KR101989314B1 - 배관 모델링 방법 및 이를 이를 구현하는 프로그램이 기록된 기록 매체 - Google Patents

배관 모델링 방법 및 이를 이를 구현하는 프로그램이 기록된 기록 매체 Download PDF

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Abstract

배관 모델링 방법 및 이를 이를 구현하는 프로그램이 기록된 기록 매체가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 3차원 캐드 도면 내에서 선택된 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법으로서, 3차원 캐드 도면 내에서 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하는 단계, 선택된 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 각각 획득하는 단계, 선택된 한 쌍의 지점 및 경유 통로에 대한 각각의 3차원 위치 정보를 이용하여, 한 쌍의 지점 중 어느 하나로부터 경유 통로를 경유하여 한 쌍의 지점 중 다른 하나에 이르는 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 산출된 최단 거리의 3차원 경로를 따라 배관 라인을 생성하는 단계를 포함하는 배관 모델링 방법이 제공된다.

Description

배관 모델링 방법 및 이를 이를 구현하는 프로그램이 기록된 기록 매체{METHOD FOR MODELING A PIPE AND RECORD MEDIA RECORDED PROGRAM REALIZING THE SAME}
본 발명은 배관 모델링 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 3차원 캐드 도면 내 다수의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법에 관한 것이다.
선박, 플랜트 등과 같은 시설물에는 물, 오일, 가스 등의 유체를 이용하기 위한 다양한 용도의 배관 라인이 설치될 수 있다.
이러한 배관 라인은 선박, 플랜트 등 시설물 내부에 설치/배치되는 각종 설비 또는 구조물들을 고려하여 설계되며, 이를 위해 설계 작업자는 3차원 캐드 프로그램을 이용하여 시설물 내에 배치되는 각 구조물의 위치와 배관 제작 및 설치에 따른 비용 등 경제성을 함께 고려하여 배관 라인이 설치될 경로를 설정하게 된다.
이와 같은 종래 배관 모델링 방법의 경우 배관 라인의 설계를 위한 각 경로를 작업자가 일일이 설정할 필요가 있어 많은 시간이 소요되며, 이에 따라 초기 모델링된 배관 라인의 수정 작업 또한 장시간이 소요되는 단점이 있다. 또한 배관 라인의 설계시 다른 설계 케이스와 비교하기 어려워 배관 설치에 따른 경제성을 최대화하기 어려운 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0069407호 (2016.06.16. 공개)
본 발명은 3차원 캐드 도면 내에 다수의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 배관 모델링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 3차원 캐드 도면 내에서 선택된 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법으로서, 3차원 캐드 도면 내에서 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하는 단계, 선택된 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 각각 획득하는 단계, 선택된 한 쌍의 지점 및 경유 통로에 대한 각각의 3차원 위치 정보를 이용하여, 한 쌍의 지점 중 어느 하나로부터 경유 통로를 경유하여 한 쌍의 지점 중 다른 하나에 이르는 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 산출된 최단 거리의 3차원 경로를 따라 배관 라인을 생성하는 단계를 포함하는 배관 모델링 방법이 제공된다.
배관 모델링 방법은, 경유 통로는 복수로 선택되고, 한 쌍의 지점은 하나만 선택되며, 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 배관 라인을 생성하는 단계는, 복수의 경유 통로 각각에 대해 반복 수행되어, 서로 상이한 복수의 경유 통로를 각각 경유하면서 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인이 복수로 생성되며, 배관 라인을 생성하는 단계 이후에, 복수로 생성된 배관 라인 각각에 대하여 시공 비용을 예측하여 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
배관 모델링 방법은, 배관 라인을 생성하는 단계 이후에, 배관 라인이 장애물에 중첩되는 경우, 장애물과 중첩되는 배관 라인의 일부를 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 평행 이동시키고, 평행 이동된 배관 라인의 일부의 양단을 배관 라인의 나머지의 단부와 각각 연결하는 연결 배관을 추가 생성하여, 장애물을 회피하도록 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인을 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
배관 모델링 방법은, 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하는 단계 이후에, 선택된 경유 통로의 3차원 위치에 배관 라인을 지지하기 위한 배관 서포트를 생성하는 단계를 더 포함하고, 배관 라인을 생성하는 단계 이후에, 경유 통로를 경유하도록 생성되는 배관 라인의 개수 및 배관 라인을 구성하는 배관의 직경 중 적어도 어느 하나의 정보에 따라 연동하여 배관 서포트의 구조를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
배관 라인을 생성하는 단계 이후에, 경유 통로의 3차원 위치가 변화되는 경우, 변화된 경유 통로의 3차원 위치 정보를 획득하는 단계, 및 변화된 경유 통로의 3차원 위치 정보를 이용하여 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
