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Executive Summary

목차

제1장 서론 17

1. 연구 배경 및 필요성 17

1.1. 연구 배경 17

1.2. 연구 필요성 18

2. 연구목표 및 연구내용 19

2.1. 연구 목표 19

2.2. 연구 내용 19

제2장 BIM/GIS 기반 건축물 지진 안전 통합관리 플랫폼 21

1. BIM/GIS 기반 정보 플랫폼 21

2. 연구 마스터 플랜 23

3. 건축물 내진성능평가 정보추출 모듈 24

3.1. 지진안전정보 플랫폼 입력모듈 24

3.2. BIM 모델 기반 정보추출 기능 25

3.3. CAD 도면 기반 정보추출 기능 개발 29

3.4. 3D 스캔 기반 정보추출 기능 33

3.5. 지반등급 정보추출 기능 40

4. 건축물 통합 내진성능평가 모듈 43

4.1. 통합내진성능평가 마스터플랜 43

4.2. 내진성능평가 자동화 모듈 44

4.3. 정밀해석모델 개발 및 내진성능평가 48

4.4. Semi-정밀평가 기법 개발 51

4.5. 지진 취약특성 분석 및 보강전략 수립 55

5. BIM/GIS기반 건축물 지진안전정보 플랫폼 58

5.1. BIM/GIS기반 건축물 지진안전정보 플랫폼 설계 58

5.2. 플랫폼 시각화를 위한 UI/UX 설계 61

5.3. 도시 단위/개별 건물 단위 내진성능 가시화 모듈 개발 65

5.4. 건축물 대장 정보 기반 내진성능 가시화 모듈 개발 68

제3장 연구결과 활용방안 및 파급효과 71

1. 연구결과 활용방안 71

2. 파급 효과 71

제4장 연구성과 73

1. 연구 성과 지표 73

2. 정성·정량적 성과 75

2.1. 정성적 성과 75

2.2. 정량적 성과 75

참고문헌 77

서지자료 80

Bibliographic Data 81

판권기 82

표목차

표 2-1. ifcBuildingElement의 하위 엔티티들 26

표 2-2. 비접촉식 3D 스캐너의 종류 34

표 2-3. 건축물 모델링에 사용되는 Phase shift 방식의 주요 3D 스캐너 35

표 2-4. 작업소요시간 비교 40

표 2-5. 국내 지반 등급 분류 41

표 2-6. 국가별 건축물 간략·실용평가 기법 비교 및 분석 44

표 2-7. 실무 예제 모델 입력 정보 47

표 2-8. 국내외 간략평가 자동화 SW 평가 결과 비교 48

표 2-9. 모델링검증을 위한 실제 실험데이터 기둥의 정보 49

표 2-10. 건축물 동적거동 주요 영향인자 단순화 52

표 2-11. 국내외 지진취약 건축물 보강 사례 분석 56

표 2-12. 생활인프라 건축물 별 취약 특성에 따른 보강 전략 58

표 2-13. 주요 프로그램 목록 63

표 2-14. 상세 프로그램 설계 64

표 2-15. BIM/GIS 플랫폼 건축물 속성정보 68

표 2-16. 구조형식/규모에 따른 내진안정성 등급 세부 규칙 예시(1) 68

표 2-17. 내진설계 적용여부에 따른 내진안정성 등급 세부 규칙 예시(2) 69

표 4-1. 성과지표 및 연차별 목표 73

표 4-2. 성과지표 설명 및 측정방법 74

표 4-3. 성과지표 목표치 도출 근거 74

그림목차

그림 1-1. 2017년 포항지진 생활인프라 건축물 피해 사례[그림없음] 17

그림 2-1. BIM/GIS 상호운용 개념 21

그림 2-2. BIM/GIS 플랫폼 핵심 기능 22

그림 2-3. BIM/GIS 플랫폼 주요 활용 가능 분야 22

그림 2-4. BIM/GIS기반 건축물 지진안전 정보 플랫폼 마스터 플랜[그림없음] 24

그림 2-5. IFC4에 따른 Core Data Schema 26

그림 2-6. 내진해석과 관련한 IFC 주요부재 27

