KR101840744B1 - 링크드 데이터 기술 기반의 하자정보 공유 장치 및 방법 - Google Patents

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KR101840744B1 KR1020170012227A KR20170012227A KR101840744B1 KR 101840744 B1 KR101840744 B1 KR 101840744B1 KR 1020170012227 A KR1020170012227 A KR 1020170012227A KR 20170012227 A KR20170012227 A KR 20170012227A KR 101840744 B1 KR101840744 B1 KR 101840744B1
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Abstract

본 발명은 건설 프로젝트에서 발생하는 하자정보를 공유하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 링크드 데이터(Linked data)기술을 활용하여 하자정보를 관리하고 활용하는 하자정보 공유 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 건설 프로젝트에서 발생하는 하자 정보를 링크드 데이터(Linked Data)기반 하자정보로 구축하고, 이를 공유함으로써 건설 프로젝트에서 발생하는 동일한 실패를 방지하여 불필요한 비용과 시간의 낭비를 줄일 수 있다.

Description

링크드 데이터 기술 기반의 하자정보 공유 장치 및 방법{APPRATUS AND METHOD FOR SHARING CONSTRUCTION DEFECT INFORMATION BASED ON LINKED DATA TECHNOLOGY}
본 발명은 건설 프로젝트에서 발생하는 하자정보를 공유하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 링크드 데이터(Linked Data)기술을 활용하여 하자정보를 관리하고 활용하는 하자정보 공유 장치 및 방법에 관한 것이다.
건설 프로젝트에서 발생되는 하자는 불필요한 시간과 비용을 낭비시키며 프로젝트의 생산성에 큰 영향을 미치는 요인중의 하나로 인식되고 있다. 이러한 하자의 재발을 방지하기 위해 하자 발생 원인에 대한 분석 연구 및 하자 발생에 따른 투입 비용과 시간에 대한 영향도 분석에 관한 연구가 다양하게 수행되었다. 이러한 연구들은 발생된 하자를 프로젝트 유형별이나 공종별로 분류하여, 하자 발생 빈도, 비용-시간 등을 기준으로 하자유발 주체를 분석하거나 하자유형을 분석한 통계형태의 정보를 주로 제시하며, 이에 대한 적절한 관리방안을 수립해야 한다고 주장하고 있다. 그러나 현재 하자정보는 매우 비구조적이며 기계 가독형이 아닌 방식으로 발행되어 있고, 개별 사례를 구성하고 있는 세부 정보 자체 역시 다양한 하자업무를 수행하기 위한 목적으로 활용하기에 적합하지 않다.
본 발명 기술에 대한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0042179호에 게시된 바 있다.
본 발명은 건설 프로젝트에서 발생하는 하자정보를 기계 가독형 지식 표현 체계로 구축하여 링크드 데이터 기반의 하자정보를 활용하는 하자정보 공유 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하자정보 공유 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안전정보 공유 장치는 비구조적 형태의 하자 사례 관련 웹데이터를 수집하는 수집부, BIM(Building Information Model) 기반의 IFC(Industry Foundation Classes) 파일에서 객체 정보를 수신하는 수신부, 상기 웹데이터 또는 상기 객체 정보에서 하자 온톨로지를 참조하여 작업상황정보를 추출하는 추출부, 상기 작업상황정보에서 발생한 원인을 분석하여, 하자정보 분류체계를 기반으로 하자분석정보 및 하자서술정보를 설정하고, 상기 작업상황정보, 상기 하자분석정보 및 상기 하자서술정보를 포함하는 하자정보 템플릿을 생성하는 분석부, 상기 작업상황정보 또는 상기 하자정보 템플릿을 RDF 파일로 변환하여 링크드 데이터 형태의 하자정보를 생성하는 생성부, 상기 링크드 데이터 형태의 하자정보를 하자사례 저장소에 저장하는 저장부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하자정보 공유 장치에서 하자정보를 공유하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 방법은 비구조적 형태의 하자사례 관련 웹데이터를 수집하는 단계, BIM 기반의 IFC 파일에서 객체 정보를 수신하는 단계, 하자 온톨로지를 참조하여 상기 웹데이터 또는 상기 객체 정보에서 작업상황정보를 추출하는 단계, 상기 작업상황정보에서 발생한 원인을 분석하여, 하자정보 분류체계를 기반으로 하자분석정보 및 하자서술정보를 설정하고, 상기 작업상황정보, 상기 하자분석정보 및 상기 하자서술정보를 포함하는 하자정보 템플릿을 생성하는 단계, 상기 작업상황정보 또는 상기 하자정보 템플릿을 RDF 파일로 변환하여 링크드 데이터 형태의 하자정보를 생성하는 단계, 상기 링크드 데이터 형태의 하자정보를 하자사례 저장소에 저장하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 방법은 하자사례 저장소의 RDF 파일 및 온톨로지 저장소의 하자 온톨로지를 입력받는 단계, 하자정보 분류체계 기반의 요구정보를 설정하는 단계, 상기 RDF 파일 및 상기 하자 온톨로지를 참조하여, 상기 요구정보와 부합하는 하자정보를 하자사례 저장소에서 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색하는 단계 및 상기 요구정보와 부합하는 하자정보 리스트를 상기 단말기로 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명은 기업이나 공공기관에 분산된 하자정보를 링크드 데이터(Linked Data)기반 하자정보로 구축하고, 이를 BIM(Building Information Model)과 연계하여 현장에서 요구하는 하자정보를 정확하고 효율적으로 제공할 수 있다.
