KR20170095743A - 전통 목조 건축물을 위한 ifc 기반 정보 모델링 장치 및 방법 - Google Patents

전통 목조 건축물을 위한 ifc 기반 정보 모델링 장치 및 방법 Download PDF

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KR20170095743A
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경일대학교산학협력단
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Abstract

전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 방법이, 전통 목조 건축물을 이루는 건축 부재에 대한 형상 리소스, 특성 리소스 및 결합 리소스들 수집하고, 수집된 리소스 정보들을 저장 및 관리가 가능한 정보 형식으로 구분하는 리소스 정보 수집 단계; 구분된 상기 리소스 정보들을 각각 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 저장하는 데이터 저장 단계; 영조법식의 전통 목조 건축물의 양(칸), 건(모듈) 및 조(조합)를 나타내는 정보들을 각각 대응되는 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 생성하는 데이터 생성 단계; 및 상기 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect를 통해 전달되는 정보들을 IFC를 지원하는 BIM 소프트웨어에 전달하여 전통 목조 건축물의 정보를 공유 및 활용하는 데이터 공유 및 활용 단계를 포함할 수 있다.

Description

전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 장치 및 방법{IFC-Based data Modeling apparatus and method for Traditional Wooden Buildings}
본 발명은 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전통 목조 건축물에 BIM을 적용할 수 있는 영조법식 기반의 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 장치 및 방법에 관한 것이다.
한국의 전통 건축은 역사적·문화적으로 중국의 건축과 함께 발전해 왔으며 중국 건축의 영향을 받았으면서도 고유한 한국의 미를 유지 발전시켜 왔다. 한국의 전통 목조건축 기법 등의 정보는 주로 건물을 짓는 데 관여하는 장인과 장인 사이에 도제간의 구전으로 전해져 오기 때문에 기록으로는 잘 찾아볼 수가 없다. 공사를 할 때 따라야 하는 구체적인 기법과 공법에 관한 규범, 즉 영건과 관련된 규범에 관한 기록이 없고 다만 의궤가 있어서 일부 건물이 어떤 과정으로 조영하였는지에 대한 것만 알 수 있었다.
시대에 따라 기록매체가 변하듯 건축의 기록방식도 시대에 따라 바뀌고 있다. 최근에는 설계, 시공뿐만 아니라 운영, 관리 등에도 BIM(Building Information Modeling, 건축 정보 모델링)을 점점 도입하고 있으며 정부에서도 적극 유도하고 있다. 건축 분야의 정보 관리 및 제반 업무의 디지털화로 인해 현대 건축물을 건설하고 관리하는 데에 전 생애주기 관리에 적합한 BIM을 적용하는 것은 당연한 것이며, 또한 전통건축도 건축분야 중 하나가 될 수 있다. 그러므로 전통 목조 건축물을 보수, 복원, 보존하는 데에도 BIM과 디지털기술을 도입해서 적용하는 것이 바람직할 수 있다.
또한 전통 목조 건축에 대한 고증 자료뿐만 아니라 보존 관리 과정에서 발생하는 정보들이 잘못 전해지거나 소실되는 일이 많아 예부터 전해지는 그대로를 보존하는 데에 차질이 발생될 수 있다. 따라서 전통 목조건축의 건축규범서와 같은 통합 데이터를 관리하는 체계가 요구되며 향후 전통 목조건축 분야에 통합 건축정보모델링(BIM)의 표준 포맷인 IFC를 기반으로 전통 목조건축물에 활용하여 설계 도면상에 발생하는 생애 주기와 관련 정보를 모두 표현하여 정보의 효율적인 관리 및 공유가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
한국 목조건축에 BIM을 적용하는 방안을 모색한 연구는 최근에 이루어지고 있으나 방안만을 제시할 뿐 실제로 전통 목조건축에 적합한 프레임개발이나 다양한 모델에 사용할 수 있는 프레임을 이용하여 분석한 사례도 부족하다. 이런 이유로 현대의 AEC (Architecture, Engineering, Construction)산업과 비교하여 실무도입이 저해되고 활용도가 떨어질 수 있다. 따라서 전통 목조 건축물에 성공적인 BIM도입을 위해서는 전통 건축물의 기준이 될 수 있는 영조법식을 연구하고 전통 목조건축에 객체 정보 표준화를 위한 IFC 프레임워크의 개발 및 적용할 필요성이 있다.
본 발명은 전통 목조 건축물에 BIM을 적용할 수 있는 영조법식 기반의 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 방법은, 전통 목조 건축물을 이루는 건축 부재에 대한 형상 리소스, 특성 리소스 및 결합 리소스들 수집하고, 수집된 리소스 정보들을 저장 및 관리가 가능한 정보 형식으로 구분하는 리소스 정보 수집 단계; 구분된 상기 리소스 정보들을 각각 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 저장하는 데이터 저장 단계; 영조법식의 전통 목조 건축물의 양(칸), 건(모듈) 및 조(조합)를 나타내는 정보들을 각각 대응되는 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 생성하는 데이터 생성 단계; 및 상기 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect를 통해 전달되는 정보들을 IFC를 지원하는 BIM 소프트웨어에 전달하여 전통 목조 건축물의 정보를 공유 및 활용하는 데이터 공유 및 활용 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 장치는, 전통 목조 건축물을 이루는 건축 부재에 대한 형상 리소스, 특성 리소스 및 결합 리소스들 수집하고, 수집된 리소스 정보들을 저장 및 관리가 가능한 정보 형식으로 구분하는 리소스 정보 수집부; 구분된 상기 리소스 정보들을 각각 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 저장하는 데이터 저장부; 영조법식의 전통 목조 건축물의 양(칸), 건(모듈) 및 조(조합)를 나타내는 정보들을 각각 대응되는 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 생성하는 데이터 생성부; 및 상기 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect를 통해 전달되는 정보들을 IFC를 지원하는 BIM 소프트웨어에 전달하여 전통 목조 건축물의 정보를 공유 및 활용하는 데이터 공유 및 활용부를 포함할 수 있다.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 실제 BIM업무프로세스와 IFC모델링 구현방식을 적용하면서 영조법식에서 나타난 부재제작, 결합, 확장의 의미인 건, 조, 양 체계를 이용하여 전통 목조건축에 IFC를 적용하기 위한 프레임워크를 생성할 수 있다. 또한 현대 건축물을 기준으로 개발된 IFC를 전통 목조건축에 적용하기 위한 프로세스를 통해 BIM도입의 저해요인을 해소할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 IFC 적용을 위하여 IFC에서 요구하는 3차원모델링방식과 전통 목조 건축의 부재 구현 방식을 상위기준에서 비교하여 IFC 기반의 전통 목조건축물의 프레임워크를 생성할 수 있다.
