. 따라 서 BIM데이터는 실, 기둥, 보, 벽 등과 같은 직접 적으로 시각확인이 가능한 물리적 요소로 구성된 다. 표준상세정보의 최종적 용도는 공정이나 공사 비 등 시공단계에 활용하고자 함이므로 공종분류 가 어떤 방식으로든 연동되어야 한다. 따라서 BIM 구성을 위한 객체정보, 2차원 CAD로 표현하는 표 준상세정보, 그리고 공정 및 공사비 활용을 위한 공종코드간에 연계성을 확보하는 것이 BIM과 CAD 도면을 통합적으로 활용하기 위한 핵심적 관건이 라 할 수 있다.
따라서 BIM과 표준상세연계를 위한 정보요소 로서 공간분류, 부위분류, 표준상세분류, 공종분류 가 핵심적 항목이며 이에 대한 근본적인 표준체계 를 확보하는 것이 반드시 필요하다.
3.2 BIM 표준프레임워크 적용방향
정보표준 프레임워크에 대한 연구는 1990년대 초부터 국제적인 표준분류체계의 필요성을 인식 하게 된 주요 선진국들이 국제표준화 기술위원회 (ISO/TC 59)를 구성하여 1994년 기술보고서TR (Technical Report)-14177을 제시하였고, 이후 ISO 12006 (Building construction — Organization of information about construction works)로 발전하였 Fig. 5 Individual Standard Detail Systems
Table 1 Information for BIM-Standard Details
관점 대상 요구정보
BIM 관점 실 공간, 부위 공간분류, 부위분류 CAD관점 표준상세도면 표준상세분류 공정공사비 관점 수량, 공사비 공종분류
다. 동 표준 Part2의 경우 정보분류에 대한 프레임 워크(Framework for classification of information) 를 총 17개의 테이블로 제시하고 있으며 미국의 Omniclass나 영국의 Uniclass 등 나라별 정보표준 분류체계의 구성 및 개발에 직접적인 영향을 미쳤다.
국내의 경우도 1990년대부터 국가차원에서 건 설정보분류체계가 공개되고 있으며 시설, 공간, 부 위, 공종, 자원 등과 같이 Facet단위로 발표된 바 있다. 건설정보분류체계의 경우 BIM과 같은 3차 원 통합정보를 염두에 두고 개발된 내용이 아니 며, 또한 건축실무계에 널리 활용된 사례도 알려 진 바 없어 BIM환경에 맞는 정보분류체계의 확보 가 필요할 것으로 전망된다.
이와 같이 BIM을 도입하기 위한 표준프레임워 크는 매우 방대한 주제이고, 본 논문은 표준상세 도입의 관점에 국한한 연구이므로 표준프레임워 크에 대한 방향성 수준에서 검토하기로 한다. 조 찬원[5]은 BIM정보화를 위한 표준프레임워크를 ISO 및 미국의 Omniclass, 영국의 Uniclass 그리고 국내의 현황을 종합적으로 분석하여 다음과 같이 제시하였다.
BIM 정보표준을 위한 표준프레임워크에 대한 근본적인 접근은 별도의 전문적 연구가 요구되므 로 본 논문에서는 기존에 제시된 표준프레임워크 를 중심으로 표준상세에 적용될 수 있는 방향을 검토하는 것이 적절하다.
3.3 표준프레임워크의 표준상세 적용방향 앞서 표준상세연계를 위한 정보요소로서 공간 분류, 부위분류, 표준상세분류, 공종분류를 핵심적 항목으로 도출한 바 있다. 이 외에도 표준상세에 관련된 표준프레임워크의 요소는 표준상세도면의 제작에 필요한 항목과 공사비 연동을 위한 공사비 등의 콘텐츠 등을 들 수 있다.
이와 같은 요인들을 종합적으로 검토하면 표준 상세의 정보화를 위한 표준프레임워크의 요소들 은 다음과 같다.
