구조BIM 기반 Lean 설계기법을 적용한 철근콘크리트 기초 철근배근시스템 개발

Abstract

건설프로젝트가 대형화, 복잡화되고 있으며, 국내외로 건설 산업의 생산성향상을 위한 노력들이 이루어지고 있다. 미국의 CIFE (The Center for Integrated Facility Engineering) 의 연구 보고에 의하면 근래 40년간 농업산업을 제외한 산업의 경우 약 2배의 생산성 향상을 가진데 비해 건설 산업의 경우 오히려 10%이하의 생산성 감소를 가진 것으로 나타났다. 건설 산업의 생산성 저하에 대한 여러 가지 원인 중 중요한 원인으로 제조업의 경우 자동화 및 정보시스템의 사용, 향상된 협업도구를 통한 공급체계관리를 통해 생산성 향상을 이룬데 비해 건설 산업의 이러한 부분에 대한 부족한 지식과 관심이 생산성 저하를 야기한 큰 원인일 것이다. 건설 산업에서 큰 비중을 차지하는 RC구조물의 경우 철골구조에 비해 일반적으로 낮은 공사비와 비정형성을 고려한 재료적 특성 등의 이유로 많은 건설공사에 적용되고 있다. 철근공사는 구조안전성과 더불어, “철근콘크리트공사비의 약 30%를 차지하는 공사”로써 골조공사의 공기에 큰 영향을 미치는 중요한 부분이라 할 수 있다. 그러나 현재 철근 관련 공급체계의 경우 세분화된 부분별 업무, 협업을 위한 정보교환의 어려움, 관행적 낭비, 연관 분야를 고려하지 않은 국부적인 최적화의 노력, 통합된 공급체계의 미 확립 등으로 인해 많은 낭비적 요소가 존재하며 이에 따른 생산성 향상의 노력이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 설계단계에서 Set-based Design 기법을 도입하고 S-BIM 프로세스를 개선하여 철근공사에 잠재된 낭비를 없애고 생산성을 향상시키는 것이 본 연구의 목적이다. 연구의 절차는 Set-based Design과 S-BIM 프로세스를 분석하고 Set-based Design을 적용한 기초 철근배근 알고리즘을 구축한 후, 기초 설계 및 철근자동배근 시스템을 개발하여 기초의 설계와 철근상세배근을 수행하는 것이다.