본 발명은 건설 프로젝트에서 발생하는 하자정보를 링크드 데이터(Linked Data)기반 하자정보로 구축하고, 이를 공유함으로써 건설 프로젝트에서 발생하는 동일한 실패를 방지하여 불필요한 비용과 시간의 낭비를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 방법에 있어서, 웹데이터 또는 BIM 기반 객체 정보를 RDF 파일로 변환하는 과정을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 공유 장치가 요구정보와 부합하는 하자정보 목록을 출력하는 과정을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 분류체계를 예시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 분류체계를 기반으로 하자 온톨로지 스키마를 구축하는 과정을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 공유 장치가 BIM 기반 IFC 파일에서 작업상황정보를 추출하는 과정을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 작업상황정보를 추출하여 RDF 파일로 변환하는 과정을 예시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 분류체계를 기반으로 구성된 하자정보 템플릿을 예시한 도면이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 공유 장치가 하자정보 분류체계에 따른 요구사항을 SPARQL 쿼리문으로 작성한 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 공유 장치가 하자 온톨로지 및 RDF 파일을 이용하여 요구정보와 부합하는 하자정보 목록을 출력하는 예를 나타내는 도면이다.
도 15은 현행 하자정보를 활용하는 과정을 예시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따라 BIM과 SPARQL 쿼리 기반 하자정보를 활용하는 과정을 예시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치를 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 하자정보 공유 장치(100)는 수집부(110), 수신부(120), 추출부(130), 분석부(140), 생성부(150), 저장부(160), 입력부(170), 검색부(180), 출력부(190), 온톨로지 저장소(10), 하자사례 저장소(20)를 포함한다.
수집부(110) 언어 분석이 가능한 텍스트 기반 문서, 사진, 도면, 시방서, 동영상 중 적어도 하나의 하자관련 웹데이터를 수집한다. 수집부(110)는 예를 들면, PDF, Word, 스프레드시트, HTML 페이지 형태의 텍스트 기반의 비구조적 형식의 웹데이터를 수집한다.
수신부(120)는 BIM 기반의 IFC 파일에서 선택된 객체 정보를 수신한다. 여기서, 객체 정보는 BIM 기반 정보관리 체계에서 생성된 건축물 모델에 포함된 데이터를 의미한다.
추출부(130)는 수집부(110)에서 수집한 웹데이터 또는 수신부(120)에서 수신한 객체 정보에서 하자 온톨로지를 참조하여 작업상황정보를 추출한다. 여기서, 하자 온톨로지는 도 5에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
분석부(140)는 추출부(130)에서 추출한 작업상황정보에서 발생한 원인을 분석하여, 하자정보 분류체계를 기반으로 하자분석정보 및 하자서술정보를 설정하고, 상기 작업상황정보, 상기 하자분석정보 및 상기 하자서술정보를 포함하는 하자정보 템플릿을 생성한다. 여기서, 하자분석정보는 비용과 시간에 관련된 하자 영향력 분석, 하자 유발 주체를 의미하는 원인 분석 및 발생된 하자의 물리적 현상을 의미하는 하자 유형을 포함한다. 하자서술정보는 텍스트 형식의 하자사례명, 발생상황, 조치사항과 하자사진, 관련도면, 시방서, 시공계획서, 3차원 이미지 중 적어도 하나를 포함한다.
생성부(150)는 추출부(130)에서 추출한 스프레드시트 형태의 작업상황정보 또는 분석부에서 생성한 하자정보 템플릿을 RDF 파일로 변환하여 링크드 데이터 형태의 하자정보를 생성한다.
저장부(160)는 생성부(150)에서 생성된 링크드 데이터 형태의 하자정보를 하자사례 저장소에 저장한다.
입력부(170)는 하자사례 저장소의 RDF 파일 및 온톨로지 저장소의 하자 온톨로지를 입력하여, 하자정보 분류체계 기반의 요구정보를 설정한다. 여기서 하자정보 분류체계는 일반정보, 작업상황정보, 하자분석정보 및 하자서술정보 중 적어도 하나를 포함한다. 하자정보 분류체계는 도 4에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
검색부(180)는 입력부(170)에서 입력된 요구정보와 부합하는 하자정보를 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색한다.
검색부(180)는 수신부(120)에서 수신한 객체 정보와 부합하는 하자정보를 하자사례 저장소에서 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색한다.
출력부(190)는 검색부(180)에서 검색된 하자정보 목록을 출력한다.
