KR20230149237A - 웹 및 gis 기반의 3차원 건설사업 관리 시스템 및 이의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 건설사업 관리 시스템의 동작 방법으로서, 특정 건설사업의 목적 건축물에 대한 설계 데이터를 수집하고, 수집한 설계 데이터를 특정 건설사업의 설계자측 단말로 제공한다. 설계 데이터를 기초로 설계자측 단말에서 입력된 최종 설계 도면을 기초로 시공중인 목적 건축물에 대한 건설현장의 시공 데이터를 수집하고, 시공자측 단말의 입력에 따라, 시공 데이터와 설계 데이터를 건설현장에서 필요한 데이터로 가공하여 시공자측 단말로 제공한다. 그리고 목적 건축물의 시공이 완료되면, 설계 데이터, 시공 데이터 그리고 목적 건축물의 유지관리 단계에서 발생하는 유지관리 데이터를 저장, 관리한다.

Description

웹 및 GIS 기반의 3차원 건설사업 관리 시스템 및 이의 동작 방법{System for 3D construction project management based on web and GIS and its operation method}

본 발명은 건설사업의 전체 생애주기동안 건설사업을 관리할 수 있는 웹 및 GIS 기반의 3차원 건설사업 관리 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.

건설산업은 정량적인 지표를 통해 확인될 만큼 비효율적이고 저 생산성 산업 중 하나이다. 이러한 원인은 건설사업의 발주 규모가 점점 대형화되고, 복잡한 설계도면들, 참여 목표가 다수의 조직과 이해관계자, 장기계속공사, 그리고 공장과 같이 건설사업 전체를 한번에 확인할 수 없는 기술의 한계에 기인한다고 할 수 있다.

따라서, 보다 효율적이고 생산성을 높이기 위한 여러가지 건설사업 관리 기술들이 개발되었다. 그러나, 방대한 양의 비 표준화된 건설 역무와 업무 정보를 효과적으로 관리하는 것은 여전히 쉽지 않다.

건설사업 관리 시스템의 시초는 2000년대 초반에 당시 수준의 IT 기술을 활용하여 개발된 PMIS(Project Management Information System)라고 명명된 업무관리 중심의 시스템이라고 할 수 있다. 하지만, 관련된 IT 기술, 하드웨어 및 통신 등의 기술 발전속도가 늦다 보니, 문서관리 기능이나 웹하드 정도의 수준으로 활용되고, 건설사업 전반에 관한 통합 플랫폼의 역할을 수행하지 못하게 되어 건설시장에서 외면 받게 되었다.

2018년 이후 경제성 있는 소형 드론과 사진 측량기술의 연계를 통해, 3차원 지형 모델의 활용이 가능해졌다. 그리고 3차원 설계라고 불리는 BIM(Building Information Modeling)의 적용이 확대되고, 클라우드 서비스의 일반화 등으로 인하여, 건설산업은 보다 더 효과적인 사업 관리가 가능한 시기를 맞이하였다.

건설사업은 다양한 조직 참여와 다수의 인력 및 장비의 사용, 다양한 이해관계가 복잡하게 얽혀 있는 매우 민감한 산업군이다. 이러한 건설사업을 성공적으로 완료하기 위해서는 독립된 건설사업 전체를 통합적으로 관리할 수 있는 하나의 시스템이 필요하다.

또한, 최근 강화된 중대재해 처벌법 등에 대비하기 위하여, CCTV 중심의 모니터링 관제 센터 또는 드론을 활용한 토공량 산정 시스템, 유해가스 관리 시스템 등의 단편적인 시스템이 개발되고 있다. 개발된 시스템들은 건설사업 통합 플랫폼으로 홍보되고 있지만, 다양한 조직과 복잡한 설계와 거대한 구조물을 시공하는 건설사업을 시각적, 정량적으로 관리하기에는 부족한 실정이다.

특히, 현재의 단편적인 시스템 체계에서는 글로벌 시장에서 디지털화, 3차원화, 인공지능 등의 적극적인 활용이 예상되는 미래의 건설산업을 효과적으로 대응하기에는 매우 미흡한 실정이다.

따라서, 본 발명은 건설사업의 전체 생애주기 개념인 설계-시공-유지관리 단계의 연속성을 하나의 통합된 플랫폼을 통해 관리하여, 수 년의 기간 동안 축적된 특정 건설사업에 관한 기록 데이터의 활용과 가치를 높이고, 디지털 전환을 통해 시설물 유지 관리가 가능한 건설사업 관리 시스템 및 이의 동작 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 건설사업 관리 시스템의 동작 방법으로서,

특정 건설사업의 목적 건축물에 대한 설계 데이터를 수집하고, 수집한 상기 설계 데이터를 상기 특정 건설사업의 설계자측 단말로 제공하는 단계, 상기 설계 데이터를 기초로 상기 설계자측 단말에서 입력된 최종 설계 도면을 기초로 시공중인 상기 목적 건축물에 대한 건설현장의 시공 데이터를 수집하는 단계, 시공자측 단말의 입력에 따라, 상기 시공 데이터와 상기 설계 데이터를 상기 건설현장에서 필요한 데이터로 가공하여 상기 시공자측 단말로 제공하는 단계, 그리고 상기 목적 건축물의 시공이 완료되면, 상기 설계 데이터, 시공 데이터 그리고 상기 목적 건축물의 유지관리 단계에서 발생하는 유지관리 데이터를 저장, 관리하는 단계를 포함한다.

