EX-BIM 가이드라인 ver. 1.0 한국도로공사, 한국 BIM 학회

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1 EX-BIM 가이드라인 ver. 1.0 한국도로공사, 한국 BIM 학회

2 서문 3차원정보모델기반의건설프로세스와관련응용기술을한국도로공사의설계, 시공, 운영및유지관리에적용할수있도록하는과업을수행하면서 BIM (Building Information Modeling) 도입의전략적목표를설정하고추진과제를도출하는로드맵을수립하였다. 이로드맵에근거하여발주자로서 BIM 을도입하고실무에적용하기위한지침서를개발하였다. 이가이드라인은현재의기술수준과한국도로공사실무자의업무요구사항을반영한 ver. 1.0 으로향후지속적으로개선될것이다. 고속도로분야의설계, 시공, 유지관리분야의세계적인경쟁력을확보하기위해 BIM 기반으로새롭게대두되는기술수준을고려하고국내외여건을반영한가이드라인을제시하기위하여노력하였다. 발주자는설계사나시공사와다른업무환경과담당업무, 그리고제반규정과절차를갖고있기때문에이를가이드라인에최대한반영하여야한다. 발주자정보요구사항 (EIR: Employer s Information Requirement) 은로드맵도출과정에서수행한인터뷰를통해서파악하였고이를근거로 BIM 기반의고속도로발주와성과품관리, 유지관리활용을위해필요한사항들을정리하였다. 해외의사례를보더라도 BIM 기술의성숙도와내외부의기술생태계의현황을고려해서도입수준을단계별로설정해야한다. 특히, 도입초기에발주자가명확하게 BIM 모델링방법, 절차, 정보요구사항을제시하여야기업체의기술자들이가지는시행착오를줄일수있고체계적인준비를할수있다. 2차원도면문서기반의업무에서 3차원정보모델기반으로전환하기위한초기의노력은이후의성과에상당한영향을미치게된다. 건설분야의전반적인생산성을높이고원가를절감하고공기및안전을관리하는데 BIM 기술이기여하기위해서는적용분야및목적을명확하게설정해야한다. BIM 발주서에발주처가제시하는요구사항들은최소한의목적과성과물요구사항에국한되어야하고기업체가이에기반하여구체적인실행계획서 (BEP: BIM Execution Planning) 를작성하고업무를수행하는방식으로진행되어야한다. 고속도로사업의설계를위해설계사가 BIM 모델을생성하고활용하는방안은민간의자율적인선택에맡기고그성과품에대해서만요구사항을제시하는것이바람직하다. 발주처의설계관리, 사업관리차원에서필요한활용방안은이가이드라인에서다루도록하였다. 제출된 BIM 모델과이에연관된설계성과품을기반으로개선된관리능력을갖추게된다. 고속도로사업의

3 초기부터완성후유지관리단계에이르기까지사업에참여하는주체들간의의사소통의수단으로 3차원모델을활용하고실시간협업과필수정보공유는세계적인사업관리능력을갖추기위해필수적인사항이다. 기존의사업관리방식에서 BIM 기반으로전환할때가장큰변화중의하나는투명성과검증가능성이다. 발주자가사업의목표를설정하고이목표를달성하기에적절한설계성과물이도출되었는지를평가할때 BIM 모델은정확성과효율성측면에서이전보다훨씬개선된방법을제시할수있다. 도면과물량산정의적정성, 난이도가있거나위험성이있는사업구간혹은공정에대한시공성검토, 민원의소지가높은사항들에대한사전검토등의주요목표를설정하고사업초기에이를해소하여설계변경최소화등의효과를얻을수있을것이다. BIM 기반의고속도로사업의수행을통해한국도로공사는고속도로사업의전생애주기에걸친기술을축적하는시스템엔지니어링수준의기술력을가질수있고이를통해국내뿐아니라해외건설시장에서 PMC 역량을높을수있는계기가될것으로기대된다. 끝으로 EX-BIM 설계표준모델구축연구를함께수행한도로공사내부연구진및한국BIM학회의외부연구진의적극적인참여와도움을주신분들에게감사를드립니다. 참여집필진 내부연구진 외부연구진 이혜묵 한국도로공사설계처팀장 박종서 한국도로공사설계처차장 조빛나 한국도로공사설계처대리 유호인 한국도로공사건설처차장 강지윤 한국도로공사건설처대리 이병화 한국도로공사도로처차장 한지욱 한국도로공사도로처대리 조준식 한국도로공사재난안전처차장 김호원 한국도로공사재난안전처대리 김민철 한국도로공사정보처차장 심창수 중앙대학교교수 이일수 서영엔지니어링상무 이진우 서영엔지니어링상무 이지훈 서영엔지니어링상무 정 준 서영엔지니어링부장 임성순 서영엔지니어링차장

4 이세화이선우김남일박만우이광명김경주신재철김용한최재웅김진만장형수송현혜김동욱 서영엔지니어링과장 서영엔지니어링차장 서영엔지니어링대리명지대학교교수성균관대학교교수중앙대학교교수 동성엔지니어링연구소장아이디엠대표 베이시스소프트이사 한길아이티이사티엠이앤씨과장중앙대학교박사과정중앙대학교박사과정 - v -

5 목차 1. 적용범위및실행계획 적용범위 BIM 추진계획및과업지침서 BIM 실행계획, 실행계획서및실행절차 BIM 적용을위한지원사항 BIM 성과품의유의사항및권한 용어정의 명칭및분류체계 명칭 분류체계 BIM 활용공종및모델수준정의 BIM 활용공종 단계별모델수준 (LOD) BIM 모델정보요구사항정의 설계단계의 BIM 적용 설계 BIM 계획 설계단계 BIM 활용 BIM 성과물정의 BIM 품질관리 시공단계의 BIM 적용 사업관리 BIM 계획 BIM 공정관리 84 - i -

6 6.3 BIM 안전관리 안전관리활용 위치기반안전관리 UAV활용안전관리 BIM기반지장물검토 유지관리단계의 BIM 적용 준공 BIM 모델 유지관리 BIM 활용 참고문헌 112 부록 I BIM 실행계획서양식 120 부록 Ⅱ 도로분야작업분류체계 (WBS) 코드집 ii -

7 1. 적용범위및실행계획 1.1 적용범위 (1) 이가이드라인은한국도로공사에서수행하는고속도로건설사업의기본설계단계, 실시설계단계, 시공단계, 유지관리단계의업무를 3차원정보모델기반의기술인 BIM (Building Information Modeling) 을활용하기위한계획및실행에적용된다. (2) 한국도로공사의업무절차와성과품체계를고려한 EX-BIM 기반의설계, 시공및사업관리, 유지관리업무수행시처리부서및관련부서는이가이드라인에따라업무를수행한다. (3) 이가이드라인에준하는전산설계도서 ( 설계도면및시방서, 계산서, 보고서등의기술문서 ) 는다음과같으며이외의설계도서의작성및납품절차 / 점검 / 승인 / 납품은별도의지침서, 과업지시서, 계약조건등을준용한다. - 타당성조사및기본설계, 실시설계등설계시행에서발생되는설계도서 - 건설공사업무에서발생되는설계도서 - 시설물유지관리과정에서발생하는설계도서 [ 해설 ] (1) 기존에제시된 BIM 가이드라인은대부분활용주체가혼재되어있거나민간기업의업무에대한내용이주를이루고있다. 이가이드라인은한국도로공사가향후업무에 BIM을도입하기위해참고할필요가있는기술및절차를대상으로한다. 기존의사업수행단계별참여조직, 성과물, 업무절차및규정등이 3차원정보모델을도입함으로써변화되어야하는사항들을설계, 시공, 유지관리단계로구분하여제시한다. 기존업무절차의개선사항에대한인터뷰등을수행하여제시한가이드라인으로 EX-BIM이라는명칭은 Expressway-BIM을줄여서사용한것이다. (2) BIM은정보의통합과공유, 절차의체계화가기본적인철학이고이를통해생산성, 원가절감, 공기관리를효율적으로할수있도록한다. 따라서고속도로사업의각단계별업무담당자가정보전달체계가변경되 - 1 -

8 는부분과활용가능성에대한파악을하는것이매우중요하다. 민간기업과의협업에서도납품및승인절차이전에의사소통을통하여원활한진행이가능하도록할수있는변화가요구된다. 이분야의관련기술이변화가빠르고다양한솔루션과장치가개발되고있기때문에, 활용시에는적용목적에부합하는원칙을지키면서유연성을가지고접근해야한다. (3) 이가이드라인에서다루는것은 BIM 모델작성과이에따른 BIM 성과품에관한것이다. 영국, 미국, 싱가폴, 홍콩의관련가이드라인및매뉴얼을참고할수있다. 이가이드라인과관련한관련근거, 기준및규격은다음과같다. - 국제표준 ISO/PAS IFC (Industry Foundation Classes) ISO/DIS Building Information Models - Information Delivery Manual - Part 1 : Methodology and format - 건설CALS/EC 단체표준 건설CALS/EC 전자도면작성표준 건설CALS/EC 전자문서표준 건설분야도면정보교환표준 - 법령, 국가고시및지침 건설기술개발및관리등에관한운영규정 ( 국토교통부 ) 건설정보분류체계적용기준 ( 국토교통부 ) 1.2 BIM 추진계획및과업지침서 (PEG: Project Execution Guide) (1) 발주자는 BIM을도입하고자하는사업에대하여상세한 BIM 추진계획을포함한 BIM 과업지침서 를작성해서과업지시서에포함시켜야한다. 사업전과정에서각참여자가 BIM 사업추진계획에따라공통의목표와도입절차를숙지해야하기때문이다. 이지침서에는 BIM 적용범위, 각 BIM 업무의절차정의, 정보를교환하는시기와내용을포함해야하고이를위한제반여건을설명해야한다

9 (2) 목표설정은전체적인사업목적에서공기단축, 사업관리효율성, 품질향상, 설계변경최소화혹은사업비절감, 유지관리를위한체계적인정보획득등으로우선설정될수있다. 초기적용단계에서는발주자의역량강화를목표로설정할수있고민간기업과의협업절차의개선도가능한목표로설정할수있다. 사업의성격을고려하여측정가능한형태의목표를설정하면그목표를달성하기위한 BIM 활용방안이세부적으로정의된다. BIM을적용하기위해서추가로발주자, 민간기업이투자해야하는비용을고려하여그효과가장 단기적으로확보될것으로예상되는적용방안을도출하는것이중요하다. (3) 사업에 BIM을적용하기위한 BIM 과업지침서는실제사업에참여하게되는부서및담당자들이초기에협의를해서계획을수립하고작성해야한다. 사업진행과정에서설정된목표가달성되었는지를평가하고우수사례를축적하고전파한다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 고속도로사업에 BIM을도입하기로결정하면발주자는 BIM 과업지침서 (PEG) 를작성해서과업지시서에포함시켜야한다. 이과업지침서의주요목표는다음과같다. 모든참여자들이사업에 BIM을도입하는전략적목표를이해하고공감할수있다. BIM 도입을위해각자의역할과책임을참여구성원모두가이해할수있다. 각구성원의업무와일반적인업무절차에적합한실행계획을수립할수있다. 의도한목적에맞게 BIM을도입하기위해필요한추가적인자원, 교육등을준비할수있다. 사업에참여할사람들에게절차를설명해서참고할수있도록한다. 모든사업참가자들이각자의의무사항을인지하도록계약사항을정의하는데활용할수있다. 사업진행기간동안진척사항을점검할수있는기본적인추진계획을제공한다

10 BIM 과업지침서의작성절차는아래와같고각단계별로문서화하여사업을 진행하는동안참여자들이공유할수있도록해야한다. BIM 목표와활용방안정의 사업과조직의목표를설정하고그에따른모델활용방안설정 BIM에의해지원되는 BIM 수행절차정의 정보교환정의 업무절차를정보교환시기와함께정의정보요구사항, 상세정도, 책임주체정의 BIM 과업지침서 ( 발주자작성 ) 적용을위한제반사항정의 BIM 절차수행을위한계약, 의사소통, 기술적환경, 품질검토절차정의 (2) 에대하여 : BIM 목적설정과그에따른활용방안은발주자가발주시과업지침서혹은기타문서에명시하여제시하면, 사업참여자가이에따른구체적인계획과방법을수립하여제안하고실행하게된다. BIM 과업을수행한경험이있는참여자들의인터뷰를통해도출된활용방안은아래와같이제시되어있는데이를참고하여발주자가사업초기에선택적으로적용범위를설정할수있다. 구체적인활용방안을도출할때는유지관리단계에대한고려를우선시작해야하고시공, 설계, 계획단계로진행하는것이바람직하다. 각활용방안의중요도를평가하고이를구체적으로수행할주체를발주자, 시공사, 설계사로구분하여결정해야한다

11 BIM 활용방안 ( 예시 ) 활용방안활용가치필요한자원 예방적유지관리 인벤토리 / 이력관리, 점검등유지관리생산성증대, 종합적평가능력 설계검토소프트웨어유지관리시스템수정 3차원모델활용시각화시스템 3차원모델활용능력교육 사용자매뉴얼, 장비및제품성 적서관리, 시설물상태평가, 3 차원모델및이에연계된 자산관리 자산의운영 / 상태 / 보수보강등 자산관리시스템 이력관리, 정확한자산인벤토리 3 차원모델활용교육 관리, 모델업데이트 사업현장의필요부지의할당 및관리 공간관리 공간활용계획지원 4D 활용으로공간중복해소및 3차원모델관리소프트웨어 시공성검토개선 안전관리개선 재난관리 실시간으로관리자산에대한관찰, 소방, 안전관리부서에 3차원정보제공비상상황대처능력개선관련기관에정보서비스제공 3차원가상모델재난상황대처매뉴얼및연계시스템 3차원시각화및연계시스템 확장, 보수 / 보강등변경사항 반영 이력모델링 변경에따른승인절차개선신속한절차를통해리스크, 비 3차원모델모델업데이트를위한교육 용, 법적제한에대한분쟁사전 해결 복잡한구조물및시설물의 3 차원모델링 가상목업 시공성개선 간섭검토소프트웨어 (Mock-up) 시공생산성개선 3 차원모델기반설계검토및 시공중안전관리향상 시공성검토능력교육 디지털제작 부재의디지털기술기반제작정밀제작및시공오차축소시공생산성증대 3차원모델링제작장비및방법 ( 표계속 ) - 5 -

12 활용방안활용가치필요한자원 GIS 기반의 BIM 솔루션을통한 최적입지선정검토 3 차원 3 차원시공모델을통한크레인 3 차원모델링 공사관리및 배차운영등오류사전제거 GIS 소프트웨어 계획 사무실과현장실무자와의의사 크레인등장비운영시뮬레이션 소통개선 언어장벽해소 ( 해외근로자 ) 모델기반간섭및공종간조정 현장에서의공정간상호간섭 3차원간섭조정 사전제거생산성확대설계변경최소화 3차원모델링모델검토소프트웨어모델기반간섭검토능력교육 공기단축 준공도서및모델정확성개선 설계단계에서의투명성제고 설계, 비용, 공기에대한품질관리 3 차원모델링 3 차원모델링 개선 모델링소프트웨어 설계결과의시각화개선 협업도구및활용교육 사업참여자간의의사소통개선 구조해석, 에너지해석등연계 공학적해석 검토시간및정확성개선설계회사의전문성및서비스개선설계변경에따른생산성개선 3차원모델링공학적해석소프트웨어활용기술교육 최적의설계안도출가능성개선 설계검토및친환경검토절차 시간단축 의사소통개선으로환경문제 친환경성평가 해결을위한재설계노력감소재료사용효율화및사업비흐름 3차원모델링환경정보 개선 에너지및공간계획을통한 시설물성능최적화 ( 표계속 ) - 6 -

13 활용방안활용가치필요한자원 설계품질에대한검토효율성 개선 설계검토 설계대안검토다양성및후속절차효율성개선시공오차등을고려한간섭검토가상공간에서시설물미관검토 3차원모델설계검토소프트웨어협업을위한절차및소프트웨어 및배치검토 설계단계의의사소통효율화 사업참여자들의공정이해도증진 및핵심공정파악 공정계획 (4D 모델링 ) 대안공정별실시간평가인력, 장비, 재료수급을동시에검토하여공기및비용관리작업공간중복사전해소 3차원모델링공정관리소프트웨어 4D 모델링소프트웨어 민원대응 사업진행실시간모니터링 주요수량의정확한산정및설계 변경시신속한검토 설계절차진행시목표사업비 원가계산 관리개선개선된사업및공사요소들의시각적표현을통한원가계산발주자의의사결정지원 모델기반견적소프트웨어 3차원모델링비용데이터 설계대안검토다양성및실질 적인 VE 검토 원가계산생산성증대 사업부지및기존시설물모델 현황모델링 링을통한문서화 3차원설계조정작업을위한모델활용기존시설물현황및상태디지털화 3차원모델링 3차원레이저스캐닝포인트클라우드기반역설계기술 위치정보제공 - 7 -

14 BIM 활용방안개념도 위사항에따른작성은아래의작성내용을활용하여진행한다. 사업시작 초기에주요참여자가참석하는회의를통해결정한다. [ 과업지침서 (PEG) 작성내용 ( 참조 ) I ] 사업명주요이슈사항 BIM 활용주목적정량화가능한목적설정 ( 생산성, 비용, 공기, 품질, 안전등 ) 계획단계설계단계시공단계유지관리단계 주요활용목적 부가적인활용목적 예시 : 사업구간현황모델링 설계검토 ( 도면, 수량 ) 3 차원간섭검토 준공모델 원가계산 설계모델링 부지공간계획 자산관리 공정계획 구조해석 공정관리 이력관리 사업구간분석 일조분석 제작및품질관리 재난안전관리 설계검토 법규검토 검측 안전관리 - 8 -

