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과제기본정보

철도인프라 생애주기 관리를 위한 BIM기반 통합운영시스템 개발 및 구축3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 철도인프라 생애주기 관리를 위한 BIM기반 통합플랫폼 개발 과제번호 22RBIM-C158185-03
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 철도교통기술 | 철도시스템 엔지니어링 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 철도교통기술 | 궤도토목기술 실용화대상여부 실용화
3순위 건설 교통 | 철도교통기술 | 달리 분류되지 않는 철도교통기술 과제유형 개발
과제명 철도인프라 생애주기 관리를 위한 BIM기반 통합운영시스템 개발 및 구축
주관연구기관 한국철도기술연구원
총괄연구 책임자 성명 박영곤
소속 한국철도기술연구원 직위 실원
전화번호 031-460-5000 FAX 031-460-5814
총 연구기간 2020-04-20 ~ 2024-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 5,000,000,000 84,705,000 619,135,000 703,840,000 5,703,840,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 과제는 철도인프라 BIM 발주체계 확립과 철도인프라 생애주기 통합운영 시스템 개발을 위한 시범구축 및 운영을 통한 국제경쟁력 확보하고, 디지털 모델기반 기술 개발, 실증기술 확보 및 품질관리 기술과 철도인프라 BIM 공유시스템을 통해 철도 사업의 기술 생산성 향상 및 신규 서비스 시장 창출하며, 철도인프라 BIM기반 지능형 안전 시공을 위한 지능형 BIM 모델 자동생성 및 작업 안전성 확보, BIM기반 검측/준공검사 기술, 유지관리 연계 기술 개발을 통해 철도기술을 선도하고자 함
최종목표 ○ 철도인프라 BIM기반의 전 생애주기(발주(계획)-설계-시공-운영-유지관리) 관리를 위한 통합운영시스템 구축 및 실증
- 철도시설물 정보를 BIM(Building Information Modeling) 기술 기반으로 관리하기 위하여 선행과제에서 개발된 철도인프라 BIM 발주-설계-시공 기술을 고도화하고, 운영-유지보수 단계까지 연계되도록 표준화된 통합운영체계·시스템 구축 및 현장 실증
- 철도인프라 BIM 발주체계 확립과 철도인프라 BIM 생애주기 통합운영시스템의 실용화를 위한 구축 및 운영기술 개발
- 철도인프라 BIM 설계 데이터 고도화를 위한 생산·품질관리·납품 시스템과 철도인프라 BIM 데이터센터 구축 및 운영기술 개발
- AR/VR 등 IT 기술을 접목한 지능형 안전 시공 및 준공 기술과 수요처 유지관리 시스템과의 연계 기술 개발
연구내용 및 범위 ○ 철도인프라 BIM기반 생애주기 통합관리 시스템 구축 및 운영기술 개발
* 연구목표 : 철도인프라 BIM 발주체계 확립과 철도인프라 생애주기 통합운영 시스템의 실용화를 위한 시범구축 및 운영기술 확보
- 철도인프라 BIM 발주관리체계 구축 및 실증
- 철도인프라 BIM기반 생애주기 통합운영 시스템 개발
- 철도인프라 BIM 적용 현장 구축 및 실증

○ 철도인프라 BIM 설계 생산성 향상 및 품질관리 기술 개발
* 연구목표 : 철도인프라 BIM 설계 데이터 고도화를 위한 생산·품질관리·납품 시스템과 철도인프라 BIM 데이터센터 구축 및 운영 기술 개발
- 철도인프라 BIM 디지털모델 생성 자동화 기술 개발
- 철도인프라 BIM 디지털모델의 품질관리 자동화 기술 개발
- 디지털모델 전자납품체계 기술 개발
- 철도인프라 BIM 설계 정보관리 시스템 개발
- 개방형 철도인프라 BIM 데이터센터 시스템 구축 및 운영

○ 철도인프라 BIM기반 지능형 안전 시공 및 준공 기술, 유지관리 연계 기술 개발
* 연구목표 : AR/VR 등 IT 기술을 접목한 지능형 안전 시공 및 준공 기술과 수요처 유지관리 시스템과의 연계 기술 개발
- 철도인프라 시공관리를 위한 지능형 BIM모델 자동생성 및 시뮬레이션 기술 개발
- VR/AR 기술을 활용한 철도인프라 시공단계 작업 안전 및 시공성 확보 기술 개발
- 철도인프라 BIM을 활용한 시공·준공 관리 평가시스템 개발
- 유지관리 위한 BIM 분류체계 및 철도시설이력관리 종합정보시스템(RAFIS) 연계기술 개발
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 <제1세부>
○ 철도인프라 BIM도입을 위한 발주체계 및 제도개선 요구사항 분석
○ 사업단계 별, 기술분야 별 요구사항 수렴 및 설계
○ BIM 적용 시범사업 수행방안 수립
○ BIM성과확산을 위한 국내외 사례조사 및 분석
○ BIM 적용에 따른 성과측정 동향 및 사례 분석