상기 설계 데이터는, 상기 목적 건축물의 설계 단계에서 발생하는 상기 특정 건설사업이 예정된 곳의 용지 데이터, 현장 답사 사진, 드론 촬영 영상, 포인트 클라우드, 설계 과정 정보, 상기 목적 건축물에 대한 복수의 후보 설계안들, 상기 목적 건축물에 대한 최종 설계 도면, 화상회의 데이터, 회의 문서들 중 복수의 정보들을 포함할 수 있다.

상기 설계자측 단말로 제공하는 단계는, 상기 수집한 설계 데이터를 기초로 상기 특정 건설사업에 대한 보상 비용을 산정하는 단계, 그리고 상기 특정 건설사업이 예정된 곳의 주변 구조물과 조망 상태, 그리고 상기 목적 건축물을 기준으로 하는 태양 움직임을 나타내는 시뮬레이션을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 보상 비용을 산정하는 단계는, 상기 복수의 후보 설계안들을 상기 용지 데이터와 비교하여, 각 후보 설계안의 편입용지의 면적과 보상금액, 지목 현황, 그리고 도시구역 점유 비율들을 포함하는 정보를 생성하는 단계, 그리고 상기 각 후보 설계안의 계산된 보상 비용을 상기 설계자측 단말로 제공하고, 상기 설계자측 단말로부터 특정 후보 설계안에 대한 정보가 입력되면 상기 특정 후보 설계안을 상기 최종 설계 도면으로 등록하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 시공 데이터를 수집하는 단계는, 상기 건설현장에 설치된 정보 수집 수단들이 각각 수집한 건설현장 정보들, 상기 건설 목적물의 시공 현황 정보, 상기 건설현장에 투입된 근로자의 상태 정보와 생체 정보, 상기 건설현장에 투입된 건설장비의 상태 정보를 상기 시공 데이터로 수집할 수 있다.

상기 시공자측 단말로 제공하는 단계는, 상기 건설현장에 대한 3차원 지도를 수신하는 단계, 그리고 상기 3차원 지도에 상기 최종 설계 도면을 업로딩하여 상기 특정 건설사업의 지리적 범위와 공간적 범위를 표출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 시공자측 단말로 제공하는 단계는, 상기 건설현장에 설치된 복수의 정보 수집 수단들의 좌표를 상기 3차원 지도 상에 표시하는 단계, 그리고 상기 복수의 정보 수집 수단들이 수집한 정보들을 스트리밍으로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 시공자측 단말로 제공하는 단계는, 미리 설정한 주기로 이전 시점까지의 작업 현황과 현재 시점의 작업 현황을 비교하여 디스플레이하는 단계를 포함하고, 상기 현재 시점의 작업 현황은 상기 최종 설계 도면과 함께 디스플레이할 수 있다.

상기 시공자측 단말로 제공하는 단계는, 상기 3차원 지도 상에 업로딩된 상기 최종 설계 도면의 작업 위치에 공정율과 사업비, 기간, 담당자 정보가 포함된 공정표를 연동하여 디스플레이할 수 있다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 건설사업 관리 시스템으로서,

설계자측 단말로부터 특정 건설사업의 목적 건축물에 대한 설계 데이터를 수집하여 관리하고, 수집한 상기 설계 데이터를 상기 설계자측 단말로 제공하는 설계 관리부, 상기 설계 데이터를 기초로 상기 설계자측 단말에서 입력된 최종 설계 도면을 기초로 시공중인 상기 목적 건축물에 대한 건설현장의 시공 데이터를 수집하고, 시공자측 단말의 입력에 따라, 상기 시공 데이터와 상기 설계 데이터를 상기 건설현장에서 필요한 데이터로 가공하여 상기 시공자측 단말로 제공하는 시공 관리부, 그리고 상기 목적 건축물의 시공이 완료되면, 상기 설계 데이터, 시공 데이터 그리고 상기 목적 건축물의 유지관리 단계에서 발생하는 유지관리 데이터를 저장, 관리하는 유지 관리부를 포함한다.

상기 설계 관리부는, 상기 목적 건축물의 설계 단계에서 발생하는 상기 특정 건설사업이 예정된 곳의 용지 데이터, 현장 답사 사진, 드론 촬영 영상, 포인트 클라우드, 설계 과정 정보, 상기 목적 건축물에 대한 복수의 후보 설계안들, 상기 목적 건축물에 대한 최종 설계 도면, 화상회의 데이터, 회의 문서들 중 복수의 정보들을 포함하는 상기 설계 데이터를 관리하고, 상기 수집한 설계 데이터를 기초로 상기 특정 건설사업에 대한 보상 비용을 산정하며, 상기 특정 건설사업이 예정된 곳의 주변 구조물과 조망 상태, 그리고 상기 목적 건축물을 기준으로 하는 태양 움직임을 나타내는 시뮬레이션을 제공할 수 있다.

상기 설계 관리부는, 상기 복수의 후보 설계안들을 상기 용지 데이터와 비교하여, 각 후보 설계안의 편입용지의 면적과 보상금액, 지목 현황, 그리고 도시구역 점유 비율들을 포함하는 정보를 생성하고, 상기 각 후보 설계안의 계산된 보상 비용을 상기 설계자측 단말로 제공하고, 상기 설계자측 단말로부터 특정 후보 설계안에 대한 정보가 입력되면 상기 특정 후보 설계안을 상기 최종 설계 도면으로 등록할 수 있다.