3.4 소 결
표준상세를 BIM과 연계하기 위해서는 BIM객 체와 표준상세간의 관계를 설정하는 것이 중요하 며 이를 위해서는 표준프레임워크의 개념도입이 필요하다. 그러나 표준프레임워크의 도입은 매우 건설정보 통합화 차원에서 방대한 검토와 연구가 필요하므로 기본적인 골격을 바탕으로 표준상세 Table 2 Proposed BIM Standard Framework
분류 표준프레임워크 요소
BIM일반 용어, 용어의 의미, 약어, BIM기능분류, BIM 정보표현수준, 정보화 성숙단계 BIM업무표준 업무절차, 시나리오, 설계품질 기준 작성기준
BIM라이브러리 제작기준, BIM데이터 작성기준, 설계도면 작성기준, 설계문서 작성기준
정보분류체계
시설형태 분류체계, 시설용도 분류체계, 공간용도분류체계, 부위분류체계, 공종 분류체계, 자원분류체계, 단계분류체계, 전문분야분류체계, 역할분류체계, 정보 자료목록 분류체계, 표준상세 분류체계
기술정보규격 사업정보 규격, 전자카탈로그 정보규격, 분석 기초데이터 규격, 계산결과 데이 터 규격
BIM객체정보 BIM 객체분류, BIM 속성분류, 속성사전 개방형 BIM
표준규격 IDM, MVD, IFC, IFD, IFG, 기타 소프트웨어 및
콘텐츠 소프트웨어 기능규격, 콘텐츠 제작유통 기준
BIM 수행관리 수행조직, 수행절차, 성과품의 권리의 무, ROI 및 비용
Table 3 Framework Applied for Standard Details 표준프레임워크 요소 표준상세 적용용도 용어, 용어의 의미,
약어 표준상세 도면에 표현되는 용어
및 약어의 표준화 BIM라이브러리 제작
기준, BIM데이터 작성기준
BIM라이브러리 및 데이터에 부 여되어야 할 속성의 기준설정 (예: 표준상세코드)
설계도면 작성기준 2D CAD에 의한 표준상세 도면 작성기준 설정
공간용도분류체계 BIM공간과 표준상세를 연계하 기 위한 분류체계 활용 부위분류체계 BIM객체와 표준상세를 연계하
기 위한 분류체계 활용 공종분류체계 표준상세를 공정 및 공사비에 연
동하기 위한 분류체계 활용 표준상세 분류체계 표준상세도면의 분류
BIM 속성분류 BIM객체에 속성을 부여하기 위 한 기준설정
콘텐츠 표준상세를 통한 공사비, 자재정
보 등의 연계활용
에 필요한 표준화 요소를 검토하는 것이 필요하며 그에 따라 표준상세분류체계나 공종분류체계 뿐 아니라 관련된 표준요소가 용어, 용어의 의미, 약 어, BIM라이브러리 제작기준, BIM데이터 작성기 준, 설계도면 작성기준, 공간용도분류체계, 부위분 류체계, BIM 속성분류 및 콘텐츠 등 다수가 존재 함을 확인하였다.
4. 건축 표준마감상세 도면정보 구축방안
4.1 표준마감상세의 구조화 방안
표준마감상세는 일반적으로 바닥, 걸레받이, 벽, 천정을 대상으로 한다. 각 부위는 기본 구조체층 (예: 콘크리트), 바탕층(예: 몰탈) 그리고 마감층 (예: 타일)으로 구분되며 경우에 따라 바탕층이 없 는 경우(예: 콘크리트 위 페인트)도 있다. 표준마 감상세의 구조는 다음 표와 같이 정리될 수 있다.
다음의 예는 4개의 바탕층과 1개의 마감 층을 보여준다. 각 층(Layer)에 해당하는 공종코드는 국 토해양부 및 조달청에서 사용하는 실적공사비 분 류체계를 적용하였다. 공종코드는 국가에서 적용 중인 실적공사비 또는 일위대가체계를 연계하면 BIM으로부터 도출되는 바닥면적에 각 공종의 단 가를 합산하여 실내재료 마감 공사비를 쉽게 산출
할 수 있다. 표준상세가 시공단계의 공정이나 공 사비관리에 활용될 수 있도록 BIM과 연계, 활용 되기 위해서는 이러한 정보간의 연과성의 확보는 매우 중요하다.
