네트워크 분석을 이용한 BIM 기반 비정형 건축 프로세스의 효율적 설계협업 방안에 관한 연구

Abstract

최근 건축물의 기념비적 상징성에 기반 하여 문화적 콘텐츠를 형성하고 도시를 재생하며 이를 통해 경제적인 부가가치를 창출 하고자 하는 추세에 따라 비정형 건축의 수요는 증대하고 있다. 또한 디지털 기술의 발전에 의한 비정형 건축의 실현가능성의 향상과 사회적 요구의 증대는 비정형 건축의 구축 사례를 확대하고 있다.

비정형 건축의 설계 및 실현과정은 정형 건축과는 달리 기하학의 설정과 공유과정에서 근본적인 차이점이 있으며, 그런 과정에 대한 전반적인 이해에 바탕을 둔 적합한 협업과 접근방법 없이는 설계의도의 변질, 공기지연, 예산증가 등의 문제점이 발생할 우려가 있다. 이는 복잡한 기하학적 형태를 구현하는 비정형 건축에서는 협업과정에서 설계자 및 프로젝트 참여자간의 불완전한 이해 및 정보 부족 등의 원인으로 인한 설계 변수의 증가로 잦은 피드백이 발생되기 때문이다. 따라서 비정형 건축은 디자인 단계에서부터 최종 구축 단계까지 수행되는 프로세스와 절차, 프로젝트 참여자 간의 관계, 발생 가능한 설계변경 요인을 고려한 효율적인 설계협업 기반이 필수적이다. 비정형 건축 사례는 꾸준히 확산되고 있으며 실제의 재현 및 구축 과정에서 다양한 프로젝트 참여자 간의 협업체계가 요구되고 있는 실정이지만 비정형 건축의 설계, 특히 실시설계와 시공단계의 협력과정에 대한 체계적인 이해와 연구는 부족하다.

본 연구는 비정형 건축의 개념 단계, 재현 단계, 구축 단계 중 건축가의 설계정보의 정확한 전달을 통하여 디자인을 구현하는데 중요한 의사결정이 필요한 재현 단계에서 BIM 모델을 중심으로 진행되는 BIM 기반 비정형 건축의 설계협업 네트워크를 분석하였다. 이를 토대로 BIM 기반 비정형 건축의 설계협업 과정을 효율적으로 수행하기 위한 참여자 중심의 설계협업 방안을 제안하는 것 까지를 연구의 범위로 설정하였다.

본 연구는 다음과 같은 방법으로 진행되었다. 첫째, 서론에서는 연구의 배경 및 목적, 범위 및 방법에 대해 살펴보았고 둘째, 이론적 고찰에서는 비정형 건축의 특징을 고찰하여 설계협업의 개념을 명확히 하였다. 또한 BIM 기반 비정형 건축의 설계협업 프로세스를 모델링하고 최적화 배열하기 위한 DSM(Design Structure Matrix)과 네트워크의 분석을 위한 기법을 고찰하고 건축분야에서의 관련 연구동향을 살펴보았다. 셋째, 연구 분석의 틀을 설정하기 위해 BIM 기반 비정형 건축의 설계협업 사례를 선정하여 살펴보고 이를 통해 BIM 기반 비정형 건축의 설계협업 프로세스와 참여자의 역할 및 책임을 포함하는 설계협업 체계를 정의하였다. 이를 토대로 BIM 기반 비정형 건축의 설계협업 액티비티를 도출하였다. 넷째, BIM 기반 비정형 건축의 효율적 설계협업 방안을 도출하기 위해 액티비티의 의존관계를 규명하였다. 이를 DSM에 적용하고 최적화 배열하였으며, 네트워크 분석을 통해 BIM 기반 비정형 건축의 설계협업에서의 중요 액티비티를 도출하였다. 마지막으로 분석 결과를 토대로 BIM 기반 비정형 건축의 프로세스 중 재현단계의 효율적인 설계협업 방안을 제안하였고, 향후 연구방향 및 발전계획을 수립하였다.

본 연구의 결과는 향후 BIM 기반 비정형 건축의 수행 시 각 업무에 대하여 세부적인 협업 방안을 수립하는데 도움이 될 수 있을 것이다.