15 [ 과업지침서 (PEG) 작성내용 ( 참조 ) II ] 우선순위목적 BIM 활용방안 1 설계품질개선 BIM 기반설계검토, 수량및도면검토 2 사업공기관리 3 예상민원사전해결 사업구간가상모델구축을통한주요공정검토, 관련기관협의, BIM 기반사전공정회의사업구간가상모델구축, 토지보상, 지장물, 소음, 일조등민원사항검토및협의 (3) 에대하여 : BIM 모델을통한설계보완, 조정작업들은해당업무를담당하는기술자의참여가반드시필요하다. BIM 과업지침서를작성하기위해서는담당을맡은팀이계획수립을위한회의를소집하여핵심적인의사결정을하고상세한계획을수립하는절차를만들어야한다. 실무자들이목적을설정하고이를달성하기위한기술적제안은사업을수행하는참여기업에서제공하게된다. 1.3 BIM 실행계획, 실행계획서및실행절차 (1) BIM의목표와활용방안이설정되면사업의추진단계에따른실행계획이수립되어야한다. 실행계획은사업의성격에따라발주자가수립하거나사업의참여기업이제안할수있다. (2) BIM 실행계획은실행절차를포함해야하며, 실행절차의중요한내용은 BIM 모델을통한정보교환의시기, 주체, 승인, 활용단계를설정하는것이다. 각절차별로제출되어야하는 BIM 성과물도정의되어야한다. 이러한계획사항은계약사항으로반영되는것이필요하다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 사업제안자가 BIM 실행계획서 (BEP: BIM Execution Plan) 를수립하는경우에발주자는 BIM의목표와활용방안을 BIM 정보요구사항으로정의해서제시하고실행계획서의작성템플릿을제공한다 ( 부록 I). (2) 에대하여 : 실행절차는다음의순서에따라설정하는것이바람직하다

16 - BIM 실행절차매핑 : 전체적인 BIM 활용에대한개요와세부적인 BIM 적용절차를상호연계시키는작업 - 전체적인 BIM 개요 : 각 BIM 활용목적별로절차를다음의예시를참고하여설정하여야한다. 아래의기호를참고하여사용한다. - 세부 BIM 활용맵작성 : 각 BIM 활용방안에대한세부적인절차를작성해야한다. 여기에는참조정보, 절차, 정보교환이정의되어야한다. 이를위해서는 BIM 활용의핵심절차를정의하고각절차들의상호관계를설정해야한다. 정보에관해서는참조정보가무엇인지를정의하고정보교환및책임자를규정해야한다. 이러한절차는 BIM 전문가에위탁하여작성하거나민간참여기업이 BIM 실행계획서에포함하여제안할수있다

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27 1.4 BIM 활용을위한지원사항 사업에 BIM 을활용하기위해필요한지원사항을정의하고준비하여야 한다. 이는계약, 협업절차, 기술적준비사항, 품질관리절차를포함한다. [ 해설 ] 사업초기에사업의성격과주요목표를고려하여 BIM의활용목적을명확하게하면그에대응하는실행계획이수립된다. 실행계획서 (BEP) 는발주자가직접작성하거나항목과주요사항을제시한후사업참여자가제안할수있도록할수있다. BIM 실행계획서는다음의내용으로구성될수있다. 1) BIM 사업실행계획의개요 2) 사업정보 3) 주요사업책임자사업에참여하는각주체에서최소한한명의책임자가정해져야하는데발주자, 설계사, 시공사, 컨설턴트, 협력업체, 제조사, 제품공급자가이에해당한다. BIM 관리자와분야별책임자가정해지고이에대한연락처가공유되어서협업이진행되어야한다. 4) 사업목표및 BIM 활용목적 5) 조직구성및역할 6) BIM 활용절차 7) BIM 정보교환 8) BIM 및유지관리를위한정보요구사항 9) 협업절차정보교환시기에대한정의와승인은매우중요하다. 다음사항을문서화해야한다. - 정보교환명칭 - 정보교환제공자 - 정보교환수신자 - 일회성혹은주기성

28 - 시작일자와완료일자 - 모델파일형식 - 소프트웨어 - 원파일형식 - 교환파일형식 10) 모델품질관리절차 BIM 성과물을제출하기전에각참여자는설계, 데이터세트, 모델속성을검토해야한다. 모델의품질검토는다음의사항으로진행될수있다. - 시각적검토 : 네비게이션소프트웨어혹은뷰어를통한시각적모델검토 - 간섭검토 : 간섭검토기능을이용한객체간간섭여부검토 - 표준검토 : 모델이계획에서제시된표준을만족하는지검토 - 객체검증 : 각객체의데이터세트의정확성검토 11) 하드웨어 / 소프트웨어 / 네트워크에대한요구사항 12) 모델구조모델의정확성과완결성을다음항목을고려하여검토한다. - 파일명칭정의 - 모델구조설명 (reference, level, layer 등 ) - 단위및좌표계 - BIM 및 CAD 표준준수 13) 사업성과물정의 14) 성과물제출및계약계약사항에다음항목들이고려되어야한다. - 모델생성및책임주체 - 모델공유및모델의신뢰성 - 상호연동성및파일형태 - 모델관리 - 지적재산권 - BIM 실행계획서를위한요구사항

29 1.5 BIM의성과품의유의사항및권한 (1) 고속도로사업에 BIM을도입하고자할때 BIM 성과품및이성과품을도입하기위한캐드플랫폼은다음사항을고려하여제시한다. - IFC 형태로대표되는개방형 BIM에대한성과물은장기적인관점에서변환이가능한객체인경우에한해서요구한다. - BIM 성과물을발주자가활용하기위해서는반드시원본 BIM 모델을제출하도록하고이를볼수있는뷰어를함께제공하도록요구한다. - 발주자는제공받은원본 BIM 모델의소유권은제작자에있음을인지하고제3자에게제공시제작자의동의를얻은후사용권을행사한다. - 발주자의정보요구사항과 BIM 성과물을도출하기위한캐드플랫폼은성과물도출이가능한모든캐드플랫폼을사용할수있다. (2) 발주자의 BIM 적용목적에맞는정보요구사항과모델상세수준의일관성을확보하기위해어떤캐드플랫폼에서도작성가능한형태의템플릿을활용하도록한다. (3) 국가적으로설정한표준분류체계, 명칭등의성과물표준사항들은정보요구사항에명시해서제시한다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : IFC로대표되는개방형 BIM 표준은고속도로사업에활용할수있는수준으로개발되거나국제표준화되지못한상황이고, 국토교통부가진행하고있는 InfraBIM 표준이아직활용가능한상황이아님을고려한것이다. 건물위주로개발되어제시된 IFC 모델로도로관련시설물모델을변환하게되면모델이손상되거나정보가제대로반영되지못하여이후활용이어려울수있음에도불구하고이를요구하게되면효용성이없는과도한시간과비용을지출하게된다. 따라서일부구조물등변환이원활한경우에한해서납품을요구하는것이현실적이다. 현재진행중인 Infra BIM 표준이활용가능한수준이되고정보처가납품을받은성과물을관리할수있는시스템이갖추어지면전반적으로성과물로요구할수있다. 원본 BIM 모델을생성한캐드파일형태를반드시제출하도록해야하고이를볼수있는무상뷰어를함께제공받는것이필요하다. 아래표에서제시

30 한프로그램은무상으로사용가능한대표적인뷰어와이의특징들이다. 개별 캐드플랫폼별로제공하는뷰어의경우에는원본데이터의시각화와관련된 많은기능들을제공하고있고솔루션개발의속도가빠르기때문에사업시 작전에프로그램의버전과활용가능성에대한검토가필요하다. 구분 DDS CAD Solibri Navisworks Tekla xbim Model Freedom BIMsight Xplorer Viewer BIM Vision 특징공간검토 O 간섭검토 O O 충돌관리 O 목업 O O O O 문서링크 O 시각화변화 O O O O O 다중모델 O O O 변경저장 O O O O O 측정도구 O O O O O 4D 색상관리 O O O 모델비교 O O 상호연동성 IFC O O O O O IFCzip O O O O BCF O O BCFzip O O gbxml O COBie O 활용성 인터페이스 O O O O O 네비게이션 O O O O O O 사용수월성 O O O O O O 국제적으로원본 BIM 모델에관하여서는제작자의소유권을보장해주는경우가대부분이며, BIM의활용범위가국내, 외전체에유기적으로연결되어있는만큼, 제작자의소유권은보장되어야한다. 그러나공익을목적으로발주처가보다용이한활용을필요로할경우, 제작자의동의를얻은후제3 자에게제공할수있다. 해외에서 BIM 발주에서주로요구되는것은단일플랫폼기반의 BIM 모델인데이는발주자가시설물의유지관리시스템을운영및관리하기위한자산관리시스템과의연관성을확보하기위한것이고원활한사업수행의가치가모델의가치보다높다고판단하기때문이다. 우리공사는 BIM 도입초기의

31 민간의자율적인기술개발을허용하고사업에서의활용가치를우선적으로고려하여구체적인캐드플랫폼은사업참여민간기업의자율적인판단에맡기는것이바람직하다. 다만, 정보요구사항이나모델상세수준의반영이되어야하고설계변경반영이나시공, 유지관리등에서의활용성이높은캐드플랫폼을사용하도록유도하는것이바람직하다. (2) 에대하여 : 서로다른참여자가 BIM 모델을생성하는경우모델의구성, 분류체계, 명칭, 상세수준, 기본정보사항등이달라서발주자가일관되게확인하고활용하는데어려움이있을수있다. 일관성있는 BIM 성과물납품을유도하기위해각캐드플랫폼별검증된템플릿을제공하는싱가폴의사례를참고할필요가있다. 발주자의요구사항을만족할수있는템플릿을민간기업이제시하면이를검증하고, 검증이통과된템플릿은발주자의공식적인웹사이트등을통해공개하여설계자가이용할수있도록한다. (3) 에대하여 : 현재의도면작성이나설계성과품에서제시되어있는국가표준에관한사항들은 BIM 성과물에도그대로적용한다

32 2. 용어정의이가이드라인에사용된용어중에 BIM 설계와연관된주요용어에대해서그정의를기술하였다. BEP (BIM Execution Planning) : BIM을활용한실행계획서로사업제안자가작성하여입찰시제출하는것으로계약의효력을갖는계획서 BIM (Building Information Modeling) : 토목, 건축, 플랜트를포함한건설전분야에서시설물객체의물리적혹은기능적특성에의하여시설물수명주기동안의사결정을하는데신뢰할수있는근거를제공하는 3차원디지털모델과그의작성및활용을위한업무절차를포함하여지칭 BIM 기반의건설정보분류체계 : 건설기술진흥법제19조 ( 건설공사지원통합정보체계의구축 ) 의규정에따라건설공사지원통합정보체계의활용을촉진하기위하여, 건설공사의계획단계, 설계단계, 시공단계, 유지관리단계등에서생성또는활용되는 BIM 데이터를속성정보인위치정보, 형상정보, 물량정보, 재료정보, 시공정보등으로체계적인분류하기위한기준 BIM 데이터 : BIM 제작프로그램을사용하여작성된원본데이터와 IFC 로변환한데이터 BIM 성과품 : BIM을적용하는사업에서최종적으로완성된 BIM 산출물의집합을뜻하며, 일반적으로계약서나시방서또는과업지시서등에명시되고과업지시서등의요건에의하여납품제출하는 BIM 데이터및관련자료를총칭 BIM 소프트웨어 : BIM 정보를가진모델데이터를작성, 검토, 분석, 가공, 활용등의업무를하나이상수행하도록만들어진소프트웨어 BIM 품질관리 : BIM 성과품이본지침의내용에부합하도록관리하는업무 CAD (Computer Aided Design, 캐드 ) : 컴퓨터에기억되어있는설계정보를그래픽디스플레이장치로추출하여화면을보면서설계하는것. 혹은설계할수있는프로그램의통칭. 본가이드에서는 2D, 3D를모두포함. DEM (Digital Elevation Model) : 수치표고모형이라는뜻으로실제의지형정보중건물, 수목, 인공구조물등을제외한지형부분을표현하는수치모형

33 DTM (Digital Terrain Model) : 수치지형모형이라는뜻으로 DEM과동일한의미로사용 GIS (Geographic Information System) : 지리정보시스템이라는뜻으로지리적으로참조가능한모든형태의정보를효과적으로수집, 저장, 갱신, 조정, 분석, 표현할수있도록설계된컴퓨터의하드웨어와소프트웨어및지리적자료그리고인적자원의통합체 IDM (Information Delivery Manual) : 사업참여주체들간의정보전달의방식을구체적으로명시한지침서 IFC (Industry Foundation Classes) : Norwegian BuildingSMART와 NBIMS 가개발하여소프트웨어간에 BIM 데이터의상호운용및호환을위하여 BuildingSMART International이개발한국제표준데이터포맷을말하며, 다양한소프트웨어들이서로모델정보를공유또는교환을통하여개방형 BIM을구현하는데사용하는공인된국제표준 (ISO 16739) 규격 IFD (International Framework for Dictionaries) : ISO 에근거한용어정의사전으로 IFC와호환 ISO (International Organization for Standardization) : 157개국의국가표준에대한네트워크로국제표준 IPD (Integrated Project Delivery) : 사업기획초기부터관련된참여자들이모두포함되어협업을통해계획을수립하고정보를공유하는사업수행체계 LOD (Level of Detail) : BIM 모델의형상및정보의상세정도 OBS (Organization Breakdown Structure) : 사업수행시협업을위한조직체계 PBS (Product Breakdown Structure) : 구성부재의데이터연결체계로상호연관성을규정하고업무절차를반영한체계 PDM (Product Data Management) : 구성부재에대한데이터를관리하는시스템 PEG (Project Execution Guide) : 발주자가사업의전략적목표에맞는 BIM 활용계획을작성하는과업지침서 WBS (Work Breakdown Structure) : 건설분야의업무프로세서의흐름과

34 상호연관성을규정하는절차구성 XML (Extensible Markup Language) : FIATECH이 지원한 AEX (Automating Equipment Information exchange) 프로젝트에서개발, XML 전자문서 라함은 W3C 표준화단체에서개발한 XML 규칙에따라전자 화된문서의포맷을말하며 XML 스키마 라함은 W3C에서정한 XML 규칙에따라문서의구조정보에데이터유형과속성정보를추가하여정 의한정보 3차원객체정보모델 : 계층화된형태를독립적으로구성할수있는형 상모델이결합되어시스템을형성할수있고각모델은메타데이터의 형태로형상, 위치, 속성정보를담을수있는정보모델 4D CAD : 3차원형상모델에시간및공정단위정보를포함한캐드 5D CAD : 3차원형상모델에시간및공정, 비용을포함한캐드 6D CAD : 3차원형상모델에시간및공정, 비용, 그리고자원을포함한 캐드 7D CAD : 3차원형상모델에시간, 공정, 비용, 자원및유지관리기록을 포함한캐드 건설CALS/EC (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support/ Electronic Commerce) : 기획, 설계, 발주, 시공, 유지관리등건설생산활동전과 정에걸쳐발주자, 시공업체, 건설관련기관이전산망을통해건설정보 를전자적으로교환, 공유및활용하여건설사업을지원하는건설통합정 보시스템 공간 : 공간용도와물리적인부위요소에의하여구성되는면적또는체적 및개념적구획 공종 : 기술적으로시설물의한부위를구성하는작업단위로서제반자원 을동원하여고안된기능을가지도록하는작업및작업결과를말하며, 원가관리를위한물량산출분절객체및공정관리를위한분절객체최 소작업단위로구성함을의미 납품매체 : BIM 성과품을납품하기위해사용하는매체로서넓은의미로 종이나청사진, 전자매체등이포함되지만본표준에서는 CD-ROM이나 DVD-ROM 등과같은전자매체로한정

35 변수모델링 (Parametric Modeling) : 3차원형상을작성할때모델의각치수를변수화할수있어야하고모델간의거리등의구속조건을부여할수있어서모델의변경시수치를입력하여수월하게 3차원형상을구성할수있도록모델링하는방법 자동물량 : BIM 소프트웨어를통하여물리적요소를표함하고있는 BIM 객체에서개수, 길이, 면적, 체적등, 자동으로산출되는물량 연동물량 : BIM 소프트웨어를통하여자동으로생성되는자동물량과연동시켜산식으로산출되는물량으로서, BIM 모델의변경에따른자동물량변경과연동하여일정한규칙으로동시에변경이가능한물량 수동물량 : BIM 모델객체와무관하게수학적인접근방식으로수동으로산출되는물량 속성정보 : 3차원 BIM 모델이가질수있는정보형태로, 재료성질, 제품명, 단가등의정보를표현한문자혹은숫자등의데이터 통합건설정보분류체계 : 건설기술진흥법제19조 ( 건설공사지원통합정보체계의구축 ) 의규정에따라건설공사지원통합정보체계의활용을촉진하기위하여건설공사의제반단계에서발생되는건설정보를체계적으로분류하기위한기준

36 3. 명칭및분류체계 3.1 명칭 3차원정보모델이사업참여주체들간공유되고전달될때정확성을확보하기위해서는명칭의부여가통일성을갖는것이매우중요하다. (1) 일반적인경우에는통합건설정보분류체계에서정한시설물분류, 공간분류, 부위분류, 공종분류, 자원분류의명칭체계를따른다. 국제적인건설사업을위한명칭체계는 ISO 에근거한다. (2) 위에서정하지않은새로운시설물혹은명칭이요구되는항목에대해서는사업시작시점에참여주체들간의협의를통해서명칭을통일하여사용한다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 3차원모델은정보공유의효율성및의사소통을시각화를통해정확하게수행하기위한목적이중요하기때문에명칭의통일성을반드시지키는것이필요하다. 또한 2차원도면을설계성과물로제출할경우에도현재의성과물구성의명칭및분류체계인통합건설정보분류체계를따르는것이연동성및재활용성차원에서바람직하다. 이외의명칭이필요한경우에는설계기준용어및토목표준용어를사용하도록사전협의를통해결정해야한다. (2) 에대하여 : 국내및해외의건설사업에서새로운형태의시설물이나공종, 자원의활용이많기때문에명칭을통일하기위해서는사업참여주체들간에명칭에대한사전협의를필요로한다. 정보전달매뉴얼 (IDM: Information Delivery Manual) 을별도로설정할수있다. ISO 에근거한 International Framework for Dictionaries (IFD) 가국제적으로활용가능한용어사전이다. BIM 성과품체계에건설전문분야의코드를부여할필요가있을경우전산설계도서표준지침서 2.2 건설전문분야코드의사용 에의거 1자리코드를사용한다