3차원 캐드 도면 내에서 선택된 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서, 3차원 캐드 도면 내에서 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하는 단계, 선택된 경유 통로의 3차원 위치에 배관 라인을 지지하기 위한 배관 서포트를 생성하는 단계, 선택된 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 각각 획득하는 단계, 선택된 한 쌍의 지점 및 경유 통로에 대한 각각의 3차원 위치 정보를 이용하여, 한 쌍의 지점 중 어느 하나로부터 경유 통로를 경유하여 한 쌍의 지점 중 다른 하나에 이르는 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 산출된 최단 거리의 3차원 경로를 따라 배관 라인을 생성하는 단계를 포함하는 배관 모델링 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
배관 모델링 방법은, 경유 통로는 복수로 선택되고, 한 쌍의 지점은 하나만 선택되며, 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 배관 라인을 생성하는 단계는, 복수의 경유 통로 각각에 대해 반복 수행되어, 서로 상이한 복수의 경유 통로를 각각 경유하면서 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인이 복수로 생성되며, 배관 라인을 생성하는 단계 이후에, 복수로 생성된 배관 라인 각각에 대하여 시공 비용을 예측하여 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
배관 모델링 방법은, 배관 라인을 생성하는 단계 이후에, 배관 라인이 장애물에 중첩되는 경우, 장애물과 중첩되는 배관 라인의 일부를 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 평행 이동시키고, 평행 이동된 배관 라인의 일부의 양단을 배관 라인의 나머지의 단부와 각각 연결하는 연결 배관을 추가 생성하여, 장애물을 회피하도록 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인을 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
배관 모델링 방법은, 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하는 단계 이후에, 선택된 경유 통로의 3차원 위치에 배관 라인을 지지하기 위한 배관 서포트를 생성하는 단계를 더 포함하고, 배관 라인을 생성하는 단계 이후에, 경유 통로를 경유하도록 생성되는 배관 라인의 개수 및 배관 라인을 구성하는 배관의 직경 중 적어도 어느 하나의 정보에 따라 연동하여 배관 서포트의 구조를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
배관 라인을 생성하는 단계 이후에, 경유 통로의 3차원 위치가 변화되는 경우, 변화된 경유 통로의 3차원 위치 정보를 획득하는 단계, 및 변화된 경유 통로의 3차원 위치 정보를 이용하여 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 3차원 캐드 도면 내에 다수의 지점을 연결하는 배관 라인을 보다 효과적으로 모델링할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 모델링 방법을 나타낸 순서도.
도 2 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 모델링 방법을 나타낸 도면.
도 15 내지 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 모델링 방법의 배관 라인 수정 단계를 나타낸 도면
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 모델링 방법을 나타낸 순서도.
도 27 및 도 28은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 모델링 방법을 나타낸 도면.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 모델링 방법을 나타낸 순서도.
도 30 및 도 31은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 모델링 방법의 배관 라인 정렬 단계를 나타낸 도면.
도 32 및 도 33은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 모델링 방법의 배관 서포트 변경 단계를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 배관 모델링 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 3차원 캐드 도면 내에서 선택된 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법으로서, 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하고(S110), 선택된 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 획득하고(S120), 한 쌍의 지점 중 어느 하나로부터 경유 통로를 경유하여 한 쌍의 지점 중 다른 하나에 이르는 최단 거리의 3차원 경로를 산출하고(S130), 산출된 최단 거리의 3차원 경로를 따라 배관 라인을 생성하고(S140), 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인을 수정하는(S150) 각 단계에 따라 수행될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 3차원 캐드 도면 내에 경유 통로의 위치를 선택하고, 배관 라인이 이러한 경유 통로를 반드시 지나는 최단 거리의 경로를 갖도록 설계함으로써, 3차원 캐드 도면 내에 다수의 지점을 연결하는 배관 라인을 보다 효과적으로 모델링할 수 있다.
즉 본 실시예의 경우, 3차원 캐드 프로그램을 이용한 배관 라인의 모델링에 있어, 각 경로를 작업자(설계자)가 일일이 설정하는 것이 아니라, 경유 통로의 위치만을 선택함으로써 자동으로 최단 거리의 3차원 경로를 갖는 배관 라인을 모델링할 수 있으므로, 배관 설계를 위한 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
이하 도 1을 참조하여 본 실시예에 따른 배관 모델링 방법의 각 기능적 단계에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 3차원 캐드 도면 내에서 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득한다(S110). 작업자는 배관 라인이 경유할 위치로서 경유 통로를 지정하여 입력할 수 있다. 경유 통로의 위치는 3차원 캐드 도면 내에 3차원 좌표(x, t, z)로 획득될 수 있다.
