[표지]

참여연구진

목차

제1장 서론 20

1.1. 연구의 배경 및 필요성 21

1.1.1. 건설산업 변화와 시설물 안전 요구 증가 21

1.1.2. 특수교량 교량유지관리 환경의 변화 22

1.2. 해외 특수교량 관리 시스템 현황 31

1.2.1. 캐나다의 BMS 현황 31

1.2.2. 일본의 BMS 현황 34

1.3. 연구의 범위 및 방법 38

1.3.1. 연구의 범위 38

1.3.2. 1차년도 연구내용 40

1.3.3. 2차년도 연구내용 45

1.3.4. 3차년도 연구내용 48

1.3.5. 연차별 연구내용 및 방법 53

제2장 BIM관련 기술조사 및 표준분석 55

2.1. 영국의 BS표준 분석 56

2.2. BrIM 분석 68

2.3. IFC-Bridge 분석 80

2.3.1. IFC 표준 80

2.3.2. IFC-Bridge 표준 89

2.4. Infra BIM 분석 95

2.5. 교량 유지관리를 위한 BIM 표준 97

2.6. 개방형 표준을 활용성 평가 103

제3장 유지관리 체계 분석 및 정보요구사항 정의 107

3.1. 특수교량 유지관리를 위한 정보요구사항 정의 109

3.1.1. 준공도서 및 문서체계를 통한 분석 109

3.1.2. 실무자 인터뷰를 통한 분석 110

3.1.3. 손상점검 정보요구사항 112

3.1.4. 계측 시스템 관련 정보요구사항 120

3.2. 점검, 계측, 기상, 단위부재 시험 정보의 구축 125

3.2.1. 계측 125

3.2.2. 기상 134

3.2.3. 단위부재 시험 정보 140

3.3. 국내 케이블교량 BMS 조사 및 분석 149

3.3.1. 영종대교 교량관리시스템 149

3.3.2. 서해대교 교량관리시스템 158

3.3.3. 광안대로 교량관리시스템 169

3.3.4. Rion-Antirion Bridge 교량 관리 시스템 180

3.4. 특수교량 정보요구사항 및 인벤토리 정의 183

3.4.1. 특수교량 인벤토리 분석 183

3.4.2. 제2진도대교 정보요구사항 및 인벤토리 구성 정의 188

3.4.3. 고군산대교 정보요구사항 및 인벤토리 구성 정의 200

3.4.4. 화양대교 정보요구사항 및 인벤토리 구성 정의 211

3.5. 모델 구현 및 연계 정보 221

3.5.1. 제2진도대교 모델 구현 및 연계 정보 221

3.5.2. 고군산대교 모델 구현 및 연계 정보 231

3.5.3. 화양대교 모델 구현 및 연계 정보 239

3.6. 유지관리정보 코드 구축 247

3.6.1. 손상 유지관리 코드 정의 247

3.6.2. 손상반영 유지관리코드 확장 269

제4장 BIM기반 유지관리 운영체계 정보 연계 271

4.1. 유지관리를 위한 정보전달 절차 272

4.1.1. 유지관리 정보 유형 272

4.1.2. 유지관리 정보 종류 273

4.1.3. 유지관리 정보 전달 280

4.1.4. 유지관리 정보 생성 285

4.2. 공단 네트워크 구축 체계 287

4.2.1. 특수교 통합유지관리 센터 VPN 현황 287

4.2.2. VPN(Virtual Private Network) 289

4.3. 유지관리 운영체계 정보 연계 295

4.3.1. 연계 데이터 DB 구성 295

4.3.2. 인벤토리 모델 단위의 연계 정보 결합 308

4.3.3. Unity 연동 규약 311

4.4. 3D 모델 기반 입력, 조회 및 관리의 양방향 데이터 교환 시험 327

4.4.1. 데이터 입력, 조회 및 관리의 양방향 데이터 교환 시험 327

제5장 BIM기반 유지관리 프로그램 프로토 타입 구축 338

5.1. BIM기반 유지관리 프로그램 구현 339

5.1.1. 시스템 구성 339

5.1.2. 데이터 흐름 341

5.1.3. 3D 모델 변환 342

5.1.4. 네트워크 구조 345

5.1.5. 하드웨어 구성 345

5.1.6. 소프트웨어 구성 347

5.1.7. DBMS 349

5.1.8. 소프트웨어 개발환경 349

5.1.9. 소프트웨어 구동환경 350

5.2. 프로토 타입 구축 351

5.2.1. BIM기반 유지관리정보 조회 및 관리 client 프로그램 351

5.2.2. 현장 점검용 client 프로그램 368

제6장 BIM기반 유지관리 프로그램 실무적용성 검증 376

6.1. 실교량(제2진도대교) 운영체계 구축 377

6.1.1. Pilot Test 시스템 구축 378

6.1.2. Pilot Test 시스템 네트워크 구성 380

6.2. Pilot 시스템 시험운용 381

6.2.1. Pilot 시스템 시험 운용 381

6.3. 실무적용성 검증을 통한 개선 및 보완 383

6.3.1. 실무자의 개선 및 요구사항(Feed-back) 385

6.3.2. 시스템 수정 및 보완 387

제7장 결론 및 향후계획 396

7.1. 결론 398

7.2. 향후 BMS의 개발 및 운영 방향 402