상기 시공 관리부는, 상기 설계 데이터를 기초로 상기 설계자측 단말에서 입력된 최종 설계 도면을 기초로 시공중인 상기 목적 건축물에 대한 건설현장의 시공 데이터를 시공자측 단말로 제공하는 건설현장 관리 모듈, 상기 시공 데이터를 기초로 미리 설정한 주기로 이전 시점까지의 작업 현황과 현재 시점의 작업 현황을 비교하여 상기 시공자측 단말로 제공하는 검측 모듈, 그리고 3차원 지도 상에 업로딩된 상기 최종 설계 도면의 작업 위치에 공정율과 사업비, 기간, 담당자 정보가 포함된 공정표를 연동하는 건설 공정 관리 모듈을 포함할 수 있다.

상기 건설현장 관리 모듈은, 상기 건설현장에 설치된 정보 수집 수단들이 각각 수집한 건설현장 정보들, 상기 건설 목적물의 시공 현황 정보, 상기 건설현장에 투입된 근로자의 상태 정보와 생체 정보, 상기 건설현장에 투입된 건설장비의 상태 정보를 상기 시공 데이터로 수집하고, 상기 건설현장에 대한 3차원 지도를 수신하고, 상기 3차원 지도에 상기 최종 설계 도면을 업로딩하여 상기 특정 건설사업의 지리적 범위와 공간적 범위를 표출할 수 있다.

상기 시공 관리부는, 상기 건설현장의 길이, 면적, 체적, 등고선, 경사구배를 측정하고, 상기 건설현장의 태양 이동을 시뮬레이션하며 침수구역을 산정하여 3차원 지형 모델을 제공하는 3차원 지도 표시 모듈, 그리고 상황실 단말과 연동하여, 상기 시공 데이터를 상기 상황실 단말로 제공하는 상황실 단말 연동 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 설계 및 시공단계에서 진행되는 건설사업의 비효율성과 저 생산성을 절감하고, 3차원 기반의 디지털 기반의 건설사업 관리가 가능하다.

또한, 교량, 아파트, 오피스, 발전소 등과 같은 건설 목적물의 설계와 시공, 유지관리 단계에서의 연속성을 확보하여, 기록 데이터 기반의 유지관리가 가능하다.

또한, 건설 기술자들이 건설사업 현장에 나가지 않고도 시스템을 통해 설계도면과 주변 시설과의 이격거리, 면적 등을 계산하여 구체적인 시공 계획을 원격으로 수립할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설사업 관리 시스템이 적용된 환경의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설사업 관리 시스템의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건설사업 관리 시스템의 동작에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이되는 현장 상황판의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제공되는 편입용지의 면적과 보상비용에 대한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제공되는 모바일 앱 또는 웹을 통해 제공되는 뷰어의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 구조도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 건설사업 관리 시스템 및 이의 동작 방법에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설사업 관리 시스템이 적용된 환경의 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 건설사업 관리 시스템(100)은 하나의 시스템을 통해, 건설사업의 전체 수행 단계에 해당하는 설계 단계, 시공 단계, 그리고 유지관리 단계에서 발생하는 모든 데이터, 즉, 설계 데이터, 시공 데이터, 유지관리 데이터 등과 건설사업에 대한 업무를 관리한다. 각 단계를 수행하는 업무 조직과 업무 내용, 연관 데이터가 상이하기 때문에, 건설사업관리 시스템(100)은 각 단계에 적합한 기능을 수행하도록 구성된다

건설사업 관리 시스템(100)은 다양한 단말들(10), 즉, 건설사업 발주자측 단말(10-1), 시공자측 단말(10-2), 건설사업을 설계하는 설계자측 단말(10-3) 등과 연동한다. 각 단말(10)의 형태는 다양하므로 어느 하나의 형태로 한정하지 않는다. 또한, 각 단말(10)에는 건설사업을 위해 정보를 수집할 수 있는 다양한 정보 수집 수단, 예를 들어, 드론(10-4) 또는 고정식 CCTV, 이동식 CCTV, 근로자가 착용하는 스마트 밴드, 안전모에 부착된 SOS 센서 등 다양한 센서들(10-5) 등도 포함된다.

건설사업 관리 시스템(100)은 건설사업 수행 기간동안 다양한 단말들(10)로부터 수집한 데이터들을 건설사업 수행 기간별로 각각 구분하여 관리한다. 따라서, 건설사업 관리 시스템(100)은 각 건설사업 수행 기간동안 수집된 정보들을 각 수행 기간에 맞는 데이터베이스(도면 미도시)에 저장, 관리한다.

그리고, 건설사업 관리 시스템(100)은 상황실 단말(20)과도 연동한다. 상황실 단말(20)은 건설사업을 실시하는 현장 사무실, 또는 건설사, 감리사, 발주자의 본사의 종합 상황실 등 다양한 곳에 설치될 수 있다.

상황실 단말(20)은 건설사업 관리 시스템(100)으로부터 전송되는 다양한 개별 건설현장의 실시간 정보들을, 건설 현장의 현재 시공진행 상황을 건설현장의 시공 기술자들 또는 건설사업을 발주하는 감독관들 또는 건설현장 방문자들이 파악할 수 있도록 디스플레이한다. 또한, 상황실 단말(20)은 사용자가 요청하는 정보를 건설사업 관리 시스템(100)으로 요청하여 수신할 수 있다.

건설사업 관리 시스템(100)은 설계 단계에서 사용되는 설계 데이터들을 설계자측 단말(10-3) 또는 정보 수집 수단으로부터 수신하여 저장하고 관리한다. 설계 단계에 참여하는 여러 조직들, 예를 들어, 발주자, 구조 설계회사, 토질 설계회사, 측량 회사, 건설회사 등의 구성원들이 하나의 통합된 플랫폼인 건설사업 관리 시스템(100)을 통해 설계 업무를 협업할 수 있도록, 건설사업 관리 시스템(100)은 각 조직에 설계 데이터를 제공한다.