이 경우 도 2에 도시된 바와 같이 경유 통로(12, 14, 16)는 복수로 선택될 수도 있으며, 이들 복수의 경유 통로(12, 14, 16)는 하나의 그룹으로 그룹핑되어 통합 관리될 수 있다. 이와 같이 경유 통로(12, 14, 16)가 복수로 지정되는 경우, 후술할 최단 거리의 3차원 경로는 그룹핑된 복수의 경유 통로(12, 14, 16)를 각각 경유하도록 수행될 수 있다. 이들 그룹은 경유 통로와 별개로 네이밍되어 관리될 수 있으며, 작업자는 이러한 그룹의 선택을 통해 다수의 경유 통로(12, 14, 16)을 일시에 지정할 수도 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 선택된 경유 통로(12, 14, 16)의 3차원 위치에는 배관 라인을 지지하기 위한 배관 서포트(122, 124, 126)가 생성될 수도 있다. 이와 같이 경유 통로(12, 14, 16)의 위치를 그대로 활용하여 배관 서포트(122, 124, 126)를 생성함으로써 배관 모델링을 위한 작업 시간을 더욱 단축할 수 있다.
다시 말해, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 3차원 캐드 도면의 선택된 각 지점에는 가상의 배관 서포트(122, 124, 126)가 생성될 수 있으며, 이러한 배관 서포트(122, 124, 126)의 각 3차원 위치는 경유 통로(12, 14, 16)로 선택되어 이용될 수 있다. 이러한 가상의 배관 서포트(122, 124, 126)는 작업자의 선택에 따라 실제 배관 서포트로서 활용될 수 있다.
그리고 본 실시예에 있어, 도 5에 도시된 바와 같이 파이프 랙 등과 같은 임의의 구조물을 생성하여 이 중 빔(beam)을 경유 통로(12, 14, 16)로 선택할 수도 있다. 이와 달리 경유 통로(12, 14, 16, 17, 18)는 도 6에 도시된 바와 같이 파이프 랙 등 구조물의 단(stair)에 지정될 수도 있다. 이 경우 해당 단(stair)은 그룹화될 수 있다.
또 한편, 상술한 바와 같이 작업자로부터 경유 통로(12, 14, 16)에 관한 정보를 입력받지 않고도, 주위의 경유 통로를 자동 검색하여 최단 경로를 형성할 수 있다. 또한 배관 라인을 생성하기 위한 사전 정보로 배관 라인의 속성 정보들, 예를 들면 라인 명칭, 두께 등을 의미하는 파이프 컴포넌트(Pipe Component), 두 지점의 장비와 노즐(Nozzle) 등을 입력해야만 되는데, 이런 정보를 사용자로부터 입력받지 않고도 배관 라인의 속성 정보를 획득할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같은 P&ID(piping and instrumentation diagram) 또는 Intelligent P&ID에는 모든 배관에 대한 정보가 입력되어 있으므로, 이러한 P&ID로부터 배관의 제반 정보를 획득하는 경우에는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 배관 라인(130)의 생성을 위한 지점을 선택하거나 배관의 속성을 입력할 필요 없이, P&ID의 배관 라인을 선택함으로써 모든 정보의 획득이 가능하다.
보다 구체적으로, 본 실시예의 경우 경유 통로(10)에 대한 정보를 획득한 이후, 그 경유 통로(10)의 3차원 위치에 배관 연결 통로(32, 34, 36, 38)가 설정될 수 있다.
먼저, 상술한 바와 같이 가상의 배관 서포트(120)가 생성되고 그 위치에 경유 통로(10)가 생성될 수 있다(도 10 참고). 기본적으로 이러한 배관 서포트(120)의 테이블에는 개수의 제한 없이 배관이 통과할 수 있고 통과하게 되는 배관의 개수에 따라 배관 서포트(120)의 형상이 변경될 수 있으며, 필요에 따라 2단, 3단 등으로 변경될 수 있다.
도 10과 같이 가상의 배관 서포트(120) 생성 이후 작업자에 의해 이를 통과할 배관의 사이즈와 개수가 지정되면, 도 11에 도시된 바와 같이 배관이 지나가는 배관 연결 통로(32, 34, 36, 38)가 시각적으로 형상화될 수 있다. 예를 들어 100, 150x2, 200으로 지정되는 경우 직경 100mm 1개, 150mm 2개, 200mm 1개의 배관이 통과하는 것으로 예측하여 도 11과 같은 배관 연결 통로(32, 34, 36, 38)를 생성하고 이를 형상화하게 된다. 이들 배관 연결 통로(32, 34, 36, 38)는 모델링 도중 작업자의 필요에 따라 수정될 수 있음은 물론이나, 지정된 사이즈와 개수의 배관만이 경유 통로(10)를 지나갈 수 있게 된다.