참고문헌 404

부록 407

부록 I. BIM기반 유지관리 정보관리 시스템 프로그램 사용자 매뉴얼 407

부록 II. 유지관리 BIM 가이드라인 447

〈표 1.3.1〉 연도별 주요내용 및 범위 39

〈표 1.3.2〉 유지관리 발생 정보유형 사전조사 41

〈표 1.3.3〉 상태평가 정보유형 사전조사 41

〈표 1.3.4〉 손상유형 코드 일례 50

〈표 1.3.5〉 1차년도 연구내용 및 방법 53

〈표 1.3.6〉 2차년도 연구내용 및 방법 54

〈표 1.3.7〉 3차년도 연구내용 및 방법 54

〈표 2.1.1〉 자산정보 요구사항 61

〈표 2.2.1〉 ParamML 태그 심벌 정의 테이블 77

〈표 2.3.1.〉 IFC4 특징 81

〈표 2.3.2〉 IFC 패키지 설명 83

〈표 2.6.1〉 IFC기반 교량 생성에 소요되는 Data Structure 상세 예시 106

〈표 3.1.1〉 준공도서 목록 110

〈표 3.1.2〉 손상점검 기본정보 요구사항 112

〈표 3.1.3〉 손상점검 업무정보 요구사항 112

〈표 3.1.4〉 상태평가 정보 요구사항 112

〈표 3.1.5〉 환경설정 정보 요구사항 113

〈표 3.1.6〉 손상점검 기본정보 세부항목(1) 113

〈표 3.1.7〉 손상점검 기본정보 세부항목(2) 114

〈표 3.1.8〉 손상점검 업무정보 세부항목(1) 115

〈표 3.1.9〉 손상점검 업무정보 세부항목(2) 116

〈표 3.1.10〉 상태평가 정보 세부항목 117

〈표 3.1.11〉 환경설정 정보 세부사항 118

〈표 3.1.12〉 계측시스템 정보 요구 항목 120

〈표 3.1.13〉 교량정보 세부 항목_제2진도대교 121

〈표 3.1.14〉 경간정보 세부 항목_제2진도대교 121

〈표 3.1.15〉 로거정보 세부 항목_제2진도대교 121

〈표 3.1.16〉 센서-채널정보 세부 항목_제2진도대교 122

〈표 3.1.17〉 주파수 추출 정보 세부 항목_제2진도대교 122

〈표 3.1.18〉 교량 코드표_공통 123

〈표 3.1.19〉 로거타입정의_공통 123

〈표 3.1.20〉 센서타입정의_공통 124

〈표 3.2.1〉 특수교 계측시스템 시방 검토 126

〈표 3.2.2〉 특수교 통합관리 교량별 계측관리 항목(1) 128

〈표 3.2.3〉 특수교 통합관리 교량별 계측관리 항목(2) 129

〈표 3.2.4〉 계측 DB 구성 130

〈표 3.2.5〉 각 센서별 통계값 적용식 130

〈표 3.2.6〉 2차원 풍향 통계 처리 132

〈표 3.2.7〉 3차원 풍향·풍속 통계 처리 133

〈표 3.2.8〉 관측센서 표준규격 134

〈표 3.2.9〉 기상청 기상관측항목외 장비 현황 조사 135

〈표 3.2.10〉 관측센서 표준규격 136

〈표 3.2.11〉 시정계 사양 및 시스템 구성 136

〈표 3.2.12〉 비파괴 압축강도시험 결과(예시) 141

〈표 3.2.13〉 철근탐사시험 결과 예시 142

〈표 3.2.14〉 전염화물 함유량의 측정결과(예시) 143

〈표 3.2.15〉 탄산화 깊이의 측정결과(예시) 144

〈표 3.2.16〉 초음파탐상시험 결과(맞대기용접부 결함) 예시 145

〈표 3.2.17〉 맞대기용접부 결함 상세 내역(UT)(예시) 146

〈표 3.2.18〉 용접부 결함 상세 내역(MT)(예시) 148

〈표 3.2.19〉 자료교환 148

〈표 3.3.1〉 영종대교 현수교 일반현황 149

〈표 3.3.2〉 영종대교 점검주기 152

〈표 3.3.3〉 영종대교 현수교 점검로 현황집계 154

〈표 3.3.4〉 영종대교 현수교 점검 인벤토리 구성체계 156

〈표 3.3.5〉 영종대교 점검항목 156

〈표 3.3.6〉 서해대교 일반현황 159

〈표 3.3.7〉 서해대교 점검주기 160

〈표 3.3.8〉 서해대교 인벤토리 구성체계 163

〈표 3.3.9〉 서해대교 점검항목 : 최초구축시 164

〈표 3.3.10〉 서해대교 점검항목 : 최초구축시(계속) 164

〈표 3.3.11〉 서해대교 점검항목 : 재구축 167

〈표 3.3.12〉 서해대교 점검항목 : 재구축(계속) 167

〈표 3.3.13〉 광안대로 현수교 일반현황 170

〈표 3.3.14〉 광안대로 현수교 점검주기 172

〈표 3.3.15〉 광안대로 현수교 구조계 점검로 173

〈표 3.3.16〉 광안대로 현수교 인벤토리 구성체계 174

〈표 3.3.17〉 광안대로 현수교 점검항목 174

〈표 3.3.18〉 광안대로 시스템간 연계사항 179

〈표 3.4.1〉 영종대교 인벤토리 구성체계 184

〈표 3.4.2〉 광안대교 인벤토리 구성체계 184

〈표 3.4.3〉 서해대교 구조계 분류 185

〈표 3.4.4〉 주부재 분류기준 186

〈표 3.4.5〉 기타 및 부대공 분류기준 186

〈표 3.4.6〉 정보요구사항 : 제2진도대교 전체구조계 188