4.2 표준마감상세의 코드화 방안
표준마감상세는 바탕 및 마감의 조합에 따라 하 나씩 만들어지는데 그 조합의 경우 수는 이론적으 로 매우 많을 수 밖에 없다. 따라서 코드화를 한다 는 것은 모든 경우를 감안해야 하는데 두 가지 방 안이 있다. 첫째는 모든 마감요소에 대한 코드를 조합하는 방법과 둘째는 조합된 코드에 대하여 단 일코드를 부여하는 방법이다.
조합코드방식의 경우 어떤 경우든 조합이 단순 하여 만들기가 쉽다는 점이 장점이라 할 수 있으 나 읽거나 관리하기가 매우 복잡하다는 단점이 있 다. 또 단일코드방식의 경우 읽거나 관리하기는 쉬 우나 만드는 모든 가능한 경우를 분류하고 정의하 는 과정이 필요하므로 만드는 과정이 복잡하다는 단점이 있다. 다음은 사례를 통한 비교이다.
조합코드와 단일코드의 사용은 선택적으로 활 용할 수 있으나 아무리 조합의 경우수가 많다고 하더라고 실제 사용되는 조합의 경우는 한계가 있 으므로 건설산업차원에서 단일코드를 제정하여 사 용하는 경우 편의성이 매우 높을 것으로 기대된다.
그러나 어느 방식이 더 타당한지에 대해서는 실 제 사례의 광범위한 조사분석이 필요하므로 본 논 문에서는 결론을 유보한다. 다음은 두 가지 방식 에 대한 적용의 예시이며 바닥 5종, 걸레받이 2 종, 벽 1종 및 천정 2종에 대해서 재료마감을 실 적공사비 공종코드로 매핑하였으며 이를 조합코 드와 단일코드로 표현하는 방식을 나타내고 있 다. 여기서 단일코드는 F(바닥), M(걸레받이), W (벽) 및 C(천정)와 같이 영문 1자리로 시작하는 코 Table 4 Structure for Standard Detail Information
구분 개수 비고
바탕층 0~임의 0 : 구조체 위의 직접 마감 1~N : 하나 또는 이상의 바탕
마감층 1 최종 마감
Fig. 6 Example of Standard Detail Structure
Table 5 Code for Standard Detail Information
구분 조합코드 단일코드
정의 코드를 나열하여 조합 대표코드 부여 장점 모든 경우의 수 조합가능 읽기, 관리 편리 단점 읽기, 관리 복잡 코드정의 어려움
예 Hi0+HM1+DF101+NO1
+OA410 F1027
드로서 이어지는 숫자는 단순 예시일 뿐 논문에서 구체적인 의미를 부여한 것은 아니다. 따라서 추 후 단일코드를 도입하는 경우 건설산업차원에서 적절한 코드분류체계에 대한 연구가 필요하다.
4.3 표준마감상세의 공사비 연계 방안
표준마감상세는 궁극적으로 시공현장의 공사비 니 공정관리에 활용될 수 있어야 한다. 본 논문이 제시하는 코드체계는 공종분류와 연동되므로 공 사비와 연계되는 것이 가능하다. 다음 그림은 앞 예시의 바닥에 대한 공사비 구조를 보여준다. 바 탕 5종과 최종마감 1종에 대해서 단가와 공종코드 를 나열하고 각 단가의 합을 나타내고 있다.
각 마감에 대한 단가산출의 근거는 실적공사비 단가를 적용하거나 해당 공종의 세부적 일위대 가, 즉 개별공종에 대한 세부적 항목별의 재료비, 노무비 및 경비의 합으로 구성될 수 있다. 예를 들 어 바탕공종의 하나인 무근콘크리트의 경우 레미 콘의 재료비, 콘크리트공 및 보통인부의 노무비, 그리고 펌프카의 경비로 구분되어 단가가 합산되
는 방식이다. 앞의 바닥마감에 대한 공종별 일위 대가의 비용구성은 다음과 같은 형식의 예로 구성 될 수 있다.