다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이 선택된 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 각각 획득한다(S120). 도 2에 도시된 바와 같이 3차원 캐드 도면은 배관 라인의 설치가 필요한 다수의 설비(112, 114)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 즉 3차원 캐드 도면 상에는 보일러, 탱크 등과 같이 유체 이송이 요구되는 설비(112, 114)가 서로 이격되도록 위치될 수 있다. 이러한 각 설비 중 배관의 연결이 요구되는 각 지점(116, 118)에 대한 위치 정보는 경유 통로(12, 14, 16)와 마찬가지로 3차원 좌표의 형태로 획득될 수 있다.
다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이 선택된 한 쌍의 지점 및 경유 통로에 대한 각각의 3차원 위치 정보를 이용하여, 한 쌍의 지점 중 어느 하나로부터 경유 통로를 경유하여 한 쌍의 지점 중 다른 하나에 이르는 최단 거리의 3차원 경로를 산출한다(S130).
즉 도 12에 도시된 바와 같이 배관의 양단부가 각각 연결되는 설비(112, 114) 중 한 쌍의 지점(116, 118), 그리고 경유 통로(12, 14, 16) 위치, 이들의 3차원 위치 좌표로부터 최단 거리의 경로를 산출하는 단계로서, 본 단계가 수행됨에 따라 설비(112, 114)의 한 쌍의 지점(116, 118)을 연결하면서 경유 통로(12, 14, 16)를 경유하는 최단 거리의 3차원 경로가 도출될 수 있다.
여기서, 최단 거리의 3차원 경로는, 3차원 캐드 도면 내에서 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 연장되는 다수의 단위 경로의 조합으로 이루어질 수 있다. 다수의 설비를 포함하는 시설물의 전체적인 배관 설계 측면에서 비용, 안전, 유지 보수를 고려하여, 설비의 한 쌍의 지점을 연결하는 3차원 경로는 x축, y축 또는 z축 방향과 나란하게만 형성될 수 있으며, xy, yz, zx 평면 상에서 대각선 방향으로는 형성되지 않는다.
이와 같이 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 3차원 공간 내에서 최단 거리를 설정하는 방법은 이미 공지되어 다양한 분야에 활용되고 있는 것으로서, 예를 들어 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 경로를 진행하되 방향 전환을 최소화함으로써 최단 거리 설정이 가능하며, 이 밖에도 이와 상이한 규칙 및 설정에 따라 여러 가지로 변형되어 수행될 수 있으므로, 본 명세서에서는 이에 대한 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
한편, 최단 거리의 3차원 경로는 그 산출 결과가 3차원 캐드 도면 상에 표시되지 않을 수도 있으며, 도 3의 경우에도 최단 거리의 3차원 경로가 직접적으로 표현되어 있지 않고 배관 라인(130)만 표시되어 있으나, 작업자의 필요에 따라 최단 거리의 경로를 도면 상에 표시할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 산출된 최단 거리의 3차원 경로를 따라 배관 라인을 생성한다(S140). 예를 들어 배관 라인은 배관의 중심이 최단 거리의 3차원 경로에 위치하도록 생성될 수 있다. 그리고 이 경우 생성되는 배관 라인에는 직경, 두께, 재질 등과 같은 다양한 정보가 포함될 수 있다. 이러한 배관 사양에 관한 정보는 메모리에 기저장되어 있거나 작업자에 의해 사전에 입력될 수 있다.
한편, 도 12에 도시된 바와 같이 상술한 S110 단계에서 작업자에 의해 경유 통로(12, 14, 16)는 복수로 선택될 수 있으며, 이들 복수의 경유 통로(12, 14, 16)는 하나의 그룹으로 그룹핑되어 통합 관리될 수 있다.
이와 같이 경유 통로(12, 14, 16)가 복수로 지정되는 경우, 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계(S130)는, 최단 거리의 3차원 경로가 그룹핑된 복수의 경유 통로를 각각 경유하도록 수행되어, 하나의 배관 라인(130)이 복수의 경유 통로(12, 14, 16)를 모두 경유하도록 생성될 수 있다. 경유 통로(12, 14, 16)는 2개 또는 그 이상으로 지정될 수도 있다. 이 경우, 작업자의 경유 통로(12, 14, 16) 선택 순서에 무관하게 최단 거리의 3차원 경로가 생성되도록 3차원 경로는 각 경유 통로(12, 14, 16)를 경유하게 되며, 또한 경유 통로(12, 14, 16)는 3차원 경로가 최단 거리로 생성될 수 있도록 선택될 수 있어, 이에 따라 최단 거리의 생성을 위해서라면 복수의 경유 통로(12, 14, 16) 중 일부만을 선택적으로 경유하도록 3차원 경로가 생성될 수도 있다.