또한 영조법식에서 나타난 위계와 표준을 적용하기 위하여 조와 건을 도입하여 전통 목조건축과 비교하면서 IFC스키마에서 요구하는 분류체계에 도입할 수 있다. 이런 프레임워크 생성 방법은 프로젝트마다 정해지지 않은 분류체계나 실무자마다 다른 실무표준으로 시간과 비용이 낭비되는 것을 방지할 수 있고 전통 목조건축을 최소의 IFC 국제표준체계로 도입될 수 있다. 즉, 전통 목조건축의 라이브러리 분류체계를 객체 기반으로 분류하여 BIM체계로 사용할 수 있으며, 재사용할 수 있다.. 또한 전통 목조문화재산업에서 공유할 수 있는 IFC 프레임워크와 BIM의 목적에 맞도록 쓸 수 있는 표준 분류명칭과 코드를 제공하여 표준 분류체계를 확보할 수 있고 이를 토대로 건설 산업과 다른 산업에서도 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전통 목조건축의 BIM 업무 프로세서를 도시하는 도면이다.
도 2는 IFC에 요구되는 데이터 계층의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3 및 도 4는 3차원 데이터 모델을 구성하는 방법의 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 영조법식 기반의 프레임워크 프로세서를 도시하는 도면이다.
도 6은 IFC(IFC4 layered architecture)에서 건축 형상, 관계, 특성 추출 특성을 도시하는 도면이다.
도 7은 도 6과 같은 각 계층의 세부 스키마에 대한 정의를 나타내는 테이블이다.
도 8은 IFC의 건축 체계와 요소를 도시하는 도면이다.
도 9는 IFT 요소(element)의 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 IFC 요소에서 건축과 관련된 IfcBuildingElement의 구조를 도시하는 도면이다.
도 11은 IfcPropertySet의 세부 항목 구조를 도시하는 도면이다.
도 12는 IfcRelConnects 요소의 구조를 도시하는 도면이다.
도 13은 IFC RelConnectsElements의 요소의 구조를 도시하는 도면이다.
도 14는 전통 목조건축의 부재 및 속성 정보의 예를 도시하는 도면이다.
도 15는 영조법식 전통 목조 건축의 건축 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 영조법식과 IFC 체계의 비교를 예시하는 테이블이다.
도 17은 영조법식과 IFC 건축 방식을 비교하기 위한 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 표준 로마자 변환 및 부재코드화의 예를 나타내는 테이블이다.
도 19는 부재명 및 부재관계를 이용한 부재코드화의 예를 나타내는 테이블이다.
도 20은 전통 목조건축의 부재분류 체계의 예를 도시하는 도면이다.
도 21a 및 도 21b는 전통 목조건축의 IFC 분류 체계를 적용한 예를 나타내는 테이블이다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전통목조건축의 IFC 프레임워크 생성 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 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 발명에서 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 발명에서, '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.
본 발명은 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반의 프레임 워크를 제공할 수 있다.
먼저 본 발명은 영조법식을 이용한 전통 목조건축의 IFC 적용방안 도출할 수 있다. 송대(宋代)에 건축 규범서로서 기록된 영조법식은 본문 내용을 5개 부분으로 구분하여 기술면서 그 중 제도 부분에서는 호채, 석작, 대목작, 소목작, 조작, 요작 등 공정 별로 그 내용을 기술하고 있다. 그리고 제29권～34권에 걸친 도양은 각종 부재와 지붕가구 등에 대해 자세하게 설명되어 있다. 영조법식이 작성되고 이용되었던 시기에 건축된 한국의 전통 목조건축은 장인과 장인간의 도제식 작업 환경에 건축되었다. 그러므로 전통 목조 건축물을 유지·복원하는 과정에서 장인과 장인간의 도제식 작업환경에서 발생한 설계도서와 시공현장의 문제점을 근본적으로 개선하려면 기존의 방식을 재검토하여 영조법식과 같은 우리 전통 목조건축의 기술 규범서의 제작이 필요하다. 이 기술 규범서는 IFC를 이용하여 국제 표준 정보 분류가 되도록 하고 꾸준히 보완하는 것이 중요할 수 있다. 이를 위하여 본 발명은 영조법식과 한국의 전통 목조건축의 IFC체계기반으로 전반적인 적용방안을 비교·도출할 수 있는 장치 및 방법을 제안한다.
두 번째로 본 발명은 전통 목조건축을 위한 IFC기반 표준프레임워크 개발을 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 전 세계적으로 건설정보는 CAD에서 BIM으로 변화되는 과정에서 전통 목조건축도 당연히 그러한 단계로 변하고 있다. 기존 단일 환경에서 통합다중 환경으로 넘어가게 되면 누적정보를 다른 산업과 호환해야 하므로 표준 프레임워크의 개념을 도입해야 하며 특히 BIM환경에서는 공통 포멧인 IFC의 도입은 필연적일 수 있다. 상대적으로 취약한 전통 목조건축의 경우도 국가나 사회 전반적으로 프레임워크를 이용해서 정보를 다루는 것이 중요한 사안으로 판단된다. 본 발명은 전통 목조건축에 필요한 IFC기반 적용 프로세스와 IFC기반의 표준프레임워크 장치 및 방법을 제안한다.
세 번째로 본 발명은 IFC 기반의 전통 목조건의 프레임워크를 사용할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 프레임워크의 현실적인 적용은 시간과 노력이 많이 요구되므로 접근이 쉬운 실제적인 사용 방안이 필요하다. 다시 말하면, BIM을 국내 전통건축분야에 도입하기 위해서는 실무에서의 저해요인을 감소시켜야 하며, 이를 프레임워크의 적용 사례를 통해 타당성을 검토하여야 한다. 국내 환경에 맞도록 전통 목조건축의 부재명을 정리하고 로마자로 변환하여 사용목적에 맞게 부재별 코드를 제작하면 다른 산업분야에서의 활용을 촉진할 수 있다. 국내 상황을 국제표준체계에 반영하여 국제표준을 개발할 때 국가와 민간의 협력이 필요할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 전통 목조 건축물에 BIM 업무 프로세스와 IFC 모델링 구현방식을 적용할 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 다양한 실시예들은 영조법식에서 나타난 부재제작, 결합, 확장의 의미인 ‘건’, ‘조’, ‘양’ 체계를 이용하여 전통 목조건축에 IFC를 적용하기 위한 프레임워크를 제안한다. 또한 본 발명의 다양한 실시예들은 현대 건축물을 기준으로 개발된 IFC를 전통 목조건축에 적용하기 위한 프로세스를 통해 BIM도입의 저해요인을 해소할 수 있는 접근방법을 제안한다. IFC 적용을 위하여 IFC에서 요구하는 3차원모델링방식과 전통 목조건축의 부재 구현 방식을 상위기준에서 비교하여 프레임워크의 개발프로세스를 제시하고 프레임워크를 개발할 수 있다.