4.4 소 결
표준마감상세는 바닥, 걸레받이, 벽, 천정의 구 분에 의하여 바탕과 최종마감을 층 개념으로 조합 되어 구성될 수 있다. 이를 코드화하는 것은 공사 비와의 연계를 위하여 공종분류체계를 기반으로 하는 것이 효과적이며 필요에 따라 조합방식 또는 단일방식으로 구성할 수 있다.
표준마감상세의 코드는 표준상세도 분류의 기 준으로 사용될 수 있을 뿐 아니라 공사비 단가와 연동되어 BIM-실내재료마감표-표준상세도-단가- 공사비의 연동활용의 기본적인 요소기술로 활용 될 수 있다.
BIM을 통하여 건물모델에 대한 신속한 마감재 료의 결정과 공사비에 대한 대안검토 등 많은 용 도로 활용될 수 있어 표준마감상세코드는 범 산업 적으로 모든 설계사와 건설사가 공유하여 사용하 는 경우 효과가 극대화 될 수 있으며, 가독성과 관 리가 편리한 단일코드를 개발하여 공유할 수 있도 록 이에 대한 구체적인 연구가 추가적으로 필요하다.
5. BIM연계를 위한 표준상세 구축 방안
5.1 전체 방향
이제까지의 연구결과를 정리하면 BIM연계를 위 한 표준마감상세의 구축은 다음과 같은 과정이 필 요하다.
Fig. 7 Example of Standard Detail Coding
Fig. 8 Example of Unit Cost for Standard Detail
Fig. 9 Composition of Unit Cost
첫째, 산업적 표준상세분류체계의 표준화를 통 하여 공통적으로 사용하는 표준상세의 목록을 정 비하는 것이 필요하다. 조사분석에 의하면 국내 공 공발주기관이나 설계사 모두 대동소이한 표준상 세를 각자 개발하여 사용하고 있다. 이는 유사한 노력이 중복되고 정보를 공유할 수 없어 국가적 차원에서 최소한의 공통적인 요소들에 대한 표준 화가 필요하다.
둘째, 정비된 표준상세 분류체계에 의하여 공통 적인 2차원 표준상세도면의 보급이 필요하다. 표 준상세도면은 BIM도입여부와 관계없이 현장에서 필요한 도면이므로 BIM이전에 선결되어야 할 요 소이다. 그 과정에서 기존의 공공발주기관 및 설 계사에서 사용되고 있는 표준상세도면에 대한 취 합과 재 분류 과정이 필요할 것으로 예상된다.
셋째, 표준상세코드가 BIM데이터에 속성으로 부여될 수 있도록 BIM정보에 대한 표준화가 이루 어 져야 한다.
넷째, 표준상세코드가 BIM과 연계되어 그 활용 효과가 극대화 될 수 있도록 공사비 단가에 대한 콘텐츠가 보급되어야 한다.
5.2 BIM데이터와의 연계 활용방안
BIM데이터와의 연계는 사용방법에 따라 여러 가지 기술이 활용될 수 있겠으나 표준프레임워크 를 기준으로 공간, 속성, 공종, 상세, 콘텐츠의 연 계활용이 바로 활용 가능할 것으로 보인다.
공간분류체계는 특정한 공간에 대한 통계나 공 간설계조건 등을 연동하여 최적의 표준마감상세 선정에 활용될 수 있다. BIM속성분류는 공간객체 의 어떤 속성에 표준상세코드를 부여할 지에 대한 약속을 설계사와 건설사간에 산업차원에서 공유 할 수 있다는 점에서 매우 중요하다.
공종분류체계는 표준상세를 공사비 또는 공정 관리와 연동하는데 핵심이며 표준상세분류체계는 2차원 도면을 BIM과 자동으로 연동하고 표준상세 와 공종을 이어주는 키 역할을 수행한다. 일위대 가나 실정공사비와 같은 콘텐츠는 BIM으로부터 추출된 수량(면적)에 대한 단가정보로서 전체적인 공사비를 예측하거나 대안 검토하는 데 매우 유용 하게 활용될 수 있다.