또한, 시공 단계에서 건설사업 관리 시스템(100)은 건설현장에 있는 작업자들의 시공자측 단말(10-2)로 설계 데이터와 시공 단계에서 수집한 시공 데이터를 제공한다.

또한, 건설사업 관리 시스템(100)은 건설현장 상황실을 방문하는 방문객들에게 건설사업의 전반적인 현황과 현재 진행상황에 대한 정보를 제공하기 위해, 상황실 단말(20)을 통해 시공 데이터를 디스플레이한다.

또한, 건설사업 관리 시스템(100)은 시공이 완료된 후 유지관리 단계에서, 설계 단계 및 시공 단계에서 수집한 데이터들, 그리고 건축물을 유지관리하는 단계에서 수집한 유지관리 데이터들을 담당자의 단말로 제공함으로써, 용이하게 건축물을 유지, 관리하도록 한다.

이와 같이, 건설사업의 전 생애주기 개념인 설계 단계-시공 단계-유지관리 단계의 연속성을 하나의 건설사업 관리 시스템(100)을 통해 구축하여, 건설사업에 관한 모든 데이터들을 용이하게 관리하고 제공할 수 있다. 이때 설계 단계-시공 단계-유지관리 단계는 동시에 실행될 수도 있고, 각 단계가 순차적으로 실행될 수 있으므로, 어느 하나의 형태로 한정하지 않는다.

상술한, 건설사업 관리 시스템(100)의 구조에 대해 도 2를 참조로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설사업 관리 시스템의 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 건설사업 관리 시스템(100)은 설계 관리부(110), 시공 관리부(120) 그리고 유지 관리부(130)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 각 구성 요소를 설계 관리부(110), 시공 관리부(120) 그리고 유지 관리부(130)로 표현하며 하나의 건설사업 관리 시스템(100)에 포함되는 형태로 설명하나, 설계 관리 시스템, 시공 관리 시스템, 유지 관리 시스템과 같이 별도의 시스템들이 하나의 건설사업 관리 시스템(100)과 연동하는 형태로 구현될 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 설계 관리부(110), 시공 관리부(120) 그리고 유지 관리부(130)로 도시하였으나, 각 구성 요소는 적어도 하나의 프로세서(도면 미도시)에 의해 동작하며 각 구성 요소에 정보를 저장, 관리하는 데이터베이스가 적어도 하나 이상 포함될 수 있다.

설계 관리부(110)는 건설사업의 설계 단계에서 발생하는 모든 설계 데이터들을 저장, 관리한다.

즉, 설계 관리부(110)는 작업자가 CAD 또는 Revit과 같은 도면설계 프로그램으로 작업한 2차원 설계도면 또는 3차원 설계도면을 설계자측 단말(10-3)로부터 수신하면, 지도 상에 설계도면을 업로딩한다.

또한, 설계 관리부(110)는 설계 관련자들이 현장을 답사하여 촬영한 사진, 또는 드론(10-4)이 촬영한 촬영 영상을, 촬영 위치 또는 구간으로 지도상에 표출한다. 이를 통해 설계자들이 지도상의 지형 지물과 사진 및 영상 데이터를 활용하여 보다 상세한 설계를 수행할 수 있도록 한다.

또한, 설계 관리부(110)는 드론(10-4) 또는 라이더(LIDAR)(도면 미도시)와 같은 정보 수집 수단을 사용하여, 설계 단계에서 취득한 데이터들을 3차원 모델로 변환한 정보(이하, 설명의 편의를 위하여 '포인트 클라우드'라 지칭함)를 지도상에 표출한다.

또한, 설계 관리부(110)는 지도상에 업로딩 한 2차원 설계도면 또는 3차원 설계도면과 설계 단계에서 취득한 포인트 클라우드를 활용하여, 길이나 면적, 체적, 경사구배를 계산하거나, 등고선 또는 종/횡단면을 제공하거나, 태양 시뮬레이션 등을 수행한다. 이를 통해, 설계 관리부(1100는 건설현장 주변 구조물과 지형 상황에 적합한 설계가 가능하도록 설계 관련자들을 지원한다.

또한, 설계 관리부(110)는 건설사업을 발주하는 발주자측 단말(10-1) 또는 별도의 방법으로 계획된 건설구역의 용지 도면과 용지 정보 데이터(예를 들어, 지번, 지목, 소유자, 면적, 공시지가 등)를 지도상에 업로딩하여 관리한다.

이러한 용지 도면과 용지정보 데이터는 설계자측 단말(10-3) 또는 정보 수집 수단(10-4, 10-5)을 통해 수신한 도면들, 현장 사진, 촬영 영상, 포인트 클라우드 등과 함께 설계과정에서 필요한 업무에 활용할 수 있도록 설계자측 단말(10-3) 또는 상황실 단말(20)로 제공된다.

또한, 설계 관리부(110)는 건설사업의 설계단계에서 참여하는 여러 조직, 예를 들어, 발주자, 구조 설계회사, 토질 설계회사, 측량 설계회사, 건설회사 등의 구성원들이 설계 관리부(110)를 통해 효과적인 설계 업무 협업을 수행할 수 있도록 정보를 제공하거나 수신한다. 이를 통해 작업자들은 건설사업이 진행중인 지역 및 주변 환경에 이해도를 높일 수 있고, 외부 현장에 나가지 않고도 현장답사 사진과 드론 촬영 영상을 통해 상세한 설계를 수행할 수 있다.