영조법식에서 나타난 위계와 표준을 적용하기 위하여 ‘조’와 ‘건’을 도입하여 전통 목조건축과 비교하면서 IFC스키마에서 요구하는 분류체계에 도입할 수 있다. 이렇게 하면, 프로젝트마다 정해지지 않은 분류체계나 실무자마다 다른 실무표준으로 시간과 비용이 낭비되는 것을 방지할 수 있고, 전통 목조건축을 최소의 IFC 국제표준체계로 도입할 수 있다. 일반적인 라이브러리 분류체계의 경우 객체기반이 아니라 도면 및 문서기반으로 되어 있고, 현대 건축물에서 사용되는 업무를 전제로 개발되어 있어 BIM체계에서 사용하기에는 불편하며, 재사용의 어려움이 있을 수 있다. 따라서 최소의 IFC 프레임워크를 제시하고 적용 타당성을 검증하고 내용을 보완하는 것이 중요할 수 있다. 또한 전통 목조 건축에서 발생하는 모든 정보와 관련 자료가 표준화되기는 현실적인 어려움이 있을 수 있따. 따라서 전통 목조 건축 산업에서 공유할 수 있는 IFC프레임워크와 BIM의 목적에 맞도록 쓸 수 있는 최소의 부재명칭과 분류코드를 제시한다. 이러한 표준 분류명칭과 코드를 마련함으로써 표준 분류체계를 확보할 수 있고 이를 토대로 건설 산업과 다른 산업에서도 사용할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전통 목조건축의 BIM 업무 프로세서를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, BIM을 적용하여 건축물을 표현하기 위해서는 기하, 위상, 객체, 지식 정보들이 있어야 하며, 이런 정보들을 형상으로 만들기 위해 디지털화해야 한다. 디지털 모델을 모든 사람들이 볼 수 있도록 문자, 그래픽, 시각효과 등 다양한 기법으로 일정한 형태로 나타나야 한다. BIM에 적합한 디지털 모델을 일정하게 만들기 위해서는 내·외부적인 업무프로세스가 있어야 한다.
BIM 업무 프로세스에 대하여 살펴보면, 자료수집, 업무 분개, 라이브러리제작, 데이터 구현, 산출 및 자료정리로 되어 있다. 자료수집단계는 기존 자료에 대한 수집으로 2D, 3D, 문서, 3D스캔자료, 이미지자료 등이 있다. 업무 분개단계는 업무를 수행하기 위해 시설, 장비, 인력에 대한 분개로 서버와 협업에 대한 부분이다. 라이브러리 구현은 주로 사용되는 부재에 대한 재사용을 위한 라이브러리를 제작하여 서버에 올려 공동으로 사용하는 단계이다. 데이터 구현은 공동 부재 외에 스캔자료나 사진자료, 현장답사를 통해 전통 목조건축에 적합한 모델작업과 정보입력의 단계이다. 산출 및 자료정리는 많은 사람들이 사용하고 적용할 수 있도록 문서화하고 계층구조를 적용하는 단계이다.
도 1에 도시된 바와 같은 BIM 업무프로세스를 통해 다음과 같이 전통 목조건축에 BIM을 적용할 수 있다. 첫째 BIM적용 전에 전통 목조건축의 분류 체계 및 관련 정보들을 정리하고, 관련 정보를 파악한 후 이것들을 분류체계에 맞추어 모델링을 한 후, 앞의 단계를 통해 만든 BIM 모델을 전통 목조건축에 맞도록 수정 및 보완할 수 있다. .
도 2는 IFC에 요구되는 데이터 계층의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하여, 1) IFC 데이터 계층 구조를 살펴보면, IFC 적용을 위한 모델링 개발은 주로 3차원 데이터를 이용할 수 있으며, 이에 적합한 모델을 구현하기 위해서는 IFC에서 요구하는 전체적인 계층구조와 그 구조를 파악하고 IFC에서 요구하는 모델 제작에 대한 이해가 필요하다.
도 2의 계층 구조에서 보이는 각 항목은 단일 객체로 각 객체는 Parents(부모) 객체에서 속성을 Inherit(상속)받고 새로운 속성을 추가할 수 있다. IFC에서 데이터모델은 Core layer, Interoperability layer, Domain layer, Resource layer의 4가지로 스키마(schema)로 구성될 수 있다. Domain layer(도메인스키마)(210)는 가장 상위 계층으로, 특정 제품, 프로세스 또는 전문화된 분야의 객체 요소를 포함한 스키마를 가지며, 이것들은 일반적으로 내부 도메인 교환 및 정보 공유를 위해 활용되는 개체 정의를 포함할 수 있다. Interoperability layer(상호운용 스키마)(220)는 Domain layer(도메인스키마)(210)의 하위 층으로, 일반적으로 제품, 프로세스 또는 여러 분야에 걸쳐 사용되는 특정 자원의 개체 정의를 포함하는 스키마를 가지고, 일반적으로 그 정의는 도메인 간 교환 및 구성 정보의 공유를 위해 이용될 수 있다. Core layer(핵심스키마)(230)는 Interoperability layer(상호운용 스키마)(220)의 하위 층으로, 가장 일반적인 개체 정의를 포함하는 커널 스키마와 확장된 코어스키마를 가지며, 모든 개체들은 코어 층에서 정의되거나 고유 ID와 선택적인 소유자와 히스토리 정보를 넘어서 전달할 수 있다. Resource layer(자원스키마)(240)는 최하층으로 리소스 정의를 담고 있는 모든 개별 스키마를 가지며, 이러한 정의는 전반적으로 고유 식별자를 포함하지 않으며, 더 높은 계층에서 정의된 독립개체로 사용될 수 없다.
상기 각 계층구조(210, 220, 230, 240)는 상층의 클래스가 하층의 클래스를 참조 할 수 있도록 되어 있다. 이러한 데이터 계층구조는 데이터개발을 쉽게 하고 모델개발자에게 기준을 제시하여 BIM의 핵심인 데이터의 상호운용성과 협업에 사용할 수 있다. 예를 들면 자원스키마(240)에 포함된 리소스(Geometric Resource)는 상위의 핵심스키마(230), 상호운용스키마(220), 도메인스키마(210)에서 사용가능하고 추가될 수 있다.
도 3 및 도 4는 3차원 데이터 모델을 구성하는 방법의 예를 도시하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 IFC 기준 3차원모델을 구현하는 방법을 살펴보면, IFC에서 요구하는 3차원모델 제작 방식은 IFC4 Official Release 문서 중 IfcGeometricModelResource에서 정의하고 있으며, 그 방식은 하기와 같은 8가지가 될 수 있다.