그림 2-7. BIM(IFC) 자료로부터 내진해석 입력자료 추출 프로세스 28

그림 2-8. BIM(IFC) 자료와 플랫폼 연계 활용 개요도 28

그림 2-9. BIM(IFC) 자료로부터 내진해석 주요 부재 선택 추출 기능 구현 28

그림 2-10. Deep learning 기법을 활용한 자동추출 프로세스 수립 29

그림 2-11. CNN 기법의 기본 개념 30

그림 2-12. Deep Learning 기반 CAD도면 기둥 부재 라벨링 30

그림 2-13. SW 실행과정에 대한 플로우차트 31

그림 2-14. DXF 도면 기반 기둥부재 추출 결과(Case 1) 32

그림 2-15. DXF 도면 기반 기둥부재 추출 결과(Case 2) 32

그림 2-16. 3D 건축분야 3D 스캐너 활용 사례 36

그림 2-17. 건축분야 3D 스캐너 활용 건축물 모델링 사례 36

그림 2-18. 대상물 디지타이징 작업 37

그림 2-19. 도면(DWG) 파일 생성 작업 37

그림 2-20. 대상물 디지타이징 작업 38

그림 2-21. 3D KICT 복지관 38

그림 2-22. KICT 복지관 3D 모델링 작업 39

그림 2-23. 생성 도면과 스캐닝 이미지 부합성 확인 39

그림 2-24. 지반포털시스템 정보제공 예시 41

그림 2-25. 지반정보(N치) 추출에 따른 전단파 속도 추정 예시 42

그림 2-26. 기존 지반 데이터베이스 없이 지반등급 산정 방법 계획(안) 42

그림 2-27. 건축물 통합내진성능평가 모듈 마스터 플랜[그림없음] 43

그림 2-28. 한국·일본 간략평가 자동화 알고리즘[그림없음] 45

그림 2-29. 기준집 예제를 활용한 알고리즘 검증 과정[그림없음] 46

그림 2-30. 한국형 필로티 건축물 구조정보[그림없음] 47

그림 2-31. P-M-V 기둥 모델링 기법[그림없음] 49

그림 2-32. P-M-V 모델링 기법 검증[그림없음] 49

그림 2-33. 비선형 정적해석 기반 내진성능평가 50

그림 2-34. 비선형 동적해석 기반 내진성능평가 51

그림 2-35. 정밀해석 모델의 이상화된 비선형 Pushover 곡선[그림없음] 52

그림 2-36. ZeusNL을 이용한 비선형 단자유도 모델 개발[그림없음] 53

그림 2-37. 전처리 기능 MATALB 코드[그림없음] 53

그림 2-38. MATLAB을 이용한 비선형 시간이력해석 54

그림 2-39. DCR 기반 내진성능 맵 및 활용 방안 예시[그림없음] 55

그림 2-40. 내진성능 기반 기본 보강 전략 수립 과정 57

그림 2-41. 목표 플랫폼의 역할 개념도 59

그림 2-42. 시스템 아키텍쳐 설계 60

그림 2-43. 주요 연계 기능 정의 60

그림 2-44. 3D 모델의 시각화 단위 61

그림 2-45. 동단위 시각화 및 구역정보 조회 UI 구현 예시 61

그림 2-46. 공간정보(GIS) 기반 시각화 UI(히트맵) 구현 예시 62

그림 2-47. 건물단위 상세정보 조회 UI 구현 예시 62

그림 2-48. 층단위 및 구역별 시각화 UI 구현 예시 62

그림 2-49. 2D/3D 모델링 기본 뷰 개발 65

그림 2-50. 3D 모델 건물 위험도 오버레이 기능 개발 66

그림 2-51. 층단위 위험도 분석 및 시각화 기능 개발 66

그림 2-52. IFC데이터 기반 부재단위 시각화 기능 개발 67

그림 2-53. 내진성능평가결과 시각화 기능 구현 결과 67

그림 2-54. 건축물 대장 정보를 활용한 내진성능 산정 예시 69

그림 2-55. 플랫폼 상에서 건축물의 대한 건축물 대장정보 조회 기능 예시 70

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