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Open BIM Standard - 공유시대의 건축과 개방형 BIM 표준

Title
Open BIM Standard - 공유시대의 건축과 개방형 BIM 표준
Other Titles
Open BIM Standard
Author
이진국
Issue Date
2013-11
Publisher
대한건축학회
Citation
대한건축학회지, 2013, 57, P.42-45
Abstract
현재 건축과 도시에 BIM이 적용되면서 건축분야와 도시분야의 유기적인 통합과 유지관리를 위해 건축정보와 더불어 외부환경에 대한 정보가 필요하게 되었다. 또한 BIM과 GIS정보 융합을 통한 도시공간정보의 구축은 BIM과 GIS 간의 상호운용성을 바탕으로 다양한 시뮬레이션과 건축설계지원, 도시계획, 국민안전, 국토보안 등 도시공간정보의 활용으로 상당한 이익과 국가차원의 공간정보기술 발전을 가져올 수 있다는 관점에서 강한 잠재력을 지니고 있다. 이러한 이유에서 BIM과 GIS 융합연구가 다양하게 진행되었으며 본 연구에서는 도시공간정보 구축에 필요한 요구정보를 BIM과 GIS 분야의 표준모델에서 정보를 추출하여 새로운 공간정보모델을 개발함으로써 기존 정보생산의 작업방식을 유지하고 공간정보의 생산자동화에 기여하였다. 본 연구는 개방형 BIM과 GIS정보 융합을 통한 도시공간정보모델의 개발과 구현에 관한 연구로써 개방형 BIM 기반의 국내 건설환경의 미래를 대비한 연구이다. 대규모 공간정보 구축을 위해 차세대 도시공간정보모델의 구축방안을 마련하고자 IFC와 무인항공기를 이용하였으며 도시공간정보의 개념을 정의하고 도시공간정보모델을 개발하였다. 또한 도시공간정보모델을 구현하고 데이터의 품질을 검증하였다. 도시공간정보는 지리정보, 건물정보, 실내공간정보, 실외공간정보로 구성되며 IFC와 CityGML, LandXML의 정보구조 분석하여 도시공간정보모델의 개발방향을 수립하였다. 도시공간정보모델은 객체단위의 형상정보와 속성정보의 표현이 가능한 XML 형태로 개발되어야 한다. 이러한 형태는 GML3.1을 기반으로 하는 국내 3차원 공간정보 데이터 표준과의 정보교환에 있어 유리하다. 도시공간정보의 지리정보는 좌표를 포함하는 지리적 특징과 형태, 대지의 용도, 노면포장의 종류를 포함하는 속성정보로써 IFC Infra와 연계될 수 있다. 도시공간정보의 건물정보는 IFC로부터 추출한 건물의 속성정보로써 건물의 용도와 높이, 건축구조, 건축물의 허가/완공 정보를 포함하며 정보의 사용자에 따라 추가정보를 포함할 수 있다. 도시공간정보의 실내공간정보는 IFC로부터 추출한 실내공간의 속성정보와 형상정보로써 실내공간의 위치정보, 실내공간의 체적, 실내공간간의 관계, 실외공간과의 관계를 본 연구의 정보수준인 LSI에 따라 실내공간정보모델로 표현할 수 있다. 도시공간정보의 실외공간정보는 지리정보와 건물정보, 실내공간정보를 통합할 수 있는 3차원의 형상정보로써 지리정보와의 위치관계, 대지의 형태, 실내공간과의 관계를 포함한다. 본 연구에서는 실외공간정보를 표현하는 실외공간정보모델을 생성하기 위해 무인항공기를 이용하였다. 실내공간정보모델은 IFC에서 요구정보를 선택적으로 추출하여 생성함으로써 데이터의 경량성을 확보하였으며 정보의 생산과 편집이 간편하다. 이를 위해 실내공간정보 추출을 위한 IFC Exporter를 개발하여 실내공간정보 생산자동화에 기여하였다. 또한 가까운 미래 실내공간정보모델의 생산을 위해 개방형 BIM 기반의 3차원 건축인허가 시스템을 활용할 경우 실내공간정보의 구축을 위해 별도의 작업이 불필요할 것이다. 무인항공기를 이용한 실외공간정보모델의 생성방법은 레이저 스캐너를 이용하는 것에 비해 경비가 저렴하고 작업효율이 높으며 해상도와 위치정보의 정확도 면에서도 우수하다. 본 연구에서 제시하는 도시공간정보모델의 형상정보를 포함하는 실내공간정보모델과 실외공간정보모델을 대상지에 적용하고 검증하였다. 대상지의 5개 건물에 대해 실내공간정보모델과 실외공간정보모델을 정합한 결과 평균 7cm의 오차 값을 보였으나 항공사진측량 작업규정에 제시된 오차한계 10cm 이하의 값으로 도시공간정보모델의 품질에는 영향을 주지 못했다. 또한 국토공간정보구축 작업규정의 제23조(품질요소)에 해당하는 완전성, 논리일관성, 위치정확성, 주제정확성에 대한 품질검사 결과, 평균오차율은 2%로 합격기준 오차율 5%를 만족하였다. 실외공간정보모델의 해상도는 VWorld와 구글어스의 해상도와 비교한 결과 가장 높은 해상도로 평가되었다. 본 연구에서 개발한 도시공간정보모델은 대상지 적용사례를 통해 추측 할 경우 서울과 같은 고밀도의 도시를 2TB 미만의 용량으로 도시공간정보를 구축할 수 있다고 판단된다. 우리나라는 공간정보기술 선진국이다. 하지만 공간정보관련 정책면에서 아쉬운 점이 많다. 국내법은 국토교통부장관의 허가가 없이는 지도 및 측량 사진 등을 국외로 반출하지 못하도록 규정하고 있다. 이로 인해 미국, 유럽 등은 물론이고 구글 검색이 차단되어 있는 중국에서도 가능한 공간정보 활용 서비스를 국내에서는 사용할 수 없으며 우수한 국내 기술을 세계시장에 수출할 수 있는 기회도 줄어들고 있다. 본 연구를 통해 공간정보시장의 발전과 공간정보기술의 세계시장 선도를 기대한다. As BIM was applied to architecture and cities, architectural information and external environment information are needed for maintenance and integration between architectural field and city field. Formation of Archi-Urban Spatial Information has a lot of potential. It will lead advances in spatial information technologies. It will also take lots of benefits by utilizing Archi-Urban Spatial Information such as architectural design supporting, city plan, civil safety, homeland security and diverse simulation based on interoperability between GIS and BIM. In above reasons, studies on convergence of BIM and GIS have been progressed variously. In this study, information requirements for formation of Archi-Urban Spatial Information had been exported from standard models of BIM and GIS and then it was finalized to a develop an Archi-Urban Spatial Information Model. The Archi-Urban Spatial Information Model contributes to continuing using existing ways of information production and to accomplishing production automation of spatial information. This study is about a development and an implement of Archi-Urban Spatial Information Model based on the convergence of Open BIM and GIS information. It makes preparations for the upcoming future of domestic architectural field that is open BIM based. IFC and UAV is used to arrange a building plan of post Archi-Urban Spatial Information Model for a large-scale spatial information formation. Archi-Urban Spatial Information had been defined and Development of Archi-Urban Spatial Information Model was finalized. Moreover Archi-Urban Spatial Information Model was implemented and the quality of data was verified. Archi-Urban Spatial Information consists of geographic information, building information, interior spatial information and external spatial information. A