37 건설전문분야건축 (Architecture) 토목 (Civil) 전기설비 (Electrical) 시설관리 (Facilities Management) 일반 (General) 지리정보 (GIS) 실내건축 (Interiors) 조경 (Landscape) 기계설비 (Mechanical) 기타분야 (other disciplines) 구조 (Structural) 측량 (Survey/Mapping) 통신설비 (Telecommunications) 코드 A C E F Z G R L M X S V T 3.2 분류체계 (1) BIM 정보분류체계는모델데이터를구성하고있는객체마다고유의속성정보가부여되도록체계적으로분류하여정리한목록을말한다. 본가이드에서는속성정보를 BIM 객체분류체계와 BIM 속성분류체계로구분하며 BIM 속성분류체계는 BIM 위치정보분류체계, BIM 공정정보분류체계, BIM 공종정보분류체계, BIM 시공정보분류체계로구분한다. (2) BIM 객체분류체계는모델데이터를구성하는물리적객체단위를체계적으로분류한목록을말한다. 객체를크게공간객체와부위객체로분류한다. 공간객체는시설물의도로면, 교량, 터널, 휴게소, 건물의층등공간의범위를정의하는데사용되는객체로서개념적으로공간을구성하기위하여사용한다. 부위란물리적인관점에서시설물의한부분으로서공간을둘러싸고, 공간의기능을지원하는시설물의구성요소를의미하며부위객체는 BIM 객체로서시설물을물리적으로시설을구성하기위하여사용한다. 부위객체의분류는한국도로공사가사용하는기술적분류체계에의하되확보가여의치않은경우소프트웨어가제공하는목록을사용할수있다. 입력대상은부위객체분류목록을대상으로전문분야별로최소입력요구대상을설정한다

38 (3) BIM 객체분류체계는작업분류체계 (WBS), 원가분류체계 (CBS), 모델분류체계 (MBS) 로구성된다. BIM기반 CALS(Continuous Acquisition & Life-cycle Support) 표준분류체계는도로, 교량, 터널로구분된표준분류체계를사용한다. (4) BIM 속성분류체계는각각의객체분류단위가공통적으로가진내부적특성의집합을말한다. 객체별속성은식별, 형상, 물성, 참고등의특성을부여하기위하여사용한다. 객체별속성의분류는한국도로공사가사용하는 BIM 기반의건설정보분류체계인기술적분류체계에의한다. 입력대상은 BIM 속성분류체계를대상으로전문분야별로최소입력요구대상의목록을설정한다. [ 해설 ] (1),(2) 에대하여 : BIM 정보분류체계는모델데이터를체계적으로공유및교환하기위하여필요하다. BIM 정보분류체계는한국도로공사에서위치정보, 형상정보, 물량정보, 속성정보, 도면정보등을설계단계에서는물량관리, 원가관리, 시공관리, 간섭체크등에시공단계에서는설계변경, 공정관리, 실적관리, 기성관리, 자재관리, 장비관리, 현장관리, 품질관리, 안전관리등에, 유지관리단계에서는이력관리, 현장관리, 장비관리, 시설관리등에사용하고자하는최소요구수준을확보하여적용한다. 국제적인분류체계는 ISO 에건설에대한정보분류체계의프레임워크를제공하고있고이를 Uniclass ( 영국 ), OmniClass TM ( 미국 ) 에서받아들여사용하고있다. 모델의상세정도인 LOD는매우중요하기때문에사업에적용하기전에참여자들사이의 BIM 기술활용목적에맞추어합의하는과정이필요하다. (3) 에대하여 : WBS 분류체계는공정관리를위해지정한작업단위분류체계로설계및시공단계, 그리고유지관리단계에의해각각 7단계의정보를가진다. BIM기반의 WBS 분류체계는토공의예로제시한것은다음과같다. WBS 분류체계는아래의테이블구조로구성되어있다

39 1 ( 도로시설 ) 2 ( 공종 ) 3 ( 시설물 ) 설계 / 시공 WBS 4 ( 방향공간 ) 5 ( 확장공간 ) 6 ( 작업관리단위 1) 7 ( 작업관리단위 2) 도로토공본선방향구간 N 흙깎기토사 도로토공본선방향구간 N 흙깎기리핑 도로토공본선방향구간 N 흙깎기발파 도로토공본선방향구간 N 흙깎기흙깎기기타 도로토공본선방향구간 N 흙쌓기노체 도로토공본선방향구간 N 흙쌓기노상 도로토공본선방향구간 N 흙쌓기흙쌓기기타 유지관리 WBS 7-1 ( 유지 - 작업관리단위 1) 도로토공본선방향구간 N 토공기타비탈면보호공절토부보강 도로토공본선방향구간 N 토공기타비탈면보호공성토부보강 도로토공본선방향구간 N 토공기타연약지반처리 도로토공본선방향구간 N 토공기타보강토옹벽옹벽 도로토공본선방향구간 N 토공기타콘크리트옹벽옹벽 도로토공본선방향구간 N 토공기타옹벽기타옹벽 도로토공본선방향구간 N 토공기타옹벽기타석축 도로토공본선방향구간 N 토공기타토공기타

40 BIM 기반도로공사객체모델분류체계는다음과같은형식으로설정할수 있다. 이는기존의건설통합분류체계를고려하여제안하여제시할수있다. 수량산출기준지침서와위치정보, 공종분류, 공종정보로구분할수있다

41 대분류 중분류 소분류 세분류 세세분류 위치정보 -1 위치정보 -2 위치정보 -3 위치정보 -4 위치정보 -5 공종분류 -1 공종분류 -2 공종분류 -3 공종분류 -4 공종정보 -1 공종정보 -2 산출정보 시공정보 교량공사 교량받침 기타고정형일방향가동형양방향가동형 선단침 ;Linear 포트받침 ;Pot 고력황동받침 ;Oilles 로커받침 ;Rocker 로울러받침 ;Roller 핀받침 ;Pin 피봇받침 ;Pivot 탄성고무받침 ;Rubber 공구번호 본선 IC 간이 IC JC 상행선하행선상하행선 시점부 - 좌시점부 - 우시점부 - 좌우종점부 - 좌종점부 - 우종점부 - 좌우시종점부 - 좌시종점부 - 우시종점부 - 좌우 기타합계구조물번호 기타일반교축교직 교량받침무수축몰탈 1:1 무수축볼탈 1:3 상부세그먼트 기타바닥판단부가로보중간가로보중간지점부가로보캔틸레버부거더헌치부 기타교각번호교대번호경간번호세그먼트번호 기타 IC,JC 교량 자동연동수동 교량공사 교량받침 기타고정형일방향가동형양방향가동형 선단침 ;Linear 포트받침 ;Pot 고력황동받침 ;Oilles 로커받침 ;Rocker 로울러받침 ;Roller 핀받침 ;Pin 피봇받침 ;Pivot 탄성고무받침 ;Rubber 공구번호 본선 IC 간이 IC JC 상행선하행선상하행선 시점부 - 좌시점부 - 우시점부 - 좌우종점부 - 좌종점부 - 우종점부 - 좌우시종점부 - 좌시종점부 - 우시종점부 - 좌우 기타합계구조물번호 기타일반교축교직 교량받침무수축몰탈 1:1 무수축볼탈 1:3 상부공 기타바닥판단부가로보중간가로보중간지점부가로보캔틸레버부거더헌치부 기타교각번호교대번호경간번호세그먼트번호 기타 IC,JC 교량 자동연동수동 교량공사 교량받침 기타고정형일방향가동형양방향가동형 선단침 ;Linear 포트받침 ;Pot 고력황동받침 ;Oilles 로커받침 ;Rocker 로울러받침 ;Roller 핀받침 ;Pin 피봇받침 ;Pivot 탄성고무받침 ;Rubber 공구번호 본선 IC 간이 IC JC 상행선하행선상하행선 시점부 - 좌시점부 - 우시점부 - 좌우종점부 - 좌종점부 - 우종점부 - 좌우시종점부 - 좌시종점부 - 우시종점부 - 좌우 기타합계구조물번호 기타일반교축교직 교량받침무수축몰탈 1:1 무수축볼탈 1:3 교각부대공옹벽 기타교각번호교대번호경간번호세그먼트번호 기타 IC,JC 교량 자동연동수동 교량공사 교량받침 기타고정형일방향가동형양방향가동형 선단침 ;Linear 포트받침 ;Pot 고력황동받침 ;Oilles 로커받침 ;Rocker 로울러받침 ;Roller 핀받침 ;Pin 피봇받침 ;Pivot 탄성고무받침 ;Rubber 공구번호 본선 IC 간이 IC JC 상행선하행선상하행선 시점부 - 좌시점부 - 우시점부 - 좌우종점부 - 좌종점부 - 우종점부 - 좌우시종점부 - 좌시종점부 - 우시종점부 - 좌우 기타합계구조물번호 기타일반교축교직 교량받침무수축몰탈 1:1 무수축볼탈 1:3 교대 본체날개벽접속슬래브보호블럭 기타교각번호교대번호경간번호세그먼트번호 기타 IC,JC 교량 자동연동수동 교량공사 신축장치 맞댐조인트고무조인트강재핑거조인트레일식조인트 기타 2G 4G 6G 8G 공구번호 본선 IC 간이 IC JC 상행선하행선상하행선 시점부 - 좌시점부 - 우시점부 - 좌우종점부 - 좌종점부 - 우종점부 - 좌우시종점부 - 좌시종점부 - 우시종점부 - 좌우 기타합계구조물번호 조인트유간 상부세그먼트 기타바닥판단부가로보중간가로보중간지점부가로보캔틸레버부거더헌치부 기타교각번호교대번호경간번호세그먼트번호 기타 IC,JC 교량 자동연동수동

42 CBS 분류체계는물량및단가관리를위해지정한작업관리분류체계로총 8단계로구분되며, 공정에따라입력범위는달라질수있다. (4) 에대하여 : 몇가지종류로구분하여속성정보를정의할수있다. 설명속성정보 (Descriptive Metadata) 는단계, 분야, 재료등의필드정보를정의하고기술하는데 ISO 가이를제공하고있다. 관리속성정보 (Administrative Metadata) 는파일형태, 크기, 생성한시스템, 저장데이터, 저장만료시기, 저장주기등에대한필드정보관리에사용된다. 이는 ISO 14721:2003에서 Open Archival Information System(OAIS) 참조모델을제공한다. 관계속성정보 (Structured Metadata) 는구성요소의조직및관계에대한정보를저장한다. 또한 ISO :2005 Document Management - Part 5: application of metadata for the construction and facility management sector에서문서를위한정보공유및교환에대한요소와방법론을기술하고있다. BIM 속성분류체계의구조는다음과같다. BIM 객체모델의속성은모델객체에부여되는구성요소로필요한경우외부정보로분리하여연계운영할수있다. BIM 객체모델의속성및외부정보는사업단계별로선별하여사용할수있으며용도에따라확장하여사용할수있다

43 4. BIM 적용공종및모델수준정의 4.1 BIM 적용공종 (1) BIM 정보모델중에공종과관련된객체는지형, 선형, 토공, 배수공, 포장공, 부대공, 옹벽공, 터널공, 교량공등으로구성된다. 이에따른 BIM 모델작성객체는 BIM 활용목적에따른과업지침서에따라그수준을결정한다. (2) 각단계에서의 BIM 활용목적에따라서 3차원모델링에포함되어야하는공종및객체를설정하고이에따른모델의상세수준과정보요구사항을정의해야한다. 이는 BIM 실행계획서에포함되어야한다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 아래의예시에나타낸바와같이공종별 3차원모델링은수행될수있다. 이때모델의상세수준, 모델링범위설정은 BIM의활용목적에따라결정된다. 공종 WBS 작성객체 토사 흙쌓기, 흙깎기 리핑 흙쌓기 토공 노체흙쌓기노상흙쌓기 흙깎기기타 흙깎기 흙쌓기기타 흙쌓기 L형측구 L형측구 U형측구 U형측구 V형측구 V형측구 산마루측구 산마루측구 종배수관 종배수관, 종배수관면벽 배수공 횡배수관 횡배수관 배수관기타 집수구 다이크 콘크리트다이크 맹암거 맹암거 집 방수거 집수정, 집수거, 방수거, 스틸그레이팅

44 포장공부대공교량공터널공 도수로배수시설기타동상방지층콘크리트포장콘크리트포장기타보조기층기층중간층표층아스팔트포장기타특수포장교통표지판안내표지판방호책교통시설기타방음벽 SEG N 거더제작 _ 가설상부기타기초벽체기둥코핑교좌장치교대기타교각기타갱문굴착및버럭지보숏크리트락볼트콘크리트라이닝비탈면보강개착부기타부대공 콘크리트도수로 암거, 개거, 다이크, 배수로 동상방지층포설및다짐 콘크리트포장포설 연결로접속부및길어깨부, 교량접속부및받침슬래브포장포설 보조기층포장포설 기층포설및다짐 중간층포설및다짐 표층포설및다짐 프라임코팅, 택코팅 교면포장 교통표지판 안내표지판 방호책 방호벽, 가드레일, 중앙분리대 방음벽 거더 방음벽, 방호벽, NOTCH, 교량배수시설공 ( 점배수, 선배수 ), 그외콘크리트부재 콘크리트기초 콘크리트벽체 기둥 코핑 교량받침 방수형봉함재, ASPHALT 방수, 신축이음재, 그외콘크리트부재 콘크리트부재 갱문 굴착및버럭처리 지보공 숏크리트 락볼트 콘크리트라이닝, 콘크리트라이닝신축이음 보강락볼트 배수관, 스틸그레이팅 터널내오염도장, 배수콘크리트

45 원지형 암지형 지형모델링 선형모델링 배수공모델링

46 포장모델링 교량모델링 터널모델링

47 부대공모델링 [ 공종 ITEM 단계별 BIM 활용계획 ] (2) 에대하여 : BIM 의활용목적에따라모델링에포함되는공종을선택하고 모델의상세수준과정보요구사항을정의해야한다. 이는 BIM 실행계획서상

48 에명시되도록하는것이필요하고아래의표와같은양식을사용할수있다. 발주자가사업의주요목표를고려하여활용방안을설정하면계약자가이를달성하기위한적용공종과상세수준을결정하고발주자승인을득하도록요구한다. 이에따라엔지니어링대가산정의근거로활용한다. 활용방안적용공종상세수준및정보요구사항 예방적유지관리자산관리공간관리재난관리이력모델링가상목업디지털제작 3 차원관리및계획 3 차원간섭조정 3 차원모델링공학적해석 LEED 평가설계검토공간분석공정계획 (4D 모델링 ) 견적현황모델링 4.2 단계별모델수준 (LOD) (1) 모델의상세수준 (LOD: Level of Detail 혹은 Level of Development) 은 3차원 BIM 모델의용도와사업단계에따라설정해야한다. LOD 는모델의주된활용목적인수량산출, 3차원조정작업및계획에따라특정상세나정보가모델에어느수준으로표현되는지를결정하는것이다. 이는 BIM 실행계획서에명시하여일관성있는 BIM 성과물작성이이루어지도록한다. LOD는 100~500 까지정의할수있다. (2) 설계단계별로특정수준의 LOD를모든구성요소에적용하기보다는발주자가모델의활용성과투입비용및시간을고려하여중요도가높은최소한의모델범위와수준을설정하여야한다. (3) 모델의상세수준에는비그래픽적요소인관련정보가포함될수있다. 이는속성정보혹은관련문서에대한연결정보로구성될수있다

49 [ 해설 ] (1) 에대하여 : 모델의상세수준은 BIM 모델이건설사업수행과정에서협업의매개로역할을수행하기위해모델의일관성을보장하기위한것이다. 미국의 AIA (The American Institute of Architects) 에서 LOD에관해제시한가이드라인에따르면다섯단계로구분하여모델을진화시키도록하고있다. LOD 100 : 개념모델수준 (LOD 200을만족하지못하는수준의그래픽표현만가능한수준 ) LOD 200 : 개략형상모델수준 ( 개략적인수량, 크기, 형상, 위치를갖고모델이구성되는수준 ) LOD 300 : 정밀형상모델수준 ( 치수와관련한주요사항이모두반영되는수준으로그래픽정보이외의정보가연계될수있음 ) LOD 350 : 정밀형상과연계정보모델수준 (LOD 300 수준에타시스템과의연계정보가추가된모델수준 ) LOD 400 : 제작모델수준 ( 상세나조합, 설치정보가포함되어제작도면이나기계가공이가능한모델수준 ) LOD 500 : 준공모델 ( 현장에서검증된모델로크기, 형상, 위치, 수량및방향정보가포함되고추가정보가연계될수있는수준 ) LOD의설정은사업마다달라질수있고이는 BIM 사업수행계획서에서제시될수있다. 예를들어객체의크기를기준으로 10mm 이내는모델링하지않는다는형태로특정구성요소의모델범위를설정할수있다. 모델요소는두가지종류의정보를포함할수있는데모델의형상과이에관련된수치적혹은물리적속성정보이다. 고속도로관련설계나시공, 유지관리에적합한모델의 LOD 설정이공식적으로제안된사례는없지만건축분야에서제시한각 LOD의수준의원칙에입각해서 LOD를정의할수있다. 일반적으로설계단계에서는 LOD 300 수준에서모델링이요구될수있는데이는 BIM 모델의활용목적에따라조정되거나모델링여부자체를선택적으로제시할수있다. LOD 설정의예시는아래와같다