온톨로지 저장소(10)는 하자정보 분류체계 기반의 하자 온톨로지를 저장한다.
하자사례 저장소(20)는 RDF 파일로 변환한 링크드 데이터 형태의 하자정보를 저장한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 방법에 있어서, 웹데이터 또는 BIM 기반 객체 정보를 RDF 파일로 변환하는 과정을 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 하자정보 공유 방법은 웹데이터 수집 단계(S210), BIM 기반 객체 정보 수신 단계(S215), 작업상황정보 추출 단계(S220), 하자원인 분석 단계(S230), RDF 파일 생성 단계(S240), RDF 파일 저장 단계(S250)를 포함한다.
단계 S210에서 하자정보 공유 장치(100)는 수집부(110)를 통해 비구조적 형태의 하자사례 관련 웹데이터를 수집한다.
단계 S215에서 하자정보 공유 장치(100)는 수신부(120)를 통해 BIM 기반의 IFC 파일에서 선택된 객체 정보를 수신한다.
단계 S220에서 하자정보 공유 장치(100)는 추출부(130)를 통해 단계 S210에서 수집한 웹데이터 또는 단계 S215에서 수신한 객체 정보에서 하자 온톨로지를 참조하여 작업상황정보를 추출한다.
단계 S230에서 하자정보 공유 장치(100)는 분석부(140)를 통해 단계 S220에서 추출한 작업상황정보에서 발생한 하자 원인을 분석하여, 하자정보 분류체계를 기반으로 하자분석정보 및 하자서술정보를 설정하고, 상기 작업상황정보, 상기 하자분석정보 및 상기 하자서술정보를 포함하는 하자정보 템플릿을 생성한다.
단계 S240에서 하자정보 공유 장치(100)는 생성부(150)를 통해 단계 S220에서 추출된 스프레드시트 형태의 작업상황정보 또는 단계 S230에서 생성된 하자정보 템플릿을 RDF 파일로 변환하여 링크드 데이터 형태의 하자정보를 생성한다.
단계 S250에서 하자정보 공유 장치(100)는 저장부(160)를 통해 단계 S240에서 생성한 링크드 데이터 형태의 하자정보를 하자사례 저장소에 저장한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 공유 장치가 요구정보와 부합하는 하자정보 목록을 출력하는 과정을 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하자정보 공유 방법은 RDF 파일 및 하자 온톨로지 입력 단계(S310), BIM 기반 객체 정보 수신 단계(S315), 요구정보 설정 단계(S320), 하자정보 검색 단계(S330), 하자정보 목록 출력 단계(S340)를 포함한다.
단계 S310에서 하자정보 공유 장치(100)는 입력부(170)를 통해 하자사례 저장소(20)의 RDF 파일 및 온톨로지 저장소(10)의 하자 온톨로지를 입력받는다..
단계 S315에서 하자정보 공유 장치(100)는 수신부(120)를 통해 BIM 기반의 IFC 파일에서 선택한 객체 정보를 수신한다.
단계 S320에서 하자정보 공유 장치(100)는 하자정보 분류체계 기반의 요구정보를 설정한다.
단계 S330에서 하자정보 공유 장치(100)는 단계 S310에서 입력한 RDF 파일 및 하자 온톨로지를 참조하여, 단계 S320에서 설정한 요구정보와 부합하는 하자정보를 하자사례 저장소에서 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색한다.
단계 S340에서 하자정보 공유 장치(100)는 단계 S330에서 검색한 요구정보와 부합하는 하자정보 리스트를 출력한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 분류체계를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 하자정보 공유 장치(100)는 하자정보 분류체계를 통해 하자정보가 포함해야 할 내용을 명확히 규명하여 하자정보가 활용되는 다양한 방식에서 포괄적인 목적으로 활용할 수 있다. 본 발명에서는 하자정보 체계화 연구 분야, 현장 하자관리 시스템, 하자 사례집에서 다루고 있는 다양한 하자 항목들을 비교 분석하여 하자정보 분류체계를 설계하였다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 일반정보, 작업상황정보, 하자분석정보 및 하자서술정보 중 적어도 하나를 포함하여 하자정보 분류체계를 설계한다. 여기서 일반정보는 발생일시, 시설물유형 및 발생단계 중 적어도 하나를 포함한다. 작업상황정보는 공종, 부위, 공간, 재료 및 장비 중 적어도 하나를 포함한다. 하자분석정보는 하자유형, 발생원인, 처리비용, 처리기간 중 적어도 하나를 포함한다. 하자서술정보는 하자사례명, 발생상황, 조치사항, 하자사진, 관련도면, 시방서, 시공계획서, 3D 이미지, 기타사항 중 적어도 하나를 포함한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 분류체계를 기반으로 하자 온톨로지 스키마를 구축하는 과정을 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 하자 온톨로지의 스키마는 6개의 클래스(Class)와 7개의 Data Property로 구성되어 있다. 하자 온톨로지의 클래스인 Work_Result, Space, Element, Material은 작업상황 정보를 의미하며, OmniClass 분류체계의 구조를 따라 여러 레벨의 하위클래스를 가지고 있다. 예를 들면, Concrete와 Thermal_ Moisture_Protection은 Work_Result의 하위클래스이며, Sheet_ Waterproofing과 Bentonite_Waterproofing은 Thermal_Moisture_Protection의 하위클래스이다. Defect_Type 클래스는 발생된 하자의 물리적인 현상을 의미한다. 