5.3 소 결
표준상세가 BIM데이터와의 연계되어 활용되기 위해서는 먼저 표준상세도면 자체에 대한 표준화 와 공유여건이 마련되어야 하며, 그 후 BIM객체 정보에 속성을 통하여 표준상세정보가 연동되어 야 한다. 이를 위해서는 표준프레임워크의 관점에 서 공간, 속성, 공종, 상세, 콘텐츠의 연계활용 및 구축이 필요하며 특히 공종 코드와 공사비에 대한 콘텐츠 구축이 병행되어야 한다.
결국 BIM을 기반으로 표준상세를 활용한다고 하는 것은 단순히 BIM정보와 표준상세정보라는 단일대상의 정보가 아니라 그 이면의 공간이나 공 종분류체계, 그리고 공사비 단가 등의 통합적 연 계가 중요하며 따라서 단일3차원 모델을 기반으 로 한 설계와 시공의 기반정보인프라의 구축이 선 행되어야 한다는 점을 확인할 수 있다.
7. 결 론
최근 도입이 활발해진 BIM기술의 활용성을 증 대하기 의해서는 2차원 도면과 3차원 BIM데이터 간의 연계적 활용이 절실하다. 그 대상중의 가장 중요한 표준상세의 BIM연계활용을 위해서는 정 Fig. 10 Collecting Legacy Standard Details
Fig. 11 BIM Based Usage Scenario
보 표준프레임워크의 개념도입이 필요하다.
표준마감상세의 코드는 표준상세도 분류의 기 준으로 사용될 수 있을 뿐 아니라 공사비 단가와 연동되어 BIM-실내재료마감표-표준상세도-단가- 공사비의 연동활용의 기본적인 요소기술로 활용 될 수 있다.
본 연구에서는 표준상세가 BIM데이터와의 연 계되어 활용되기 위해서는 먼저 표준상세도면 자 체에 대한 표준화와 공유여건이 마련되어야 하 며, 그 후 BIM객체정보에 속성을 통하여 표준상 세정보가 연동되어야 한다는 점을 제시하였다. 이 를 위해서는 표준프레임워크의 관점에서 공간, 속 성, 공종, 상세, 콘텐츠의 연계활용 및 구축이 필 요하며 특히 공종코드와 공사비에 대한 콘텐츠의 구축이 병행되어야 한다는 점을 확인하였다.
본 논문은 전반적인 현황을 기반으로 필요성과 방안을 제시하였으며 앞으로 표준상세코드화에 대 한 구체적인 분류체계의 연구, 표준도면 데이터의 구축 및 공유, 그리고 현재 설계사에서 적극적으 로 활용되고 있지 못한 공종분류체계에 대한 BIM 적용방안에 대한 연구가 필요하며, 아울러 공사비 단가 등 기술콘텐츠의 확보를 통하여 설계사와 건 설사간의 밀접한 협업관계 정립을 위한 산업차원 의 노력과 활동이 중요하다.
감사의 글
본 연구는 초고층복합빌딩사업단 과제번호’09 첨단도시A01’에 지원됨.
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권 순 호
2011년 2월 서울과학기술대학교 산업대학원 건축공학과 졸업 (사)빌딩스마트협회 기술연구소 연
구원 재직
관심분야: 비정형, 초고층, BIM, Facade Engineering
조 찬 원
1984년 2월 연세대학교 건축공학과 졸업 (학사)
1993년 5월 미국 카네기멜런대학원 건축과 졸업 (석사)
2012년 8월 경희대학교 공과대학원 건축공학과 졸업 (박사) (사)빌딩스마트협회 기술연구소 소장 관심분야: BIM, 건설정보화, 표준,
정보융합
이 운 재
2007년 8월 연세대학교 대학원 건축공학과 졸업
(사)빌딩스마트협회 기획팀 재직 관심분야: BIM, 건설IT, BIM컨텐츠