50 [ 현장모델링 LOD] LOD 100 단순한지형면모델수준 LOD 200 요소모델이포함하는사항 - 개략적인기초요소의크기와형상 - 개략적인설비와구조의크기와위치 - 코드와공간요구사항 - 현장의경사에대한대략적모델링

51 [ 기초모델링 LOD] LOD 100 기초가다른모델요소에포함되거 나형태나재료가판별되지않는 수준에서의개념적요소로표현 LOD 일반적인벽식기초표현 - 지반조사보고서에근거하여지 반은일반적으로표현 LOD 300 객체모델이포함하는사항 - 전체적인크기와기초요소의형상 - 경사면 - 부재의외부치수 - 연관된정보속성 - 콘크리트강도 - 철근강도 - 지반조사보고서에근거한지층높이 LOD 350 객체모델이포함하는사항 - 슬리브이음의위치 - 타설조인트 - 습기지연층 - 다월 - 철근 - 신축이음 - 지반보고서에근거한지층 LOD 400 객체모델이포함하는사항 - 갈고리및겹이음포함한철근 - 다월 - 모따기및마무리상세 - 방수층

52 [ 강재기둥모델링 LOD] LOD 100 공간만표시하는수준의모델 LOD 200 기둥단면형상표현수준 LOD 300 LOD 350 LOD 400 객체모델이포함하는사항 - 정확한방향성을갖도록구조부재의주요치수포함 - 연관된정보속성 - 구조강재의강종 - 연결상세 - 페인팅종류등마감내용 객체모델이포함하는사항 - 실제높이와연결부위치 - 거세트플레이트, 앵커등주요상세를포함한요소 - 정확한방향성을갖는부재 - 복부보강재, 슬리브관통등주요상세 객체모델이포함하는사항 - 용접 - 캡플레이트 - 와셔및너트 - 모든연결요소

53 [ 설비모델링예시 LOD] LOD 100 배치만표현하는수준의개념모델 LOD 200 대략의크기, 형태, 위치를포함한 개념모델수준 ( 성능은속성정보 로포함 ) LOD 정확한크기, 형상, 공간및배치위치모델링 - 앵커와지지구조, 진동및내진관련고려사항에필요한대략의공간 - 실제접근및여유공간요구사항 LOD 설계된정확한크기, 형상, 공간및배치위치와연결부를모델링 - 앵커와지지구조, 진동및내진관련고려사항에필요한실제크기, 형태, 간격및여유공간 - 실제접근및여유공간요구사항 LOD 400 제작과현장설치를위해필요한 부가적인요소들을모델에추가

54 (2) 에대하여 : BIM 모델의상세수준은설계단계에서는주로 2차원도면작성과수량산출이나간섭검토의활용목적에의해설정될수있다. 수량산출의경우에는전체공사비에서차지하는비중이높거나경험에비추어수량산출이 3차원기반으로수행되어정확성을높일수있는경우에대해서모델링하도록요구하고 LOD 수준을설정하는것이바람직하다. 일반적이고정형화된구조물의경우에는 2차원도면기반의수량산출과 3차원모델기반의수량산출의결과가거의차이가없기때문에높은상세수준의모델링이요구될필요가없다. 모델링에투여되는시간이과도할수있는상세, 철근, 교통표지판과같은수량단위로산정이가능한시설물등은특별히필요가없는경우를제외하고설정하는것이바람직하다. 다만, 제품단위의구조물이나설비는공급자가수월하게 BIM 모델을수준별로제공할수있기때문에포함할수있다. 간섭검토의경우에는시공성측면에서간섭이우려되는공종이나구간에대해서만부분적으로철근, 정착구등의모델링수준을설정하는것이바람직하다. 아래에제시된표와같이단계별 BIM 활용목적에따른공종및 LOD 설정을발주자가제시하거나발주자가제시한활용목적에따라계약자가 BIM 실행계획서에공종별 LOD 설정을계획해서제시하고이에따라모델링수행및품질검증을하도록할수있다. [BIM 활용목적별공종과상세수준작성양식 ] 공종설계시공유지관리 BIM 활용목적 대분류 중분류 세분류 도면작성 강교제 교량공 강구조 작 O 사 공 철골제 LOD300 작 주요수량산출 O LOD300 공기관리 O LOD200 안전 / 검측 O LOD200 민원 ( 환경, 일조, 소음 ) O LOD200 인벤토리관리 O LOD500 이력관리 O LOD

55 (3) 에대하여 : BIM 모델의상세수준은형상에관한표현수준뿐아니라모델링과정에서고려하는속성이나관련정보에대한사항도포함한다. 형상으로표현되지는않지만실제필요한연결상세나여유공간등의사항은고려해야하는경우가있다. 또한수량산출을위한모델링을위해서도실제형상이외에추가로모델에반영해야하는사항으로거푸집면적산정을위한면모델에대한추가정의등이포함될수있다. 유지관리단계의활용을위해서는시험성적서등의문서정보에대한연결정보도모델링의정보로포함될수있다. 4.3 BIM 모델정보요구사항정의 (1) 사업의주요목표를달성하기위해설정한 BIM 활용목적에따라서 BIM 모델로부터추출되어활용되어야하는정보요구사항을정의해야한다. 이정보요구사항은 BIM 과업지침서, 입찰안내서등에반영될수있도록기본적인틀을제공하게된다. (2) 정보요구사항은기술적측면, 관리적측면, 상업적측면으로구분하여제시할수있다. [ 해설 ] (1), (2) 에대하여 : BIM 모델링의대상이되는공종의선택과더불어각모델객체가가져야하는속성및이로부터도출되는성과물에필요한정보는요구사항으로설정되어야한다. 아래표에서제시한것처럼세가지측면에서정보요구사항 (EIR: Employer s Information Requirement) 이제시될수있다. 이정보요구사항의각항목에대한제안사항이계약자가제시하는 BIM 실행계획서에나타나도록요구해야한다. 구분 기술적요구 (Technical) 세부항목 소프트웨어플랫폼 - 협업및시설물관리시스템을위한플랫폼정의 - 개방형을지향하지만사업관리시스템과자산 / 시

56 설물관리시스템으로의데이터교환을위해필요한소프트웨어버전및플랫폼요구가능 - BIM 실행계획서에각설계부분별솔루션정의포함하여상호통합및협업가능하게함 - 시공자요구사항이포함되는경우에는환경, 안전, 4D, 5D를포함한솔루션및버전요구사항포함 데이터교환포맷 - 원본파일 - 개방형파일 (IFC) 혹은자산관리를위한 COBie - pdf 파일 - 동일한데이터세트에서산출된파일포맷이어야함 조정작업 - 공간좌표공유로인한조정이최소요구사항 - 치수등통합을위한표준제시 상세수준 (LOD) - 정보요구사항의수준정의 ( 공정, 각공정별 LOD, 공정별데이터수집, LOD 정의 ) 교육훈련 - 발주자참여인력에대한추가로요구되는교육정의 ( 모델링, 해석등설계검토및모델활용기술 ) 관리적측면 (Management) 표준 - 사업에서산출되는핵심성과물에대한정의 - 통합건설정보분류체계등참고 - 설계관리시스템, 조달관련, 데이터보안, 자산관리관련기준포함여부논의필요 참여자역할및책임정의 - 정보관리기준에따른역할정의 - BIM 실행계획서에포함

57 상업적측면 (Commercial) 업무계획및데이터분할 - 모델관리, 명칭체계등정보관리기준에맞는입찰자제안사항으로포함 보안 - 협업시스템혹은전자문서관리시스템에서요구하는보안사항준수 ( 레벨1~4까지정의가능 ) 조정작업과간섭검토과정 - 소프트웨어, 절차, 책임사항, 결과물 - 기술협의절차 - 허용오차 - 간섭해소절차 협업과정 - BIM 실행계획서에포함 - 정보공유형태 - 모델의수준 ( 감소된 LOD로공유가능 ) - 협업과정보교환의주기 - 모델검토및협업실무의상세 안전및시공설계관리 - 공정 / 각공정별안전핵심관리사항 / 재해재난대비 - 사전시공정보 (PCI) / 설계로부터리스크평가 시스템성능 - IT 관련요구사항 ( 모델크기, 소프트웨어, free viewer 정보, 보안 ) 법규준수계획 (Compliance plan) - BIM 실행계획서에포함 - QA 절차, 모델의관리주기등 자산정보획득전략 - 자산정보모델 (AIM) 및정보교환방안 데이터및사업성과물정의 - 공정, 공정별정보취득, 데이터취득의주요목적, 정보요구사항 - 단계별요구사항에맞는데이터취득절차

58 발주자의전략적목표 - 데이터의주요사용목적명시 BIM 관련역량평가 - 입찰서류에 BIM 관련역량평가자료포함 - BIM 수행실적및역량 - BIM 실행계획 - 기준에따른상세절차 - 주요협력사및예상결과물및평가절차

59 5. 설계단계의 BIM 적용 5.1 설계 BIM 계획 사업초기에 BIM 도입의필요성에따른의사결정과 BIM 활용목적및이에따른 BIM 실행계획서는설계책임자가제안하도록한다. (1) 발주자는 BIM 적용을통해얻을수있는가치를기준으로모델작성시기, 상세정도, 요구사항, 파일및분류체계에대한표준, 평가방법및절차를규정해야한다. (2) 발주자는 BIM을적용하는시기를계획및타당성조사, 기본설계및실시설계, 공사관리, 유지관리단계로설정하고모델의활용범위와방법을명확하게규정해야한다. 운영및유지관리단계에활용하기위해서는기존의유지관리시스템과의부합성을검토하여야한다. (3) 발주자는 BIM 기술적용에따른비용을산정하는적절한절차를마련해야한다. 기존의설계와는다른형태의성과품을생성하고이성과품이발주자에게추가적인활용도를제공하기때문에중요하고준공모델을정확하게확보하여유지관리에활용할수있도록비용및절차를마련해야한다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 발주자가가질수있는 BIM 기술을통한가치는사업의기획및타당성조사의신뢰성, 설계품질, 사업관리의수월성, 유지관리비용절감으로크게구분할수있다. 일반적으로타당성조사와운영비용측면에서가장큰효과를보이는것으로평가된다. 각단계별로요구사항과성과품등에대해서는계약사항에세밀하게포함되도록해야한다. BIM 기술을사업발주에도입하기위해규정해야하는사항들은다음과같고이에따른실행계획서의항목을표로정리하였다. 1. BIM 모델의활용가능한범위규정 2. 모델에대한요구사항 3. 도면및모델링작성규정 (Drawing Protocol) 4. 간섭해소절차

60 5. 설계문제점에대한해결절차 6. 분야및용도별 3차원모델 7. 모델의통합방안 8. 요소혹은시스템간의충돌발생시해결방안 9. 발견된문제점에대한해결절차및문서화 BIM 사업실행계획의개요 실행계획의주요목적제시 사업정보주요사업담당자사업의목적 /BIM 목표조직의역할및참여자 BIM 절차설계 BIM 정보교환 BIM과정보요구사항협업절차모델품질관리절차기술적인프라요구사항모델구조사업성과물관리전달전략및계약 사업명, 위치, 사업의개요, 주요일정주요사업참가자의연락정보사업에서 BIM의전략적가치와용도사업의단계별 BIM 계획과실행과정의관리자및역할규정 process maps을통한실행절차규정정보교환요구사항들에 BIM 용도에맞는모델요소와상세수준을명확하게규정발주자의 BIM 요구사항전산과협업활동의절차규정 ( 예 : 파일구조, 접근권한설정등 ) 정의된요구사항을사업참가자들이만족시키도록하는품질관리절차규정하드웨어, 소프트웨어, 네트워크모델구조, 파일명구조, 관리시스템, 모델표준발주자에게전달해야하는성과물규정 BIM 결과물전달전략및관련계약사항규정 (2) 에대하여 : 현재의기술수준으로는 2차원도면기반의설계와 3차원설계가병행하는단계에있기때문에사업의대상이되는모든영역을 3차원으로모델링하거나투자대비효과가적은상세에대해서모델링하지않도록의사결정을하는것이중요하다. 이는설계책임자가사업의주요목표와민

61 원, 예산, 공기, 안전의주요사항을파악하여이를해결하는데도움이될수있도록 BIM 활용목적을설정하고이에따른모델상세수준과정보요구사항을제시하는것이중요하다. 납품된 3차원 BIM 모델및이에연계된전자도면등의성과품을도로공사의시스템내에서관리해야하기때문에기존정보시스템과의부합성을고려해야한다. BIM 활용목적을명확하게제시하고이를구현하기위한방법론및관련소프트웨어환경은계약자에게맡기는것이바람직하다. (3) 에대하여 : BIM 소프트웨어를사용하여모델을설계하게되면모델상세수준에따라서활용도와효율성이달라진다. 따라서설계자가모델의작성을효율적으로수행하고이로부터여러가지 BIM 활용목적을달성할수있도록유도하기위해서는, 기존의설계비용산정에서이를반영해줄수있는방안을강구하여추가로투입되는시간에대한엔지니어링대가산정기준을적용하는방안이필요하다. Shop drawing, 안전관리등의기존비용을활용하거나유지관리를위한모델납품시추가성과품에대한비용을반영하는방안, 설계 / 시공분리발주의경우에발주자가설계시에작성된모델을시공사에제공하고시공사는이모델기반으로설계자에게공사관리를위한모델변경에따른비용을지불하는방식등을고려할수있다. 설계시납품된 BIM 모델은사업을수행할시공사에게제공하여시공 BIM 모델로변환해서활용하도록하고준공시에준공 BIM 모델로제출받아서유지관리용 BIM 모델로활용하도록설정하는것이필요하다

62 5.2 설계단계 BIM 활용 (1) 사업기획단계에서는관련기관협의, 사업성 / 환경영향검토, 민원, 예산및공기검토에활용할수있다. 노선에대한설계대안을다양하게검토할수있고각구간별사업진행에어려움을초래할수있는여건들을고려하는데활용할수있다. (2) 설계단계에서는기본적으로도면추출, 주요수량산출, 시공성및안전성확보가가장중요하다. 수량산출을위한 BIM 모델상세수준정의는전체공사비에서차지하는비중이아주낮은부분이나 2차원기반의평가로도정확하게산정되는부분을제외하고설정해야한다. 3차원모델로부터 2차원도면을추출하거나 3차원모델에서간섭검토등을하도록하는경우에도비정형, 복잡상세부위등에국한해서설정하는것이바람직하다. 설계단계에서시공성및안정성검토부분은개념적인수준에서의검토를수행할수있고상세한검토는시공단계에서수행하도록한다. 이러한검토는 3차원모델및 GIS 기반으로종합검토체계를구축하여수행하면동시협업을통해시간과공간의제약없이수행할수있다. (3) 설계성과품에대한검토시설계검토리스트가있는데이를 3차원모델기반의시각화를통해서정확하고효율적으로수행할수있다. 이를위해서는모델링요구사항에검토항목을제시하여이를 MVD (Model View Definition) 로구현하도록요구할수있다. (4) 설계승인이된결과물에대해서는전자도면형태로변환하여사업관리, 관계기관협의, 유지관리시스템활용등에사용하도록하는것이바람직하다. 제품이나특정공법단위로사용되는경우에는상세수준별모델을함께제공하도록요구하여설계의효율성과향후유지관리활용성을확보할필요가있다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 국가 GIS 사업과전자지형도구축등국내의광범위한디지털정보는도로계획단계에서좀더면밀한검토를가능하게하는토대가되고있다. 이에따라서신설도로계획시예산확보를위한관련기관협의

63 및타당성검토에적극활용하는것이바람직하다. 각노선대안별로예산및공기평가, 예상민원및환경성평가등을동시에진행할수있고이를관련된전문가와협업환경하에서검토하여사전에문제점을해소하는절차를가질수있다. 또한관련지역의주민들을대상으로가상의도로건설및완공시의사업혜택에대한설명을통해서사업타당성의지원을받을수있다. 도로건설과정이나완공시제기될수있는민원사항으로소음, 일조피해등에대해서도기본적인개념모델수준에서시뮬레이션을통한검토가가능하다. 도로선형및노선검토 초기도로계획검토활용

64 초기협의를위한가상구간구축 사업구간일조피해시뮬레이션검토예 (2) 에대하여 : 최근의설계의추세는미적고려를강화하고다음세대에유산이될수있는창의적인설계이다. 신설사업의감소는설계단계에서좀더많은시간과비용을투자하여사용자친화성, 환경성, 지속가능성을확보하는노력을기울이게한다. 이에따라서곡선이나비정형구조물이증가추세에있는데 2차원도면의정확한작성이어렵게되는요인이되고있다. 아래의예를보듯이, 기술자의직관에의한도면작성은정확한형상표현및전달에한계가있기때문에이러한구조물이설계에포함될경우, 도면생성을 3차원모델로부터하도록요구해야한다. 물론, 이로부터도출된주요수량도정확하게되고향후시공시거푸집및철근상세를계획하는데유용하다

65 3 차원모델로부터도면추출및주요수량산출 3차원모델로부터견적을수행하는것은수량산출로부터출발하는데자동수량산출이가능한부분이있고, 산출된수량으로부터산식을통해산출하는부분이있다. 또한, 2차원도면으로부터만산출되는수량도있기때문에 BIM 활용목적을설정할때공사비에영향을주는주요항목위주로설정하고설계자가최소한의수량산출의적정성을검증하도록요구하고그이상의정확성은자율에맡기는것이현실적이다. 특히, 모델링시간에많은시간이소요되는철근상세, 교통표지판등의도로시설물등은반드시필요한경우가아니면기존방식을당분간활용하는것이설계생산성측면에서바람직하다. 제품혹은공법단위로제공되어상세수준이높은 3차원모델이이미확보된경우에는이에기반한정확한수량산출이요구될수있다