위 클래스는 단일 레벨의 하위클래스를 가지며, Crack, Peeling, Water_leaking, Damage 등으로 구성되어 있다. Defect_Cause 클래스는 하자 원인을 의미하며, 해당 정보를 제공받아야 할 주체 및 시기의 의미를 내포하고 있다. 위 클래스는 단일 레벨의 하위클래스를 가지며, Design_omission은 설계자에게 제공되어야 할 정보이고, Work_interference는 시공자가 공정계획을 위해 활용되어야 할 정보이며, Non-compliance_ to_standards는 시공자가 작업자를 관리하기 위해 활용되어야 할 분석 정보이다. 위 사례는 6개 클래스(Work_Result, Space, Element, Material, Defect_Type, Defect_Cause)를 각각 하나씩 할당되며, 7개의 Data Property(Title, Description, Impact_Cost, Impact_Time, Specification, Source, Date)로 선언되며 하자 사례와 관련된 해당 속성 값이 입력된다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)의 하자 온톨로지는 온톨로지 저작툴인 Protege 프로그램을 활용하여 구현할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 공유 장치(100)가 BIM 기반 IFC 파일에서 작업상황정보를 추출하는 과정을 예시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 BIM 기반 작업상황정보인 Work_Result, Element, Space, Material 정보를 자동으로 추출할 수 있다. 하자정보 공유 장치(100)는, 예를 들면, BIM에서 슬래브 객체가 선택되면, 해당 객체에 속성으로 입력된 작업상황 정보인 Work_Result(Cold Fluid-Applied Waterproofing), Element(Structural Slabs on Grade), Space(Interior Parking Space), Material(Polyurethane)을 스프레드시트 형태로 추출한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 Autodesk사의 Revit 소프트웨어로 모델링된 BIM 객체를 Revit 소프트웨어의 Shared Parameters 기능을 활용하여 Work_Result, Element, Space, Material 항목을 생성하고, 수동으로 해당 OmniClass 정보를 입력하여 스프레드시트 형태로 추출이 가능하다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 스프레드시트 형태의 작업상황정보를 RDF 파일로 변환하는 과정을 예시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 스프레드시트 형태의 작업상황정보의 각 항목에 대해 패스를 지정하고, 하자 온톨로지 클래스에 따라 입력된 데이터들의 관계를 생성함으로써, 스프레드시트에 입력된 값들을 하자 온톨로지 클래스에 따라 RDF/XML 포맷으로 변환한다.
도 8에서 RDF 파일 변환 결과는 실내 지하주차장 슬래브에서 발생한 폴리우레탄 박리에 관련된 하자를 나타내며, 하자의 원인은 방수작업 과정 중 발생한 작업자의 숙련도 부족이다. 파일에서 표현되는 모든 정보는 하자 온톨로지의 클래스를 활용하여 정의된다. Data Property도 RDF 파일로 형식화된다. 본 사례에서 하자를 처리하는데 걸린 시간인 Impact_Time은 10일이며, 이에 대한 값은 정수(integer) 형태로 할당된다. 모든 Data Property는 트리플 형태로 표현되며, 이것은 다양한 데이터 쿼리와 추가적인 분석을 위해 활용될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 C# 언어와 오픈 소스 라이브러리인 dotNetRDF를 활용하여 RDF 변환 툴을 구현할 수 있다. dotNetRDF 라이브러리는 .NET platform을 기반으로 하며, RDF, SPARQL 등 시맨틱 웹을 기술적으로 지원한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 분류체계를 기반으로 구성된 하자정보 템플릿을 예시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 하자정보 템플릿은 작업상황정보, 하자분석정보 및 하자서술정보를 포함한다.
(1) 작업상황정보는 특정한 기능을 가지는 부위나 공간을 구축하는데 투입되는 자재와 공법, 업무 수행을 담당하는 인력 등으로 정의할 수 있으며, 설계자나 시공자가 현재 수행하고 있는 업무 상황과 유사한 하자사례를 찾을 수 있는데 필요한 단서를 제공한다. 발명에서는 작업상황정보를 공종, 부위, 공간, 재료, 장비와 같은 항목으로 구성하였으며, 이는 설계자나 시공자가 수행하고 있는 작업의 의미를 나타낼 수 있는 항목이다. 또한, 작업상황정보는 BIM을 통해 추출할 수 있으며, 각 항목들은 서로 복합적으로 조합되어 사용자가 현재 수행하고 있는 작업과 가장 유사한 작업을 검색할 수 있게 해주는 용도로 활용된다. 이를 위해 작업상황 정보는 충분히 상세한 수준으로 구성되어야 하므로, OmniClass 분류체계를 적용한다. 작업상황 정보의 개별 항목들은 OmniClass의 위계구조에 따라 4단계의 상세수준을 가지고 있다. 예를 들어, 우레탄 방수공법의 공종은 OmniClass 테이블의 'Thermal and Moisture Protection' (Level 1), ‘Fluid-Applied Waterproofing' (Level 2), 'Cold Fluid-Applied Waterproofing' (Level 3)의 위계를 따라 분류할 수 있다.
