Transformer-based framework for mapping client requirements to BIM
Syed Haseeb Shah, Saddiq Ur Rehman, Inhan Kim, Kyung-Eun Hwang
IF 11.5 (2025)
Automation in Construction
서로 이질적인, 클라이언트가 작성한 텍스트 기반 요구사항을 구성 가능하고 정보가 풍부한 모델로 변환하는 일은 초기 설계 단계에서의 디지털 전환을 저해하는 주요 장애 요인에 해당한다. 기존 워크플로우는 클라이언트 건축가의 반복적(고빈도) 수정 요구, 서술 요구사항의 수동 해독, 그리고 맞춤형 매개변수 모델링을 필요로 하며, 이로 인해 지연과 불일치가 발생한다. 본 논문은 고도화된 자연어처리(NLP)와 건축정보모델링(Building Information Modeling, BIM)을 결합하여 사용자 입력으로부터 설계 의도를 동적으로 해석하고 이에 상응하는 BIM 조립체를 인스턴스화하는 종단 간 자동화 파이프라인을 제안한다. 의미론적 번역 계층은 파싱된 개체를 엄선된 BIM 모델 저장소에 매핑하고, 제약 조건을 작성 환경에 전파한다. 다중 프로젝트 평가 데이터 세트에서 본 프레임워크는 클라이언트 입력과 인스턴스화된 BIM 요소 간 92%의 매핑 정확도를 달성하였다. 이러한 역량의 내재화는 요구사항 추적성을 향상시키고, 이해관계자에게 의도를 명확히 제시하며, 확장 가능한 데이터 기반 설계 분석을 가능하게 한다. 본 기여는 단일의 확장 가능한 워크플로우 내에서 NLP와 BIM을 통합함으로써 AI 보조 건설 자동화를 실무 수준에서 구현한다. • 초기 단계 설계 자동화를 위한 완전 자동화된 NLP-to-BIM 파이프라인을 도입한다. • 건축 요구사항을 유형(typology)에 매핑하기 위해 미세 조정된 BERT를 적용한다. • AI 보조 모델 검색을 가능하게 하기 위해 BIM 워크플로우에 미세 조정된 BERT를 통합한다. • 확장 가능하고 언어 비의존적인 모델 매핑을 통해 설계 자동화를 지원한다. • 디지털 설계 워크플로우에서 클라이언트 요구사항의 해석을 자동화한다.
Post-COVID-19 modular building review on problem-seeking framework: function, form, economy, and time
Kyung-Eun Hwang, Inhan Kim
IF 4.9 (2022)
Journal of Computational Design and Engineering
모듈러 빌딩은 혁신적이고 지속가능한 건설 방법이며, 주목할 만한 건축·공학·건설 분야의 흐름이다. 새로운 시공성(constructability)과 지속가능성에 힘입어 모듈러 빌딩의 공학적 측면에 대한 상당한 연구 노력이 집중되어 왔다. COVID-19 팬데믹의 전 세계적 확산 이후 공간 활용은 급격히 변화하였고, 이에 따라 모듈러 빌딩 설계에 대한 재고찰이 필수적이 되었다. 그러나 현재의 문헌은 거주자의 새롭게 형성된 요구사항과 공학 발전과 관련된 변화에 대해 포괄적으로 이해하는 데에 한계가 있다. 따라서 본 연구는 건축 설계 관점에서 포스트-COVID-19 기간의 모듈러 설계 및 건설에 필요할 핵심 요인을 규명하고, 주거용 모듈러 빌딩 설계·시공의 현황을 검토하며, 그 문제를 정의하고자 한다. Scopus 데이터베이스에서 총 220편의 논문을 선별하였고, 이 중 94편을 체계적 문헌고찰을 위해 선택하였다. 연구 결과에 따르면 현재의 학술 연구는 주로 건축의 최적화를 위한 기술적 측면과, 비용 효율적인 공장 생산을 용이하게 하기 위한 모듈화된 계획에 집중되어 있다. 모듈러 주거 설계에서는 사람과 문화적 요인을 거의 고려하지 않았다. 따라서 연구자들은 4가지 건축 프로그램 프레임워크인 기능(function), 형태(form), 경제(economy), 시간(time)에 기반하여 15가지 문제를 도출하였다. 확인된 문제들은 향후 발전을 위한 11개의 문제해결 제안과 연계하여 매핑하였다. 제안된 방법은 COVID-19가 주거 환경에 미치는 영향에 대한 새로운 통찰을 개발하는 데 기여할 수 있으며, 팬데믹 이후 더 나은 주거를 조성함으로써 삶의 질을 향상시키는 모듈러 주거 설계 대응을 도입하는 데 도움을 줄 수 있다.
최종목표: 로봇 친화형 건축물 설계ㆍ시공 및 운영ㆍ관리 핵심기술 개발ㅁ 방향목표1: 로봇 친화형 건축기술개발 - 공간 서비스 기준, 분석 및 설계도구, 시설설계-시공설치 기준 및 지원도구, 로봇, 재료자재 성능기준 및 지원도구 개발ㅁ 방향목표2: 건축 친화형 로봇기술 개발 - 공간지동 및 위치측정기술, 로봇 건축물통합운영관리 플랫폼 개발ㅁ 방향목표3: 실효...