〈표 3.4.7〉 정보요구사항 : 제2진도대교 보강거더 189

〈표 3.4.8〉 정보요구사항 : 제2진도대교 주탑 190

〈표 3.4.9〉 정보요구사항 : 제2진도대교 케이블 191

〈표 3.4.10〉 정보요구사항 : 제2진도대교 타이다운케이블 192

〈표 3.4.11〉 정보요구사항 : 제2진도대교 신축이음장치 193

〈표 3.4.12〉 정보요구사항 : 제2진도대교 교량받침 193

〈표 3.4.13〉 정보요구사항 : 제2진도대교 교대 194

〈표 3.4.14〉 정보요구사항 : 제2진도대교 교각 194

〈표 3.4.15〉 정보요구사항 : 고군산대교 전체구조계 200

〈표 3.4.16〉 정보요구사항 : 고군산대교 보강거더 201

〈표 3.4.17〉 정보요구사항 : 고군산대교 주탑 202

〈표 3.4.18〉 정보요구사항 : 고군산대교 케이블 203

〈표 3.4.19〉 정보요구사항 : 고군산대교 앵커리지 204

〈표 3.4.20〉 정보요구사항 : 고군산대교 신축이음장치 205

〈표 3.4.21〉 정보요구사항 : 고군산대교 교량받침 205

〈표 3.4.22〉 정보요구사항 : 고군산대교 교대 206

〈표 3.4.23〉 정보요구사항 : 화양대교 전체구조계 211

〈표 3.4.24〉 정보요구사항 : 화양대교 보강거더 212

〈표 3.4.25〉 정보요구사항 : 화양대교 주탑 213

〈표 3.4.26〉 정보요구사항 : 화양대교 케이블 214

〈표 3.4.27〉 정보요구사항 : 화양대교 신축이음장치 215

〈표 3.4.28〉 정보요구사항 : 화양대교 교량받침 215

〈표 3.4.29〉 정보요구사항 : 화양대교 교대 216

〈표 3.4.30〉 정보요구사항 : 화양대교 교각 216

〈표 3.5.1〉 제2진도대교 전체모델 구현 및 연계 정보 222

〈표 3.5.2〉 제2진도대교 보강거더 모델 구현 및 연계 정보 223

〈표 3.5.3〉 제2진도대교 주탑 모델 구현 및 연계 정보 224

〈표 3.5.4〉 제2진도대교 케이블 모델 구현 및 연계 정보 225

〈표 3.5.5〉 제2진도대교 타이다운케이블 모델 구현 및 연계 정보 226

〈표 3.5.6〉 제2진도대교 신축이음장치 모델 구현 및 연계 정보 227

〈표 3.5.7〉 제2진도대교 교량받침 모델 구현 및 연계 정보 228

〈표 3.5.8〉 제2진도대교 교대 모델 구현 및 연계 정보 229

〈표 3.5.9〉 제2진도대교 교각 모델 구현 및 연계 정보 230

〈표 3.5.10〉 고군산대교 전체모델 구현 및 연계 정보 231

〈표 3.5.11〉 고군산대교 보강거더 모델 구현 및 연계 정보 232

〈표 3.5.12〉 고군산대교 주탑 모델 구현 및 연계 정보 233

〈표 3.5.13〉 고군산대교 케이블 모델 구현 및 연계 정보 234

〈표 3.5.14〉 고군산대교 앵커리지 모델 구현 및 연계 정보 235

〈표 3.5.15〉 고군산대교 신축이음장치 모델 구현 및 연계 정보 236

〈표 3.5.16〉 고군산대교 교량받침 모델 구현 및 연계 정보 237

〈표 3.5.17〉 고군산대교 교대 모델 구현 및 연계 정보 238

〈표 3.5.18〉 화양대교 전체모델 구현 및 연계 정보 239

〈표 3.5.19〉 화양대교 보강거더 모델 구현 및 연계 정보 240

〈표 3.5.20〉 화양대교 주탑 모델 구현 및 연계 정보 241

〈표 3.5.21〉 화양대교 케이블 모델 구현 및 연계 정보 242

〈표 3.5.22〉 화양대교 신축이음장치 모델 구현 및 연계 정보 243

〈표 3.5.23〉 화양대교 교량받침 모델 구현 및 연계 정보 244

〈표 3.5.24〉 화양대교 교대 모델 구현 및 연계 정보 245

〈표 3.5.25〉 화양대교 교각 모델 구현 및 연계 정보 246

〈표 3.6.1〉 상태평가 기준 손상항목(1) (계속) 249

〈표 3.6.2〉 상태평가 기준 손상항목(2) 250

〈표 3.6.3〉 손상항목 분류체계의 코드 및 자릿수 251

〈표 3.6.4〉 손상항목 코드 구축(1) 계속 252

〈표 3.6.5〉 손상항목 코드 구축(2) 253

〈표 3.6.6〉 콘크리트 바닥판에 대한 손상유형별 평가기준코드 254

〈표 3.6.7〉 강바닥판, 강거더 및 강교각에 대한 손상유형별 평가기준코드 255

〈표 3.6.8〉 철근콘크리트 거더에 대한 손상유형별 평가기준코드 256

〈표 3.6.9〉 프리스트레스 거더에 대한 손상유형별 평가기준코드 256

〈표 3.6.10〉 콘크리트 가로보에 대한 손상유형별 평가기준코드 257

〈표 3.6.11〉 강가로보와 세로보에 대한 손상유형별 평가기준코드 258

〈표 3.6.12〉 케이블에 대한 손상유형별 평가기준코드 259

〈표 3.6.13〉 교대에 대한 손상유형별 평가기준코드 260

〈표 3.6.14〉 콘크리트 교각에 대한 손상유형 평가기준코드 260

〈표 3.6.15〉 기초에 대한 손상유형별 평가기준코드 261