1. data describing the precise geometric form of threedimensional solid objects; 3차원 솔리드 객체들의 정확한 기하학적 형태를 나타내는 데이터
2. constructive solid geometry (CSG) models; 솔리드 모델: 기하학적 모델로 처음에 주어지는 기본 형상을 Boolean에 의해 조절
3. definition of half-spaces; 2개로 분할되는 3차원객체에 대한 정의
4. creation of solid models by sweeping operations; 스위핑에 의해 생성된 솔리드 모델
5. manifold boundary representation (brep) models; B-rep모델로 솔리드 모델보다 많은 기능을 가짐. extrusion (or sweeping), chamfer, blending, drafting, shelling, tweaking, boolean 등으로 모델구현
6. surface models; 서피스 모델-컨트롤 포인트로 면을 조절
7. tessellated models; 폴리곤 모델-개별 점과 면을 조절
8. geometric sets; 기하학적 설정
이외에도 IfcBuildingElement에서 21가지의 최하위 부재의 형식을 정의하고 있다.3차원 데이터모델을 구성하는 세부사항을 살펴보면 크게 2가지 방식으로 나타낼 수 있다.
첫 번째는 도 3에 도시된 바와 같이, 1개 이상의 스케치된 단면형상(Profile)을 이용하여 돌출(Extrude)시키는 방식으로 표현하는 방식이 될 수 있다. 즉, 첫 번째 방식은 3차원모델을 만들기 위한 닫힌 단면을 만들고 그 단면이 속하지 않는 방향으로 돌출 혹은 경로를 따라가서 3차원 형상을 만드는 방식이 될 수 있다. 두 번째는 도 4에 도시된 바와 같이 1개 이상의 Surface를 이용하여 각 Surface의 1개 이상의 모서리(Edge)의 위치를 공유하여 다면의 서피스(Surface)를 구성하고, 각 모서리(Edge)나 점(Point)의 조정을 통해 원하는 3차원 면을 생성하는 방식이다.
상기 도 3 및 도 4와 같은 3차원데이터모델의 생성방식은 전통 목조건축의 주된 재료인 나무, 돌, 흙을 이용하여 전통 목조건축의 부재를 제작하는 방식과 일치할 수 있다. 이러한 모델링 방식을 이용하면, 적은 용량과 제어 점으로 다양한 솔리드 모델과 서피스 모델을 만들 수 있고, 부울리언 (Boolean)연산이나 점(Point), 모서리(Edge), 면(Polygon, Surface)조절을 통해 형태와 변위를 조절할 수 있다.
IFC 기준 전통 목조건축 모델링 방법을 살펴본다. 전통 목조건축의 복원에 있어서 이러한 모델링 방식은 한계를 가져 올 수 있다. 예를들면, 전통 목조건축의 각 부재들은 그 형상의 수치정보가 너무 다양하여 IFC에서 요구하는 모델로 제작한 리소스모델(Resource Model)을 가지고 상부 Schema에 사용하려면 해당 건축물의 부재 수만큼의 모델이 필요할 수 있다. 이러한 이유로 전통 목조건축은 개별 라이브러리에 다양한 유형을 적용하기 어렵고, 개별 라이브러리에 1개의 유형만을 담게 되어 다른 건축물에 재사용이 어렵게 되어 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서는 라이브러리와 파라메트릭을 이용하지만 전통 목조건축에 맞게 1개의 라이브러리에 1개의 유형만을 적용하는 방법을 사용할 수 있다. 또한 전통 목조건축물의 데이터를 확보하는 수단이 도면 이외에도 3차원스캐너나 포토스캐닝 기술을 사용하고 있으며, 이런 데이터를 저장하기 위하여 1:1 대응 방식이 유리할 수 있다. 전통 목조건축의 보존, 복원시, 현재 부재와 동일한 IFC 모델링을 제작하려면 많은 시간과 노력이 필요할 수 있다. 그러므로 높은 LOD(OD(Level of Development: 모델링의 디테일수준)보다는 부재간의 관계나 특성을 활용하고 부재와 관련 정보를 많이 담을 수 있는 모델이 필요할 수 있다.
BIM 기술을 활성화하기 위해서는 파라메트릭 모델링 및 라이브러리가 필수 요소이며 전통 목조건축의 불규칙하고 다양한 형상 정보를 라이브러리에 체계적으로 담아내기 위해서는 객체 기반 파라메트릭 모델링의 분류체계 도입이 요구되며 IFC에서 요구하는 3차원 모델을 개발하고 적용하기 위한 IfcPropertySet의 프레임워크를 개발이 필요하다.
도 5는 영조법식 기반의 프레임워크 프로세서를 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, BIM 기술을 활성화하기 위하여, 파라메트릭 모델링 및 라이브러리가 필수 요소가 될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 영조법식 기반의 IFC 기반의 프레임워크는 전통 목조건축의 불규칙하고 다양한 형상 정보를 라이브러리에 체계적으로 담아내기 위해서는 객체 기반 파라메트릭 모델링의 분류체계가 도입하고, IFC에서 요구하는 3차원 모델을 개발하고 적용하기 위한 IfcPropertySet의 프레임워크를 제공할 수 있다. 전통 목조건축을 위한 IFC 프레임워크 개발 프로세스는 도 5에 도시된 바와 같이 IFC 스키마에 대한 요소조사, 전통 목조건축의 요소 조사, 영조법식과 IFC체계의 분석의 과정으로 수행될 수 있다. 프레임워크 개발 프로세스는, 510 단계에서 IFC 스키마에서 건축에 관련된 형상, 관계, 특성부분 추출하고, 520 단계에서 IFC-Root에서 건축 핵심요소 생성하고, 530 단계에서 영조법식과 전통 목조건축에서 IFC 핵심요소를 선정하고, 540 단계에서 전통목조건축의 부재 명칭을 코드화하고, 550 단계에서 전통목조건축의 IFC 기반 분류체계를 적용하고, 560 단계에서 전통목조건축 IFC 프레임워크를 생성할 수 있다.