<제2세부>
○ 기개발된 라이브러리 검토 및 확장대상 구조물의 분석?설계
○ 철도인프라 BIM 디지털모델 표준유형 제작방안 수립 및 품질관리기술의 정의와 절차 정립
○ 성과물 납품관련 선행연구 분석 및 전자납품 체계 정의 및 프로세스 설계(LOD, LOI)
○ 시스템통합과 성과 확산 사례 조사?분석 및 철도설계?건설 기준검토
○ BIM 데이터 통합 체계와 및 BIM 전 생애주기에 따른 데이터 제공 대상 분석

<제3세부>
○ 철도시설 특화 4D시스템의 일정 및 위치좌표를 갖는 선형공정표의 좌표축 중심 변환 방법론 개발
○ 철도 주요 공종 대상 AR 기술 구축 위한 적용성 분석 및 BIM+AR 인프라 환경 구축 방안 수립
○ 설계 BIM 모델에서 시공 BIM Model로의 전환을 위한 라이브러리 속성 수준 정의 및 객체 분류
○ 철도인프라 BIM기반 유지관리를 위한 요구사항 분석 및 유지관리 BIM 현황 분석
<제1세부>
○ 국내외 철도인프라 생애주기 비즈니스 절차 및 프로세스 분석
○ 이해관계자 인터뷰 등을 통한 요구사항 수집/정의
○ 타 시스템/각 세부 간 인터페이스 표준화 분석 및 호환성 설계
○ 정보화 시스템 아키텍처 분석, 설계 및 개발
○ 철도인프라 BIM 생애주기 표준체계 조사 및 정의
○ 국내외 철도인프라 BIM 적용 아이템 조사/분석
○ 철도인프라 BIM 시범 적용대상 현장 선정 및 수행방안 수립
○ 철도인프라 BIM 작성 및 운영 솔루션 조사 및 분석
○ 철도인프라 BIM 데이터 무결성 및 정확성 검토 지침 조사
○ 철도인프라 BIM 생애주기 데이터관리 표준체계 조사 및 정의
○ 국내외 BIM 성과확산 사례조사 및 분석
○ 철도인프라 BIM기반 생애주기 통합관리 성과확산을 위한 통합정보 공유 사이트 구축
○ 철도인프라 BIM 기술개발의 단계별 성과검증을 위한 국내외 전문가 자문체계 마련
○ 국내외 BIM 교육 현황 및 체계 조사 및 분석
○ 국내외 발주기관의 현 발주체계 자료 분석 및 BIM 적용시 개선방안
○ 발주(수요)기관의 BIM 운영 요구사항 수집 및 분석
○ 수행(설계-시공)기관의 BIM 도입에 따른 개선요구사항 수집 및 분석
○ 철도인프라 BIM 적용에 따른 국내외 성과측정 분석의 연구동향 및 사례조사 분석
○ 국내외 BIM 경제적 투자효과 산정방안 조사 및 분석
○ BIM 성과관리를 위한 업무 및 성과 기록표준 템플릿 개발

<제2세부>
○ 철도인프라 구조물 및 시스템 관련 BIM디지털모델 라이브러리 개발 현황 조사 및 확장 대상 선정
○ 1단계 개발 라이브러리 활용 및 개선 방안 검토, 파라메트릭 모델링 기술 적용 가능 구조물 분석 및 설계
○ 철도인프라 BIM 디지털 모델 표준유형 제작 방안 수립
○ 철도인프라 BIM 디지털모델 표준유형 제작방안 수립
○ 디지털 모델의 품질관리 기술 정의 및 절차 정립
○ 기존 연구의 분야별 BIM 표준유형 설계 적용성 분석 및 개선 사항 도출
○ 철도 인프라 BIM 디지털 모델의 전자납품 체계정의 및 프로세스 설계(LOD, LOI)
○ 철도인프라 BIM 디지털모델 라이브러리 확장 및 공유시스템 분석 및 조사
○ 철도인프라용 확장 IFC 스키마 및 IPF 검토 항목 분석
○ BIM 디지털 모델 모듈별 기능 분석
○ BIM 성과물 성과확산 사례 조사 및 분석
○ 국내외 철도건설기준 및 국제화된 철도건설규칙과 철도설계기준 검토
○ BIM 데이터 통합 체계 분석 및 조사
○ 철도인프라 BIM 데이터센터 사례 및 규정을 통한 정보요구사항 및 필요정보 분석
○ BIM 전 생애주기 데이터 센터 현황 및 제공 대상 분석