(2) 하자분석정보는 크게 비용과 시간에 관련된 하자 영향력 분석, 하자 유발 주체를 의미하는 원인 분석, 발생한 하자의 물리적 현상을 의미하는 하자 유형 분석으로 구분한다. 하자 영향력 분석은 발생한 하자가 경제적으로 얼마나 영향을 미쳤는지에 대한 세부 항목으로 하자를 처리하는데 투입된 비용과 시간으로 구성된다. 이는 하자의 강도 및 중요도를 단순히 발생 빈도로만 측정하는 것이 아니라, 투입된 비용과 시간을 복합적으로 계산하여 영향력이 높은 하자사례를 정량적으로 측정할 수 있도록 해준다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 하자 영향력 분석을 대표적인 하자 영향력 측정방식인 CII의 TFRF을 활용할 수 있다. 하자 유형은 발생한 하자의 물리적 현상을 표현한 분류이며, 하자의 최초원인이 되는 주체를 규명하는 항목으로써, 어떠한 원인으로 하자가 발생했는지에 대한 정보를 담고 있다. 이러한 하자 원인 분류를 통해 해당 하자정보가 어떤 주체에게 전달되어야 하는지 혹은 어떠한 방법으로 관리되어야 하는지에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 하자 원인이 'Lack of workmanship'으로 작업자의 숙련도 부족이었으면 관리자는 이러한 하자를 방지하기 위해 해당 작업을 수행할 때 숙련공을 배치하거나, 관리감독을 더욱 철저하게 수행하는 관리계획을 수립할 수 있다. 이러한 하자분석 정보는 하자 처리가 완료된 이후 담당자가 직접 설정해야 하는 부분이다.
(3) 하자서술정보는 하자상황을 정확히 전달하기 위한 항목들로 구성된다. 텍스트 형식으로 기술되는 항목은 하자 사례명, 발생상황, 조치사항이다. 위 항목에는 하자가 발생하게 된 인과관계 및 상황에 대한 정보가 표현되며, 또한, 발생한 하자를 어떻게 처리하였는지, 혹은 유사한 하자 발생을 방지하기 위한 예방 대책에 대한 정보를 설정한다. 추가로 발생한 하자의 상세정보를 전달하기 위해 하자사진, 관련도면, 시방서, 시공계획서, 3차원 이미지 등의 항목을 설정한다. 특히, 단면정보는 현재 작업 중인 상황과 발생한 하자와의 유사성을 판단하는데 핵심적인 정보를 제공해 준다. 이러한 정보들은 BIM 객체를 통해 참조될 수 있기 때문에 기술적으로 자동 추출이 가능하다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 공유 장치가 하자정보 분류체계에 따른 요구사항을 SPARQL 쿼리문으로 작성한 예를 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 하자정보 공유 장치(100)는 하자 온톨로지 스키마에 따라 다양한 목적으로 RDF로 발행된 하자정보를 분석 및 검색할 수 있다.
본 발명에서는 Protege 프로그램을 통해 수집 및 분석된 110개의 하자사례를 대상으로 네 가지 방식의 SPARQL 쿼리를 실행하여, 건설 참여주체가 필요로 하는 정보를 하자정보 공유 장치(100)가 제공하는 것을 검증하였다.
도 10을 참조하면, 하자정보 공유 장치(100)는 요구정보로 특정한 작업상황정보가 주어졌을 때, 이와 유사한 사례들을 검색할 수 있다.
일반적으로 SPARQL 쿼리는 SELECT, WHERE 절을 사용하여 기본적인 쿼리가 수행된다. SELECTCase는 쿼리 문의 변수에 부합되는 Case를 모두 검색하라는 명령이다. 모든 변수는 WHERE 절에서 상세화된다.
도 10에서 사용된 특정 작업상황정보의 조건은 Work_Result(공종)의 하위클래스인 dm:Cold_Fluid_Applied_Waterproofing, Element(부위)의 하위클래스인 dm:Structural_Slabs_on_Grade, Material(자재)의 하위클래스인 dm:Polyurethane, Space(공간)의 하위클래스인 dm:Interior_Parking_Spaces 이며, 위 네 가지 조건을 만족하는 Case를 리스트 하라는 의미이다. 상술한 조건으로 요구정보가 설정되면, 하자정보 공유 장치(100)는 110개의 사례 중 요구정보와 일치하는 3개의 사례를 출력할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 하자 온톨로지 클래스의 상하위 관계를 검색할 수 있는 기능과 웹데이터에 접근하기 위해 자원의 웹상 위치를 URL 형태로 제공받을 수 있다.