또 한편, 본 실시예의 경우, 상술한 3차원 경로 및 배관 라인(130)은 특정 설비(112, 114) 사이에만 형성되는 것이 아니라, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 기생성된 배관 라인(130)의 분기 라인(138)으로서도 생성될 수도 있다.
즉 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 기생성된 배관 라인(130) 중 어느 한 지점과 다른 설비(119)를 연결하기 위한 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인(138)이 생성될 수 있다. 이와 같이 본 실시예에 따른 배관 라인(130)은 설비(112, 114) 간을 연결하는 것은 물론이고 배관 라인(130)의 어느 한 지점 등 임의의 한 지점으로부터 이와 상이한 다른 한 지점(다른 배관 라인 또는 설비)으로의 연결을 위하여 생성될 수 있다.
다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인을 수정한다(S150). 이와 같은 수정 단계는 2가지 측면으로 나누어 설명할 수 있다.
우선, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이 생성된 배관 라인(130)의 경로 중 다른 설비, 구조물 등의 장애물(20)이 존재할 때 이를 회피하도록 배관 라인(130)이 수정될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 생성되는 배관 라인(130)이 장애물(20)에 중첩되는 경우, 도 16에 도시된 바와 같이, 장애물(20)과 중첩되는 배관 라인(130)의 일부를 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 평행 이동시키고, 도 17에 도시된 바와 같이, 평행 이동된 배관 라인(130)의 일부의 양단을 배관 라인(130)의 나머지의 단부와 각각 연결하는 연결 배관(140)을 추가 생성하여, 장애물(20)을 회피하도록 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인(130)을 수정할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 장애물(20)과 중첩되는 배관 라인(130)의 일부는 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 평행 이동되어 장애물(20)의 상하좌우에 위치될 수 있으며, 장애물(20)의 속성(설비 종류, 구조물 종류 등)에 따라 미리 설정된 거리만큼 장애물(20)로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이렇게 장애물(20)로부터 평행 이동되어 이격된 배관 라인(130)의 일부는 도 17에 도시된 바와 같이, 새롭게 생성되는 연결 배관(140)을 통해 기존 배관 라인(130)과 다시 연결될 수 있다.
이어서, 경유 통로의 위치 변화에 연동되어 배관 라인의 경로, 위치 정보가 업데이트 될 수 있다.
도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 작업자의 위치 입력/수정에 따라 경유 통로(14)의 3차원 위치가 변화되는 경우, 변화된 경유 통로(14)의 3차원 위치 정보를 획득하고, 이와 같이 변화된 경유 통로(14)의 3차원 위치 정보를 이용하여 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인(132, 134, 136)을 갱신할 수 있다. 이러한 배관 라인(132, 134, 136)의 갱신은, 변동된 경유 통로를 3차원 위치 좌표를 획득한 뒤, 상술한 S120, S130, S140 단계를 순차적으로 수행하여 이루어질 수 있다.
또한, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 다수의 경유 통로(12, 14, 16)으로 구성된 그룹 A에서 다수의 경유 통로(11, 13, 15)로 구성된 그룹 B로 선택 정보를 변경하는 경우에도, 변화된 경유 통로(11, 13, 15)의 그룹 B의 3차원 위치 정보를 획득하고, 이에 대응되도록 최단 거리의 3차원 경로 및 배관 라인(132, 134)을 갱신할 수 있다.
본 실시예의 경우 경유 통로의 위치를 사후적으로 변경하더라도 이에 연동되어 기생성되었던 3차원 경로 및 배관 라인의 3차원 위치 정보가 업데이트되어 수정되므로 초기 모델링된 배관 라인의 수정 작업이 단시간에 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.
한편, 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 배관 서포트(120) 상에 단을 추가하여 배관 라인(132, 134)의 위치를 필요에 따라 변경시킬 수도 있으며, 이러한 경우에도 배관 라인(132, 134)의 배관 서포트(120)에 대한 위치 이동에 연동하여 전체적인 배관 라인(132, 134)의 경로가 자동으로 업데이트되어 변동될 수 있다.
그리고 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 배관 서포트(120)를 통과하는 배관 라인(132, 134, 136, 138)의 위치를 서로 변경시킬 수도 있으며, 이러한 경우에도 전체적인 배관 라인(132, 134, 136, 138)의 경로가 자동으로 업데이트되어 변동될 수 있다.