설계 관리부(110)는 설계자측 단말(10-3)을 통해 구역 또는 노선이 반영된 복수의 후보 설계안들을 수신하면, 이미 저장된 용지 데이터와 복수의 후보 설계안들 사이의 수직적 관계를 통해서 각 후보 설계안의 편입용지의 면적과 보상금액, 지목 현황, 도시구역 점유 비율 등의 정보들을 생성한다. 여기서, 후보 설계안들과 용지 데이터 사이의 수직적 관계라 함은, 별도의 레이어로 구성된 용지 데이터와 후보 설계안들의 중첩 지역을 편입용지로 선택하기 위해, 각 레이어에서 추출한 복수의 포인트들이 레이어를 수직으로 관통하는 지역을 각 후보 설계안의 편입용지로 선택하는 것을 의미한다.

그리고 설계 관리부(110)는 복수의 설계안들 각각의 보상비용을 계산하고, 복수의 설계안들 중 어느 설계안이 최적의 보상비용이 발생하는지 확인하여 보고서로 자동 집계한다. 설계 관리부(110)는 복수의 설계안들과 각각 겹쳐지는 각 용지를 추출하고, 중첩되어 편입되는 면적에 공시지가를 반영하여 보상비용을 계산할 수 있다. 그러나, 설계 관리부(110)가 후보 설계안들과 용지 데이터를 이용하여 편입용지의 면적과 보상금액, 지목 현황, 도시구역 점유 비율을 계산하는 방법은 다양한 방법으로 실행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

또한, 설계단계에서의 모든 관련자들이 건설사업 관리 시스템(100)에 로그인하면, 설계 관리부(110)는 관리하는 3차원 설계도면과 포인트 클라우드를 기초로 관련자들이 3차원 기반의 설계 검토를 수행하도록 데이터를 제공한다. 즉, 설계 관리부(110)는 관련자들이 주변 구조물과의 조망 상태를 예측할 수 있도록 태양 움직임을 나타내는 시뮬레이션을 제공한다.

또한, 설계 관리부(110)는 등고선이나 경사구배, 단면분석 결과와 함께 개략적인 시공 단계에서 요구되는 자재 수량을 제공함으로써, 장비 운영 및 노선 계획이나 시공 및 공정 계획 등과 같은 의사결정을 즉각적으로 할 수 있도록 한다.

또한, 설계 관리부(110)는 설계 단계에서 발생하는 화상회의 데이터, 문서, 설계 데이터의 모든 업무 성과물을 등록하고 관리한다. 이때, 설계 관리부(110)는 화상회의 어플과 같은 설계 협업 모듈을 통해 해당 데이터들을 수집한다.

설계 관리부(110)는 상술한 설계 데이터를 시공 관리부(120)로 전달하여, 건설사업의 시공 단계에서 설계 단계의 문제점이나 의사결정 과정을 추적 검토하는 과정에 사용되도록 제공한다.

시공 관리부(120)는 건설사업의 시공 단계에서 발생하는 모든 시공 데이터들을 저장, 관리한다. 시공 단계에서 저장된 시공 데이터는 유지 관리부(130)로 전달되어, 건설사업이 완료된 후 유지 관리 단계에서 활용되도록 한다. 또한, 시공 관리부(120)는 설계 관리부(110)와 연동하여, 설계 관리부(110)에서 사용되었던 모든 설계 데이터들을 호출하고, 호출한 설계 데이터를 저장, 관리할 수 있다.

이러한 시공 관리부(120)는 건설현장 관리 모듈(121), 검측 모듈(122), 건설 공정 관리 모듈(123), 3차원 지도 표시 모듈(124), 그리고 상황실 단말 연동 모듈(125)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 시공 관리부(120)가 상술한 모듈들로 구성되는 것을 예로 하여 설명하나, 시공 단계에서 요구되는 기능을 수행하기 위한 추가적인 모듈들을 더 포함할 수 있다.

건설현장에서는 건설 기술자가 2차원 설계도면을 수시로 확인하면서 구조물이 설치될 정확한 위치를 파악하고, 여러 공법을 통해서 건설 목적물을 완성한다. 따라서, 건설 기술자들은 항상 제본된 설계도면을 지니고 있다.

그리고 건설사업은 정해진 특정 위치에 건설 목적물을 설치하는 사업이므로, 건설 목적물 주변의 상황과 시공 과정에서의 영향을 충분히 고려하여야 한다. 따라서 시공상의 간섭이나 영향, 안전 관리 등을 위하여, 건설 기술자들은 수시로 현장에 나가 측량하여야 한다.

만약 건설 기술자가 도면을 챙기지 못하고 현장에 나갔을 경우, 사무실로 돌아왔다가 다시 현장에 나가기 위해 1시간 이상의 시간을 허비할 수도 있다. 또한, 하루 종일 외부 현장에 나가 있음으로써, 사무실에서 수행해야 할 다양한 내근 작업을 제때 진행하지 못하게 되면서 작업이 지연되거나, 소모적인 공사 원가가 계속 발생하여 건설사업의 공사기간을 지연시키고 원가를 상승시키는 원인으로 작용할 수 있다.

따라서, 건설 기술자가 시공자측 단말(10-2)을 통해 자신에게 부여된 계정 등의 인증을 이용하여 건설사업 관리 시스템(100)에 접속하면, 건설현장 관리 모듈(121)은 건설현장에 대한 시공 데이터를 시공자측 단말(10-2)을 통해 건설 기술자에게 제공한다. 또는, 건설 기술자가 시공자측 단말(10-2)을 이용하여 시공 데이터를 수정, 삭제, 추가할 경우 , 건설현장 관리 모듈(121)은 이에 대한 시공 데이터도 관리한다.