도 11과 같이 요구정보가 클래스의 하위클래스에 속하는 모든 사례를 검색하는 것으로 설정되면, 하자정보 공유 장치(100)는 subClassof 라는 쿼리 언어를 사용하여 dm:Thermal_Moisture_Protection 클래스의 하위클래스에 속하는 모든 사례를 출력할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 ?Case, ?Work_Result, ?anyURL 이라는 세 개의 변수를 SELECT 쿼리문을 통해 해당 정보의 리스트를 출력할 수 있다. 상술한 조건으로 요구정보가 정해지면, 하자정보 공유 장치(100)는 110개의 사례 중 요구정보와 일치하는 72개의 사례를 출력할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 사용자가 dm:Thermal_Moisture_Protection에서 발생된 하위클래스의 공법이나 공종에 관련된 지식이 없더라도, 해당 정보를 제공 받을 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 하자의 영향력에 대해 분석을 통해 핵심관리 영역에 대한 정보를 제공받을 수 있다.
도 12에서 요구정보가 Water_Leaking에서 발생한 하자 처리 비용이 1500달러 이상인 사례를 검색하는 것으로 설정되면, 하자정보 공유 장치(100)는 FILTER 쿼리문을 활용하여 Data property를 한정하여 해당 사례를 검색한다.상술한 조건으로 요구정보가 정해지면, 하자정보 공유 장치(100)는 110개의 사례 중 요구정보와 일치하는 6개의 사례를 출력할 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 특정기간에 발생된 하자사례의 수를 검색할 수 있다.
도 13에서 요구정보가 2014년도에 발생 된 Thermal_Moisture_Protection에 관련된 하자를 모두 검색하는 것으로 설정되면, 하자정보 공유 장치(100)는 OUNT 절을 활용하여 특정기간에 발생된 하자사례의 수를 검색할 수 있다. 상술한 조건으로 요구정보가 정해지면, 하자정보 공유 장치(100)는 110개의 사례 중 요구정보와 일치하는 31개의 사례를 출력할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따라 하자정보 공유 장치(100)가 하자 온톨로지 및 RDF 파일을 이용하여 요구정보와 부합하는 하자정보 목록을 출력하는 예를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 하자정보 공유 장치(100)는 하자사례 저장소(20)의 RDF 파일 및 온톨로지 저장소(10)의 하자 온톨로지를 입력받아, 검색하고자 하는 요구정보와 부합하는 하자정보를 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색하고, 요구정보와 일치하는 하자사례를 출력할 수 있다. 또한, 하자정보 공유 장치(100)는 RDF 파일로 변경되기 전의 웹상 위치를 URL 형태로 출력할 수 있다.
도 15는 현행 하자정보를 활용하는 과정을 예시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 일반적으로 하자는 프로젝트 전체 라이프 사이클의 여러 단계에서 설계검토, 시공성분석, 품질검사, 유지관리 등의 업무과정을 통해 인지된다. 또한, 이러한 업무를 수행하는 주체도 설계자나 시공자, 하도급자, 시설관리자 등으로 각각 다르다. 그리고 이러한 데이터들은 각자 회사의 시스템에 저장된다. 즉 현재 저장되고 있는 하자정보는 해당 하자정보를 필요로 하는 주체에게 전달되기 힘든 구조로 되어 있다. 또한, 현재 기업의 시스템이나 웹에 공개된 자료로부터 원하는 하자정보를 찾을 수 있는 방법은 매우 제한적이다. 하자 사례집은 개별 사례들은 주로 공간별, 공종별, 하자유형별 중 하나의 방식으로 분류되어 있으며, 원하는 정보를 찾기 위해서는 전체 내용을 직접 살펴보아야 한다. 예를 들어 사례집이 하자유형별로 분류된 경우, 누수관련 챕터에는 콘크리트 공사, 방수공사, 지붕공사 등 다양한 공종에서 발생한 하자 사례들이 동일한 쳅터내에 포함되어 있다. 또한, 하자사례가 HTML이나 문서파일 등의 개별 파일 형태로 저장되어 있는 경우, 일반적으로 제목이나 내용에 서술된 텍스트를 기반으로 키워드 검색 방식을 통해 자료에 접근할 수 있다. 하지만, 개별 사례에 모든 작업 상황정보(공종, 공간, 공법, 부위 등)들이 기술되어 있는 것은 아니며, 또한 사용되는 용어 역시 일정한 체계가 없으며 정보를 생성하는 사람의 주관에 따라 입력되고 있다. 따라서 현재 하자정보가 저장되는 구조적인 특성을 고려해볼 때, 텍스트를 기반으로 한 키워드 검색을 통해서는 사용자가 원하는 정보에 대해 접근이 용이하지않다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)가 BIM과 SPARQL 쿼리를 이용하여 하자정보를 활용하는 과정을 예시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 하자정보 공유 장치(100)는 하자 온톨로지를 통해 하자정보를 기계 가독형인 온톨로지 기반으로 링크드 데이터 변환 및 웹상에 발행하여 이종의 시스템에 저장된 데이터를 BIM 환경에서 통합적으로 연계 및 검색할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 하자정보 공유 장치(100)는 현행 하자정보 활용 방안에 비해 검색어 설정 및 검색 단계를 단축할 수 있는 효과가 있다. 