〈표 3.6.16〉 교량받침에 대한 손상유형별 평가기준코드 262

〈표 3.6.17〉 신축이음에 대한 손상유형별 평가기준코드 263

〈표 3.6.18〉 교면포장에 대한 손상유형별 평가기준코드 263

〈표 3.6.19〉 배수시설에 대한 손상유형별 평가기준코드 264

〈표 3.6.20〉 난간 및 연석에 대한 손상유형별 평가기준코드 264

〈표 3.6.21〉 탄산화에 대한 손상유형별 평가기준코드 265

〈표 3.6.22〉 염화물에 대한 손상유형별 평가기준코드 265

〈표 3.6.23〉 시험 및 조사항목 266

〈표 3.6.24〉 시험 및 조사항목 분류체계의 코드 및 자릿수 267

〈표 3.6.25〉 시험 및 조사 항목 코드 268

〈표 3.6.26〉 손상반영 유지관리 ID체계 항 단위 구분 270

〈표 3.6.27〉 손상반영 유지관리 ID체계 상세 구성 270

〈표 4.1.1〉 유지관리 정보 유형 분류 272

〈표 4.1.2〉 유지관리 정보 종류 273

〈표 4.1.3〉 점검 및 진단 비교 279

〈표 4.1.4〉 Preset 정보 전달절차 280

〈표 4.1.5〉 Archive 정보 전달_문서정보 281

〈표 4.1.6〉 Archive 정보 전달_이미지정보 282

〈표 4.1.7〉 유지관리 정보 데이터 형식 283

〈표 4.1.8〉 유지관리 정보 구성 284

〈표 4.1.9〉 현장 점검 단말 비교 285

〈표 4.2.1〉 특수교 유지관리센터 VPN 현황 288

〈표 4.2.2〉 터널링 프로토콜 291

〈표 4.2.3〉 IPSec VPN의 기본기능 292

〈표 4.2.4〉 IPsec VPN의 성능 및 사양 293

〈표 4.2.5〉 유지관리 정보 정보교환 여건 294

〈표 4.3.1〉 데이터베이스 목록 298

〈표 4.3.2〉 basicdatainfo Table 299

〈표 4.3.3〉 configuration Table 299

〈표 4.3.4〉 mbr Table 300

〈표 4.3.5〉 mbrtyp Table 301

〈표 4.3.6〉 dmgtyp Table 301

〈표 4.3.7〉 mbrdmgtyp Table 302

〈표 4.3.8〉 mdl Table 302

〈표 4.3.9〉 res Table 303

〈표 4.3.10〉 mbrres Table 303

〈표 4.3.11〉 dmgres Table 304

〈표 4.3.12〉 insptyp Table 304

〈표 4.3.13〉 outlineinspplan Table 305

〈표 4.3.14〉 detailinspplan Table 306

〈표 4.3.15〉 insp Table 306

〈표 4.3.16〉 dmg Table 307

〈표 4.3.17〉 ArchiveGrp Table 309

〈표 4.3.18〉 MbrArchive Table 310

〈표 4.3.19〉 MbrSensor Table 310

〈표 4.3.20〉 Preset Table 311

〈표 4.4.1〉 데이터 교환 시험 방법 328

〈표 4.4.2〉 데이터 교환 테스트_제2진도대교-보강형-SEG01 329

〈표 4.4.3〉 데이터 교환 테스트_제2진도대교-보강형-SEG04 330

〈표 4.4.4〉 데이터 교환 테스트_제2진도대교-보강형-SEG14 331

〈표 4.4.5〉 데이터 교환 테스트_제2진도대교-주탑-SEG03 332

〈표 4.4.6〉 데이터 교환 테스트_제2진도대교-주탑-SEG09 333

〈표 4.4.7〉 데이터 교환 테스트_제2진도대교-케이블-1번, 15번 334

〈표 4.4.8〉 데이터 교환 테스트_제2진도대교-보조주탑 335

〈표 4.4.9〉 데이터 교환 테스트-교량받침-진도측교대-윈드슈1, 탄성받침1 336

〈표 4.4.10〉 데이터 교환 테스트 손상 입력 집계표 337

〈표 5.1.1〉 Support Format 344

〈표 5.1.2〉 워크스테이션 사양 346

〈표 5.1.3〉 현장 점검 프로그램 운영용 하드웨어 사양 347

〈표 5.1.4〉 소프트웨어 구성요소 348

〈표 5.1.5〉 PostgreSQL 사양 349

〈표 5.1.6〉 Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate 349

〈표 5.1.7〉 Unity 3D 350

〈표 5.1.8〉 DevExpress 350

〈표 5.1.9〉 소프트웨어 구동환경 350

〈표 5.2.1〉 조회 및 관리용 Client 기능 명세서 352

〈표 5.2.2〉 교량 정보 관리 화면 구성 요소 354

〈표 5.2.3〉 손상 유형 관리 화면 구성 요소 355

〈표 5.2.4〉 점검 계획 관리 화면 구성 요소 356

〈표 5.2.5〉 유지 관리 정보 조회 화면 구성 요소 357

〈표 5.2.6〉 외관 조사망도 화면 구성 요소 361

〈표 5.2.7〉 손상 물량 화면 구성 요소 362