즉, 건설현장 관리 모듈(121)은 지도 서비스 제공 사업자(30)로부터 수신한 3차원 지도상에 설계 관리부(110)에서 설계 단계에서 수신한 건설사업의 설계 도면을 업로딩하여, 건설사업의 지리적 범위와 공간적 범위를 표출한다. 여기서 설계 도면을 업로딩한다는 것은, 3차원 지도 위에 설계 도면이 중첩되어 지도와 함께 표시함을 의미한다.

본 발명의 실시예에서는 시공 단계에서 투입되는 건설 기술자가 시공자측 단말(10-2)에 디스플레이되는 지도상에 설계 도면을 선택하여 화면에 중첩하여 표출하여, 설계 도면이 매핑된 3차원 지도를 확인하는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 또한, 3차원 지도상에 설계 도면을 매핑하는 방법도 다양한 방법으로 실행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

건설현장 관리 모듈(121)은 건설사업 관리 시스템(100)에 탑재된 측정 도구(예를 들어, 선 그리기를 통한 길이 산출, 면적 산출, 체적 산출 등)를 사용하여, 건설사업이 수행되는 건설사업 공간의 길이, 면적, 체적, 종/횡단면을 측정하고, 등고선과 경사구배를 표출한다. 그리고, 건설현장 관리 모듈(121)에는 태양 시뮬레이션 기능이 포함되어 있어, 건설사업 공간과 3차원 지도상에 표시된 건설 사업 공간의 주변 환경, 시설과의 관련성 및 영향 등에 대한 정보를 제공한다.

또한, 건설현장 관리 모듈(121)은 설계단계에서 사용되어 설계 관리부(110)에 저장된 설계도면 및 건설 업무 관련 설계 데이터를 호출하여, 외부 현장에서도 모바일 앱 또는 웹을 통해 사용자가 필요한 도면과 보고서를 확인할 수 있도록 뷰어를 제공한다.

또한, 건설현장 관리 모듈(121)은 건설현장에 설치되어 있는 고정식 또는 이동식 CCTV의 설치 위치를 지도상에 3차원 모델로 표출한다. 그리고 사용자가 지도상에 표출된 3차원 모델을 선택하면, 팝업창을 통해 CCTV가 촬영하는 실시간 영상을 스트리밍으로 제공한다. 또한 건설현장 관리 모듈(121)은 원격으로 줌 인/줌 아웃한 영상을 제공하거나, 스피커를 활용하여 건설현장에 송출하는 방송을 제어할 수 있다.

또한, 건설현장 관리 모듈(121)은 건설현장의 근로자 개개인의 생체 상태와 위치 정보를 시공 데이터로 수집한다.

또한, 건설현장 관리 모듈(121)은 건설현장의 차량에 부착한 GPS 추적기를 통해서 차량의 위치와 동선에 대한 정보를 수집할 수 있다.

건설현장 관리 모듈(121)이 수집한 정보들은 차량별, 기간별로 각각 데이터베이스에 저장되어, 주간 및 월간 단위 운행 기록 보고서로 제공된다. 또한, 각 데이터베이스에 저장된 정보를 기초로 건설현장 관리 모듈(121)은 과거의 시간대별 이동 궤적으로도 제공할 수 있다. 건설현장 관리 모듈(121)이 저장된 정보를 기초로 운행 기록 보고서나 이동 궤적을 제공하는 방법은 다양하므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

또한, 건설현장 관리 모듈(121)은 공정관리 모듈(123)과 연동하여, 특정 구역을 왕복으로 이동했던 덤프 트럭의 이동 기록 데이터를 기초로, 운반 토량을 자동으로 계산할 수 있다. 건설현장 관리 모듈(121)은 이렇게 계산한 운반 토량을 단위 공정 작업의 실적 데이터와 연계하여, 지능형 공정 관리로 활용할 수 있다.

또한, 시공 관리부(120)는 근로자나 건설기술자들이 착용한 스마트 밴드 또는 안전모에 부착된 스마트 SOS 밴드를 통해, 근로자 개개인의 생체 정보(예를 들어, 체온, 맥박, 쓰러짐 등)나 근로자의 위치, 근로자의 상태 정보(예를 들어, 쓰러짐, 구조 요청 등) 등을 파악할 수 있다.

시공 관리부(120)는 이렇게 수집된 정보를 조직별, 근로자별, 기간별로 별도의 데이터베이스에 저장하여, 주간 및 월간 단위의 기록 보고서로 생성할 수 있다. 또한, 시공 관리부(120)는 과거의 시간대별 이동 궤적으로도 표현하여 제공할 수 있다.

또한, 건설현장 관리 모듈(121)은 유해가스를 감지하는 IoT 센서와 연동하여, 지도상의 IoT 센서가 설치된 좌표(x, y, z)의 위치에 3차원 센서 모델을 표출하여 IoT 센서가 센싱한 가스의 농도를 실시간으로 표시한다. 또한, 시공 관리부(120)는 기울기 감지 센서를 지도상의 해당 좌표(x, y, z)의 위치에 3차원 센서 모델을 표출하여, 기울기 감지 센서가 센싱한 건설중인 구조물 또는 토공 범면, 터널 내부의 변위와 같은기울기의 변화를 표시할 수 있다.

또한, 건설현장 관리 모듈(121)은 위성 GPS 시스템(도면 미도시)과 연동하여, 위성 GPS 시스템에서 획득한 데이터를 특정 건설사업에 사용되고 있는 개체의 데이터와 연동하여 3차원 지도상에 표출할 수 있다.