다음으로, 도 26을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 모델링 방법에 대해 설명하고자 한다.
본 실시예에 따르면, 도 26에 도시된 바와 같이 3차원 캐드 도면 내에서 선택된 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법으로서, 복수의 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 복수의 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하고(S210), 선택된 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 획득하고(S220), 복수의 경유 통로를 각각 경유하면서 한 쌍의 지점을 연결하는 최단 거리의 3차원 경로를 각각 산출하고(S230), 산출된 최단 거리의 3차원 경로를 따라 복수의 배관 라인을 생성하고(S240), 복수로 생성된 배관 라인 각각에 대하여 시공 비용을 예측하여 제공하는(S250) 각 단계에 따라 수행될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 배관 라인의 모델링시 여러 경로를 따른 다양한 케이스를 비교/판단할 수 있으므로, 배관 시공에 따른 경제성을 최대한 높일 수 있다.
도 26에 따른 실시예의 경우, 도 27에 도시된 바와 같이 배관 라인(132, 134, 136)이 연결될 한 쌍의 지점(116, 118)은 동일하게 유지하고 경유 통로(미도시)를 상이한 3차원 위치 좌표에 복수로 지정하여, 동일한 한 쌍의 지점(116, 118) 사이에 다수의 배관 라인(132, 134, 136)을 설정하고 이를 통해 도 11과 같은 최적의 배관 라인(132)을 선택할 수 있는 배관 모델링 방법에 관한 것으로, 이하 전술한 실시예와 차이점을 중심으로 각 기능적 단계를 설명하도록 한다.
먼저, 도 26에 도시된 바와 같이 경유 통로(미도시)는 상이한 위치에 복수로 선택되고(S210), 다수의 설비 중 한 쌍의 지점(116, 118)은 하나만 선택될 수 있다(S220). 그리고 이러한 상태에서 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 배관 라인을 생성하는 단계는, 복수의 경유 통로 각각에 대해 반복 수행되어, 서로 상이한 복수의 경유 통로(미도시)를 각각 경유하면서 한 쌍의 지점(116, 118)을 연결하는 배관 라인(132, 134, 136)이 복수로 생성될 수 있다(S230, S240).
이어서, 도 26에 도시된 바와 같이 복수로 생성된 배관 라인 각각에 대하여 시공 비용을 예측하여 제공한다(S250). 즉 경제성 등을 고려하여 도 26의 좌측 상단에 나타난 바와 같이 최적의 3차원 경로 및 이에 따른 배관 라인을 추천하는 것으로, 시공 비용의 예측에는 배관 라인의 길이, 엘보(elbow)의 개수, 배관의 직경, 두께 등이 함께 고려될 수 있다. 작업자는 이와 같은 예측 데이터를 기초로 하여 도 27과 같이 최적의 배관 라인(132)을 모델링할 수 있게 된다.
다음으로, 도 29를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 모델링 방법에 대해 설명하고자 한다.
본 실시예에 따르면, 도 29에 도시된 바와 같이 3차원 캐드 도면 내에서 복수로 선택된 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법으로서, 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하고(S310), 선택된 경유 통로의 3차원 위치에 배관 서포트를 생성하고(S320), 복수로 선택된 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 획득하고(S330), 하나의 경유 통로를 각각 경유하면서 복수로 선택된 한 쌍의 지점을 각각 연결하는 최단 거리의 3차원 경로를 각각 산출하고(S340), 산출된 최단 거리의 3차원 경로를 따라 배관 라인 생성하고(S350), 복수의 배관 라인 중 적어도 어느 하나를 3차원 위치 이동시켜 복수의 배관 라인을 중첩 없이 정렬하고(S360), 하나의 경유 통로를 경유하도록 생성되는 배관 라인의 개수/배관의 직경에 연동하여 배관 서포트 구조를 변경하는(S370) 각 단계에 따라 수행될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 도 30 및 도 31에 도시된 바와 같이 동일한 경유 통로(10)를 통과하는 배관 라인(132, 134, 136)이 중첩되지 않도록 자동 정렬하고, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 경유 통로(10)를 지나가는 배관 라인(132, 134)의 개수, 배관 직경 등에 따라 배관 서포트(120)의 구조를 자동으로 업데이트함으로써, 배관 모델링의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 29에 따른 실시예의 경우, 중첩되는 배관 라인의 자동 정렬 및 배관 라인의 개수 등에 따른 배관 서포트의 자동 업데이트가 가능한 배관 모델링 방법에 관한 것으로, 이하 전술한 실시예와 차이점을 중심으로 각 기능적 단계를 설명하도록 한다.