〈표 5.2.8〉 계측 조회 화면 구성 요소 363

〈표 5.2.9〉 손상 삭제 이력 화면 구성 요소 364

〈표 5.2.10〉 수시 점검 보고서 화면 구성 요소 365

〈표 5.2.11〉 상태 평가 화면 구성 요소 366

〈표 5.2.12〉 환경 설정 화면 구성 요소 367

〈표 5.2.13〉 현장 점검용 Client 기능 명세서 369

〈표 5.2.14〉 메인 화면 구성 요소 370

〈표 5.2.15〉 점검 계획 구성 요소 371

〈표 5.2.16〉 점검 수행 구성 요소 372

〈표 5.2.13〉 Upload 374

〈표 5.2.14〉 환경 설정 화면 구성 요소 375

〈표 6.1.1〉 네트워크 설정 정보 380

〈표 6.3.1〉 실무적용성 검증 절차 384

〈표 6.3.2〉 현장점검프로그램 실무자의 개선 및 요구사항 385

〈표 6.3.3〉 BIM기반 유지관리정보 관리 프로그램 실무자의 개선 및 요구사항 386

〈표 6.3.4〉 현장점검프로그램 검증결과 보완(1) 387

〈표 6.3.5〉 현장점검프로그램 검증결과 보완(2) 388

〈표 6.3.6〉 현장점검프로그램 검증결과 보완(3) 388

〈표 6.3.7〉 현장점검프로그램 검증결과 보완(4) 389

〈표 6.3.8〉 현장점검프로그램 검증결과 보완(5) 390

〈표 6.3.9〉 현장점검프로그램 검증결과 보완(6) 391

〈표 6.3.10〉 BIM기반 유지관리정보 관리 프로그램 검증결과 보완(1)' 392

〈표 6.3.11〉 BIM기반 유지관리정보 관리 프로그램 검증결과 보완(2)' 393

〈표 6.3.12〉 BIM기반 유지관리정보 관리 프로그램 검증결과 보완(3)' 394

〈표 6.3.13〉 BIM기반 유지관리정보 관리 프로그램 검증결과 보완(4) 395

〈그림 1.1.1〉 국내 케이블 교량 현황 22

〈그림 1.1.2〉 국도상 케이블 교량 통합관리 23

〈그림 1.1.3〉 특수교량 교량관리시스템(BMS) 기술 발전 현황 23

〈그림 1.1.4〉 국내외 케이블 교량 Project Level 유지관리시스템 현황 24

〈그림 1.1.5〉 Rion-Antrion BMS 25

〈그림 1.1.6〉 영흥대교 VIM(virtual image) 25

〈그림 1.1.7〉 Visual 3D digital management platform of Sutong Bridge 26

〈그림 1.1.8〉 Rion-Antirion Bridge의 데이터 관리 전략 26

〈그림 1.1.9〉 Rion-Antirion Bridge Inspection and Maintenance System 27

〈그림 1.1.10〉 영국의 기술성숙도에 따른 BIM 정보전달 체계 28

〈그림 1.1.11〉 미국의 BMS 운영 형상정보 활용 29

〈그림 1.1.12〉 BIM 적용대상 유지관리 업무별 우선순위 검토 29

〈그림 1.1.13〉 지하철 유지관리 정보체계 30

〈그림 1.2.1〉 Alberta주 교통인프라 관리시스템 (TIMS) 구조 31

〈그림 1.2.2〉 Ontario주 교량관리 시스템(OBMS) 구조 32

〈그림 1.2.3〉 Quebec주 교량관리 시스템(QBMS) 구조 33

〈그림 1.2.4〉 연구에서 제안한 데이터 인벤토리 구성요소 33

〈그림 1.2.5〉 일본 사례의 BMS의 개요 34

〈그림 1.2.6〉 3D모델 생성환경 35

〈그림 1.2.7〉 BMS가 제공하는 모델 라이브러리 35

〈그림 1.2.8〉 3D모델-점검사진 정합 과정과 정합 처리 된 사진 36

〈그림 1.2.9〉 촬영으로 식별된 손상이 반영된 3D 모델과 손상이 반영된 3D 모델의... 37

〈그림 1.3.1〉 연구의 목표 38

〈그림 1.3.2〉 연도별 주요 연구 내용 38

〈그림 1.3.3〉 1차년도 주요 연구내용 40

〈그림 1.3.4〉 정보요구사항 조사 기본계획 40

〈그림 1.3.5〉 교량관리시스템의 업무체계 구성도 41

〈그림 1.3.6〉 정보의 전달 및 연계정보 활용 기본 계획 42

〈그림 1.3.7〉 특수교량 현장 정보 응용 체계 구현 방안 42

〈그림 1.3.8〉 BIM 기반 유지관리 업무의 통합 관제정보 구현 43

〈그림 1.3.9〉 기존 BMS 인벤토리 분류체계 대비 BIM 모델 인벤토리 구성 43

〈그림 1.3.10〉 유지관리 정보의 체계분류 현황 44

〈그림 1.3.11〉 2차년도 주요 연구내용 45

〈그림 1.3.12〉 프로토타입(Prototype) 구축 계획 45

〈그림 1.3.13〉 정보의 전달 및 연계정보 활용 계획 46

〈그림 1.3.14〉 모바일 기술을 활용한 점검정보 입력 및 조회 시스템 구축... 46

〈그림 1.3.15〉 BIM 기반 점검정보 관리 및 연계 정보 구성 47

〈그림 1.3.16〉 BIM 기반 유지관리정보 조회/획득/전달 체계 구현 47

〈그림 1.3.17〉 3차년도 주요 연구내용 48

