통합성능분석 기반 Off-Site Construction의 능동적 생산관리운영을 위한 BIM 기반 Digital Twin 모델 및 프레임워크 개발
본 과제는 현장 외부에서 미리 생산하는 OSC(off-site construction)를 건물 설계정보(BIM)와 연결해, 생산계획과 공급사슬을 가상으로 분석·관리하는 Digital Twin 모델 및 프레임워크 개발 연구임.
연구 목표는 통합건물성능분석과 연동된 OSC 시뮬레이션 모델을 구축하고, BIM-OSCM을 통해 실질생산(productivity dynamics)까지 예측하여 적시OSC 계획 및 OSC 공급사슬 관리체계를 형성하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 구조·환경 통합성능분석을 위한 BIM 연동 모델과 BIM-OSCM-OSC 생산관리운영 시뮬레이션 간 정보교환 데이터 모델·API 개발, 린 생산관리운영 시뮬레이션 연동, 몰입형 Digital Twin CAVE 시각화 구현임. 기대 효과는 시공품질·친환경 설계 확보, 변동요인 반영 생산시뮬레이션 가능, 후속 스마트 OSC 및 재난·재해 의사결정 확장 기반 제공임.
통합성능분석 기반 Off-Site Construction의 능동적 생산관리운영을 위한 BIM 기반 Digital Twin 모델 및 프레임워크 개발
본 과제는 건설 현장을 옮겨가며 공정을 미리 준비하는 탈현장건설생산(OSC)을, BIM 기반 Digital Twin으로 가상에서 시험·계획하는 연구임.
연구 목표는 통합건물성능분석 기반 OSC Digital Twin 모델 및 프레임워크를 개발하여 BIM과 연동된 OSC 시뮬레이션 수행, 적시OSC 계획 및 OSC를 위한 공급사슬 관리체계 구축하는 데 있음. 통합건물성능분석을 위한 객체지향 물리적 모델링과 Precast Concrete(PC) 모듈 전환, BIM-OSCM과 OSC 생산관리운영 시뮬레이션 간 데이터 교환 API, 린 생산관리운영 시뮬레이션으로 실질생산성 예측, CAVE 시각화 의사결정 환경 구현이 핵심임. 기대 효과는 친환경 설계 시공품질 확보, 변동 요인 반영 생산시뮬레이션 가능, 스마트 OSC 및 스마트 건설관리 원천기술 선도, 후속 재난대응 확장 기반 제공임.
통합건물성능분석
Off-Site Construction
적시생산계획
공급사슬관리
BIM
3
주관|
2020년 5월-2025년 5월
|49,981,000원
통합성능분석 기반 Off-Site Construction의 능동적 생산관리운영을 위한 BIM 기반 Digital Twin 모델 및 프레임워크 개발
본 과제는 건설 현장을 옮겨가며 공정을 미리 준비하는 탈현장건설생산(OSC)을, BIM 기반 Digital Twin으로 가상에서 시험·계획하는 연구임.
연구 목표는 통합건물성능분석 기반 OSC Digital Twin 모델 및 프레임워크를 개발하여 BIM과 연동된 OSC 시뮬레이션 수행, 적시OSC 계획 및 OSC를 위한 공급사슬 관리체계 구축하는 데 있음. 통합건물성능분석을 위한 객체지향 물리적 모델링과 Precast Concrete(PC) 모듈 전환, BIM-OSCM과 OSC 생산관리운영 시뮬레이션 간 데이터 교환 API, 린 생산관리운영 시뮬레이션으로 실질생산성 예측, CAVE 시각화 의사결정 환경 구현이 핵심임. 기대 효과는 친환경 설계 시공품질 확보, 변동 요인 반영 생산시뮬레이션 가능, 스마트 OSC 및 스마트 건설관리 원천기술 선도, 후속 재난대응 확장 기반 제공임.
통합성능분석 기반 Off-Site Construction의 능동적 생산관리운영을 위한 BIM 기반 Digital Twin 모델 및 프레임워크 개발
본 과제는 건물 정보를 3D BIM으로 만들고, 그 정보에 기반해 OSC(off-site construction) 생산을 미리 시뮬레이션하는 Digital Twin 모델과 프레임워크를 개발하는 연구임.
연구목표는 통합건물성능분석과 연동된 OSC 시뮬레이션 모델(BIM-OSCM) 및 OSC 생산관리운영 시뮬레이션을 통해 실질생산(productivity dynamics)을 예측하고, 적시OSC 계획과 공급사슬 관리체계를 구축하는 데 있음. 이를 위해 BIM 기반 통합건물성능분석(구조·환경) 구동, BIM-OSCM↔생산관리운영 간 데이터 모델/ API기반 데이터 교환, 린 생산관리운영 시뮬레이션 연동, 몰입형 Digital Twin CAVE 시각화 프로토타입 구현을 수행함. 기대효과는 친환경 설계 품질 확보, 변동요인 반영 생산시뮬레이션, 스마트 OSC 확장 및 후속 연구 기반 제공임.
BIM기반 몰입형 가상현실 기법과 린 생산 관리 시뮬레이션을 활용한 OSC 적시 건설생산 및 공급사슬 계획수립을 위한 프레임워크 개발
본 연구의 최종목표를 수행하기 위해 다음과 같은 연구내용 및 범위를 설정하였음.
1. BIM 기반 OSC 모델(BIM-OSCM)과 린 생산관리운영 시뮬레이션 간의 정보교환을 위한 데이터 모델 및 데이터 교환 기법 개발: BIM-OSCM을 활용한 린 생산관리운영 시뮬레이션 기술 개발을 위해, BIM-OSCM 정보 중 OSC을 위한 린 생산관리운영과 관련된 정보를 추출하고 BIM-OSCM과 린 생산관리운영 시뮬레이션 엔진 간의 정보교환을 위한 데이터 모델을 개발 일차적으로 개발함. 개발된 데이터 모델을 통해 BIM-OSCM과 린 생산관리운영 시뮬레이션 간의 직접적 데이터 교환을 위한 API 기반 데이터 추출 기법을 개발함. 기존 연구 및 참고문헌 고찰, 전문가 자문, BIM 개발자 가이드 활용 및 정보 수집을 통해 API 활용기술을 연구하고 BIM 데이터 추출방법 개발 연구를 수행함. 이를 통해 BIM-OSCM에 추출된 데이터를 시뮬레이션에서 활용하기 위해 BIM-OSCM 정보의 추출 또는 변환 방안을 연구를 수행함.
2. BIM 기반 OSC 모델(BIM-OSCM)과 연동된 린 생산관리운영 시뮬레이션 기법 개발: 대상 건축물에 대한 OSC 수행을 위한 전체 공정을 분석하여, 대상 공정에 대한 부재별/작업별 공장생산 과정을 분석하고, 린 개념을 적용한 생산성을 예측하기 위한 데이터를 수집함. BIM-OSCM에서 추출된 정보와 연동된 린 생산관리 시뮬레이션을 개발하고, 이를 활용하여 해당 공종에 대한 실질 생산성을 예측함.