66 구조물주요수량산출의예 토공주요수량산출의예 설계에서간섭검토는가장효과적으로 3차원모델을활용하는방안으로국제적으로많이활용되고있고기본적으로설계결과물의시공성검토에요구되는항목이다. 다만, 일반적인교량거더나바닥판과같이이미시공성에대한검토가이루어져서추가적인검토가필요없는경우에는제외하는것이바람직하다. 철근에대한시공상세도를 3차원모델로부터도출하는경우에는 BIM 모델링요구사항에포함될수있는데이는실시설계단계에서신중하게결정되어야한다. 설계기본안이결정되면시공성에우려가있는부분들을선정하고이구간에대해서는상세모델링을통한시공성검토와그

67 결과를간섭검토보고서로제출하도록요구할수있다. 아래예시에서는현 재의설계기준에서제시한철근상세규정을만족하도록모델링을수행하고 이에따른간섭검토, 설계변경, 도면작성, 수량산출의절차를보여준것이다. 철근모델링및시공성검토예 사업의규모가증가하여의사결정의절차가복잡하거나관련기관협의가많은경우에는의사결정이가능한전문가그룹이공간적으로모여서협의혹은원격으로사업구간에대한가상모델을시각화하여검토할수있는시스템이유용하다. 세계적으로 BIM CAVE, 홀로그램, 3차원프린팅모형등을활용하는사례가증가하고있다. 해외사업의 PMC 등에도활용할수있고오랜기간경험을갖고있는전문가를최대한활용할수있는방안으로 3차원종합설계검토시스템을구축하여활용하는것이바람직하다

68 3 차원종합설계검토시스템의예 (3) 에대하여 : 설계단계에서발주자가하는가장중요한역할은설계결과물을검토하는것이고실무에서의기술변화, 법규및자체규정의변화등이종합적으로파악된상태에서실시되어야한다. 2차원도면기반의검토가가진한계가존재하기때문에현재운영중인설계검토리스트를각사업별로초기에검토하여 BIM 기반의검토항목을선정하고이를모델링주체에게요구해시각화하여제출하도록요구할수있다. 이를통해설계검토의정확성과효율성을확보할수있다. BIM 모델납품시에함께제공받아야하는뷰어를통하여구현될수있어야한다. 최근의 BIM 솔루션이이러한기능을효과적으로구현할수있기때문에설계의주요검토항목에대해서수행할필요가있다

69 교량하부공간에대한검토예 말뚝에대한설계검토예

70 교량난간방호벽에대한검토예 (4) 에대하여 : 설계단계에서 BIM을활용하면이결과물이다른업무에다양하게이용되어야 BIM의투자대비효과가극대화될수있다. 이런관점에서관련민간기업의 BIM 도입을촉진하고생태계를구축할뿐아니라, 사업진행과정에서관련기관협의, 시공단계에서의활용, 유지관리시스템탑재, 현장에서의모바일활용등을위해 2차원도면으로파악하기힘든경우에한해서 3차원전자도면을작성하여활용할수있다. 이는장기적으로도로공사가관리하는모든시설물에대한전자도면및문서관리시스템으로연계되어야한다. 시설물관리주체가최근에가장관심있게 BIM을활용하는것이자산관리시스템이기때문에설계단계에서부터이에대한대비를할수있도록전자도면체계를갖추어야한다

71 3 차원전자도면및관리체계 3차원모델의장점은시각화이고 2차원도면의주요활용도는치수의확인이다. 따라서설계담당자는작성해야하는도면목록에서 3차원시각화를통해효율성을확보할수있는경우를선정하여아래예시와같이 2차원도면과 3차원모델을함께표현하는전자도면을작성할수있다. 이전자도면은더이상설계변경이없는설계승인단계나납품단계에서이루어져야한다. BIM 모델납품시이를검토할수있는뷰어가제공되지못하는경우에도 3차원 PDF 파일형태로검토를수행할수있다. 영국의 Crossrail 사례에서와같이대규모사업에서는설계자가참여하는다양한수준의기술자와의사소통을하거나작업지시를할때 BIM 솔루션활용을요구할수없기때문에발주자의승인이난설계결과물에대해서 3차원전자도면형태로제공하여효과적으로사업을수행한사례를참고할수있다. 3차원 BIM 모델의소유권에대한법률적고려를해야하는데발주자이외의주체가이를활용하기위해서는별도계약및합의절차를통하거나전자도면 ( 원본제외 ) 형태로제공하여설계자의모델링저작기술에대한보호를고려하는것이바람직하다

72 전자도면작성형태의예 표준도의 3 차원전자도면화예시

73 5.3 BIM 성과물정의 (1) 설계도서납품기준은한국도로공사의기존체계를그대로유지하고추가적으로 3차원모델의활용목적에따라제시된모델원본파일, 중립형태의파일, 이모델로부터추출된추가성과물을제출하도록한다. 이경우, 사용소프트웨어의버전을명시해야한다. (2) BIM 모델의일관성있는상세수준과정보를규정하고다양한 BIM 소프트웨어의활용을보장하기위해서발주자의정보요구사항과모델상세수준, 활용목적달성이가능하도록작성된 BIM 템플릿을기반으로성과물을정의한다. BIM 템플릿은한국도로공사의전산설계도서표준지침에따라작성한다. (3) 시공과정에서의 BIM 활용이나유지관리단계에서자산관리시스템차원에서활용하기위한 BIM 모델과시뮬레이션등의추가성과물은과업지시서에명시하고이를활용할수있는소프트웨어를함께제공받아야한다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 기존의 2차원도면기반의납품체계는활용하고추가로모델기반으로도출되는성과물에대해서추가제출내용을정의해야한다. 원칙적으로발주시에허용가능한소프트웨어와그버전의목록을제시하는것이바람직하다. 모델원본파일은검토나자체적인활용을위해 Viewer를함께제공받는것이필요하다. 중립파일형태의모델은변환가능하고활용가능한경우에한해서요구하는것이현실적이다. (2) 에대하여 : 개방형 BIM이현재가진한계점으로인해서단일솔루션기반의 BIM 업무발주를하기힘든경우에제시된대안으로, 현재싱가폴에서수행하고있는 BIM 템플릿이다. 싱가폴 BIM 템플릿은건축, 구조, MEP 분야별로활용가능한 BIM툴의템플릿을명시하고있으며, 이는 BCA(Building&Construction Authority, 건설청 ) 에서각벤더사에싱가폴 BIM 가이드라인에따라활용할수있는가이드와템플릿을요구하여발행하고있다. 1 건축분야 : Revit(2011~2015), ArchiCAD(v15, v17, v18), AECOsim(v8i)

74 2 구조분야 : Revit(2010~2013), AECOsim(v8i), Tekla Structure(18.0) 3 MEP 분야 : Revit(2010~2013), AECOsim(v8i) 싱가폴발주처와벤더사의 BIM 템플릿구성사례와같이한국도로공사의 BIM 가이드라인의요구사항을고려하여벤더사에서해당소프트웨어에활용할수있는 BIM 템플릿을제공할수있도록허용한다. 이러한과정을통한 BIM 가이드라인과 BIM 템플릿은엔지니어링사에서 BIM 설계도서납품시참고하여작성할수있도록한다. 초기에관련기업과의업무협약을통해소프트웨어의버전이바뀔때마다제공을받을수있는체계를마련하는것이바람직하다

75 발주처와벤더사의 BIM 템플릿구성방안 예를들어, 오토데스크솔루션기반으로작성한사례를제시한다. BIM 템플 릿은한국도로공사의전산설계도서표준지침에따라작성하며, 사업시작, 지형, 주석및심벌, 레이어등에대한예시를설명한다. 1 사업시작 사업시작전에한국도로공사의 BIM 표준도각을확인하여성과물납품을위 한도각을 BIM 프로그램에설정한다. 전산설계도서표준지침서의도각구성 Revit 의경우, 엔지니어가템플릿을활용하여모델링할수있도록 Project Browser 에뷰구성을평면, 종단, 횡단, 3D, 상세등으로구성하며 Sheet 의

76 경우한국도로공사 BIM 표준도각을패밀리로링크하여템플릿을구성한다. Revit 의도각설정 ( 싱가폴 BIM 템플릿 ) Civil 3D 의경우, 기존의 2D 캐드에서의도각활용방법과같이한국도로공사 BIM 표준도각을 Import 하여평면및종단면도, 횡단면도를생성한다. Civil 3D 도각설정 2 지형구성 3D 지형모델링은수치지도, 지질도, 3D 측량등자료의등고선, 표고점등 을이용하여 TIN 을생성한다. 생성된지형의객체모델은지표면의면형이

77 표현될수있는객체로구성한다. 전산설계도서표준지침서의지형모델링 Revit은수치지도파일 (dwg) 을 Link CAD 기능을활용하여불러오며, 수치지도파일을 3D 지형으로생성하기위해 Toposurface 기능을통해지형생성을위해기준이되는레이어를선택하면면형이표현된지형을생성할수있다. 지형구성

78 Civil 3D 는수치지도또는측량데이터를불러와서 TIN 지표면으로생성하며, 이를 3D 뷰를통하여지표면이면형이표현된지형으로확인할수있다. Civil 3D 의지형구성 3 주석 & 심벌설계도면에필요한주석및심벌은축척, 선, 해칭, 문자및폰트, 치수및지시선, 각분야별 ( 공통, 건축, 토목, 전기, 조경, 기계, 통신 ) 심벌로구성되어있으며, 전산설계도서표준지침서에따라작성한다. 예를들어축척의경우전체도면명의우측위쪽에아래기준과같이표기하며, 2개이상의도면이제도영역에작성된경우각도면의축척을도면명우측에표기한다. [ 전산설계도서표준지침서의축척형식의종류 ] 이중축척형식 단일축척형식 Revit 은표준지침서에따른주석또는심벌중적절한패밀리라이브러리를 로드하여활용하며, Civil 3D 는캐드라이브러리를 Import 하여활용한다

79 Revit 의축척패밀리적용방법 ( 싱가폴 BIM 템플릿 ) 4 레이어설계도면에사용되는모든레이어는한국도로공사레이어체계에따라고유의코드를부여하며, 지침의각분야별로레이어색상및선종류스타일을따른다

80 전산설계도서표준지침서의레이어체계 Revit 은설계도면의가시성검토기능을이용하여해당도면의객체별선스 타일, 색상, 투명도등을설정할수있으며, Civil 3D 는캐드와동일한레이어 기능을활용할수있다. Revit 의가시성검토기능 ( 싱가폴 BIM 템플릿 )

81 5 성과물내보내기설계도면의성과물은 2D 설계도서와 BIM 설계도서로구분되며, 전산설계도서표준지침서에따른폴더구성및파일형식을따른다. BIM 설계도서의경우파일형식에따라폴더가구성되며, 요구되는파일형식을해당 BIM 툴에서내보내기하여저장한다. Revit 및 Civil 3D의경우 BIM 데이터를통해추출된설계도면데이터를벡터로표현하기위해모든뷰의속성을 Hidden Line 으로적용하며, 납품에필요한파일형식을선택하여내보내기한다. Revit 및 Civil 3D 의성과물내보내기 (3) 에대하여 : BIM 모델로부터생성할수있는성과물은다양하기때문에과업지시서에서 BIM 실행계획서에기반하여관련성과물과내용을정확하게제시하여야한다. 특히, 준공도서제출시의준공상태 BIM 모델과전자도면등의연계된정보는유지관리시스템의데이터구조를고려하여납품받아야한다. 객체모델성과자료저장의폴더의기본구성은 2D 성과물폴더구성과동일하며저장 DATA 형식에따른다

82 구성폴더는 원본, IFC, LandXML, 폴더명 의형식을갖는다. 폴더내의자료는상세공폴더에따른분류로순차확장하여폴더를구성한다. 예 ) 원본파일 예 ) 개방형 BIM 파일 : LandXML, IFC

83 5.4 BIM 품질관리 (1) BIM 모델의품질검사는실시설계단계이후에수행하고납품시에수행하는것을원칙으로하고이에대한시기, 항목, 방법은 BIM 실행계획서에포함한다. BIM 모델이과업지시서의정보요구사항, 상세수준, 활용목적을달성하도록정확하게생성되었는지를관리하는것은계약자가사전에검토하여품질검증결과보고서를제출하고이를발주자, 혹은발주자를대리하는전문가가검토하여관리한다. (2) 발주방식에따라서설계승인을발주자가하고이결과를시공사가수행하는경우에는설계변경이모두반영되고승인된설계에대해서 BIM 모델을검증하고이에기반한후속업무가진행되도록해야한다. 승인된모델은전자서명을하는등의절차가필요하다. (3) 품질검사는계약자가감독원과협의하여품질관리대상을구체적으로정하며물리정보, 논리정보, 데이터품질의항목에대해서수행한다. (4) BIM 데이터의품질검증절차가설계결과물의품질을보장하는것은아니기때문에설계품질에대한책임은계약자에게있다. (5) BIM 품질검증보고서는다음의내용을포함하도록한다. - 수행환경 : BIM 업무수행환경 ( 작업조직, 사용 SW 등 ) - 파일성과품 : BIM 데이터파일목록 - 산출물상세 : BIM 산출물의목록및수행계획서대비적용범위및수준 - 특이사항 : BIM 업무수행과정중발생한이슈사항 ( 설계오류등 ) - 품질검증항목 [ 해설 ] (1) 에대하여 : BIM 모델을활용한설계에서모델의정확성및적절성은매우중요하기때문에반드시검증되어야한다. 계약자가 BIM 성과물을제출하기전에과업지시서의사항들에부합하는지와수량산출등정량적평가의간략계산등과비교하여정확성을검토하고이를 BIM 검토보고서형태로작성하여제출하도록한다. 이때감독원의검토를위한뷰어를함께제출하도록하

84 고복잡한사업인경우에는전문가를선임하여모델의구성체계, 정보의적절성, 상세수준의적절성을검증하도록의뢰할수있다. 싱가폴의경우, BIM 실무자및전문가그룹을사전에선임하여전자납품체계내에서 24시간검토하여제출자에게그결과를알려주고수정할수있도록하고있다. (2) 에대하여 : BIM 모델로부터다양한업무가진행될수있기때문에업무절차별성과물의제출, 검증, 승인의절차가규정되어야한다. 승인된모델은변경이불가하도록전자서명등의절차를통해확정하는방안이필요하다. 이후사업참가자들에게공유하여후속업무를진행할수있다. 전자서명과같은작업은모델의작성자, 검토자, 승인자를명확하게명시할수있는장점이있다. 영국의사례 (3) 에대하여 : BIM 모델은과업지시서에포함된과업지침서의요구사항과 BIM 실행계획서의모델링방법론에근거하여아래의세가지항목을주로검토한다. 뷰어를통해수동적으로수행하거나검증하는소프트웨어를활용할수있다. - 물리정보품질 : 모델의형상요건충족성 ( 간섭충돌등 ) - 논리정보품질 : 모델의논리요건충족성 ( 설계오류등 )

85 - 데이터품질 : 모델의데이터요건충족성 ( 형상및속성정보등 ) 품질검증을수행하는검토항목은아래와같이예시로제시할수있는데이는 BIM의활용목적에따라선택적으로적용해야한다. 활용목적달성에이상이없는경우에는만족하는것으로간주할수있다. 표준교환포맷변환에문제가발생하고이로부터활용이불가능한경우가발생하면원인을평가하여최종적인문제점은 BIM 품질검증보고서에기록한다. 품질검토체크리스트 ( 예시 ) 구분 품질검증항목 이상유무 O X 비고 1. 간섭검토 - 동일부재의간섭확인 ( 중첩검수 ) 물리정보품질 - 다른부재간의교차간섭확인 ( 충돌검수 ) 2. 원본모델객체의위치및형상검수 - 내역서와도면표기에의한위치정보일치검토 - 도면의치수및형상과의일치검토 1. 공종객체에따른속성정보부여정합성검토 - 표준분류체계기준에따른속성정보를가지고있는지검토 ( 객체일람표등활용 ) 논리정보품질 - 속성정보의누락및오타검토 2. 물량산출비교표 - 2D 내역과 BIM 물량산출비교표제시 - 물량오차발생한부분에대한근거제시 1. BIM 객체형상및 LOD 수준검토 - 도면에표현된치수및형태와일치하는지검토 - 수행계획서의기준대비형상의 LOD 수준검토 2. 물량산출결과검토 데이터품질 - 수행계획서대비각공종에서요구되는 BIM 데이터의물량산출결과검토 3. IFC 변환데이터검토 - 변환객체위치오류여부검토 - 원본데이터객체수량대비 IFC 변환수량검토 4. 데이터용량제한검토 - 원본데이터용량 100MB 초과시파일분할검토 - 시스템업로드가가능한파일용량인지확인

86 6. 시공단계의 BIM 적용 6.1 사업관리 BIM 계획 (1) 설계단계에서 BIM이활용된사업인경우에는납품된모델을활용한사업관리 BIM 활용계획을수립하여야한다. 이계획은사업관계절차와연계되어공정회의등에활용되어야한다. (2) 시공단계에서는시공상세도작성이주목적이될수있다. 정기적으로수행하는공정회의에서사전시공 (pre-construction) 검토를 BIM을통해수행하여사전에문제점을파악하여해결할수있다. 안전관리도사업의성격과현장의현황을파악하여주요관리항목을도출하고이에대한대비차원에서안전관리방법으로감독원, 감리, 시공참여기술자및인력에대한의사소통의수단으로활용될수있다. (3) BIM 모델을활용한추가적인업무효율성확보는검측시형상및좌표확인, 레이저스캐닝을통한현황모델및정기적인현장모델구축, 사업홍보및민원대응이가능하다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 시공단계에서 4D와같이공정관리를위해별도로 BIM 모델링을수행할수도있지만효율성측면에서는설계단계에서구축된모델을일부재활용하는것이바람직하다. 이를위해서는앞서설명한것처럼설계단계에서 BIM의활용목적을사업전체를고려하여설정하고관련된모델링요구사항을제시해야한다. BIM 도입단계에서가장유효한활용방안은 3차원모델을활용한공정회의와현장에서의작업자교육및안전관리를위해작업자확인용스마트박스혹은모바일체계를운영하는것이다