〈그림 1.3.18〉 실교량 적용 Pilot test 운영 계획 48

〈그림 1.3.19〉 정보 구성 및 DBMS구축 계획 49

〈그림 1.3.20〉 보강거더 내부 상면 리브 손상에 대한 코드 정의 예 50

〈그림 1.3.21〉 실교량 적용 Pilot test 세부 계획 51

〈그림 1.3.22〉 실무적용 검증을 통한 Feed Back 및 보완 계획 51

〈그림 1.3.23〉 공단 네트워크 기반 Test Bed 구축 계획 51

〈그림 1.3.24〉 점검정보 입력 방법 비교 검토 계획 52

〈그림 2.1.1〉 영국의 BIM 기술 성숙도에 따른 자산정보관리 체계 56

〈그림 2.1.2〉 PAS 1192-2:2013 표준 57

〈그림 2.1.3〉 PAS 1192-3:2014 표준 58

〈그림 2.1.4〉 자산정보모델에서의 정보 교환 59

〈그림 2.1.5〉 자산정보모델과 기존의 시스템과의 인터페이스 59

〈그림 2.1.6〉 데이터와 정보의 권한과 보증 절차 60

〈그림 2.1.7〉 BS 1192-4:2014 표준 62

〈그림 2.1.8〉 인프라구조를 위한 COBie 62

〈그림 2.1.9〉 UML 다이어그램으로 표현한 COBie Schema 63

〈그림 2.1.10〉 인프라구조를 위한 COBie의 예 64

〈그림 2.1.11〉 Cyber-Physical systems에서 기술적 보안 고려사항 65

〈그림 2.1.12〉 건설자산 및 부속 정보의 보안 등급 식별을 위한 보안 분류과정 66

〈그림 2.1.13〉 프로젝트 단계와 의사결정 단계 67

〈그림 2.2.1〉 3차원 교량정보모델 기반의 업무 절차 및 체계 68

〈그림 2.2.2〉 BrIM Data Pool 69

〈그림 2.2.3〉 LOD 수준에 따른 모델 정보 70

〈그림 2.2.4〉 교량 관리 시스템에서의 BIM 활용 70

〈그림 2.2.5〉 AASHTOWare Bridge Management (BrM) 예시 71

〈그림 2.2.6〉 OpenBrIM 스키마 72

〈그림 2.2.7〉 콘크리트 박스거더의 단면 정의 템플릿 73

〈그림 2.2.8〉 BrIM의 Alignment 스키마 정의 (BrIM) 73

〈그림 2.2.9〉 BrIM의 횡단 세그먼트(CrossSectionSegment) test 규칙 정의(BrIM) 74

〈그림 2.2.10〉 ParamML 언어에 의해 기술된 볼트 플레이트 모델(ParamML... 75

〈그림 2.2.11〉 ParamML 언어에 의해 기술된 볼트 플레이트 모델(ParamML... 76

〈그림 2.3.1〉 Data schema 구조와 개념적 단계 (buildingSMART) 82

〈그림 2.3.2〉 NURBS의 스키마와 다양한 방식으로 생성된 Surface... 84

〈그림 2.3.3〉 Grasshopper에서 생성된 AdvanedBrep 로 기술된 BSpline Surface... 84

〈그림 2.3.4〉 IfcBuilding 개념도 (buildingSMART) 85

〈그림 2.3.5〉 IfcBuilding 정보 표현 (buildingSMART) 85

〈그림 2.3.6〉 IFC 클래스 다이어그램과 일부 확대 모습(UML, BIM상호운용성과... 86

〈그림 2.3.7〉 솔리드 모델러 기반 디자인과 객체기반 디자인 87

〈그림 2.3.8〉 B-rep 모델 구조 (BIM의 원리, 2011) 87

〈그림 2.3.9〉 Alignment and linear referencing as common resource 90

〈그림 2.3.10〉 IFC-BRIDGE & IFC for Roads (Eric Lebegue, 2013.10,... 90

〈그림 2.3.11〉 IFC-BRIDGE & IFC for Roads (Eric Lebegue, 2013.10,... 91

〈그림 2.3.12〉 IFC Bridge 구조 (Eric Lebegue, 2013.10, buildingSMART) 92

〈그림 2.3.13〉 지원하고 있는 교량 부재 (Eric Lebegue, 2013.10, buildingSMART) 92

〈그림 2.3.14〉 교량 선형 객체 형상 정의 방법 (Eric Lebegue, 2013.10,... 93

〈그림 2.3.15〉 교량 선형 객체 형상 정의 방법 (Eric Lebegue, 2013.10,... 94

〈그림 2.4.1〉 IFC의 인프라구조 반영 계획 및 개념 95

〈그림 2.4.2〉 ifcCivilSpatialElement_K의 구성 97

〈그림 2.5.1〉 표준의 개발 과정 (buildingSMART International) 98

〈그림 2.5.2〉 시설물 관리를 위한 정보 전달 체계 (Daniel Stonecipher 등, 2012) 99

〈그림 2.5.3〉 특수교 유지관리 BIM 표준 개발 체계 100

〈그림 2.5.4〉 유지관리 BIM 표준개발 절차 101