먼저 510단계에서 IFC 스키마에서 건축에 관련된 형상, 관계, 특성부분 추출하는 동작을 살펴본다. 전통목조건축의 경우 그 부재구성이나 재료의 특성이 기존 현대건축물과는 다를 수 있다. 현대건축물은 건축, 구조, 장식, 재료 등의 상호 연계성이 필요에 따라 달라 질 수 있지만, 전통 목조건축의 경우 재료는 단순하지만 구조, 건축, 장식이 복합적인 요소로 사용될 수 있다. 예를 들면 현대건축물에서 ‘보‘의 경우 1가지 종류에 대해 형상 별로 나누어져 있지만, 전통목조건축의 경우 ‘보‘에 대한 명칭이 무수히 존재하고 그 재료의 특성에 따라 건축, 구조, 재료간의 관계성이 현대건축물보다 복잡할 수 있다. 이러한 복잡한 관계를 재구성하기 위하여, IFC에서 제시된 스키마에서 제시된 데이터 중 각 스키마에서 필요한 부분과 필요 없는 부분을 구분할 필요가 있다. 공조, 전기, 빌딩서비스 등과 같은 부분은 고대 건축에서 나타나지 않는다. IFC스키마에서 특히 리소스부분에서 3차원형상, 형상간의 관계, 재료 등과 관련된 부분을 주로 추출할 필요가 있다. 이는 영조법식의 대목작 제도에서 주로 형상, 관계, 재료를 다루고 있고 한국 전통 목조건축의 구성에서 주된 부분은 결구법과 비례체계이기 때문이다. 도 6은 IFC(IFC4 layered architecture)에서 건축 형상, 관계, 특성 추출 특성을 도시하는 도면이며, 도 7은 도 6과 같은 각 계층의 세부 스키마에 대한 정의를 나타내는 테이블이 될 수 있다.
두 번째로 520단계에서 IFC-Root에서 건축 핵심요소를 생성하는 동작을 살펴본다. 도 8은 IFC의 건축 체계와 요소를 도시하는 도면이다.
510단계에서 추출된 상위의 Schema에서 건축과 관련된 부분을 정리하고 전통 목조건축에서 사용할 수 있는 부분과 비교하기 위해 IFC에서 정의될 수 있는 건축과 관련된 체계는 도 8과 같이 정리할 수 있다. 도 8을 참조하면, IfcRoot(810)의 3가지 체계인 IfcObjectDefinition(820), IfcRelationship(830), IfcPropertyDefinition(840)에서 중요한 개별요소는 형상과 관련된 IfcProduct, 특성과 관련된 IfcPropertySet, 결합과 관련된 IfcRelConnects가 될 수 있다. 상기 3가지 개별요소(IfcProduct, IfcPropertySet, IfcRelConnects)는 제조업에서 기인한 IFC의 분류체계에서도 건축물에서도 개별 부재(Part)를 만들고 속성(Property)을 입력하여 조립품(Assembly)을 만들고 해당 조립품을 이용하여 전체 건축물을 구성하는 단계로 되어있다.
도 9는 IFT 요소(element)의 구조를 도시하는 도면이며, 도 10은 IFC 요소에서 건축과 관련된 IfcBuildingElement의 구조를 도시하는 도면이며, 도 11은 IfcPropertySet의 세부 항목 구조를 도시하는 도면이며, 도 12는 IfcRelConnects 요소의 구조를 도시하는 도면이며, 도 13은 IFC RelConnectsElements의 요소의 구조를 도시하는 도면이며, 도 14는 전통 목조건축의 부재 및 속성 정보의 예를 도시하는 도면이다.
IfcProduct의 요소는 도 9에 도시된 바와 같이 10가지로 구분될 수 있다. 각 부재는 3차원 정보와 각 부재간의 위치정보를 포함할 수 있으며, 이러한 부재의 관계를 이용한 조립으로 데이터모델을 개발할 수 있다. 또한 도 9와 같은 같은 구조를 가지는 IfcElement에서 건축과 직접 관련된 IfcBuildingElement의 구조를 세부적으로 살펴보면, 도 10과 같이 21가지의 부재(Element)로 구성되어 있음을 알 수 있다.
이러한 부재의 형상과 관련된 내용을 직접적으로 전통 목조건축에 적용하기에는, 현대건축 중심의 부재분류방식으로 모든 전통 목조건축물의 부재를 정의하기에는 다소 무리가 따르므로, IFC에서 지원 가능한 내용에서 IfcPropertySetTemplate나 IfcPropertySet을 이용하여 해당 부재를 데이터모델로 만들고 이용할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, “IfcPropertySet”은 속성 트리 내에서 특성을 보유하고 있는 컨테이너가 될 수 있다. 이러한 특성은 자신의 이름 속성에 따라 해석될 수 있으며, 각각의 속성은 의미있는 이름 문자열이 있을 수 있다. 일부 속성 집합은 이 표준 사양에 포함되어 있으며 특별한 이름으로 지정되어 표시된 미리 정의된 세트를 가지고 있다. 이러한 속성 집합은 규격 안에서 "속성 세트" 아래에 나열된다. 특정 개체에 적용되는 속성 세트가 개체 특성에 나열되어 있다. "Pset_xxx는" 이름 지정 규칙으로 이 규격의 일부로 정의되는 모든 속성 집합에 적용되고 그것은 이름 속성 값으로 사용할 수 있다.“ IFC는 모든 속성을 포함할 수 없고 IFC의 기능 확장을 위해서 사용자가 이름에 해당 부재의 의미를 부여하여 언제든지 추가되며 이 속성은 서로 다른 재질들간의 데이터 교환과 관련이 있다. IFC에서는 각 단계별로 아래 바‘_’를 사용하여 그 단계를 구별하고 있어 본 발명에서도 그 방식을 사용할 수 있다.
또한 개별 부재의 결합과 관련된 IfcRelConnectsElements는 도 12 및 도 13과 같은 구조를 가질 수 있다. ”IfcRelConnectsElements는 관계를 객관화하는 요소들간 연결의 일반화를 제공하며, 요소들은 1:1의 관계가 될 수 있다. 물리적 또는 논리적으로 연결되는 두 요소들의 개념은 연결 요소로부터 독립적으로 설명될 수 있다. 연결성은 연결 구조에서 제공하는 연결된 엔티티의 형상 표현에 관련 될 수 있다. 이 경우에는 연결의 형상 제약은 IfcConnectionGeometry의 선택적 관계로 제공될 수 있다. 연결 형상 연결 요소의 로컬 좌표 시스템 내에서 점, 선 또는 면으로 제공될 수 있으며, 만약 연결 형상이 생략되면 연결은 논리적인 연결로만 제공될 수 있다. 이런 상황에서는, 점, 선 또는 면은 수신 측 애플리케이션으로 재계산될 수 있다. 예를들면, 전통 목조건축의 부재 및 속성 정보는 도 14와 같이 표시될 수 있다.
세 번째로 530 단계의 영조법식과 전통목조건축에서 IFC 핵심요소를 선정하는 단계를 살펴본다. 도 15는 영조법식 전통 목조 건축의 건축 방식을 설명하기 위한 도면이며, 도 16은 영조법식과 IFC 체계의 비교를 예시하는 테이블이며, 도 17은 영조법식과 IFC 건축 방식을 비교하기 위한 도면이다.