먼저, 경유 통로는 하나만 선택되고(S310), 다수의 설비 중 한 쌍의 지점은 복수로 선택될 수 있다(S330). 그리고 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 각각 획득하는 단계, 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 배관 라인을 생성하는 단계는, 복수의 한 쌍의 지점 각각에 대해 반복 수행되어, 도 30에 도시된 바와 같이 하나의 경유 통로(10)를 경유하는 배관 라인(132, 134, 136)이 복수로 생성될 수 있다(S330 내지 S350).
이어서, 복수로 생성된 배관 라인(132, 134, 136)의 적어도 일부가 경유 통로(10)에서 중첩되는 경우, 도 30에 도시된 바와 같이 복수의 배관 라인 중 적어도 어느 하나를 3차원 위치 이동시켜 복수의 배관 라인(132, 134, 136)을 서로 중첩 없이 정렬시킨다(S360). 즉 동일한 경유 통로(10)를 다수의 배관 라인(132, 134, 136)이 통과하는 경우 이를 자동으로 정렬하여 재배치하는 것으로서, 이와 같은 자동 정렬 기능으로 인해 작업자는 보다 효과적으로 배관 모델링이 가능하게 된다.
나아가, 본 실시예에 따르면 도 31에 도시된 바와 같이 복수의 배관 라인(132, 134, 136)의 간격을 조절하여 이들을 재정렬할 수도 있다.
한편, 도 32 및 도 33에 도시된 바와 같이 경유 통로의 3차원 위치에 배관 라인(132, 134)을 지지하기 위한 배관 서포트(120)를 생성할 수 있으며(S320), 그리고 배관 라인(132, 134)을 생성하는 단계 이후에, 경유 통로를 경유하도록 생성되는 배관 라인(132, 134)의 개수 및 배관 라인을 구성하는 배관의 직경 중 적어도 어느 하나의 정보에 따라 연동하여 배관 서포트(120)의 구조를 기설정된 규칙에 따라 변경할 수 있다(S370).
이와 같이 경유 통로를 지나가는 배관 라인(132, 134)의 개수, 배관 직경 등의 정보에 따라 배관 서포트(120)의 종류를 기설정된 정보에 따라 자동으로 업데이트함으로써, 작업자가 배관 라인(132, 134) 수정시마다 별도로 배관 서포트(120)를 수정할 필요가 없게 되므로, 배관 모델링이 보다 효율적으로 진행될 수 있다.
한편, 전술한 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.
또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 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. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10, 12, 14, 16, 17, 18: 경유 통로
20: 장애물
32, 34, 36, 38: 배관 연결 통로
112, 114, 119: 설비
116, 118: 한 쌍의 지점
120, 122, 124, 126: 배관 서포트
130, 132, 134, 136, 138: 배관 라인
140: 연결 배관

Claims (10)

  1. 3차원 캐드 도면 내에서 선택된 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법으로서,
    3차원 캐드 도면 내에서 상기 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하는 단계;
    상기 선택된 상기 경유 통로의 3차원 위치에 상기 배관 라인을 지지하기 위한 배관 서포트를 생성하는 단계;
    상기 선택된 상기 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 각각 획득하는 단계;
    상기 선택된 상기 한 쌍의 지점 및 상기 경유 통로에 대한 각각의 3차원 위치 정보를 이용하여, 상기 한 쌍의 지점 중 어느 하나로부터 상기 경유 통로를 경유하여 상기 한 쌍의 지점 중 다른 하나에 이르는 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 최단 거리의 3차원 경로를 따라 상기 배관 라인을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 경유 통로는 복수로 선택되고,
    상기 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 상기 배관 라인을 생성하는 단계는, 복수의 상기 경유 통로 각각에 대해 반복 수행되어, 서로 상이한 복수의 상기 경유 통로를 각각 경유하면서 상기 한 쌍의 지점을 연결하는 상기 배관 라인이 복수로 생성되며,
    상기 배관 라인을 생성하는 단계 이후에,
    복수로 생성된 상기 배관 라인 각각에 대하여 시공 비용을 예측하여 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 시공 비용을 예측하여 제공하는 단계는,
    상기 배관 라인의 길이, 상기 배관 라인을 구성하는 배관의 직경과 두께, 및 상기 배관 라인에 설치되는 엘보(elbow)의 개수를 기준으로 시공 비용을 예측하는 단계; 및
    예측된 상기 배관 라인의 시공 비용에 따라 경제성을 예측하여 최적의 배관 라인을 추천하는 단계를 포함하는, 배관 모델링 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배관 라인을 생성하는 단계 이후에,
    상기 배관 라인이 장애물에 중첩되는 경우, 상기 장애물과 중첩되는 상기 배관 라인의 일부를 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 평행 이동시키고, 평행 이동된 상기 배관 라인의 일부의 양단을 상기 배관 라인의 나머지의 단부와 각각 연결하는 연결 배관을 추가 생성하여, 상기 장애물을 회피하도록 상기 최단 거리의 3차원 경로 및 상기 배관 라인을 수정하는 단계를 더 포함하는 배관 모델링 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배관 라인을 생성하는 단계 이후에,
    상기 경유 통로를 경유하도록 생성되는 상기 배관 라인의 개수 및 상기 배관 라인을 구성하는 배관의 직경 중 적어도 어느 하나의 정보에 따라 연동하여 상기 배관 서포트의 구조를 변경하는 단계를 더 포함하는 배관 모델링 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배관 라인을 생성하는 단계 이후에,
    상기 경유 통로의 3차원 위치가 변화되는 경우, 변화된 상기 경유 통로의 3차원 위치 정보를 획득하는 단계; 및
    변화된 상기 경유 통로의 3차원 위치 정보를 이용하여 상기 최단 거리의 3차원 경로 및 상기 배관 라인을 갱신하는 단계를 더 포함하는 배관 모델링 방법.