〈그림 2.5.5〉 BIM기반 유지관리 정보 표준화 102

〈그림 2.6.1〉 교각 생성에 대한 Bentley ?penBridge 변수모델 선정 환경 103

〈그림 2.6.2〉 IFC 표준 기반 모델 생성 104

〈그림 2.6.3〉 IFC기반 콘크리트 슬라브 생성에 필요한 변수기반의 좌표 105

〈그림 3.1.1〉 준공도서 및 문서체계 분석 109

〈그림 3.1.2〉 유지관리 사무소 방문 인터뷰 111

〈그림 3.1.3〉 BIM 기반 점검정보 관리 및 연계 정보 구성 119

〈그림 3.2.1〉 특수교 통합관리 계측시스템 현황 125

〈그림 3.2.2〉 특수교(현수교) 계측기 배치도 예시 127

〈그림 3.2.3〉 특수교(사장교) 계측기 배치도 예시 127

〈그림 3.2.4〉 풍속을 고려한 벡터 132

〈그림 3.2.5〉 단위 벡터 132

〈그림 3.2.6〉 시정계, VMS를 포함한 교량유지관리 시스템 구성도 137

〈그림 3.2.7〉 콘크리트 비파괴 시험 140

〈그림 3.2.8〉 철근탐사 시험 142

〈그림 3.2.9〉 염화물함유량 시험결과(예시) 143

〈그림 3.2.10〉 탄산화 시험 144

〈그림 3.2.11〉 맞대기용접부 조사 광경(UT) 145

〈그림 3.2.12〉 MT조사부위 현황도 147

〈그림 3.2.13〉 보강트러스 균열조사 광경(MT) 147

〈그림 3.3.1〉 영종대교 주탑부 주요부재 명칭 150

〈그림 3.3.2〉 영종대교 보강거더 주요부재 명칭 151

〈그림 3.3.3〉 영종대교 행어 주요부재 명칭 151

〈그림 3.3.4〉 영종대교 유지관리 조직도 152

〈그림 3.3.5〉 영종대교 주케이블 점검차 153

〈그림 3.3.6〉 영종대교 행어로프 점검차 153

〈그림 3.3.7〉 보강거더 점검 시설물 154

〈그림 3.3.8〉 영종대교 점검로 예시(보강거더) 154

〈그림 3.3.9〉 서해대교 주탑 및 보강거더 주요부재 명칭 160

〈그림 3.3.10〉 서해대교 유지관리 조직도 161

〈그림 3.3.11〉 서해대교 주탑 곤돌라 및 엘리베이터 162

〈그림 3.3.12〉 서해대교 보강거더 고정식 점검차 162

〈그림 3.3.13〉 서해대교 BMS 예시(최초 구축) : 관리자용, 점검자용 화면 165

〈그림 3.3.14〉 서해대교 BMS 모듈구성 및 데이터 흐름도 166

〈그림 3.3.15〉 서해대교 BMS 예시(재구축) : 관리자용, 점검자용 화면 168

〈그림 3.3.16〉 광안대로 현수교 보강거더 주요부재 명칭 171

〈그림 3.3.17〉 광안대로 현수교 주탑 및 케이블 주요부재 명칭 171

〈그림 3.3.18〉 광안대로 유지관리 조직도 172

〈그림 3.3.19〉 광안대로 현수교 보강거더 외면 검사차 173

〈그림 3.3.20〉 광안대로 현수교 교량관리시스템 예시 : 점검일정 175

〈그림 3.3.21〉 광안대로 현수교 교량관리시스템 예시 : 보수보강관리 175

〈그림 3.3.22〉 광안대로 현수교 BMS 업무구성 176

〈그림 3.3.23〉 광안대로 현수교 BMS 모듈 구성도 177

〈그림 3.3.24〉 광안대로 현수교 가상현실 화면 178

〈그림 3.3.25〉 광안대로 시스템 연계 개념도 179

〈그림 3.3.26〉 광안대로 시스템 전체 구성도 179

〈그림 3.3.27〉 Rion-Antirion Bridge (Diouron & Hovhanessian, 2005) 180

〈그림 3.3.28〉 재해 확률과 그 영향이 구조부재에 미치는 영향 대조표 (Diouron &... 181

〈그림 3.3.29〉 Rion-Antirion Bridge의 계측 181

〈그림 3.3.30〉 Rion Antirion 교량의 유지관리 체계 182

〈그림 3.3.31〉 Rion Antirion 교량의 유지관리시스템 구성 182

〈그림 3.4.1〉 점검인벤토리와 3차원 모델 결합 구성 183

〈그림 3.4.2〉 기존 BMS 인벤토리 분류체계 재비 BIM 3D 모델 인벤토리 구성 183

〈그림 3.4.3〉 부재인벤토리 구조의 단순화 185

〈그림 3.4.4〉 모델 인벤토리별 연계정보 구성 187

〈그림 3.4.5〉 제2진도대교 전체 구조계 모델 인벤토리 구성 195

〈그림 3.4.6〉 제2진도대교 인벤토리 구성_ 주탑, 보강거더 196

〈그림 3.4.7〉 제2진도대교 인벤토리 구성_ 케이블, 타이다운 케이블 197

〈그림 3.4.8〉 제2진도대교 인벤토리 구성_ 신축이음장치, 교량받침 198

〈그림 3.4.9〉 제2진도대교 인벤토리 구성_ 교대, 교각 199

〈그림 3.4.10〉 고군산대교 전체 구조계 모델 인벤토리 구성 207

〈그림 3.4.11〉 고군산대교 인벤토리 구성_ 주탑, 보강거더 208

〈그림 3.4.12〉 고군산대교 인벤토리 구성_ 케이블, 앵커리지 209

〈그림 3.4.13〉 고군산대교 인벤토리 구성_ 신축이음장치, 교량받침 210