전통 목조건축에서 IFC 핵심요소를 선정하기 위해서는 고대 전통 목조건축의 건축기본서인 영조법식과 IFC의 구성요소를 비교해야 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 영조법식은 전술한 바와 같이 같이 사회적 위치인 양(1510)에 따라 사용 가능한 모듈과 건물규모가 결정될 수 있다. 그 모듈을 건(1530)이 될 수 있으며, Ifc에서는 IfcBuildingElements라하여 정의가 부여되어있다. 모듈 간의 결합방식은 조(1520)라고 하며 Ifc에서는 IfcRelConnects에서 찾아볼 수 있다. 양(1510)이 결정되고 나면 건(1530)과 ‘조’(1520)를 이용하여 대부분의 전통 목조건축이 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 영조법식을 기반으로 IFC에 적용할 수 있는 부분에 관련된 방법을 제안한다. 영조법식 대목작 용어에서 설계 관련 용어로는 양(1510)이 있다고 앞에서 언급하였다. 영조법식에서 양(1510)의 주요한 의미는 형식 제도의 의의를 갖는 것으로, 건축에 있어 그 형식을 설계하고 설계 의도를 도면으로 표현하며 형상을 표출해 내는 것이 바로 영조법식의 시작인 양(1510)이 될 수 있다. 그러나 전통 목조건축물에서 양과 관련된 부분은 중요하지만 신축이 아닌 보존, 복원의 경우 그 효과가 높지 않다고 조사되고 있으며, 부재를 나타내는 건(1530)과 부재간의 결합을 나타내는 조(1520)가 중요하다고 볼 수 있다.
이러한 영조법식기반으로 설계·시공된 전통 목조건축의 경우, 그 범위가 광범위하다. 현존하는 전통 목조건축은 사용 주체에 따라 관공서, 사찰 및 민간에서 사용되는 건물로 주로 구분될 수 있으며, 현대에서 보존 혹은 복원의 목적에 따라 IFC 스키마에서 필요한 부분을 비교하고 그 부분에 적합하게 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 적용을 위하여 영조법식의 전체 내용과 목차를 중심으로 IFC 객체로 표현 가능한 요소들에 대해 IFC 엔티티(entity)와 비교하고, 이를 위해서 부재 제작방식에 대한 고려 및 3D모델링 제작방식관점에서 타 부재와의 관계 등을 고려할 수 있다. 이러한 고려를 통해 구성요소비교는 영조법식에서 나타나는 기술적인 내용과 관련된 정보를 대상으로 하고 이미 정의된 재료, 수치 등과 비물리적인 정보 범위는 제외할 수 있다. 이러한 부재제작과 부재 간의 관계를 영조법식과 IFCElements와 내용과 비교하면 도 15와 같이 표현할 수 있다. 그리고 IFC와 BIM의 상위개념은 현재 발전 중으로 데이터형식과 체계의 안정성, 적용성이 완벽히 구축되지 않은 부분이 있어 상위 요소가 포함된 부분의 하위 구성요소와 영조법식을 비교할 수 있다.
도 17은 전통 목조건축의 축조방식과 IFC 건축 방식을 비교 설명하기 위한 도면이다. 영조법식의 건(모듈)(1730)과 조(조합)(1720)를 나타내는 부분은 IFC의 부재제작, 특성부여, 관계결합과 연결될 수 있다. 한국 목조건축의 특성은 비례와 결구에 의해 건축물이 구성될 수 있다. 비례의 경우 건물의 규모를 신분에 따라 정하는 의미인 양(1710)(칸)이라기보다는 척도와 모듈에 의한 부재제작과 관련이 있을 수 있다. 부재 제작 후에는 부재 별 위치에 따른 특성에 따라 결구법에 의해 관계결합이 이루어져 건축물이 완성될 수 있다.
네 번째로 540단계의 전통목조건축의 부재명칭코드화 동작을 살펴본다. 도 18a 및 도 18b는 표준 로마자 변환 및 부재코드화의 예를 나타내는 테이블이며, 도 19는 부재명 및 부재관계를 이용한 부재코드화의 예를 나타내는 테이블이다.
영조법식의 전통 목조 건축과 IFC 건축의 비교에서, 전통 목조건축은 Ifc로 표현하기 힘든 것이 많을 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서는 BIM의 주된 목적인 정보의 호환성과 연속성을 위하여 IFCxxx에서’xxx’부분과 IfcPropertySet에 사용할 명칭을 위하여 사용가능한 부재 용어를 우선적으로 변환할 수 있다. 이를 위하여 대상 목조 건축들을 선택하여 부재코드화 기능을 구현할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서 대상 목조건축물은 봉정사 극락전 외 7개(부석사 무량수전, 안성 청룡사, 영천 은해사, 부석사 조사당, 여수 흥국사, 해미읍성 진남문, 전라남도 한옥 기본형 A타입)를 선택하여 부재코드화 변환을 하였다. 상기 대상 목조건축들은 가장 오래된 건축물부터 최신 표준 한옥으로, 해당 건축문화재자료들은 비교적 자료가 많고 3차원 스캐닝이 진행되어있어 향후 추가 연구 시 연계할 수 있고, 최신 한옥의 경우 명칭에 대한 의견이 통일되어 있어 대상 목조건축물로 선정하였다. 부재명칭은 8개 건물을 조사하여 공통으로 사용 가능한 부분을 표준화된 명칭으로 정리하였으며, 표준로마자변환은 부재에 대한 영문표기가 제 각각인 이유로 한글 맞춤법 표기법에 따라 도 18a a및 도 18b와 같이 표준로마자변환기를 사용하였다.
도 18a 및 도 18b와 같이 표현할 수 있는 부재코드를 IfcPropertySet에 적용하기 위하여 대분류_중분류_소분류를 부재의 켜에 맞추어 숫자와 함께 명기하면, 도 19와 같이 각 부재별 명칭부여와 함께 부재별 상관관계를 쉽게 파악할 수 있다. 예를 들면 두 번째 시공순서를 가지는(01) 축부(FRAM)에서 가장 먼저 시공되는(000) 3번째(002) 평방(PYBA)의 명칭은 ‘01_FRAM-000_PYBA-002’으로 되고 3번째 시공순서(02)공포(GONG)이면서 시공순서가 4번째(003) 켜에 위치한 15번째(014) 소로(SORO)의 경우 ‘02_GONG-003_SORO-014’로 표시될 수 있다. 시공순서의 첫 번째는 000으로 되는 것은 BIM에서 기록된 정보가 다른 프로그램들 간에 DataBase나 XML로 변환되는 과정에서 정보 혼선의 문제를 방지하고 각 부재의 기준을 정하기 위해서이다. 이 부재명칭은 대분류_중분류_소분류로 되어 있고 각 분류에는 ‘000‘부터 숫자를 명기하여 부재별 시공순서를 나타낼 수 있도록 되어있다. 대분류는 기존 전통 목조건축의 지붕부, 공포부, 몸체부, 기초부 등 어떤 분류기준이든 사용할 수 있고 중분류는 해당되는 대분류에 속한 세부분류로 되어 있다. 마지막으로 소분류는 중분류 이후에 사용되는 체계로 축조되는 순서에 따라 ’000‘부터 명기할 수 있다. 이는 시공되는 순서에 따라 사용되며 같은 중분류 내에서도 축조순서에 따라 혼합해서 사용할 수 있다.