development plan on Archi-Urban Spatial Information Model was established by analyzing information structure of IFC, CityGML and LandXML. Archi-Urban Spatial Information Model must be developed as XML that is able to express property information and form information by object unit. It has a benefit to exchange information with standards of the national spatial information data that is GML 3.1 based. The geographic information in Archi-Urban Spatial Information is object information that includes geographic characters containing coordinates, forms, purposes of land and types of land cover. It can make connection to IFC infra. The building information in Archi-Urban Spatial Information is property information exported from IFC. It is able to include extra information selectively by users such as purpose and height of a building, architectural structure, permission and completion information. The interior information in Archi-Urban Spatial Information is object and property information exported from IFC. It can express location information, volume, relationship among interior space and relationship between interior and exterior by interior spatial information model according to LSI that is the information level in this study. The exterior information in Archi-Urban Spatial Information is 3D form information that is able to combine geographic information, building information and interior information. It includes location relationship with geographic information, types of land and relationship with interior space. UAV is used to build exterior spatial information model that expresses exterior spatial information. Information requirements had been selectively exported from IFC and an interior spatial information model was established with them in order to lighten the data. It is simple enough to build and edit information. An IFC Exporter for exportation of interior spatial information was developed to export interior spatial information briefly and easily. It contributes to accomplishing production automation of spatial information. In the near future when utilizing open BIM based 3D building permit system to build interior spatial information model, any extra work is not necessary to establish interior spatial information model. A Method establishing exterior spatial information model by UAV has some benefits. For example, it can save money compared with using a laser scanner. Besides, it is an effective work to achieve high resolution and accurate location information. It was applied to target areas and verified that the Interior Spatial Information Model and Exterior Spatial Information Model including form information of Archi-Urban Spatial Information Model in this study. The mean error is 7 cm of a result that combination the Interior Spatial Information Model with Exterior Spatial Information Model on 5 buildings in target area. It stays in error range presented from the aerial photogrammetry working rules(10 cm). Only 2% is average error range as result of quality test on integrity, logic consistency, location and subject accuracy in 23th rule(quality) of Korea Land and Geospatial information Formulation Working Rules. It also qualifies pass criterion(error range 5%). A resolution of Exterior Spatial Information Model is highest resolution compared with VWorld and Google Earth. It is considered that a large-scale city like Seoul will be less than 2TB if it would be built by Archi-Urban Spatial Information Model in this study. An evidence is the applied example of target area. Korea is a leading country on spatial information technologies. However, there are some inconvenience about policies related spatial information. The domestic law prohibits carrying out maps and measurement photographs without minister of Land, Infrastructure and Transport‘s permission. Spatial information application service does not work in Korea even China where forbid Google search can use it. It means that leading technologies in the domestic market are losing chances exporting world market. I expect advancing of spatial information market and leading spatial information technologies in world market by this study.
URI
http://www.dbpia.co.kr/Journal/ArticleDetail/NODE02274137http://hdl.handle.net/20.500.11754/51252
ISSN
1225-1666
Appears in Collections:
COLLEGE OF HUMAN ECOLOGY[S](생활과학대학) > ETC
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