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요약문
Executive Summary
[Brief(Annual Report)]
목차
제1장 서론 24
1. 연구배경 및 목적 24
1.1. 연구의 배경 24
1.2. 연구의 목적 26
2. 연구범위 및 기대효과 28
2.1. 테스트베드 구현범위 28
2.2. 기대효과 30
제2장 BIM/GIS 테스트베드 설계 및 실증 시나리오 작성 34
1. 개요 34
2. BIM/GIS 테스트베드 구축 계획 수립 및 설계 35
3. 부지 및 시설물 유지관리, 화재대응, 에너지 사용량 가시화 실증 시나리오 작성 42
4. 실증 시나리오 기반 시스템 작동 프로세스 및 사용자 기능 정의 48
제3장 3차원 건설정보 모델링(BIM) 및 공간정보 모델링(GIS) 60
1. 개요 60
2. 설계도면, 유지보수 관련 등 자료수집 및 현장 조사 61
2.1. 설계도면, 유지보수 관련 자료수집(제공 받은 자료) 61
2.2. 현장조사 65
3. 건축물에 대한 3차원 정보 모델링(BIM) 및 부재단위 속성데이터 구축 69
3.1. 일산 본원(리뉴얼) 3차원 정보 모델링 및 속성테이터 구축 69
3.2. 화성 화재안전연구소 3차원 정보 모델링 및 속성데이터 구축 77
3.3. 안동 하천실험센터 3차원 정보 모델링 및 속성데이터 구축 81
4. 설비 및 주요 연구장비 3차원 정보 모델링(BIM), 부재단위 속성데이터 구축 85
4.1. 일산 본원(리뉴얼) 설비 3차원 정보 모델링 및 속성데이터 구축 85
4.2. 화성 화재안전연구소 설비 3차원 정보 모델링 및 속성데이터 구축 88
4.3. 안동 하천실험센터 설비 3차원 정보 모델링 및 속성데이터 구축 98
5. 대상지역 전체 부지 항공영상 촬영 및 DSM 구축 100
5.1. 촬영 계획 및 촬영 100
5.2. 일산 본원 정사영상 제작 107
5.3. 안동 하천실험센터 정사영상 제작 112
5.4. 화성 화재안전연구센터 정사영상 제작 116
제4장 BIM/GIS 상호운용을 위한 데이터베이스 구축 및 최적화 122
1. 개요 122
2. BIM to BIM/GIS 데이터 포맷 및 스키마 변환 123
3. 데이터 경량화, LOD 등 데이터 커스터마이징 125
4. 건축물 외곽 영상 촬영 및 텍스처 모델링 127
4.1. 작업절차 및 방법 127
4.2. 건물 외곽 촬영 및 텍스처링 129
5. BIM/GIS(형상 및 속성) 데이터베이스 구축 137
제5장 BIM/GIS 테스트베드 실증 운영기술 구현 144
1. 개요 144
2. BIM/GIS 플랫폼 실증 운영기술 설계 145
2.1. 상세 설계 방안 145
2.2. 운영기술 설계서 146
3. 사용자 인터페이스 설계 및 구현 157
3.1. UI/UX 개념 및 인터페이스 설계 157
3.2. 사용자 인터페이스 구현 171
4. 부재단위 시설물 정보관리 시스템 구현 191
4.1. 시설물 3차원 공간검색을 포함한 BIM 데이터 엔티티/하위객체 검색 지원 191
4.2. 시설물 검색 결과 BIM/GIS 데이터 3차원 가시화 195
4.3. 시설물에 대한 속성 조회 및 관리정보 속성 편집 지원 196
4.4. BIM/GIS 데이터를 이용한 시설물 유지관리 기능 구현 210
4.5. BIM/GIS 데이터를 이용한 시설물 점검관리 지원 213
5. 시설물 화재대응 모드 구현 216
5.1. BIM/GIS 플랫폼 상의 화재관련 전용 모드 화면 및 메뉴 구성 216
5.2. 소방관련 시설물 관리 기능 구현 217
5.3. 화재대응 기능 3차원 시각화 구현 218
6. 시설물 에너지 사용량 시각화 모드 구현 223
6.1. BIM/GIS 플랫폼을 이용한 건물별 전기 총용량 및 사용량 조회 지원 223
6.2. 전기 사용량의 BIM/GIS 플랫폼 상의 3D 시각화 지원 225
7. 외부 가시화 장비 연동 최적화 228
제6장 결론 230
참고문헌 232
서지자료 233
