제너레이티브 설계와 실내 환경·보건 성능 벤치마킹을 위한 건설 자동화 연구

Generative Design and Environmental/Health Benchmarking for Construction Automation

연구 내용

제너레이티브 디자인과 BIM-기반 평가를 결합해 대안을 자동 생성하고, 냉방 에너지 성능과 3D 프린팅 유래 미세입자 건강 위험을 조건별 벤치마킹하는 연구

본 연구는 건축 설계 자동화와 운영 성능 평가를 동시에 다루는 방향으로 구성됩니다. 제너레이티브 디자인과 LCA를 BIM 기반 프레임워크로 통합하여 개념 설계 단계에서 지속가능성 평가가 함께 수행되도록 합니다. 또한 냉방 시기 실내 열환경 특성에 기반한 룸 레벨 에너지 벤치마크를 구축하여 패시브·액티브 냉방 조건의 성능 차이를 분석합니다. 더불어 메이커스페이스의 FDM 3D 프린팅에서 발생하는 초미세·미세입자에 대해 환기와 배치 조건을 시나리오로 비교하고 호흡기 침착 모델로 건강 위험을 추정하는 체계를 확보합니다.

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연구 흐름

초기에는 건축 공간 객체를 기계학습 기반으로 예측하고 2차원 평면으로부터 자동 설계로 연결하는 기술을 확보했습니다. 이후에는 설계 단계에서부터 LCA 평가를 연동하기 위해 제너레이티브 디자인과 BIM-기반 프레임워크를 결합하는 연구로 확장했습니다. 동시에 운영·환경 성능 측면에서는 냉방 시즌의 룸 레벨 열환경 특성 데이터를 활용해 에너지 벤치마크를 설정하고, 실내 공기 중 미세입자 건강 위험은 3D 프린팅 조건과 환기, 측정 위치를 변수로 실험 기반 비교를 수행했습니다. 최근에는 설계 자동화와 환경·보건 평가를 함께 고려하는 흐름으로 통합 연구를 진행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

BIM-기반 제너레이티브 개념 설계
지속가능성 연동형 설계 대안 생성
룸 레벨 열환경 에너지 벤치마크 도구
냉방 운전 조건 최적화 근거 제공
메이커스페이스 환기 개선 지침
3D 프린팅 보건 위험 시나리오 분석
공간 객체 자동 배치 정확도 향상
설계-운영 성능 통합 검토 체계
지속가능 설계 의사결정 지원
환경·보건 요소 포함 설계 자동화