〈그림 3.4.14〉 고군산대교 인벤토리 구성_ 교대 210

〈그림 3.4.15〉 화양대교 전체 구조계 모델 인벤토리 구성 217

〈그림 3.4.16〉 화양대교 인벤토리 구성_ 주탑, 보강거더 218

〈그림 3.4.17〉 화양대교 인벤토리 구성_ 케이블 218

〈그림 3.4.18〉 화양대교 인벤토리 구성_ 신축이음장치, 교량받침 219

〈그림 3.4.19〉 화양대교 인벤토리 구성_ 교대, 교각 220

〈그림 3.6.1〉 유지관리 생성 정보 247

〈그림 3.6.2〉 ERD(개체 관계도) 248

〈그림 3.6.3〉 손상항목 분류체계 251

〈그림 3.6.4〉 시험 및 조사 항목 분류체계 267

〈그림 3.6.5〉 손상반영 유지관리 ID체계 개요 269

〈그림 4.1.1〉 유지관리 정보 유형 272

〈그림 4.1.2〉 정기점검 업무 흐름도 275

〈그림 4.1.3〉 정밀점검 및 긴급점검 업무 흐름도 277

〈그림 4.1.4〉 정밀안전진단 업무 흐름도 278

〈그림 4.1.5〉 단일 교량 시험 운영 시스템 개요도 285

〈그림 4.1.6〉 다수 케이블 교량 BIM기반 유지관리정보관리 시스템 개요도 286

〈그림 4.2.1〉 특수교 통합관리 계측시스템 현황 287

〈그림 4.2.2〉 특수교 유지관리 센터 전체 VPN 289

〈그림 4.2.3〉 VPN 개념 및 구현 방식 290

〈그림 4.2.4〉 IPsec VPN 장비 설치 구성도 293

〈그림 4.3.1〉 논리 ERD 296

〈그림 4.3.2〉 물리 ERD 297

〈그림 4.3.3〉 인벤토리 모델단위의 정보 결합 308

〈그림 4.3.4〉 계측 데이터 조회 구성 309

〈그림 4.3.5〉 현장 점검 클라이언트 메시지 흐름도 312

〈그림 4.3.6〉 점검결과-전체 교량 모델 313

〈그림 4.3.7〉 점검결과-상세 모델 313

〈그림 4.3.8〉 외관조사망도 생성 314

〈그림 4.4.1〉 데이터 교환 시험 327

〈그림 5.1.1〉 BIM기반 유지관리 프로그램 시스템 구성도 339

〈그림 5.1.2〉 BIM기반 유지관리 프로그램 시스템 구성 340

〈그림 5.1.3〉 시스템 업무 흐름도 341

〈그림 5.1.4〉 데이터 흐름도 342

〈그림 5.1.5〉 3D Model 변환 흐름도 343

〈그림 5.1.6〉 네트워크 구조도 345

〈그림 5.1.7〉 하드웨어 구성도 345

〈그림 5.1.8〉 소프트웨어 구성도 348

〈그림 5.2.1〉 BIM기반 유지관리정보 조회 및 관리 프로그램 메뉴 구성 351

〈그림 5.2.2〉 조회 및 관리용 프로그램 기본 화면 구성 353

〈그림 5.2.3〉 교량 정보 관리 화면 354

〈그림 5.2.4〉 손상 유형 관리 화면 355

〈그림 5.2.5〉 점검 계획 관리 화면 356

〈그림 5.2.6〉 유지 관리 정보 조회 화면 구성 357

〈그림 5.2.7〉 전체 교량계 조회 358

〈그림 5.2.8〉 상세 부재 조회 358

〈그림 5.2.9〉 상세 부재 - Edge 효과 359

〈그림 5.2.10〉 상세 부재 - Normal 359

〈그림 5.2.11〉 2D view_외관조사망도 360

〈그림 5.2.12〉 외관 조사망도 화면 구성 361

〈그림 5.2.13〉 외관 조사망도 생성 361

〈그림 5.2.14〉 손상 물량 화면 구성 362

〈그림 5.2.15〉 계측 조회 화면 구성 363

〈그림 5.2.16〉 손상 삭제 이력 화면 구성 364

〈그림 5.2.17〉 수시 점검 보고서 화면 구성 365

〈그림 5.2.18〉 생성된 수시 점검 보고서 365

〈그림 5.2.19〉 상태 평가 화면 구성 366

〈그림 5.2.20〉 환경 설정 화면 구성 367

〈그림 5.2.21〉 현장 점검용 client 프로그램 메뉴 구성 368

〈그림 5.2.22〉 메인 화면 370

〈그림 5.2.23〉 점검 계획 371

〈그림 5.2.24〉 점검 수행 372

〈그림 5.2.25〉 손상 입력 화면 373

〈그림 5.2.26〉 Upload 374

〈그림 5.2.27〉 환경 설정 화면 구성 375

〈그림 6.1.1〉 실교량 Pilot test 377

〈그림 6.1.2〉 Pilot test 시스템 구축 전경 378

〈그림 6.1.3〉 Pilot test 시스템 구성 378

〈그림 6.1.4〉 Pilot 시스템 설치 및 수행 379

〈그림 6.1.5〉 Pilot 시스템 설치 379

〈그림 6.1.6〉 Pilot 시스템 사용법 교육 379

〈그림 6.1.7〉 Pilot test 시스템 네트워크 구성 380

〈그림 6.2.1〉 BIM기반 유지관리정보 관리 프로그램 실무적용 381

〈그림 6.2.2〉 현장점검 프로그램 실무적용 382

〈그림 6.3.1〉 Feed-back을 통한 시스템 보완 및 검증 절차 383

〈그림 6.3.2〉 실무자 의견 수렴 및 회의 383