다섯 번째로 550단계의 전통목조건축의 IFC기반 분류체계 적용 동작을 살펴본다. 도 20은 전통 목조건축의 부재분류 체계의 예를 도시하는 도면이다. 도 21a 및 도 21b는 전통 목조건축의 IFC 분류 체계를 적용한 예를 나타내는 테이블이다.
시공순서를 고려한 간단한 분류체계를 구성해 보자면 전통 목조건축은 수직적인 부재, 수평적인 부재, 사선부재의 조합이며, 각 부재는 서로 관계를 가질 수 있다. 도 20은전통 목조건축의 기단부와 축부의 부재 분류체계를 예를 도시하고 있다.
먼저 시공위치 선정한다. 도 20의 정면에서 보이는 좌측 맨 끝의 기둥부위를 ‘000’이라고 한다. 이 부위는 상황에 따라 변할 수 있지만, 가급적 같은 수직부위는 동일한 위치를 공유하면 정보의 연속성을 가질 수 있다. 수평적으로 방향의 표시는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 하면 된다. 이 역시 초기 설계 혹은 유지관리 시에 변경될 수 있다. 두 번째로 부재 명칭을 확인한다. 수평적인 위치와 수직적인 위치를 확인하고, 구조적인 성격, 결구순수 등을 고려하여 정확한 명칭을 확인한다. 세 번째로 (명칭을 코드화한다. 해당 명칭을 로마자변환기를 이용하거나 기존 변환된 명칭으로 4자리 코드화를 할 수 있다. 4자리로 하는 이유는 사용의 편리성을 위한 것이며, 전체명칭을 사용할 수 있다. 네 번째로 시공위치와 부재명칭 조합한다. 명칭을 코드화한 후, 시공위치와 부재명칭을 조합한다. 시공순서+부재명칭, 시공 순서+부재명칭, 시공순서의 3단계로 나타내는데, 이러한 부재명칭을 이용하면 해당 부재가 어떠한 위치에 어떤 순서로 적층이 되야 하는지 쉽게 알 수 있고 기존의 코드에 조합해서 사용할 수 있다. 예를 들면, 005초석의 경우 코드를 명기하면 ‘00_BASE-002_CHSK-005‘로 되는데, 이는 기본(00)이 되는 기초(BASE)에 3번째(002) 시공위치인 초석으로 6번 초석(005)으로 읽혀질 수 있다. 위와 같이, 시공 위치를 선정하고, 부재 명칭을 확인하며, 확인된 부재 명칭을 코드화한 후, 시공 위차와 부재명칭을 조합하면 <표 21a) 및 <표 21b>와 같은 테이블을 생성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따? 분류체계는 부재명과 시공위치를 나타내면서 IFC에서 요구하는 규칙이 적용된 최소화된 코드체계이다. 따라서 전통 목조 건축을 현대건축물 기반의 코드에 추가적으로 적용해서 사용할 수 있고, IFCPropertySet이나 ID데이터에 연계해서 사용할 수 있다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전통목조건축의 IFC 프레임워크 생성 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22를 참조하면, 건물의 골조 및 구조 세부공사와 관련된 대목작 용어에서 조립 관계를 나타내는 조(도 15의 조(1520), 도 17의 조(1720))), 부재를 나타내는 건(도 15의 건(1530), 도 17의 건(1730)), 건물규모와 디자인을 나타내는 양(도 15의 (1710), 도 17의 양(1510))을 중심으로 IFC의 특징과 결부하여 프레임워크를 작성할 수 있다. 전통 목조건축에서 양은 사회적 위치에 따라 평면과 입면에서 사용 가능한 디자인과 규모가 이미 정해지는 부분이 많을 수 있다. 또한 전통 목조건축은 신축보다는 건축물의 보존, 복원이 중요하며 별도의 규모 변경이나 디자인을 적용하기는 어려울 수 있다. 본 발명에서는 주로 ‘건’과 ‘조’부분을 중심으로 전통 목조건축의 IFC 모델링 방법을 살펴보기로 한다.
표준 프레임워크를 살펴보면, 전통 목조건축의 부재를 제작하는 단계에서 생성된 Geometry Resource, Property Resource, Constraint Resource들이 확장된 모듈을 거쳐 각각 대응되는 IFCProduct, IfcPropertySet, IFCRelConnect의 정보로 저장될 수 있다. 그리고 저장된 정보들은 전통 목조건축의 부재, 특성, 결합으로 나타내는 데이터베이스에 입력될 수 있다. 데이터 베이스에 입력되는 정보들은 BIM소프트웨어에서 구별된 개별의 데이터베이스를 영조법식의 모듈을 나타내는 건과 조로 된 각각의 코드 또는 ID(Identifier)와 이름을 가진 속성부분을 IFC에서 요구하는 형식으로 나타낼 수 있다. 이러한 모듈을 IFC를 지원하는 BIM/Modeling소프트웨어, 분석관련 소프트웨어, 프로그래밍소프트웨어 사용자가 사용할 수 있도록 전달할 수 있다.
리소스정보 수집부(Resource Import Layer)(2210)는 형상 리소스(Geometry Resource), 특성 리소스(Property Resource), 결합 리소스(Constraint Resource)들을 생성하기 위한 기초적인 리소스(데이터)들을 수집할 수 있다.(Planner 단계)리소스정보 수집부(2210)에서 형상리소스를 생성하는 방법은 BIM소프트웨어나 3차원 모델링소프트웨어를 이용하여 전술한 바와 같이 솔리드나 서피스의 2가지의 방식과 기존 실측도나 3차원스캐닝데이터, 포토스캐닝 데이터를 이용할 수 있다. 이 때 가장 중요한 것은 개별형상으로 존재해야 한다. 리소스정보 수집부(2210)에서 개별 형상에 특성 리소스를 생성하는 방법은 전통 목조건축의 보고서나 최근 실험자료 등을 참조하여 2차원특성과 3차원특성을 생성할 수 있다. 리소스정보 수집부(2210)에서 결합 리소스를 생성하는 방법은 전통 목조건축의 결구법이나 시공순서에 따라 생성할 수 있다. 확장모듈(Extension Module)은 3가지 리소스(Geometry Resource, Property Resource, Constraint Resource)들을 저장 및 관리가 가능한 정보형식으로 구분하여 데이터 저장부(2220)의 입력 데이터로 제공할 수 있다. 별도의 플러그인을 사용하지 않고 소프트웨어 내부에서 구별할 수 있도록 Product, Process, Control로 나누어 데이터 저장부(2220) 직접 입력하거나 사용자가 활용 및 관리가 가능한 수준으로 구분할 수 있다. 예를 들면 도면층이나 그룹을 이용할 수도 있다.