<제3세부>
○ 선형공정표 자동변환을 위한 정보 입력체계 구성
○ 일정과 위치정보를 갖는 선형공정표의 좌표축중심 변환 방법론 개발
○ 철도 주요 공종 안전 위험 요인 및 주요 검측 조사 통한 대상 공종 및 직종 선정
○ AR 환경 구축 및 가상현실 공종별 적용성 분석
○ 시공 BIM 부재 모델링 및 LOD/분개 기준 설정
○ 시공 BIM Modeling 정밀도 설정 및 속성정보 수준 정의
○ 공종별 세부공정 BIM 객체 분류
○ 철도인프라 BIM기반 유지관리를 위한 요구사항 분석
○ 유지관리 BIM 현황 분석
연구성과 기술적 기대성과 ○ 국내 철도인프라에 대한 BIM 기반 생태계 활성화
○ 철도인프라 BIM 표준, 지침의 제·개정으로 모든 정보에 대한 일관성 및 상호 운영성 확보
○ 발주처의 BIM 운영체계 및 스마트 건설 활용 조기 정착
○ BIM 실무 적용 시 장애요인이었던 4D 객체 생성과정의 자동화 기술과 설계단계 3D객체의 시공단계 재활용 기술 개발을 통해 실제 시공 현장의 BIM 기반 운용 개선 기대
사회 경제적 파급효과 ○ 생애주기 단계별 정보손실 방지로 정보관리 개선 및 시간적·비용적 절감 효과
○ BIM 모델을 통해 시설물 시공부터 관리이력까지 제반 정보를 보다 쉽고 정확하게 얻을 수 있어 철도시설물의 유지보수 시기 및 하자 등을 효율적으로 관리하여 유지보수 비용 절감기대
○ 클라우드 기반 철도인프라 BIM기반 통합운영체계 도입으로 건설 생산성 20% 및 유지관리 효율성 향상
○ BIM기반 철도인프라 통합운영체계를 통해 철도건설·엔지니어링 산업의 해외 진출 지원
활용방안 ○ 체계적인 BIM 업무 정립을 통한 철도사업 대상 BIM 의무 적용 확대 기반 마련
○ 철도인프라 BIM 가이드라인 고도화를 통해 BIM 적용 표준화 및 체계화에 활용
○ 철도인프라 건설정보의 축적으로 향후 프로젝트 수행 시 유사사례 정보로 활용 가능하며, 이를 통해 신속한 의사결정 및 시행착오 감소
○ 시범사업을 통한 현장정보의 분류체계 적용을 통해 향후 다양한 형태로 입력되는 철도 인프라 현장정보의 체계적 관리기반 구축에 활용
○ 설계단계 BIM 구축으로 분야 간 협업을 통해 설계 성과품 완성도 제고
○ BIM 협업을 위한 CDE(공통데이터 환경) 구축으로 BIM 활용성 확대
○ 시공단계 철도인프라 BIM 적용으로 현장 이슈에 대한 신속·정확한 대응 가능
○ 시범구축을 통해 BIM 전문 인력 교육 및 양성 효과
○ 구축된 BIM 모델과 BIM 전문 인력을 기반으로 사업 진행시 리스크 감소
○ 안전시설 설치 및 규정 준수 여부 파악, 가상현실 환경 내 안전시설 객체 및 규정 준수 인식기술 및 현장 안전시공 및 품질평가 도구를 개발하여 현장에서 활용
○ 전 생애주기 철도구조물 BIM 기반 통합시스템 및 드론, 라이다 등의 계측데이터를 연동한 공정·품질 검토시스템 구축, 그리고 철도시설 이력관리 종합정보 시스템(RAFIS) 연계를 통해 향후 발주되는 철도인프라 공사에 범용시스템으로 활용
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 철도인프라 건설정보모델링 생애주기관리 4차 산업기술 유지관리
영문 Railroad Infrastructure BIM Life Cycle Management 4th Industry Technology O&M
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