87 BIM 활용공정회의및현장작업자용모델활용사례 건설현장계획시의 BIM 적용은 3D 보행경로또는 4D 시뮬레이션을사용하 여하도급처와의의사소통에도움을줄수있다. 건설현장계획시의 BIM 적 용방법은아래순서와같다. 1 지형, 기존시설물, 지장물및환 경조건을포함한사업대상지역의 가상모델을작성한다. 2 가시설등안전이나공정관리측면에서중요한부분의세부모델링을통해서참여기술진의이해를돕는다. 3 3 차원모델기반으로현장검측이 나임의의위치에서의좌표도출 등의현장작업에활용한다

88 (2) 에대하여 : 능동적으로공정에대한대안검토가가능한형태의공정시뮬레이션을운영하는것이공기제약요인이있는사업에서는중요하다. 완성된구조물이나시설물의간섭검토뿐아니라시간에따라동일한공간을점유하는장비나가시설등충돌사항에대한검토도사전에수행하는것이필요하다. 기존시설물과의간섭이나안전관리문제는시설물관리주체가다를경우에협의와승인절차에효과적으로활용될수있다. 일반적으로공정관리의활용주체는시공사가되겠지만사업관리를위해감독원이이를활용할수있고이를위한뷰어는모델납품시함께제공받도록설정해야한다. BIM 모델을활용한안전관리는 6.3에서설명하였다. 기존시설물과의간섭문제의예 주요공정별가시설등검토활용예 ( 싱가폴 )

89 (3) 에대하여 : 3차원 BIM 모델의가장중요한활용방안은어느위치에서나좌표를확인할수있다는것이다. 이는현장에서검측과같은확인작업에서유용하다. BIM 납품성과물로부터확인해야하는좌표나치수의목록을만들고수치를도출하여현장에서확인하는절차에활용할수있다. 복잡한구간의공사의경우에는현장의전체적인여건을언제나파악할수있도록아래예시와같이가상현장모델을구축하는방안이효율적이다. 기존시설물과의이격거리가작아공사의난이도가높고시공중안전에대한우려가높은경우에는레이저스캐닝을통한현황모델을정확하게구축하고신설구조물의위치확인, 가설시뮬레이션을통한작업자교육을사전에실시할수있다. 기존현황을포함한가상현장모델구축의예 공사난이도가높은영역의레이저스캐닝및 BIM 모델활용예 ( 미국 )

90 6.2 BIM 공정관리 (1) BIM 공정관리는 BIM의 3D 모델데이터와공정계획데이터를연계하여시공과정을 4D(x, y, z, t( 시간 )) 데이터로구성하고이를공정관리의효율성제고를위해사용하는과정을말한다. BIM 공정관리는기존의공정관리방식을완전히대체하는것이아니라보완하는데에의미가있으며그핵심요소는 4D 모델을활용한시공단계별형상모델시각화이다. BIM 모델과공정데이터의연계를위해서는다음과같은사항들을규정해야한다. 1 LOD 수준 2 객체분할수준 (WBS 기준 ), 객체명작성기준 3 BIM의 3D 모델데이터와공정데이터와의연계방식 (BIM 및공정관리소프트웨어등의종류및필요조건 ) 4 전자문서납품형식 (2) BIM 공정관리를위해서는 3차원객체모델의작성및수정, 공정데이터의작성, 객체모델과공정데이터의연계및구현을위한 S/W를활용하여작성한다. 그러므로각각의정보작성을위한아래의소프트웨어에대한정의가필요하다. 1 BIM 객체모델소프트웨어 2 공정관리소프트웨어 3 3차원공정검토소프트웨어 (3) BIM 공정관리에표현될객체모델의상세정도는 LOD 300이상을시공단계에서의기본요구수준으로정하며공정 (activity) 별로필요상세수준에따라감독원과협의하여조정할수있다. (4) 모델을활용한시공단계별형상시각화를위하여객체분할기준이필요하다. 그러나고속도로공사는과업구간이도로연장기준으로범위가길어전체현장의공정을한눈에관리하기어렵고, 현장전체를 3D 객체화할경우 4D 구동프로그램의적정용량을초과하여원활한구동이어려움으로효율적인 BIM 공정관리를위하여다음과같은사항들을규정해야한다. 1 BIM 공정관리범위기준

91 2 BIM 공정관리범위별객체분할기준 3 공정데이터와연계를위한객체명 (5) BIM 공정관리를위해서는 3차원모델데이터와공정데이터와의연계를필요로하는데공정프로그램 (Primavera, Microsoft 등 ) 에서내보내는공정데이터를가공없이사용하기에는부족함이많다. 그래서 4D 시뮬레이션프로그램에서바로불러와사용할수있도록표준템플릿이필요하다. 기존공정데이터는 3D 객체모델의구현을위해필요한경우추가공정을입력해야한다. (6) 4D 시뮬레이션을위해서는 3차원모델데이터와공정데이터의연계가필요하며향후공정데이터가변경이되었을경우, 자동연결이가능하도록하기위하여다음과같은사항들을규정하여야한다. 1 3D 객체와객체명적합성검토 2 공정데이터작성의적합성검토 3 3D 객체와공정데이터의연계 (7) BIM 공정관리를위해작성된데이터는발주처에서시연, 검토및공정수정이가능한포맷으로납품되어야한다. 1 납품된데이터포맷은객체 (Activity Model) 와공정정보가연계된하나의파일로구성되어시각적인공정계획을확인할수있어야한다. 2 단, 경우에따라호환성확보등의문제해결을위해 3D 모델과공정정보파일을발주처와협의하여별도의선정된데이터포맷을제출하여야한다. (8) 전체공사의공정확인을위해다수의객체모델을확인할경우, 기준을넘을경우가다수발생하므로아래의규정에의해객체를분할한다. 1 구간별파일분할 2 시설물별파일분할 3 년차별추진시설물별파일분할대상공사의특성에따라발주처와협의하여위의세가지기준을통해파일을분할하여작성, 관리솔루션에서원활히확인할수있도록한다

92 [ 해설 ] (1) 에대하여 : 간트차트 (Gantt chart), CPM(Critical Path Method) 등을기반으로한공정계획데이터와 2D 도면만으로는공정을구성하는각각의 activity의대상을확인하는데에많은시간이소요되며전체적으로시공과정을정확하게파악하기가어렵다. 3D 객체모델을기반으로한 BIM 공정관리는 activity별공정데이터와 BIM 모델객체들을연동하여시공시점별시공계획 3D 모델을확인할수있고기시공데이터와의비교를통한진척도분석이용이해진다. BIM 모델에시공단계별, activity별사용장비모델을입력함으로써장비의진입경로및작업공간에대한검토와구조물과장비간의간섭검토가가능하여시공가능성에대한검토가용이해진다. 장비및작업자의가상시뮬레이션을통해장비에의한안전성을확보하고필요안전시설에대한검토가가능하여사고를미연에방지할수있다. 분야별 BIM 모델은하나의플랫폼에통합표현할수있으며, 이는각분야별관리자가다른분야의구조물및공정과의연계에대한이해를도와협업의효율성을향상시킬수있는도구로활용가능하다. 협력업체와공급업체에게작업범위와시간을명확하게이해할수있도록도와주고현장인력들에게사업이제대로진행되고있는지쉽게확인할수있도록해준다. BIM 공정관리프로세스

93 4D 시뮬레이션예시 (2) 에대하여 : 3 차원객체모델의저작툴로 3 차원객체를정의할수있어야 하며, 작성된최소단위객체는레이어명등으로명칭부여가가능하며, 정보공 유를위한다른형식으로의 format 변환이가능하여야한다. [ 국내사용중인 3 차원객체모델소프트웨어 ] 1 Autodesk Revit 2 Bentley Microstation 3 AllPlan 4 Catia 공정소프트웨어는시설물시공단계별로공정을정의하고해당공정의시작

94 시간과종료시간을정의하며인력, 장비, 자재수급을고려하여최적의공정 을작성할수있어야한다. [ 국내사용중인공정소프트웨어 ] 1 Primavera P6 2 Microsoft Project 기존의공정관리는문서위주로해당공사의공정표와도면을통해현재의공정상태및수치를확인하여별도의프로그램없이문서를통해공사의공정관리를확인하였으나 3차원객체모델을통한 BIM 공정관리는공사공정을 3D 객체를기반으로표현하므로해당 3D 모델및공정을표현할수있는툴을필요로한다. 다양한 3D 구현소프트웨어와공정관리프로그램이존재하므로다양한프로그램의결과물을표현할수있고별도로작성되는 3D 모델과공정계획을통합적으로보여줄수있어야한다. 현재사용되고있는프로그램은공정확인뿐만아니라 3D BIM 모델검토가가능한프로그램으로아래의기능을포함하고있다. 1 3D모델및공정 Viewer 공정관리의툴은공정의정보를포함한해당객체를 3D로표현하여해당공정에해당하는시설물을표현하고기준일시의시설물상태를표현가능해야한다. 표현되는 3D 모델은 BIM 모델이가지고있는속성정보구현이가능하여야하며, 공정정보또한표현되어야한다. 2 공정수정및검토 주변여건과외부상황에의해수시로변화하는공정의직관적인판단 을위해구축된 BIM 공정관리데이터를수정할수있는기능이있어야

95 하며수정된데이터는외부로 Export할수있는기능을가지고있어기존의공정관리에반영할수있도록하여야한다. 해당공정의주요고려사항및수정사항에대한 Mark-up 기능등과같은알림기능을가져작성된공정계획에대한 Feedback이가능해야한다. 3 측정기능각시공시점의가상모델의측정을통해시설물의규격및여유공간을측정할수있고대상지점이좌표를추출가능한기본적인측정기능을가지고있어야한다. 측정한데이터는외부파일로 Export하여활용할수있어야한다. [ 국내사용중인 3 차원공정소프트웨어 ] 1 Autodesk Navisworks 2 Bentley Navigator (3) 에대하여 : LOD 300은시공단계공정표현이가능한수준이나시설물의특성, 주요구간의경우 LOD 300 이상의객체모델필요한경우감독의판단하기에상세수준을높여객체모델을수정 / 추가작성할수있다. 미국 AIA Document E202 BIM 가이드에서제시한상세수준의정의는아래와같다. AIA BIM Protocol Description 4D Scheduling LOD 100 LOD 200 LOD 300 LOD 400 LOD 500 공간을개념적으로모델링 주요부재의전체적인사업구성 일반부재들을이용한모델링 주요 Activity 의일정계획 특정정보를담고있어필요에따라수량, 견적등산출가능상세한어셈블리의일정계획 시공을위한모델링, 상세설계와매핑될수있음 시공을위한제작및상세어셈블리표현 시공후모델링 (As built)

96 (4) 에대하여 : BIM기반의공정관리를위한객체분할기준설정시 BIM 공정관리범위의기준은관리수준Ⅰ( 일반 ) 과관리수준Ⅱ( 특별 ) 로구분한다. 1 관리수준Ⅰ( 일반 ) : 사업전체구간또는사업구간설정범위구간에공정관리를수행할경우적용 2 관리수준Ⅱ( 특별 ) : 사업구간중특별한 ( 특수공법시공구간, 공종간간섭구간, 위험구간, 민원발생구간등 ) 시설물구간에상세공정관리를수행할경우적용 BIM 공정관리범위별객체분할기준은다음과같다. 1 관리수준Ⅰ( 일반 ) : BIM 객체작성기준에서정의한내역서 WBS Level 7 항목을기준으로객체를정의 2 관리수준Ⅱ( 특별 ) : BIM 객체작성기준에서정의한객체분할로상세공정관리표현이어려운경우시공계획및상세공정계획 ( 타설계획, 설치구간등 ) 을기준으로객체를분할공정데이터와연계를위한객체명은다음과같이설정한다. 1 관리수준Ⅰ( 일반 ) : WBS7 작업명 _ 재료 / 형식 _ 위치 / 이름 2 관리수준Ⅱ( 특별 ) : WBS7 작업명 _ 재료 / 형식 _ 위치 / 이름 _ 분할객체명 관리수준 Ⅰ( 일반 ) 관리수준 Ⅱ( 특별 ) BIM 공정관리객체명에대한규칙을적용하여각객체에대한직관적인식별이가능하도록한다. 객체명부여시다음의규칙에따라작성하도록하며내용구분시언더라인 ( _ ) 으로구분한다. 1 객체이름의시작을 WBS7 작업명으로적용한다

97 ( 예 : 기둥, 기초등 ) 2 다음으로 WBS7에해당하는작업명과함께재료 / 형식정보를적용한다. ( 예 : 기둥 _ 철근콘크리트, 기초 _ 무근콘크리트 ) 3 설계도서에기입된위치또는이름을입력한다. ( 예 : 기둥 _ 철근콘크리트 _P1) 4 객체분할을위한명칭 ( 단계별타설명칭, 측점등공종을구분할수있는명칭 ) 을입력한다. 관리수준Ⅱ( 특별 ) 한하여적용 ( 예 : 기둥 _ 철근콘크리트 _P1_Lot1) [BIM 공정관리객체명 ] 객체명 WBS level7 _ 재료 / 형식 _ 위치 / 이름 _ 분할객체명 설명 관리수준 Ⅰ 관리수준 Ⅱ WBS level7 항목명 구분기호 객체를구성하는재료명 구분기호 해당객체의위치및명칭 구분기호 공정분할을위한명칭 공정에의해작성된세부분류명은공정연계를위해파일내에서고유의값 을가지게작성하며작성된객체명은공정데이터의연계를위한코드로사 용한다. (5) 에대하여 : 공정데이터표준템플릿구성요소는다음과같이설정할수있다. 작업이름 1 표시 ID 2 작업유형 3 동기화 ID 4 시작날짜 5 계획공정 종료날짜 6 시작날짜 7 실제공정 종료날짜 8 확장 1 비고 - 작업이름 1 : 공정이름을표현 - 표시 ID 2 : 관리프로그램표현되는 ID - 작업유형 3 : 작업에따른생성및제거여부표현 ( 신규, 임시, 영구, 제거 ) - 동기화ID 4 : 객체모델과연계를위한 ID( 분류체계에의해명명된객체모델명 ) - 계획공정-시작날짜 5 : 계획에의한공정시작일자 - 계획공정-종료날짜 6 : 계획에의한공정종료일자 - 실제공정-시작날짜 5 : 실제로수행된공정시작일자 - 실제공정-종료날짜 6 : 실제로수행된공정종료일자 - 확장1 : 추가정보입력

98 공정관리프로그램의원본데이터를이용하여 4D 시뮬레이션프로그램에서 공정입력이가능한경우도있으나통일된데이터관리를위하여원본공정 데이터이외에도표준템플릿을추가로작성한다. - 실제공정의경우기수행되었을때에는입력하고그렇지않은경우공란으로둔다. - 작업유형기존공정에서공종명으로타설, 제거, 터파기등해당객체의생성및제거의작성형태를정의하여야하나프로그램상에서인식할수없으므로별로의항목으로작업형태를정의하여야한다. - 작업의형태는기본적으로신규, 임시, 영구, 제거의형태가있으나사용자지정에의해색및투명도의변화등으로표현하고, 항목을추가하여작성할수있다. 표현형태에관련해서는감독원과협의하여설정하도록한다. - 동기화ID는분류된 3차원객체와공정정보를연계를위한코드로분할된객체의고유코드를이용하여공정정보를연계시키는 ID로해당공정에대항하는객체명을기입한다. 공정관리표준템플릿적용방법

99 작성된공정데이터는객체중심이아닌일반적인공정관리데이터이므로 3D 객체연동및공정표현정도에따라아래의항목에대한추가적인공정데이터를필요로한다. - 세부객체분할에의한세부공정데이터필요시 (Ex. 교각 1단, 교각 2단...) 객체분할에따른추가공정데이터 - 공정으로존재하지않으나 3D 형상표현을위해필요한객체 (Ex. 지형, 기존시설물등 ) 비공정객체공정정의

100 (6) 에대하여 : 3D 객체와객체명간의적합성검토는 3D 객체와공정데이터의연계를위하여사전에검토사항중 3D 객체와객체명이상호간적합하게연계되었는지를검토하는것이다. - 각객체명은단위공정에작업이행해지는단위로, 같은명칭으로정의된객체들은해당공정데이터에의해일괄작업 (ON, OFF, 속성변화 ) 이이루어지므로공정구분에맞게객체명이정의되어있는지확인한다. - 지형과같이공정에없는객체도그객체명을확인한다. 해당객체는공정에해당하지않지만정의가없을경우, 4D 시뮬레이션에서그형상을표현되지않으므로추가로해당공정데이터의연동을위하여객체명이정의되어있는지확인한다. - 공정데이터와객체의원활한연계확인을위해객체명을외부파일로추출하여공정데이터와의정합성을확인한다. 공정데이터작성의적합성검토는 3D 객체와공정데이터연계를위하여사전에검토사항중시공단계의공정표데이터 (Activity Name, Start, Finish) 가공정표준템플릿에정확히기입되었는지검토가필요하다. - 앞서작성된공정데이터 ( 표준템플릿 ) 의데이터의형식을확인한다. - BIM 공정프로그램에서해당데이터가인식할수있는형식인지확인한다. - 3차원객체에서추출된객체명과연동아이디와의일치여부를확인한다. - 작성형태에따른단위공정작업형태를확인한다. 3D 객체와공정데이터의연계는사전에검토된 3D 객체와공정데이터를 4D 시뮬레이션프로그램을이용하여공정연계순서를예시로제시하면다음과 같다