Bibliographic Data 234
판권기 235
표 3.1. 2012년 BIM 제공 자료 61
표 3.2. 2013년 BIM 제공 자료 62
표 3.3. 2005년 준공도면 자료 63
표 3.4. 2007년 준공도면 자료 64
표 3.5. 1차 현장조사 65
표 3.6. 2차 현장조사 66
표 3.7. 일산 본원 건축물대장 및 데이터베이스 스키마 67
표 3.8. 일산 본원 건축물대장의 프로젝트 정보화 68
표 3.9. 일산 본원 배치 전후 69
표 3.10. 공간 모델 및 공간 IFC모델 70
표 3.11. 일산 본원 공간기반 객체 모델 71
표 3.12. 일산 본원 부재단위 속성데이터 베이스 72
표 3.13. 일산 본원 공간/부재 속성데이터 베이스 73
표 3.14. 본관동 구관 증축 전후 74
표 3.15. 15동 SOC통합관리센터 신축 75
표 3.16. 탄소저감형 건설재료 실증하우스 신축 76
표 3.17. 화성 전체 배치도 77
표 3.18. 화성 메인 건물 모델 78
표 3.19. 화성 공간/부재 속성데이터 베이스 79
표 3.20. 화성 공간/부재 속성데이터 베이스 80
표 3.21. 안동 전체 배치도 81
표 3.22. 안동 메인 건물 모델 82
표 3.23. 안동 공간/부재 속성데이터 베이스 83
표 3.24. 안동 부속동 BIM 모델 84
표 3.25. 안동 부속동 BIM 모델 85
표 3.26. SOC 통합관리시설 객체 속성데이터-1 86
표 3.27. SOC통합관리시설 객체 속성데이터-2 86
표 3.28. 탄소저감형 건설재료 실증하우스 객체 속성데이터 87
표 3.29. 화성 메인 설비 모델 88
표 3.30. 화성 메인 설비 속성데이터 89
표 3.31. 화성 집진설비 모델 및 속성데이터 89
표 2.32. 안동 전등설비 모델 98
표 3.33. 안동 전등설비 속성데이터 99
표 3.34. 사용 UAV 제원 100
표 3.35. 일산 본원 지상기준점 측량 위치 108
표 3.36. GCP의 RMS 에러 111
표 3.37. 안동 하천 실험센터 GCP 측량 위치 113
표 3.38. GCP의 RMS 에러 115
표 3.39. 화성 화재안전실험센터 GCP 측량 117
표 3.40. GCP의 RMS 에러 120
표 4.1. BIM/GIS 데이터베이스 목록 137
표 4.2. Facility 데이터베이스 테이블 정의 138
표 4.3. facility_information 데이터베이스 테이블 정의 138
표 4.4. site 데이터베이스 테이블 정의 138
표 4.5. user 데이터베이스 테이블 정의 139
표 4.6. common_code 데이터베이스 테이블 정의 139
표 4.7. object 데이터베이스 테이블 정의 139
표 4.8. building 데이터베이스 테이블 정의 140
표 4.9. equipment_file 데이터베이스 테이블 정의 140
표 4.10. space 데이터베이스 테이블 정의 140
표 4.11. finish_management 데이터베이스 테이블 정의 141
표 4.12. part_management 데이터베이스 테이블 정의 141
표 4.13. floor 데이터베이스 테이블 정의 141
표 4.14. maintenance_history 데이터베이스 테이블 정의 142
표 4.15. maintenance 데이터베이스 테이블 정의 142
표 4.16. inspection 데이터베이스 테이블 정의 142
표 4.17. inspection_target_map 데이터베이스 테이블 정의 143
표 4.18. inspection_history 데이터테이블 정의 143
표 4.19. building_history 데이터테이블 정의 143
표 5.1. 상세 요구사항 분석 145
표 5.2. 프로그램 목록(기능 리스트) 147
표 5.3. 요구사항 추적표 149
표 5.4. 프로그램 사양서 153
표 5.5. JSON 포맷과 XML 포맷의 특징비교 192