  6. 3차원 캐드 도면 내에서 선택된 한 쌍의 지점을 연결하는 배관 라인을 모델링하기 위한 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서,
    3차원 캐드 도면 내에서 상기 배관 라인이 경유할 위치로 선택된 경유 통로에 대한 3차원 위치 정보를 획득하는 단계;
    상기 선택된 상기 경유 통로의 3차원 위치에 상기 배관 라인을 지지하기 위한 배관 서포트를 생성하는 단계;
    상기 선택된 상기 한 쌍의 지점에 대한 3차원 위치 정보를 각각 획득하는 단계;
    상기 선택된 상기 한 쌍의 지점 및 상기 경유 통로에 대한 각각의 3차원 위치 정보를 이용하여, 상기 한 쌍의 지점 중 어느 하나로부터 상기 경유 통로를 경유하여 상기 한 쌍의 지점 중 다른 하나에 이르는 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 최단 거리의 3차원 경로를 따라 상기 배관 라인을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 경유 통로는 복수로 선택되고,
    상기 최단 거리의 3차원 경로를 산출하는 단계, 및 상기 배관 라인을 생성하는 단계는, 복수의 상기 경유 통로 각각에 대해 반복 수행되어, 서로 상이한 복수의 상기 경유 통로를 각각 경유하면서 상기 한 쌍의 지점을 연결하는 상기 배관 라인이 복수로 생성되며,
    상기 배관 라인을 생성하는 단계 이후에,
    복수로 생성된 상기 배관 라인 각각에 대하여 시공 비용을 예측하여 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 시공 비용을 예측하여 제공하는 단계는,
    상기 배관 라인의 길이, 상기 배관 라인을 구성하는 배관의 직경과 두께, 및 상기 배관 라인에 설치되는 엘보(elbow)의 개수를 기준으로 시공 비용을 예측하는 단계; 및
    예측된 상기 배관 라인의 시공 비용에 따라 경제성을 예측하여 최적의 배관 라인을 추천하는 단계를 포함하는, 배관 모델링 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 배관 라인을 생성하는 단계 이후에,
    상기 배관 라인이 장애물에 중첩되는 경우, 상기 장애물과 중첩되는 상기 배관 라인의 일부를 x축, y축 또는 z축 방향을 따라 평행 이동시키고, 평행 이동된 상기 배관 라인의 일부의 양단을 상기 배관 라인의 나머지의 단부와 각각 연결하는 연결 배관을 추가 생성하여, 상기 장애물을 회피하도록 상기 최단 거리의 3차원 경로 및 상기 배관 라인을 수정하는 단계를 더 포함하는 배관 모델링 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 배관 라인을 생성하는 단계 이후에,
    상기 경유 통로를 경유하도록 생성되는 상기 배관 라인의 개수 및 상기 배관 라인을 구성하는 배관의 직경 중 적어도 어느 하나의 정보에 따라 연동하여 상기 배관 서포트의 구조를 변경하는 단계를 더 포함하는 배관 모델링 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 배관 라인을 생성하는 단계 이후에,
    상기 경유 통로의 3차원 위치가 변화되는 경우, 변화된 상기 경유 통로의 3차원 위치 정보를 획득하는 단계; 및
    변화된 상기 경유 통로의 3차원 위치 정보를 이용하여 상기 최단 거리의 3차원 경로 및 상기 배관 라인을 갱신하는 단계를 더 포함하는 배관 모델링 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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