예를 들어, 건설현장에서 자동화된 건설장비, 즉, MC(Machine Control) 건설장비를 운영하고 있다고 가정한다. 그러면, 해당 장비군을 관리하는 차량 관제 시스템(도면 미도시)을 본 발명의 실시예에 따른 시공 관리부(120)와 연동하여 건설장비의 위치와 궤적, 가동 정보를 지도상에 표출하고, 자동화된 건설장비에서 발생되는 데이터를 기초로 일일 작업 수량을 산정할 수 있다.

한편, 검측 모듈(122)은 수집한 데이터들을 기초로, 입력된 시점을 기준으로 이전 시점까지의 작업 현황과 입력된 시점 이후의 작업 현황을 비교하도록 상황실 단말(20)에 디스플레이한다.

일반적으로 대부분의 건설현장이 2차원 설계 도면만 사용하고 있다. 하지만, 향후에는 3차원 설계도면(BIM)과 설계 데이터를 사용하는 3차원 기반의 디지털 건설현장이 많아 질 것으로 예상한다.

건설 목적물이 설계와 비교하여 정확한 위치와 경계 내에서 제대로 시공되는지 관리하는 것은 재시공이라는 위험요소를 예방할 수 있다. 따라서 건설현장에서는 항상 감독자 또는 감리자의 승인을 받는 검측 과정을 거쳐야 한다.

이러한 검측 과정은 일정한 기준 이상의 목적물이 완성되는 시점에 실시되기 때문에, 그 시점까지는 별도의 측량을 하지 않는 경우에 설계대로 잘 시공하고 있는지 파악하기에 어려움이 있다.

또한, 시공과정에서 주기적으로 전주(또는, 전월) 대비 금주(또는, 금월)의 시공 현황을 파악하는 것이 필요하다. 따라서 현재는 현장 전경이 최대한 나오도록 공사진행 사진을 촬영하여 파악하고 있으나, 실질적인 측정이 불가능하기 때문에 정량적인 파악이 불가능한 상황이다.

그러므로 검측 모듈(122)은 상황실 단말(20)의 화면을 2분할하여, 제1 화면에는 3차원 설계 도면(BIM)을 디스플레이하고 제2 화면에는 현재까지의 시공 현황을 디스플레이하여, 용이하게 검측 과정을 진행하도록 제공한다. 또는, 검측 모듈(122)은 제1 화면에는 사용자에 의해 입력된 시점 이전까지의 시공 현황을, 제2 화면에는 입력된 시점 이후부터 현재까지의 시공 현황을 디스플레이할 수도 있다.

이때, 검측 모듈(122)은 감독자 또는 감지라가 정보 입력 수단(예를 들어, 마우스 등)을 사용하여 화면을 제어할 경우, 분할된 제1 화면과 제2 화면의 방향과 축적이 동일하게 움직이도록 제어한다.

예를 들어, 검측 모듈(122)은 제1 화면에 시공 현황을 제공하기 위해 정보를 수집하는 카메라의 위치, 방향, 상하/좌우 회전값을 추출한다. 그리고, 추출한 카메라의 위치, 방향, 상하/좌우 회전값과 동일하게 제2 화면에 디스플레이할 정보를 수집하는 카메라도 동일하게 설정한 후 두 카메라를 동기화한다.

이를 통해, 검측 모듈(122)은 제1 화면과 제2 화면의 방향과 축적이 동일하게 움직이도록 제어할 수 있다. 검측 모듈(122)이 제1 화면과 제2 화면을 동일하게 제어하는 방법은 다양하므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

또한, 검측 모듈(122)은 제1 화면과 제2 화면이 모두 동일한 뷰와 사이즈로 보이도록 하여, 분할된 양쪽 화면의 어디서든 측정을 실시하여 시각적인 파악을 넘어서 정량적인 비교를 즉각적으로 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 화면을 2분할하는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 그리고 검측 모듈(122)은 다양한 방법을 통해 복수의 화면을 제어할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

한편, 건설사업의 목적은 계획된 공사기간 동안 정해진 예산을 활용하여 안전하게, 고품질의 건설 목적물을 완성하는 것이다. 따라서, 감독자 또는 감리자는 수시로 계획 대비 건설사업의 상황을 주기적으로 확인해야 하는 공정관리를 수행해야 한다.

현재까지도 대부분의 공정관리는 엑셀 또는 공정 프로그램을 사용한 바차트 계획표를 사용하고 있다. 바차트 공정표의 작업(Activity) 개수가 100개 이상 사용되는 경우, 몇몇 사람만 이해할 수 있도록 정의된 작업명(Activity Name)만으로는 어디에 있는 어떤 구조물을 의미하는 지 쉽게 파악하기 어렵다. 그리고 건설현장의 다수의 분야별 전문 기술자들이 협업을 통해서 사업의 문제점과 진행상황을 파악하여야 하는데, 바차트 공정표 만으로는 스마트한 협업을 수행하기에 어려움이 많이 있다.

따라서, 시공 관리부(120)의 건설 공정관리 모듈(123)은 지도상에 업로딩된 2차원 설계도면의 위치에 바차트 공정표의 작업을 연동시킨다. 예를 들어, 건설 공정관리 모듈(123)은 바차트 공정에 해당하는 명칭 등의 속성 값과, 2차원 설계도면에 등록되어 있는 속성 값을 매칭하여 연동시킬 수 있다. 즉, 2차원 설계도면에서 속성에 해당하는 폴리곤의 색상을 변경하거나 플래그를 추가로 표시하는 등 작업을 연동시킬 수 있으며, 건설 공정관리 모듈(123)이 2차원 설계도면 위에 바차트 공정표의 작업을 연동시키는 방법은 다양하므로 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.