표 5.6. 건물 속성의 기본 정보 197
표 5.7. 주구조의 종류별 표시정보 199
표 5.8. 건물 속성의 건축물현황 200
표 5.9. 건물 속성의 건축정보 201
표 5.10. 건물 속성의 변동사항 정보 203
표 5.11. 건물의 층 기본정보 204
표 5.12. 건물의 공간 속성의 기본정보 204
표 5.13. 건물의 공간 속성의 마감재정보 205
표 5.14. 건물의 공간 속성의 부속재정보 205
표 5.15. 건물의 공간 속성의 부속재정보 207
표 5.16. 연구장비의 세부 항목 208
표 5.17. 개별 시설물 이슈 세부 항목 211
표 5.18. 소방관련 시설물의 종류 217
표 5.19. 개별 시설물 이슈 세부 항목 223
그림 1.1. 'BIM/GIS 기반 건설공간정보 융합기술 개발' 추진체계 및 전략 25
그림 1.2. BIM/GIS 플랫폼 테스트베드 구축 및 운영 기술 26
그림 1.3. BIM on GIS 개념 27
그림 1.4. 연구의 개요 28
그림 1.5. 기술 개발 선순환 구조를 통한 글로벌 선도기술 확보 개념도 31
그림 2.1. 테스트베드 대상 지역범위 35
그림 2.2. BIM/GIS 플랫폼 기반 시설물 운영관리 시스템 개념 36
그림 2.3. 테스트베드 목표모델 36
그림 2.4. 테스트베드 구축 세부 연구계획 37
그림 2.5. BIM/GIS 데이터베이스 구축 프로세스 39
그림 2.6. 3차원 건축도면 기반 BIM 도형, 속성 모델링 구축 40
그림 2.7. 시설물 외관 텍스처링 작업 프로세스 40
그림 2.8. UAV 촬영 프로세스 41
그림 2.9. 정밀 정사영상 제작 프로세스 41
그림 2.10. 시설물 유지관리 관련 세미나 회의내용 42
그림 2.11. Archibus 분석 43
그림 2.12. BIM 기반 시설물 유지관리 시스템 정보체계 제시 43
그림 2.13. KICT 시설물 유지관리 시나리오 44
그림 2.14. KICT 통합포털 입력화면 44
그림 2.15. 화재대응 시나리오-1 45
그림 2.16. 화재대응 시나리오–2 45
그림 2.17. 에너지 사용량 가시화 시나리오-1 46
그림 2.18. 에너지 사용량 가시화 시나리오-2 47
그림 2.19. 에너지 사용량 가시화 시나리오-3 47
그림 2.20. 사용자 정보 등록 화면 및 유스케이스 48
그림 2.21. 사용자 정보 등록 시퀀스 다이어그램 49
그림 2.22. 사용자 정보 등록 플로우차트 49
그림 2.23. 사용자 정보 조회 화면 및 유스케이스 50
그림 2.24. 사용자 정보 조회 클래스 다이어그램 50
그림 2.25. 공간검색 설정 화면 및 유스케이스 51
그림 2.26. 공간검색 설정 시퀀스 다이어그램 51
그림 2.27. 시설물 속성 조회 화면구성 - 실정보 52
그림 2.28. 시설물 속성 조회 시퀀스 다이어그램 52
그림 2.29. 시설물 속성 편집 화면구성 53
그림 2.30. 시설물 속성 편집 시퀀스 다이어그램 53
그림 2.31. 전체 시설물 이슈 조회 클래스 다이어그램 54
그림 2.32. 전체 시설물 이슈 조회 시퀀스 다이어그램 54
그림 2.33. 개별 시설물 이슈 조회 화면 및 유스케이스 55
그림 2.34. 개별 시설물 이슈 조회 시퀀스 다이어그램 55
그림 2.35. 개별 시설물 신규 이슈 등록 화면 및 유스케이스 56
그림 2.36. 개별 시설물 신규 이슈 등록 시퀀스 다이어그램 56
그림 2.37. 시설물 점검 이력 검색 화면 및 유스케이스 57
그림 2.38. 시설물 점검 이력 검색 시퀀스 다이어그램 57
그림 2.39. 시설물 점검 결과 등록 화면 및 유스케이스 58
그림 2.40. 시설물 점검 결과 등록 시퀀스 다이어그램 58
그림 3.1. 설비 모델 필터 적용(공정별 칼라) 90
그림 3.2. 소화가스실 장비 및 소화가스 배관 90
그림 3.3. 기계실 MCC판넬 소화 펌프 91
그림 3.4. 기계실 저수조 펌프주의 배관 91