101 1 4D 시뮬레이션프로그램실행및 3D 객체열기 2 객체의표현여부를확인 ( 형상및객체명 ) - 작성된객체의레벨명과그에해당하는객체를확인

102 3 4D 시뮬레이션작업구성에대한정의 - 공정에따른 3 차원객체모델의표현방법정의 - 사용자에의해추가로지정하여보다효율적으로공정표현 - 시작모양 : 공사기간동안표현될객체의표현 - 끝모양 : 공사기간완료후표현될객체의표현 - 시뮬레이션시작모양 : 해당공정시작전객체의표현가능 - 이른모양 : 계획공정대비이르게시작된공정의표현 - 늦은모양 : 계획공정대비늦게완공된공정의표현 4 공정연계툴 (TimeLiner) 을이용한공정데이터오픈연계 작성된공정템플릿을오픈하여프로그램상에입력한다. 공정데이터오픈 템플릿과공정의연계 5 공정및바차트생성 공정및바차트생성

103 6 객체와공정의연계 - 입력, 구성된공정데이터를일정한규칙에의해자동으로객체와연계 7 객체와공정의연계확인 - 해당공정에맞는객체의연결여부확인 8 시뮬레이션을연계확인 - 4D 시뮬레이션을통한공정확인및 3D 객체모델을통한검토수행

104 (7) 에대하여 : 통합모델의형식은구현프로그램을통해 3D 형상과공정이연계된형태로시간의흐름에따른형상표현이가능한파일형식으로작성한다. 다만발주처의독자적인공정관리솔루션이나웹기반의공정시각화도구가없는경우에는국내에서사용중인 Autodesk사의 Navisworks과 Bentley 사의 Navigator와같이성과물납품과함께제공된뷰어의데이터포맷을이용할수있다. 다양한 3D 모델의작성프로그램에의해작성되는 3차원형상 (Activity Model) 은과업지시서에서명시한형식으로제출하나, 관리프로그램에서그형상정보를받아들일때 100% 표현될수있어야한다. 사업이시작되어수행이완료된후다른사용자가데이터를다른기종프로그램으로이용하고자할때완성된통합 ( 형상과속성연계된 ) 파일이열리지않는등의호환성에문제가발생하게된다. 따라서이를방지하고자발주처와협의하여 Activity Model과공정모델포맷을따로관리할필요가있다. 구분형상포맷공정정보포맷 Navisworks Navigator nwd, nwc, nwf dgn Primavera, MS-Project, Excel 포맷 (8) 에대하여 : 도로의시설은규모가크고연장이긴것이특징이다. 따라서전체노선에따른 3차원공정모델데이터의용량이많아지고때에따라서는전체노선의공정뿐만아니라복잡공정, Critical Path공정, 시설물별공정등의구간별, 부위별, 년차별추진계획별로작성되어야할때가있다. 그러므로대상공사의특성및규모에따라발주처와협의하여파일분할을결정한다

105 6.3 BIM 안전관리 안전관리에있어서 BIM 활용이가장큰효용성은시각화효과이다. 안전과관련된모든개체들을모델링하여시각화함으로써불안전인자들과발생가능한안전사고들을보다쉽게예측할수있도록돕고궁극적으로안전관리계획수립에유용한수단으로활용될수있다. (1) BIM 모델은현장부지활용및시공계획의기초자료로사용가능하며, 이는현장에서의위험요소파악과안전관리계획으로연장적용가능하다. (2) 3D 보행시선뷰 (walk-through view) 또는 4D 시뮬레이션, 애니메이션등을사용하여현장안전관리계획및장비운용계획내용을하도급업체및건설인부들에게효과적으로설명 / 전달할수있다. (1) 에대하여 : BIM 기반의현장계획및안전관리계획을위해다음과같은 과정을필요로한다. 1. 4D BIM 모델링가. 현장지형및부지나. 차량및건설중장비용현장임시도로다. 차량및건설중장비 ( 모델별장비의고유특성값입력 ) 라. 건설인부용현장이동경로마. 현장임시사무실건물및부대시설바. 자재보관및적재부지 2. 주요시공단계별차량및중장비의이동경로계획 3. 장비이동에관한시뮬레이션을통해잠재적위험요소및간섭 ( 장비간또는장비와기시공구조물간 ) 검토 4. 크레인, 굴착기등의장비운용시, 팔길이에따른회전반경간섭및안전성검토 5. 현장안전및작업효율성을고려한자재보관및적재부지의최적위치검토

106 지형, 부지, 건설장비등의모델링 건설장비운용안전성검토 자재적재부지검토 (2) 에대하여 : BIM 은안전관리계획, 현장의잠재적위험요소등의내용을시 각화하여현장작업자들이안전관련사항들을쉽게이해할수있도록하고, 현장관리자와원활한의사소통을도울수있다

107 6.4 안전관리활용건설산업안전관련규칙이나공종별안전사고리스크수준에관한정보들을 4D BIM 모델에연계하여 BIM을다음과같은안전관리시스템으로확장하여사용할수있다. (1) 자동검토가능한건설산업안전관련규칙들을선정하고자동검토 add-on 기능을추가하여효율적안전관리도구로활용가능하다. (2) 각시공작업의세부단계별안전사고리스크수준을평가하고이를 4D BIM 모델에연계하여시각화함으로써현장관리자가현재진행중인작업들의리스크수준을즉각적으로파악할수있도록도울수있다. (3) 공종별안전관리요소들을 4D BIM에반영하고이를가상현실로구현하여현장작업자의안전교육용으로활용할수있다. 가상공간을통한간접경험이지만시각화효과로인해구두및문서를통한교육보다향상된안전수칙인식을기대할수있다. 산업안전관련규칙의자동검토프레임웍 (1) 에대하여 : 위그림은산업안전관련규칙들의자동검토기능을구현하기 위한프레임웍을나타내고있으며크게 5 단계로나누어볼수있다

108 1) Rule Interpretation 가. 자동검토가능항목들의선별나. 현장조건, 대상개체, 규칙의대상이되는변수등에따른항목분류다. 자동검토프로그래밍 2) BIM Model Preparation 가. 4D 모델생성나. 검토대상인변수를대상개체모델의매개변수화 3) Rule Execution: (1) 과 (2) 의결과물에대한비교검토 ( 자동화알고리즘 ) 4) Rule Checking Report 가. 규칙에서벗어나는부분에대한결과리포트작성나. 결과내용을 BIM에가시화 5) Corrective Actions: (4) 의결과에대한현장관리자의의사결정및시행 다음은낙하사고방지에관한안전규칙을 BIM에적용한예이다. 굴착높이와굴착면경사도를매개변수로하여위치별로안전수준을평가 표시하고, 이결과를바탕으로낙하사고방지대책을계획하여 BIM 모델에다시적용하였다. 굴착면높이와경사면에따른위험수준가시화

109 낙하사고방지방안이적용된 BIM 모델 (2) 에대하여 : 다음은비계, 동바리등의가시설공과관련하여작업단계별 안전사고발생확률및심각도를기준으로리스크수준을평가하고그결과 를 4D BIM 모델에가시화한예이다. 낙하사고방지방안이적용된 BIM 모델

110 (3) 에대하여 : 가상현실안전관리시스템다음은한국산업안전보건공단 (KOSHA 18001) 기준의공종별안전관리요소를 4D BIM에반영하고 3D 가상아바타모델을도입하여안전교육에활용한예이다. 1) 아바타를이용하여현장을확인함으로써위험요소의확인및발견가능 2) KOSHA 등안전관리지침의주요내용을가상의현장에실제구축하고아바타를이용하여가상체험을함으로써보다직접적인교육효과 가시설작업현장에서비계에관한안전관리지침표시 이동식크레인작업현장에서장비와작업자의안전관리지침표시 라이닝거푸집해체작업현장에서작업자의안전관리지침표시

111 6.5 위치기반안전관리 GPS, 컴퓨터비전기술, RFID 등의위치추적기술을활용하여건설자재, 인부, 장비들의위치를실시간추적하고 BIM 모델상의안전관리계획과비교 검토하여지정된경로및작업위치를벗어날경우적절한안전조치를취하는안전시스템을구현할수있다. 현장작업을실시간모니터링하기위한수단으로다양한위치추적기술들이활용되고있고, 그중 GPS는중장비의위치추적은물론이고작업보조를위한용도로도활용되고있다. 주요자재들은 RFID 기술로그위치를상시적으로모니터링하기도하며, CCTV의영상에개체인식알고리즘을더하여장비또는인부들의위치를탐지할수있는기술또한시도되고있다. 이러한기술이현장에활용될경우, BIM과의연계를통하여위치데이터기반의안전사항들을검토해볼수있다. 다음그림은 RFID와 BIM을활용한현장인력관리시스템의구성도이며, 이와유사한방식의시스템으로위치기반안전관리시스템구축이가능하다. RFID 를활용한현장인력관리시스템

112 6.6 UAV 활용안전관리 (1) 다음의과정들을통해 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 와 BIM을연계함으로써현장관리자의안전관리작업을원활하게할수있다. 가. UAV는현장곳곳의상황을촬영하여실시간스트리밍영상을현장관리자에게제공나. UAV의자율비행경로및현재위치를 BIM에가시화다. UAV의위치및영상내장면과관련된안전관련정보를 BIM에가시화 (2) 기시공구조물의점검을위하여 UAV와 BIM을활용함으로써, 감독자가직접접근하기에위험한곳의점검을대신할수있다. 다음그림은 (a) BIM 을기준으로 UAV 의자율비행경로를지정하고, (b, c) UAV 의영상을입력받은관리자의전달사항을 UAV 가현장작업자에게전달 하는과정을나타내고있다. UAV 와 BIM 의연계를통한안전관리시스템 구조물점검을위한 UAV 활용 UAV 를활용한현장촬영

113 6.7 BIM기반지장물검토상하수도관, 각종케이블등의지하매립시설물에대한 Geo-reference BIM 모델이있을경우, 지반굴착작업시해당지역지하의매립시설물파손으로인한안전사고발생을방지할수있다. 이를위해서는다음과같은작업을필요로할수있다. (1) 지하투시레이더 (GPR, Ground-Penetrating Radar) 측량 (2) GPR 데이터를기반으로한지하매립시설물 3D 모델링 (3) GIS (Geographical Information System) 과의연계 (4) 사진및영상데이터와의중첩을통한증강현실기술구현 (1) 에대하여 : GPR (Ground-Penetrating Radar, 지하투시레이더 ) 는전자기파를이용하여지하의층구조를파악하는측량방법이며측량결과로부터매립시설물의위치또한파악할수있다. (2) 에대하여 : 현장에서의굴착위치와생성된지하매립시설의 3D 모델간의매핑을위해서는생성되는 3D 모델은위도, 경도와같은 Global 좌표정보가포함된 Geo-referenced 모델이어야한다. (3) 에대하여 : GIS와의연계는굴착작업이이루어지는지역의정보를신속하게찾아볼수있는수단을제공할수있다. (4) 에대하여 : 사진및영상데이터와지하시설물의 BIM 모델을중첩시켜표현할수있는증강현실기술을개발 구현하면지하시설물의위치를현장에서보다쉽게파악할수있다. 다음그림은파노라마사진과지하시설물데이터 (GPR 또는 BIM) 를중첩시켜표시한증강현실의결과이다. 파노라마사진과 GPR( 좌 ) 또는 BIM( 우 ) 의중첩을통한지하시설물가시화

114 7. 유지관리단계의 BIM 적용 7.1 준공 BIM 모델 (1) 준공도서납품시에시공된현황을모두반영한준공 BIM 모델을확보할수있도록과업지시서에포함할수있다. 준공 BIM 모델은설계단계와시공단계를거치면서수정된모델을유지관리에활용하기에적절한수준으로변경한모델이어야하고유지관리를위한분류체계, 모델상세수준및관련정보를포함해야한다. (2) 유지관리업무에서 BIM 원본모델을이용하는데는여러가지제약사항이따르기때문에이는별도보관하고이를통해생성되는전자문서형태혹은응용모델로볼수있는변환된모델을이용하는것이필요하다. (3) BIM 기반의유지관리시스템을위해서는모델에관련설계및시공문서가연결되어 3차원시각화기반의정보체계가구현되어야한다. 이를위해서는모델분류체계와관련정보체계를연계하는시스템이필요하다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 현재도로공사가운영하고있는유지관리를위한시스템이 BIM 기반으로전환되기전까지는데이터베이스수준에서연계되고지역및지사에서유지관리를수행하기위해납품된 BIM 모델을활용할수있도록체계를갖추는것이한시적으로필요하다. 신규사업과주요시설물위주로우선적으로과업지시서에유지관리를위해필요한모델링요구사항및정보체계를포함해야한다. 설계및시공단계에서 BIM이활용된경우에는이를최대한활용하도록하고준공납품시에유지관리체계에적합하도록수정하는절차를거쳐야한다. 기존유지관리시스템데이터베이스로정보를입력하는것은스프레드시트등의정보연계템플릿을제공하여자동으로입력될수있게하는것이바람직하다

115 유지관리를위한모델및정보체계의연계 (2) 에대하여 : 유지관리업무를수행하는주체나도로공사의현재시스템이 BIM 모델에연계된형태의정보체계를갖추고있지못하기때문에향후이러한체계가갖추어질때까지는납품된 BIM 모델을변환하여 3차원 PDF 형태나용량이적은이미지형태의모델에관련정보나문서를연결하는형태로활용하는것이현실적이다. 신규사업과중요시설물위주로순차적으로확대해나가는전략이요구된다. (3) 에대하여 : 현재의설계성과품은유지관리단계에서각점검단위별로설계및시공과정의정보를활용하는데제약이있는상태로파악된다. 따라서시설물점검및평가단위를고려하여관련정보에대한데이터베이스및문서 / 도면연계체계를구축할필요가있다. 특히, 향후운영단계에서파악이필요한설비나특수공법으로구축된시설물등에대한정보는상세수준이높은디지털모델및문서연계방식으로납품을받도록유도해야한다

116 7.2 유지관리 BIM 활용 (1) 유지관리단계의 BIM 모델활용의주요목적은현황관리, 이력관리, 점검및상태평가이다. 기존의유지관리업무절차에서이를위한모델구축을순차적으로반영하여유지관리시스템이 BIM 기반으로전환되도록한다. (2) 고속도로및관련시설물의점검절차에현황파악및현재데이터베이스의신뢰성검토를포함하여현황의신뢰도를균질하게확보하도록하고필요한경우에정확한형상을파악하고변형정도를평가하기위해레이저스캐닝등의광학적인도구를활용하여모델을구축할수있다. [ 해설 ] (1) 에대하여 : 현재한국도로공사가운영중인설계, 시공, 문서관리, 유지관리등을위한기존시스템내의방대한데이터베이스와의연계는순차적으로수행되어야한다. 다만체계를구축하기위해서는최종적인시스템의데이터베이스연계규칙은사전에정해져야한다. 모델기반의고속도로시스템의디지털화는장기적인과제로추진되어야하기때문에기존의수행중인점검업무등에서획득되는현황을지속적으로반영하는절차를마련해야한다. 이를통해현재운영중인 HBMS, HPMS 등을개선할수있다. 도로시설물현황모델예 (2) 에대하여 : 현재한국도로공사가보유하고있는고속도로관련설계, 시 공, 유지관리관련정보는방대하고시기별로현황과의일치여부에대한신 뢰성이다른것으로판단된다. 또한시설물의보수, 보강, 변형등으로인해

117 서정확한상태평가를위한도면의유효성이부족한상황이다수있을것으로예상된다. 따라서최근에효과적인기존현황시설물의디지털화를위한도구로활용되고있는레이저스캐닝등의광학장비를통한모델구축을지속적으로추진할필요가있다. 레이저스캐닝을통한기존구조물모델구축

118 8. 참고문헌강인석, 건설관리분야 4D시스템의기능분석을통한활용성개선방안, 대한건축학회논문집, 제 18권 10호, 강인석외, 공통정보운영방식에의한 4D CAD시스템의정보관리개선방안연구, 대한토목학회논문집, 24권 5-D, 강인석외, 토목시설지형정보의 4D시스템구현을위한객체속성별삼각망구축기술, 한국건설관리학회논문집, 김덕원, 심창수, 이광명, 한석희, 김용한, " 호남고속철도시설물의 3차원정보모델의연동성 " 한국철도학회학술발표회논문집, , 심창수, 김덕원, 이광명, " 콘크리트박스거더 3차원교량정보모델의호환성 (Interoperability of 3D Bridge Information Model for Concrete Box Girder)", 한국전산구조공학회학술발표회논문집, , pp 심창수, 김덕원, 이광명, "3차원교량정보모델에기반한콘크리트교량의견적시스템 (Estimating System for Concrete Bridge using 3D Bridge Information Models)", 한국콘크리트학회학술발표회논문집, , pp 심창수, 김용한, 전승민, 곽태영, " 구조물의 3차원설계패러다임을위한지침에대한고찰 (Investigation on the 3-D design guidelines of structures)", 한국전산구조공학회학술발표회논문집, Vol.20 No.1, , pp 심창수, 김용한, 곽태영, 전승민, "3차원정보객체기반의사회간접자본시설의설계지침 (Design Guideline of the Infrastructures based on 3-D information models)", 대한토목학회학술발표회논문집, , pp 심창수, 이광명, 전승민, " 콘크리트교량설계시 3차원설계모델의활용 (3D design model application in the design of concrete bridges)", 한국콘크리트학회학술발표회논문집, , Vol.19 No. 1, pp AGC of America, "The Contractors' Guide to BIM", Ed. 1 Arthaud, Geoffrey, Lebegue, Eric, IAI French Chapter, IFC-BRIDGE V2 Data Model, Feb

119 Bauke de Vries etc., "Generation of a construction planning from a 3D CAD model", Automation in Construction, 16, 2007, pp BIMForum, Level of Development Specification, BSI, PAS :2013, Specification of information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modeling, BSI, Collaborative production of information, Part 4: Fulfilling employer s information exchange requirements using COBie Code of practice, BSI, B/555 Roadmap, Design, Construction & Operational Data & Process Management for Built Environment, Building and Construction Authority, BIM Essential Guide, For BIM Adoption in an Organization, Building and Construction Authority, BIM Essential Guide, For BIM Execution Plan, Building and Construction Authority, BIM Essential Guide, For C&S Consultants, Building and Construction Authority, BIM Essential Guide, For Contractors, Building and Construction Authority, Trainging of Architectural BIM e-submission Template (for Revit Users Only), Building and Construction Authority, Trainging of Architectural BIM e-submission Template (AECOsim Building Designer v8i Users only), Buyuktaskin, H. A., Buyuktaskin, M. I. "Role of 3D Steel Detailing Computer Programs in Steel Education", Proc. of ISCAS'07, Oxford, UK, 2007, pp Carrato, P., and M. Holland, Business Practices in a 3D Structural Model Environment: How Do They Affect the Steel Designer and Detailer, ASCE Structures Congress, May