상기한 바와 같이 리소스정보 수집부(2210)는 전통 목조 건축물을 이루는 건축 부재에 대한 형상 리소스, 특성 리소스 및 결합 리소스들 수집하고, 수집된 리소스 정보들을 저장 및 관리가 가능한 정보 형식으로 구분할 수 있다. 즉, 리소스 정보 수집부(2210)는 BIM 소프트웨어 또는 3차원 모델링 소프트웨어를 통해 전통 목조 건축물의 개별 형상 리소스를 수집하며, 전통 목조 건축물의 자료에 기반하여 2차원 특성 및 3차원 특성의 특성 리소스를 수집하며, 전통 목조 건축물의 결구법 및 시공순서에 기반하여 결합 리소스를 수집하며, 수집된 상기 형상 리소스, 특성 리소스, 결합 리소스들을 저장 및 관리 가능한 정보 형식으로 생성할 수 있다.
데이터 저장부(Data Storage Layer)(2220)는 리소스정보 수집부(2210)에서 수집된 형상 리소스, 특성 리소스 및 결합 리소스와 관련된 정보를 IFC에서 제시하는 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect로 연계하여 저장할 수 있다.(Design단계). IFCProduct정보는 부재정보를 가지고 있으며, IFCPropertySet은 특성정보를 가지고 있으며, IFCRelConnect은 결합정보를 가지고 있을 수 있다. IFC 정보는 상기 도 9 및 도 10에서 설명된 바와 같이 최하위 Elements의 정보를 연결할 수 있다. 그러나 전통 목조건축에서 똑같은 부재형상은 없을 수 있으므로 기존의 IFC의 일대다(1:n)로 연결이 되지 않을 수 있다. 이러한 부분은 도 11과 같은 IFCPropertySet을 이용하여 일대일(1:1)로 연결할 수 있다. 데이터 생성부(Data Processing Layer)(2230)는 데이터 저장부(2220)와 데이터 공유 및 활용부(2240)을 서로 보완해 줄 수 있다.((Construction단계). 전통 목조건축은 3차원 제작이나 BIM으로 하는 목적은 복원이나 보존 등이 될 수 있다. 그때마다 적합한 IFC의 코드를 이용하거나 IFCPropertySet이나 ID데이터를 생성해서 사용할 수 있다.
데이터 생성부(2230)는 영조법식의 전통 목조 건축물의 양(칸), 건(모듈) 및 조(조합)를 나타내는 정보들을 각각 대응되는 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 생성할 수 있다. 데이터 생성부(2230)는 영조법식의 건 및 조로된 각각의 코드, id 및 이름을 가진 속성 부분을 IFC에 요구하는 형식으로 생성할 수 있다.
데이터 공유 및 활용부(Data shared Layer)(2240)는 생성된 표준 부재분류코드나 IFCPropertySet을 통해 전달받은 정보를 IFC를 지원하는 소프트웨어로 전달할 수 있다. (Maintenance 단계)이다. IFC를 지원하는 BIM 소프트웨어는 요청정보를 IFCPropertySet에서 직접 이용할 수 있고, 분석 소프트웨어는 필요한 정보를 IFC 교환파일을 이용해서 사용할 수 있다. Programming 소프트웨어는 IFC에서 필요한 정보를 Excel, XML, SQL 등으로 정리하고 목적에 따라 사용할 수 있다.
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.

Claims (5)

  1. 전통 목조 건축물을 이루는 건축 부재에 대한 형상 리소스, 특성 리소스 및 결합 리소스들 수집하고, 수집된 리소스 정보들을 저장 및 관리가 가능한 정보 형식으로 구분하는 리소스 정보 수집 단계;
    구분된 상기 리소스 정보들을 각각 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 저장하는 데이터 저장 단계;
    영조법식의 전통 목조 건축물의 양(칸), 건(모듈) 및 조(조합)를 나타내는 정보들을 각각 대응되는 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 생성하는 데이터 생성 단계; 및
    상기 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect를 통해 전달되는 정보들을 IFC를 지원하는 BIM 소프트웨어에 전달하여 전통 목조 건축물의 정보를 공유 및 활용하는 데이터 공유 및 활용 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    리소스 정보 수집 단계는
    BIM 소프트웨어 또는 3차원 모델링 소프트웨어를 통해 전통 목조 건축물의 개별 형상 리소스를 수집하는 단계;
    전통 목조 건축물의 자료에 기반하여 2차원 특성 및 3차원 특성의 특성 리소스를 수집하는 단계;
    전통 목조 건축물의 결구법 및 시공순서에 기반하여 결합 리소스를 수집하는 단계; 및
    수집된 형상 리소스, 특성 리소스, 결합 리소스들을 저장 및 관리 가능한 정보 형식으로 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    데이터 생성 단계는
    영조법식의 건 및 조로된 각각의 코드, id 및 이름을 가진 속성 부분을 IFC에 요구하는 형식으로 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.　
  4. 전통 목조 건축물을 이루는 건축 부재에 대한 형상 리소스, 특성 리소스 및 결합 리소스들 수집하고, 수집된 리소스 정보들을 저장 및 관리가 가능한 정보 형식으로 구분하는 리소스 정보 수집부;
    구분된 상기 리소스 정보들을 각각 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 저장하는 데이터 저장부,
    영조법식의 전통 목조 건축물의 양(칸), 건(모듈) 및 조(조합)를 나타내는 정보들을 각각 대응되는 IFC의 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect에 연계하여 생성하는 데이터 생성부; 및
    상기 IFCProduct, IFCPropertySet, IFCRelConnect를 통해 전달되는 정보들을 IFC를 지원하는 BIM 소프트웨어에 전달하여 전통 목조 건축물의 정보를 공유 및 활용하는 데이터 공유 및 활용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전통 목조 건축물을 위한 IFC 기반 정보 모델링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    리소스 정보 수집부는
    BIM 소프트웨어 또는 3차원 모델링 소프트웨어를 통해 전통 목조 건축물의 개별 형상 리소스를 수집하며,
    전통 목조 건축물의 자료에 기반하여 2차원 특성 및 3차원 특성의 특성 리소스를 수집하며,
    전통 목조 건축물의 결구법 및 시공순서에 기반하여 결합 리소스를 수집하며,
    수집된 상기 형상 리소스, 특성 리소스, 결합 리소스들을 저장 및 관리 가능한 정보 형식으로 생성하는 것을 특징으로 하는 전통 목조 건축물을 위한 IFC 모델링 장치.　
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