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골조 상세설계 및 시공관리를 위한 3차원 BIM 설계도구 빌더허브 개발
  • 작성자선광웅
  • 연구기관단국대학교 건축공학과
  • 조회수2845
  • 작성일2017-12-28
  • 연구책임자 첨부된 이미지가 없습니다. 김치경
  • 소속기관단국대학교 건축공학과
  • 연구기간2015 ~ 2018
  • 이메일/연락처 /

건설산업은 최근 기존의 물리적 종이도면에서 3차원 디지털
BIM기반으로 패러다임이 전환되고 있다. 이는 설계 역량뿐 아니
라 업무 전산화를 통한 생산성 향상, 건설현장 무인자동화 등 건
설산업의 4차혁명을 견인할 핵심기술 중 하나다. 우리 기술력으
로 개발된 건물골조 특화 BIM설계도구 ‘빌더허브’가 세계의 이
목을 집중시키고 있다.​



□연구목적


2020년에 7조6천억원에 달할 것으로 예상되는 디지털 BIM(Building Information Model)기반 건설에서 가
장 중요한 원천기술은 건축물 디지털 모델을 생성하는 BIM 설계도구다. 우리나라는 실용화된 기술이 전
무하여 100% 해외기술에 의존하고 있다. 골조 상세설계 및 시공관리를 위한 ‘빌더허브’ 소프트웨어는 건
설산업의 핵심기술로 해외의존도를 줄이기 위한 목적으로 연구에 착수하였다.


□주요성과


시공 단계 적용 가능한 BIM 설계도구, ‘빌더허브’
글로벌 기업들이 BIM 설계도구 시장선점을 위하여 치열한 기술개발 경쟁 중에 있으며, 우리나라는 실용
화된 기술이 전무하여 100% 해외기술에 의존하고 있다. ‘빌더허브’는 국내 최초로 BIM 설계도구 자체개
발 및 현장적용에 성공했다. 특히 배근 상세설계를 자동화하는 등 건물골조 특화 BIM 도구로 해외경쟁 제
품 대비 업무 생산성 300% 향상을 거두었다.


골조에 특화된 상세정보 제공
골조는 건축현장에서 전체 공사비의 30%를 차지하는 핵심공정이다B. IM 소프트웨어 ‘빌더허브’는 골조설
계뿐 아니라 골조공사 계획 및 관리를 위한 골조 상세정보 등을 제공한다. 이로써 골조공사비를 2% 정도
절감하게 되었다.


2D 도면 인식을 통한 3D 모델 생성기술
기존의 2D CAD 도면을 자동으로 인식해 3차원 골조모델을 자동으로 생성하는 만큼 종전과 비교해 비용
을 5분의1 이하로 낮췄다. 이는 해외 글로벌 기업의 경쟁제품 대비 300% 이상의 골조 모델링 생산성을 보
여준다.


공정과 연계한 시뮬레이션기술
공정계획 프로그램과의 정보연동을 통하여 공정계획 및 관리기능을 통합할 수 있다. 또한 BIM 설계정보
에 기반한 작업(activity) 자동생성기술로 업무효율을 혁신, 합리적 공사계획 수립 및 관리를 통한 공기 단
축과 공사비 절감 효과를 기대할 수 있게 되었다.​



□연구의 차별적 특징


배근 상세설계 및 디지털 모델링 자동화기술
배근 상세설계는 건축물의 품질과 경제성을 좌우하는 중요한 업무이지만 방
대한 모델링 작업량으로 인하여 현장 적용이 가능한 수준의 설계기능이 전무
했다. 관련 설계기준에 따라 배근 상세설계를 자동으로 수행하는 ‘빌더허브’
는 설계기준에 따라 배근 상세설계를 자동으로 수행하는 기술을 실용화했다.
전통적 설계 프로세스에서 3개월 이상 소요되던 업무는 실시간 처리가 가능
하게 되었다.


1% 오차율을 달성한 정밀 물량산출 자동화기술
해외 경쟁기술도 실용화하지 못한 3차원 골조 상세설계 모델에 기반한 정
밀 골조물량 자동 계산 및 관점별 집계 기능 개발을 통해 철근 물량 오차율을
10%대에서 1%대로 낮춰 경쟁제품 대비 최고의 정확성을 이뤘다.


배근시공도 자동 추출기술
배근시공도는 집합주택 현장 당 1천장을 작성해야 하는 노동집약적 업무다.
3차원 BIM 모델의 배근 상세설계 결과로부터 1천장에 이르는 배근시공도를
자동 추출할 수 있게 되었다. 기존 업무 프로세스에서 현장 공정 진행에 따라
3~6개월 소요되던 배근시공도를 실시간 추출할 수 있게 되었으며 반복적 수
작업(CAD 작업)에 의한 오류 가능성도 10분의 1로 축소되었다.


□연구 성과의 파급효과


● 기술부문
100% 해외기술을 국산화로 전환
‘빌더허브’는 건물골조의 상세설계와 정밀견적, 시공 관리에 특화된 BIM 소프트웨어다. 해외기술에 100%
의존하던 BIM 설계도구를 국내 최초로 사업화에 성공, 대림산업 GS건설 대우건설 등이 현장별로 ‘빌더허
브’를 적용해 기술검증을 실시했다. 그 결과 골조공사비 2% 절감, 1%대의 철근, 콘크리트, 거푸집 물량산출
오차율 검증을 완료했다. LH공사에 의한 BIM 견적 시범사업 결과, 해외 경쟁제품 대비 골조견적 생산성이
300% 이상 향상된 성과를 확인했다. 현장적용을 통한 기술검증 완료로 국내뿐만 아니라 해외의 관심도
급격히 확대되고 있다.



● 사회경제사업화부문
건설기술환경 전환의 기폭제

3차원 디지털 BIM 모델링 기술은 건설산업의 4차 산업혁명 추진에 핵심적인 원천기술이다. BIM 설계도구
의 현장적용에 성공, 원천기술을 국산화함으로써 국내 건설산업 4차 산업혁명 촉진에 기여하게 되었다. 또
한 LH공사의 ‘BIM 견적 가이드라인’ 추진으로 표준기술 위상을 확보했는데 LH공사가 발주하는 프로젝트
에 BIM 기반 견적 적용이 시작되었다. 신기술에 대한 보수성이 강한 건설산업의 진입장벽에 성공한 ‘빌더
허브’소프트웨어는 국내뿐 아니라 세계 건설기술 환경의 골격을 바꾸는 기폭제가 될 전망이다.​

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