120 Chachere, John, Kunz, John and Levitt, Raymond (2003), Can You Accelerate Your Project Using Extreme Collaboration? A Model Based Analysis, CIFE Technical Report, Stanford University. Chen, S. S., N. Kannan, R. B. Patil, and K. Potturi, "Evaluation of 3D Computer Modeling and Electronic Information Transfer for Efficient Design and Construction of Steel Bridges," Revised Draft Final Report on Project 20-7, Task 149, National Cooperative Highway Research Program (NCHRP), November Computer Integrated Construction (CIC), "Building Information Modeling (BIM) Project Execution Planning Guide", Construction Industry Council, Building Information Modeling(BIM) Working Party Strategy Paper, Construction Industry Council, Employer s Information Requirements, Cote, S., Augmented reality for subsurface utilities : further improving perception. Bentley.com (June 2012 issue), /b/stephanecotes_blog/archive/2012/06/18/augmented-reality-for-subsurface-util ities-further-improving-perception (September 2015) Danso-Amoako, Mark O., O Brien, William J., Issa, Raja R.A., "A Case Study of IFC and CIS/2 Support for Steel Supply Chain Processes", International Conference on Computing in Civil and Building Engineering, ICCCBE, 10, Weimar, Bauhaus-Universitat, Dorian Janjic, Heinz Bokan, Ronald A. Love, "The Evolution of Bridge Information Modeling", Eleventh East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction (EASEC-11), November 19-21, 2008, Taipei, TAIWAN. Duxbury, James and Nader, Marwan, "Use of Integrated Shop Drawings for the San Francisco Oakland Bay Bridge", Proc. of IABSE Conference on Information and Communication Technology for Bridges, Buildings and

121 Construction Practice, , Keynote. Eastman C., Teicholz P., Sacks R., and Liston K., BIM handbook, John Wiley & Sons Inc., New Jersey, 2008, pp.60. FIATECH Fully Integrated and Automated TECHnology Capital Projects Technology Roadmap Initiative: Executive Summary, March 2003, (Accessed March 2004). Fu, Changfeng etc., "IFC model viewer to support nd model application", Automation in Construction,15, 2006, pp Gallaher, M. P., O'Connor, A. C., Dettbarn, J. L., and L. T. Gilday, "Cost Analysis of Inadequate Inoperability in the Capital Facilities Industry," National Institute of Standards and Technology (NIST) Technical Report No. NIST GCR , August General Services Administration, GSA BIM Guide For Spatial Program Validation, GSA BIM Guide Series 02, Gray, How Drones, VR and BIM are Improving Construction Jobsite Safety. (May 2015 issue), ing-construction-jobsite-safety (September 2015) Haque, M. E., and K. Pongponrat, Integrated Multimedia Uniform Bridge Element Identification System Database for Bridge Inspection and Maintenance, Paper No , Transportation Research Record 1697, pp. 1. 5, Hughes, R. G., Visualization in Transportation: Current Practice and Future Directions, Transportation Research Record 1899, 2004, pp Jauregui, D. V., and K. R. White, Implementation of Virtual Reality in Routine Bridge Inspection, Paper No , Transportation Research Record 1827, 2003, pp Jos P. van Leeuwen, Aant van der Zee, "Distributed object models for collaboration in the construction industry", Automation in Construction, 14,

122 2005, pp Katz, Casimir, "Parametric Description of Bridge Structures", Proc. of IABSE Conference on Information and Communication Technology for Bridges, Buildings and Construction Practice, , keynote. Khanzode, A., and Fischer, M., Potential Savings from Standardized Electronic Information Exchange: A Case Study for the Steel Structure of a Medical Office Building, CIFE Technical Report #121, Center for Integrated Facility Engineering, Stanford University, July Available at (Accessed Nov. 2005). Lee, G., Sacks, R., and Eastman, C.M., "Specifying parametric building behavior (BOB) for a building information modeling system", Automation in Construction, 15(6), 2006, pp Lee, Y.B., Lee, K.M., Park, Y.H., Park, M.S., Yoon, M.G., Shin, H.Y. and Park K.L., "Application of Digital Mock-Up Technology to Design and Construction of Concrete Bridges", 2nd ACF International Conference, 2006, CME5, pp Leeuwen, J.P., "Distributed object models for collaboration in the construction industry", Automation in Construction, 14, 2005, pp Maher, M.L., Liew, P.-S., Gu, N., Ding, L., "An agent approach to supporting collaborative design in 3D virtual worlds", Automation in Construction, 14, 2005, pp Mallasi, Z. "Dynamic quantification and analysis of the construction workspace congestion utilizing 4D visualization", Automation in Construction, 15, 2006, pp Ekstrom, Martin & Bjornsson, Hans (2004), Information Technology and Purchasing Strategy: Two Necessary Enablers of More Efficient Construction Processes, CIFE Technical Report #160, October. NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY, General

123 Buildings Information Handover Guide: Principles, Methodology and Case Studies, NISTIR 7417, National Institute of Building Sciences, U.S. National Building Information Modeling Standard: version 1 - Part 1: Overview, principles, and methodologies, NCHRP XML Schemas for the Exchange of Transportation Data, (Accessed August 2005). Plume, Jim, Mitchell, John, "Collaborative design using a shared IFC building model-learning from experience", Automation in Construction, 16, 2007, pp Popov V., Juocevicius V., Migilinskas D., Ustinovichius L., Mikalauskas S. "The use of a virtual building design and construction model for developing an effective project concept in 5D environment", Automation in Construction, 19, 2010, pp Post, N. M., Steel Sector Plans for Paradigm Shift. enr.construction.com (April 03 issue), / asp (March 2004). Robinson, Clive, "Structural Building Information Modelling in Use", Proc. of IABSE Conference on Information and Communication Technology for Bridges, Buildings and Construction Practice, , A11. Sacks, E., Evaluation of Economic Impact of Three-Dimensional Modeling in Precast Concrete Engineering, ASCE Journal of Computing in Civil Engineering, Vol. 18, No. 4, October 2004, pp Sacks, R., Can parametric 3-D computer-modeling prevent errors in Precast Construction, PCI Convention, Nashville TN October Sacks, R., Eastman, C. M., and Lee, G., Parametric 3D Modeling in Building Construction with Examples from Precast Concrete, Automation in Construction 13(3), 2004, pp Sampaio, A.Z., Recuero, A. "A geometric modelling of box girder deck for integrated bridge design", International Journal of Computer Applications

124 in Technology, IJCAT, Special issue on Interoperability for SME- based environments, Inderscience Enterprises Ltd., 20 (1-3), 54, (2004). Shim,C.S., Lee, K.M., Son, W.S., Moon, J.W. "Collaborative Design of High-speed Railway Lines using 3D information models", Proc. of IABSE Conference on Information and Communication Technology for Bridges, Buildings and Construction Practice, , C33. Tah, J.H.M., Carr, V., Howes, R., "Information modelling for case-based construction planning of highway bridge projects", Advances in Engineering Software, Volume 30, Issue 7, July 1999, pp Thomas, S.R., Macken, C.L. and Lee, S.H. "Impacts of Design/Information Technology on Building and Industrial Projects", NIST GCR , National Institute of Standards and Technology, Thompson, P. D., Bridge Life-Cycle Costing in Integrated Environment of Design, Rating, and Management, Transportation Research Record 1866, 2004, pp Transportation Research Board Visualization in Transportation Task Force, Advancing the Research and Application of Visualization Technologies in Transportation, (accessed Nov. 2005). Verheij, Hans, Augenbroe, Godfried, "Collaborative planning of AEC projects and partnerships", Automation in Construction, 15, 2006, pp Verma. K., et al., "Steel Bridge Fabrication Technologies in Europe and Japan, Report No. FHWA-PL , Pdfs/Steel Bridge1.pdf (March 2001, Accessed Nov. 2005). Yabuki, N. and Shitani, T.: An IFC-Based Product Model for RC or PC Slab Bridges, Proceedings of the CIB W78's 20th International Conference on Information Technology for Construction, 2003, pp Young N.W., Jones S.A., Bernstein H.M., Gudgel J.E. "The Business Value of BIM", McGraw Hill Construction, Wallsgrove, J., and R. Barlow, Virtual Reality Images to Aid Public Involvement in Appearance of Roads and Bridges, Paper No ,

125 Transportation Research Record 1770, pp , Wang, J., Zhang, S., and Teizer, J., Geotechnical and safety protective equipment planning using range point cloud data and rule checking in building information modeling. Automation in Construction, Vol. 49, 2015, pp Whyte, J., Bouchlaghem, N., Thorpe, A., McCaffer, R., "From CAD to virtual reality: modelling approaches, data exchange and interactive 3D building design tools", Automation in Construction, 10, 2000, pp Zhang, S., Teizer, J., Lee, J.-K., Eastman C., Venugopal, M., Building Information Modeling (BIM) and Safety: Automatic Safety Checking of Construction Models and Schedules. Automation in Construction, Vol. 29, 2013, pp

126 부록 I BIM 실행계획서양식 1. 목적 BIM 실행계획서는설계자혹은시공사가 BIM 모델을활용한업무를수행할때각단계별로담당자와역할을설정하고 BIM 성과물과그절차를계획하여발주자에게제공하는문서이다. 실행계획서는다음사항들을포함해야한다. 실행계획서는사업시작시점에정의되고구성원이나활용목적의변경이있을때는업데이트될수있는데이는발주자의허가를필요로한다. - 사업정보 - 사업참여자 - 사업목표 - 사업의각단계별 BIM 활용 - BIM 활용에따른 BIM 성과물정의 - 각 BIM 성과물의작성자와사용자정의 - 각 BIM 성과물에대한모델요소, 상세정도와속성 - BIM 생성, 유지관리, 제출및협업절차 - 기술환경

127 2. BIM 실행계획서양식 ( 예시 ) [1] BIM 사업실행계획서개요 사업의목적을달성하기위해 BIM 기술과절차를어떻게활용하는지에 대한개요설명 [2] 사업정보 발주자사업명사업위치계약방식사업개요사업일정 [3] 사업참여자 역할 소속 성명 연락주소 연락처 BIM 관리자영역별 BIM 책임자 BIM 모델러 *. 사업의성격에따라 BIM 관련주요담당자지정 (BIM 관리자는관련경력을보유하고있는설계사혹은시공사의기술자여야하고영역별 BIM 책임자는구조, 지반, 수리등각전문영역별기술경력과 BIM 관련경력을동시에보유한기술자를의미함 ) [4] 사업의목표 BIM이사업의각단계별로어떤특정한목표를달성하기위해사용되는지기술중요도 ( 상 / 중 / 하 ) 목표설명 BIM 활용목적

128 BIM 활용 : 아래표에서선택가능 활용방안활용가치필요한자원 예방적유지관리 인벤토리 / 이력관리, 점검등유지관리생산성증대, 종합적평가능력 설계검토소프트웨어유지관리시스템수정 3차원모델활용시각화시스템 3차원모델활용능력교육 사용자매뉴얼, 장비및제품성 적서관리, 시설물상태평가, 3 차원모델및이에연계된자 자산관리 자산의운영 / 상태 / 보수보강등 산관리시스템 이력관리, 정확한자산인벤토리 3 차원모델활용교육 관리, 모델업데이트 사업현장의필요부지의할당 및관리 공간관리 공간활용계획지원 4D 활용으로공간중복해소및 3차원모델관리소프트웨어 시공성검토개선 안전관리개선 재난관리 실시간으로관리자산에대한관찰, 소방, 안전관리부서에 3차원정보제공비상상황대처능력개선관련기관에정보서비스제공 3차원가상모델재난상황대처매뉴얼및연계시스템 3차원시각화및연계시스템 확장, 보수 / 보강등변경사항반 영 이력모델링 변경에따른승인절차개선신속한절차를통해리스크, 비 3차원모델모델업데이트를위한교육 용, 법적제한에대한분쟁사전 해결 복잡한구조물및시설물의시 3 차원모델링 가상목업 공성개선시공생산성개선 간섭검토소프트웨어 3차원모델기반설계검토및 시공중안전관리향상 시공성검토능력교육 디지털제작 부재의디지털기술기반제작 정밀제작및시공오차축소 3 차원모델링 제작장비및방법

129 시공생산성증대 GIS 기반의 BIM 솔루션을통한 최적입지선정검토 3 차원 3 차원시공모델을통한크레인 3 차원모델링 공사관리및 배채운영등오류사전제거 GIS 소프트웨어 계획 사무실과현장실무자와의의사 크레인등장비운영시뮬레이션 소통개선 언어장벽해소 ( 해외근로자 ) 모델기반간섭및공종간조정 현장에서의공정간상호간섭사 3차원간섭조정 전제거생산성확대설계변경최소화 3차원모델링모델검토소프트웨어모델기반간섭검토능력교육 공기단축 준공도서및모델정확성개선 설계단계에서의투명성제고 설계, 비용, 공기에대한품질관 3 차원모델링 3 차원모델링 리개선 모델링소프트웨어 설계결과의시각화개선 협업도구및활용교육 사업참여자간의의사소통개선 구조해석, 에너지해석등연계 검토시간및정확성개선 설계회사의전문성및서비스 3 차원모델링 공학적해석 개선 공학적해석소프트웨어 설계변경에따른생산성개선 활용기술교육 최적의설계안도출가능성개 선설계검토및친환경검토절차 시간단축 의사소통개선으로환경문제해 친환경성평가 결을위한재설계노력감소재료사용효율화및사업비흐 3차원모델링환경정보 름개선 에너지및공간계획을통한시 설물성능최적화

130 설계품질에대한검토효율성 개선 설계검토 설계대안검토다양성및후속절차효율성개선시공오차등을고려한간섭검토가상공간에서시설물미관검토 3 차원모델 설계검토소프트웨어 협업을위한절차및소프트웨어 및배치검토 설계단계의의사소통효율화 사업참여자들의공정이해도증 진및핵심공정파악 공정계획 (4D 모델링 ) 대안공정별실시간평가인력, 장비, 재료수급을동시에검토하여공기및비용관리작업공간중복사전해소 3 차원모델링 공정관리소프트웨어 4D 모델링소프트웨어 민원대응 사업진행실시간모니터링 주요수량의정확한산정및설 계변경시신속한검토 설계절차진행시목표사업비 원가계산 관리개선개선된사업및공사요소들의시각적표현을통한원가계산발주자의의사결정지원 모델기반견적소프트웨어 3 차원모델링 비용데이터 설계대안검토다양성및실질 적인 VE 검토 원가계산생산성증대 사업부지및기존시설물모델 현황모델링 링을통한문서화 3차원설계조정작업을위한모델활용기존시설물현황및상태디지털화 3차원모델링 3차원레이저스캐닝포인트클라우드기반역설계기술 위치정보제공

131 [5] 사업활용방안및성과물 활용방안 적용공종 상세수준및정보요구사항 예방적유지관리자산관리공간관리재난관리이력모델링가상목업디지털제작 3차원공사관리및계획 3차원간섭조정 3차원모델링공학적해석친환경성평가설계검토공정계획 (4D 모델링 ) 견적현황모델링 [6] BIM 성과물작성자및권한설정 각 BIM 성과물의작성을위한소프트웨어와파일명칭규칙, 성과물의모델 구조를설명 BIM 성과물소프트웨어파일명칭규칙모델구조

132 [7] BIM 성과물별모델요소 상세정도와각모델이포함해야하는속성에대한정의 - 구조 BIM 요소 ( 사업성격에따라필요한구조요소를사업자가추가정의 ) 요소 다른영역에서필요로하는요소와설계변수 파일, 파일캡, 타이를포함한기초다이아프램벽체와옹벽보기둥벽체바닥판가시설콘크리트구조물철근상세브레이싱을포함한강구조프레임연결상세기타 - 토목 BIM 요소 구분 DTM 지형보고서지장물및기존시설물모델기타 요소현장조건과시설물위치를보여줄수있는 3차원면모델 ( 기존보도, 도로, 램프등을포함 ) 지질조사보고서 (BIM 모델은토공에대한특별한요구사항이있는경우에만작성 ) 기존지장물및시설물이사업과의연계성이있는것모델에표현될필요가있다고판단되는기타시설물 다른영역에서필요로하는 요소와설계변수

133 [8] BIM 모델작성, 배포및협업절차 BIM 모델기반의조정및협업절차, 성과물배포이전에 BIM 작성자에의 한품질검토 - 품질관리 ( 다음사항들에대한자체검토계획 ) 구조상세설계 BIM 모델 기타시설상세설계 BIM 모델 기본, 상세, 시공, 준공 단계의통합모델 - 버전에맞는 BIM - 사전에정의된모델구조 - 요소구성 - BIM 모델작성을위한객체의적절성 - 추가되거나중복된요소작성여부 - 객체간간섭여부 - 분야간간섭여부 - 부재간연결부 - 구조물내의설비관련공간확보적절성 - 버전에맞는 BIM - 사전에정의된모델구조 - BIM 모델작성을위한객체의적절성 - 시설별색구성 - 추가되거나중복된요소작성여부 - 객체간간섭여부 - 분야간간섭여부 - 정해진공간내의위치여부 - 합의된모델 - 동일한설계단계의모델여부 - 정확한좌표계내에모델위치여부 - 모델간간섭해소여부 [9] 소프트웨어환경 필요한소프트웨어리스트및공유및협업을위한환경구축방안제시

134 부록 II BIM 기반도로공사정보분류체계 부록 II 도로분야작업분류체계 (WBS) 코드집

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