또한, 하자정보 공유 장치(100)는 서로 다른 작업조건 공법 위치 날씨 등에서 수행된 프로젝트 정보를 공유할 수 있고 여러 기관과 데이터베이스에 흩어져 있어져 있는 데이터를 통합 공유할 수 있다. 또한, 하자정보 공유 장치(100)는 BIM을 기반으로 작업중인 상황정보를 추출하고, 이를 SPARQL 쿼리 질의문을 활용하여 다양한 목적으로 하자정보를 검색하는 것이 가능하다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 하자정보 공유 방법은 다양한 서버 등의 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 하자정보 공유 방법을 실행하는 프로그램 및 애플리케이션은 컴퓨터 수단에 설치되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 하자정보 공유 장치
110: 수집부
120: 수신부
130: 추출부
140: 분석부
150: 생성부
160: 저장부
170: 입력부
180: 검색부
190: 출력부

Claims (19)

  1. 하자정보 공유 장치에 있어서,
    비구조적 형태의 하자정보 관련 웹데이터를 수집하는 수집부;
    BIM(Building Information Model) 기반의 IFC(Industry Foundation Classes) 파일에서 객체 정보를 수신하는 수신부;
    상기 웹데이터 또는 상기 객체 정보에서 하자 온톨로지를 참조하여 작업상황정보를 추출하는 추출부;
    상기 작업상황정보에서 발생한 원인을 분석하여, 하자정보 분류체계를 기반으로 하자분석정보 및 하자서술정보를 설정하고, 상기 작업상황정보, 상기 하자분석정보 및 상기 하자서술정보를 포함하는 하자정보 템플릿을 생성하는 분석부;
    상기 작업상황정보 또는 상기 하자정보 템플릿을 RDF 파일로 변환하여 링크드 데이터 형태의 하자정보를 생성하는 생성부; 및
    상기 링크드 데이터 형태의 하자정보를 하자사례 저장소에 저장하는 저장부를 포함하는 하자정보 공유 장치.
  2. 제1항에서,
    RDF 파일로 변환한 링크드 데이터 형태의 하자정보를 저장하는 하자사례 저장소;
    하자정보 분류체계 기반의 하자 온톨로지를 저장하는 온톨로지 저장소;
    하자사례 저장소의 RDF 파일 및 온톨로지 저장소의 하자 온톨로지를 입력받는 입력부;
    상기 하자사례 저장소에서 요구정보와 부합하는 하자정보를 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색하는 검색부; 및
    상기 요구정보와 부합하는 하자정보 리스트를 단말기로 출력하는 출력부를 포함하는 하자정보 공유 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 검색부는
    상기 객체 정보와 부합하는 하자정보를 하자사례 저장소에서 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색하는 하자정보 공유 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 수집부는
    언어 분석이 가능한 텍스트 기반 문서, 사진, 도면, 시방서 및 동영상 중 적어도 하나의 하자관련 웹데이터를 수집하는 하자정보 공유 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 하자정보 분류체계는
    일반정보, 작업상황정보, 하자분석정보 및 하자서술정보 중 적어도 하나를 포함하되,
    상기 일반정보는 발생일시, 시설물유형 및 발생단계 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 작업상황정보는 공종, 부위, 공간, 재료 및 장비 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 하자분석정보는 하자유형, 발생원인, 처리비용 및 처리기간 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 하자서술정보는 하자사례명, 발생상황, 조치사항, 하자사진, 관련도면, 시방서, 시공계획서, 3D 이미지 및 기타사항 중 적어도 하나를 포함하는 하자정보 공유 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 추출부는
    상기 웹데이터 또는 객체 정보에서 공종, 부위, 공간, 재료 및 장비 중 적어도 하나를 포함하는 작업상황정보를 추출하되,
    상기 작업상황정보의 개별 항목들은 옴니클래스(OmniClass)의 위계구조에 따라 4단계의 상세수준으로 분류하는 하자정보 공유 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 하자분석정보는
    비용과 시간에 관련된 하자 영향력 분석, 하자 유발 주체를 의미하는 원인 분석 및 발생한 하자의 물리적 현상을 의미하는 하자 유형을 포함하는 하자정보 공유 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 하자서술정보는
    텍스트 형식의 하자사례명, 발생상황, 조치사항과 하자사진, 관련도면, 시방서, 시공계획서 및 3차원 이미지 중 적어도 하나를 포함하는 하자정보 공유 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 생성부는
    상기 작업상황정보의 항목 또는 하자정보 템플릿의 항목에 대해 패스를 지정하고, 하자 온톨로지 클래스에 따라 입력된 데이터들의 관계를 생성하여 RDF/XML 파일 포맷으로 변환하는 하자정보 공유 장치.