그림 3.5. 기계실 저수조 펌프연결 92
그림 3.6. 기계실 진공온수보일러 및 급탕저장탱크 92
그림 3.7. 기계실 지열히트펌프, 인라인펌프, 팽창기수분리기 93
그림 3.8. 기계실 덕트, 시로코 팬 93
그림 3.9. 기계실 수배전반, 캐이블트래이 94
그림 3.10. 기계실 케이블트레이 94
그림 3.11. 소화배관 95
그림 3.12. 소화배관, 알람밸브실(옥내소화전) 95
그림 3.13. 소화, 공조배관 96
그림 3.14. 화장실 오배수 배관 96
그림 3.15. 조명설비 97
그림 3.16. 공조실, 공조기 배관 97
그림 3.17. 종중복도 및 횡중복도의 설정 102
그림 3.18. 지상기준점 측량 103
그림 3.19. 데이터 전처리 과정 104
그림 3.20. 사진 선별 및 중복제거 104
그림 3.21. 좌표변환 및 좌표계 상셰 106
그림 3.22. 데이터 후처리 106
그림 3.23. 본원(일산) 정사영상 및 DSM(Digital Surface Model) 107
그림 3.24. 본원(일산) 경로 비행 계획 108
그림 3.25. 선별된 사진촬영위치 및 GCP 109
그림 3.26. Align Photo - Dense Cloud - Mesh 110
그림 3.27. GCP 위치 확인 예시 111
그림 3.28. 하천실험센터 정사영상 및 DSM(Digital Surface Model) 112
그림 3.29. 안동 하천실험센터 경로 비행 계획 112
그림 3.30. Align Photo - Dense Cloud - Mesh 114
그림 3.31. 선별된 사진촬영위치 및 GCP 114
그림 3.32. 화재안전연구소(화성) 정사영상 및 DSM 116
그림 3.33. 화성 화재안전실험센터 경로비행 계획 117
그림 3.34. 선별된 사진촬영위치 및 GCP 118
그림 3.35. Align Photo - Dense Cloud - Mesh 119
그림 4.1. 데이터 스키마 분석방법 123
그림 4.2. 표준과 연계한 데이터 변환 124
그림 4.3. 업무중심의 데이터베이스 최적화 124
그림 4.4. 데이터 커스터마이징 프로세스 125
그림 4.5. LOD 가시화 기법 126
그림 4.6. 건축물 외곽 촬영 및 텍스처 모델링 절차 127
그림 4.7. 현장조사 사진촬영 방법 128
그림 4.8. 촬영 이미지 수정 및 텍스쳐 추출 128
그림 4.9. 텍스처링 방법 129
그림 4.10. 건설기술연구원 실사 촬영 130
그림 4.11. 실사 텍스처 맵핑 결과물 130
그림 4.12. 컨테이너 실험동 실사 이미지 131
그림 4.13. 컨테이너 실험동 텍스쳐 모델링 이미지 131
그림 4.14. 시설물 실사 이미지 132
그림 4.15. 시설물 실사 텍스처 맵핑 결과물 132
그림 4.16. 차량 진입 차단시설 실사 이미지 133
그림 4.17. 차량 진입 차단시설 텍스처 맵핑 결과물 133
그림 4.18. 종합안내도 실사 이미지 134
그림 4.19. 종합안내도 실사 텍스처 맵핑 결과물 134
그림 4.20. 자전거 보관소 실사 이미지 135
그림 4.21. 자전거 보관소 텍스처 맵핑 결과물 135
그림 4.22. 소방시설 실사 이미지 136
그림 4.23. 소방시설 실사 텍스처 맵핑 결과물 136
그림 5.1. 시스템 설계 산출물 대상 146
그림 5.2. UX/UI 디자인 요소 157
그림 5.3. 시스템 메뉴 구성도 158
그림 5.4. 전체 화면 공통 템플릿 159
그림 5.5. 기본 UI 구성 160
그림 5.6. 에어 커멘더 UI 161
그림 5.7. 시설물 조회 기본화면 162
그림 5.8. 시설물 관리 세부 상세정보(속성정보) 출력 화면 163
그림 5.9. 시설물 관리 장비검색 및 관리 화면 164
그림 5.10. 시설물 관리 관리정보 점검화면 165
그림 5.11. 에너지 관리 기능의 메인 화면 구성 166
그림 5.12. 에너지 관리 조회화면 예시 1 167
그림 5.13. 에너지 관리 조회화면 예시 2 167