  10. 하자정보 공유 장치가 하자정보를 공유하는 방법에 있어서,
    비구조적 형태의 하자사례 관련 웹데이터를 수집하는 단계;
    BIM 기반의 IFC 파일에서 객체 정보를 수신하는 단계;
    상기 웹데이터 또는 상기 객체 정보에서 작업상황정보를 하자 온톨로지를 참조하여 추출하는 단계;
    상기 작업상황정보에서 발생한 원인을 분석하여, 하자정보 분류체계를 기반으로 하자분석정보 및 하자서술정보를 설정하고, 상기 작업상황정보, 상기 하자분석정보 및 상기 하자서술정보를 포함하는 하자정보 템플릿을 생성하는 단계;
    상기 작업상황정보 또는 상기 하자정보 템플릿을 RDF 파일로 변환하여 링크드 데이터 형태의 하자정보를 생성하는 단계; 및
    상기 링크드 데이터 형태의 하자정보를 하자사례 저장소에 저장하는 단계를 포함하는 하자정보 공유 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 웹데이터를 수집하는 단계는
    언어 분석이 가능한 텍스트 기반 문서, 사진, 도면, 시방서 및 동영상 중 적어도 하나의 하자관련 데이터를 수집하는 하자정보 공유 방법.
  12. 제10항에서,
    상기 작업상황정보를 추출하는 단계는
    상기 웹데이터 또는 객체 정보에서 공종, 부위, 공간, 재료 및 장비 중 적어도 하나를 포함하는 작업상황정보를 추출하되,
    상기 작업상황정보의 개별 항목들은 옴니클래스(OmniClass)의 위계구조에 따라 4단계의 상세수준으로 분류하는 하자정보 공유 방법.
  13. 제10항에서,
    상기 하자분석정보는
    비용과 시간에 관련된 하자 영향력 분석, 하자 유발 주체를 의미하는 원인 분석, 발생한 하자의 물리적 현상을 의미하는 하자 유형을 포함하는 하자정보 공유 방법.
  14. 제10항에서,
    상기 하자서술정보는
    텍스트 형식의 하자사례명, 발생상황, 조치사항과 발생한 하자의 상세정보를 전달하기 위해 하자사진, 관련도면, 시방서, 시공계획서 및 3차원 이미지 중 적어도 하나를 포함하는 하자정보 공유 방법.
  15. 제10항에서,
    상기 링크드 데이터 형태의 하자정보를 생성하는 단계는
    상기 작업상황정보의 항목 또는 하자정보 템플릿의 항목에 대한 패스를 지정하고, 하자 온톨로지 클래스에 따라 입력된 데이터들의 관계를 생성하여 RDF/XML 파일 포맷으로 변환하는 하자정보 공유 방법.
  16. 하자정보 공유 장치에서 하자정보를 공유하는 방법에 있어서,
    하자사례 저장소의 RDF 파일 및 온톨로지 저장소의 하자 온톨로지를 입력받는 단계;
    하자정보 분류체계 기반의 요구정보를 설정하는 단계;
    상기 RDF 파일 및 상기 하자 온톨로지를 참조하여, 상기 요구정보와 부합하는 하자정보를 하자사례 저장소에서 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색하는 단계; 및
    상기 요구정보와 부합하는 하자정보 리스트를 단말기로 출력하는 단계를 포함하는 하자정보 공유 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 검색하는 단계는
    BIM 기반의 IFC 파일에서 객체 정보를 수신하여, 하자사례 저장소에서 상기 객체 정보와 부합하는 하자정보를 SPARQL 쿼리를 이용하여 검색하는 단계를 더 포함하는 하자정보 공유 방법.
  18. 제10항에서,
    상기 하자정보 분류체계는
    일반정보, 작업상황정보, 하자분석정보 및 하자서술정보 중 적어도 하나를 포함하되,
    상기 일반정보는 발생일시, 시설물유형 및 발생단계 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 작업상황정보는 공종, 부위, 공간, 재료 및 장비 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 하자분석정보는 하자유형, 발생원인, 처리비용 및 처리기간 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 하자서술정보는 하자사례명, 발생상황, 조치사항, 하자사진, 관련도면, 시방서, 시공계획서, 3D 이미지 및 기타사항 중 적어도 하나를 포함하는 하자정보 공유 방법.
  19. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항의 하자정보 공유 방법을 실행하기 위하여 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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KR20220043295A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 주식회사 포스코건설 빅데이터 분석 기반의 시공 하자 관리 시스템, 방법 및 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220043295A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 주식회사 포스코건설 빅데이터 분석 기반의 시공 하자 관리 시스템, 방법 및 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체
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