그림 5.14. 화재 대응 모드의 기본 화면 구성 168
그림 5.15. 화재 대응 검색화면 169
그림 5.16. 화재 대피로 안내 기능 및 화재시설점검 화면 구성 170
그림 5.17. JavaFX Architecture 171
그림 5.18. JavaFX 플랫폼 전체 컴포넌트 구조 174
그림 5.19. JavaFX UI 컨트롤들 179
그림 5.20. 클라이언트 사용자 인터페이스 구현 화면 181
그림 5.21. 설정파일 구성 예시 183
그림 5.22. 서비스 메뉴 구현 화면 184
그림 5.23. 서비스 메뉴 선택에 따른 사이드 바의 테마 뷰 변경 적용 184
그림 5.24. 서비스 테마 뷰에 대한 동적인 메뉴 및 툴바 구성 185
그림 5.25. 정보영역 화면 크기 조절 기능 186
그림 5.26. 원클릭 화면 전환 187
그림 5.27. 시각화 대상 레이어 설정파일 188
그림 5.28. Dataset 레이어 설정 및 가시화 레이어 등록 188
그림 5.29. Radial 커맨더 표출 189
그림 5.30. 서비스에 대한 Radial 커맨드 인터페이스 190
그림 5.31. BIM/GIS 상호운용 플랫폼과의 연계를 위한 통신방식 191
그림 5.32. Jackson data binding, tree model관련 사이트 192
그림 5.33. 시설물에 대한 데이터 모델 세부항목 193
그림 5.34. 시설물 정보관리 시스템 실행화면 193
그림 5.35. 건물단위 시설물 검색 결과 목록 화면 194
그림 5.36. 공간단위 시설물 검색 결과 목록 화면 194
그림 5.37. 건물 외부에서의 시설물 검색 결과 3차원 가시화 화면 195
그림 5.38. 건물 내부에서의 시설물 검색 결과 3차원 가시화 화면 195
그림 5.39. 건축물 대장 196
그림 5.40. 건물의 기본정보 속성 197
그림 5.41. 건물의 건축물현황 속성 200
그림 5.42. 건물의 건축정보 속성 201
그림 5.43. 건물의 주차장 속성 202
그림 4.44. 건물의 변동사항 속성 202
그림 5.45. 건물의 선택 층에 대한 기본정보 203
그림 5.46. 건물의 선택 층에 대한 기본정보 206
그림 5.47. 주요 실험장비 관리문서 206
그림 5.48. 연구장비 등록화면 208
그림 5.49. 연구장비 속성편집화면 209
그림 5.50. 개별 시설물 신규 이슈 등록화면 210
그림 5.51. 개별 시설물 이슈대응 등록화면 212
그림 5.52. 점검시행관련 법적절차(국토교통부 건축물 유지·관리 점검 매뉴얼) 213
그림 5.53. 시설물 점검 이력 검색화면 214
그림 5.54. 시설물 점검 계획 등록화면 215
그림 5.55. 시설물 점검 결과 등록화면 216
그림 5.56. 화재대응 모드의 건물 검색 화면 216
그림 5.57. 소방관련 시설물 가시화 화면-1 217
그림 5.58. 소방관련 시설물 가시화 화면-2 218
그림 5.59. 소방관련 시설물 가시화 화면 218
그림 5.60. 피난 유도등 조회 및 속성조회 219
그림 5.61. 화재대응 시설물 3D 가시화 화면 220
그림 5.62. 화재대응 방화구획 가시화 화면 220
그림 5.63. 화재대응 층별 방화구역 모식도 221
그림 5.64. 방화벽 구획 2D 이미지 221
그림 5.65. 화재 대피 안내도 작성 222
그림 5.66. DB 설계에서 에너지센서 관련 속성정보 추가 사항 223
그림 5.67. 전기 사용량의 BIM/GIS 플랫폼 상의 표시화면 225
그림 5.68. 연구원 전체 에너지 사용량 정보 조회 226
그림 5.69. 월별 에너지 사용량 정보 조회 226
그림 5.70. 센서별 에너지 사용 정보 227
그림 5.71. 건물의 층별 에너지 사용량 조회 227
그림 5.72. 외부 가시화장비 인터페이스 연계 228
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