이에 따라 건설현장의 기술자들이 2차원 설계도면에 업로딩된 바차트를 선택하면, 시공사측 단말(10-2) 또는 상황실 단말(20)을 통해 선택된 바차트 위치의 구조물에 대한 작업 진행 상황을 디스플레이 한다.

본 발명의 실시예에서는 건설 공정관리 모듈(123)이 팝업 창으로 작업 진행 상황을 제공하는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 그리고 시공사측 단말(10-2) 또는 상황실 단말(20)을 통해 디스플레이되는 작업 진행 상황에는 바차트 공정표를 선택한 기술자의 요구에 따라 공정율, 사업비, 기간, 담당자 등 다양한 정보들을 포함하며, 반드시 이와 같이 한정하지 않는다.

만약, 건설사업에서 3차원 설계도면을 사용하는 경우, 건설 공정관리 모듈(123)은 지도상에 업로딩된 3차원 설계도면(BIM)의 객체에 바차트 공정표의 작업을 연동시킨다. 건설 공정관리 모듈(123)은 작업자가 바차트의 특정 작업을 선택하면, 시공사측 단말(10-2) 또는 상황실 단말(20)을 통해 선택된 바차트 위치의 구조물에 대한 작업 진행 상황을 디스플레이 한다.

또한, 건설 공정관리 모듈(123)은 작업과 관련된 검측서, 시공 사진, 자재 성적서 등 다양한 데이터들을 제공하여, 유지 관리 단계에서 작업자 또는 기술자가 시공 기록을 용이하게 파악하도록 유지 관리부(130)로 작업 중심의 데이터를 제공한다.

한편, 3차원 지도 표시 모듈(124)은 건설현장의 3차원 지형모델을 제공한다. 즉, 3차원 지도 표시 모듈(124)은 3차원 설계도면(BIM)과 포인트 클라우드를 기초로, 건설 현장의 길이, 면적, 체적, 등고선, 경사구배, 단면분할, 분할된 단면의 측정, 태양 시뮬레이션, 침수구역 산정 등의 기능을 수행한다.

또한, 3차원 지도 표시 모듈(124)은 용지도와 주소정보 데이터, 건축물 데이터, 공지지가 데이터를 3차원 지도상에 업로딩한 2차원 설계도면과 3차원 설계도면(BIM), 그리고 포인트 클라우드와 연동시킨다. 이를 통해, 3차원 지도 표시 모듈(124)은 건설사업 구역내의 편입 용지보상비용, 면적, 가구수, 철거할 건물의 개수와 예상 폐기물 수량 등을 신속한 계산으로 추출할 수 있다.

또한, 3차원 지도 표시 모듈(124)은 특정 공사구역에 경계 정의한 후 해당 구역을 수직 또는 수평으로 단면을 분할한 후 해당 분할 면의 체적을 산정함으로써, 다양한 필요에 의한 정량적 수치 산정에 활용한다.

예를 들어, 3차원 지도 표시 모듈(124)은 토공사와 같이 일정기간 절토가 반복되는 공사의 경우에는 원지반을 촬영한 포인트 클라우드와 이전 기간에 포인트 클라우드를 중첩하여 줄어든 수량을 추출한다. 이를 통해 3차원 지도 표시 모듈(124)은 해당 기간동안 시공한 수량을 파악할 수 있다.

한편, 상황실 단말 연동 모듈(125)은 기존의 건설현장 상황실 벽면에 부착되었던 목재 형태의 패널을 전자칠판 형태의 상황실 단말(20)(예를 들어, LED 모니터, 비디오월 등)으로 대체하고, 상황실 단말(20)을 통해 건설현장의 현재 상황을 제공할 수 있다.

이때, 상황실 단말 연동 모듈(125)은 웹에서 호출된 3차원 지도상에서 건설사업의 설계도면을 업로딩하여, 건설사업의 지리적 범위와 공간적 범위를 디스플레이한다. 또한, 상황실 단말 연동 모듈(125)은 기본적인 건설사업의 개요, 조직 현황, 비상연락망, 주요 공사추진계획 등의 데이터와 현장에 설치된 정보 수집 수단들의 위치와 상태 등, 본 발명의 실시예에서 제공하는 모든 정보를 디스플레이한다.

이때, 상황실 단말 연동 모듈(125)은 상황실 단말(20) 뿐만 아니라 건설 기술자 개인의 단말과도 연동되어, 일상적인 건설 업무를 수행하는 과정에서도 사용하도록 시공 데이터를 제공한다.

유지 관리부(130)는 디지털로 저장된 설계 데이터와 시공 데이터를 호출하여, 과거의 기록 정보를 지도상에 데이터가 기록된 시점의 모습으로 보여준다. 이를 통해, 건설사업의 유지 관리 업무를 담당하는 담당자는 건설사업 관리 시스템(100)을 통해 건설사업의 설계 또는 시공 상태 시점에서의 데이터를 확인할 수 있다.

유지 관리부(130)는 발주자 또는 건설사업의 준공 이후에 유지관리 업무를 수행하는 다른 조직 또는 다른 기업이 자신들이 운영하고 있는 시스템을 통해 유지 관리부(130)에서 저장, 관리하는 데이터를 확인할 수 있도록 제공한다. 이러한 경우, 유지 관리부(130)에 탑재되어 있는 설계 및 시공 데이터만으로는 과거의 기록 정보를 기록 데이터 입력 당시의 시각적인, 정량적인 상태를 정확하게 이해하기가 불가능하기 때문에, 설계 관리부(110)와 시공 관리부(100)에서 활용되었던 다양한 기능 메뉴가 함께 제공되어, 사용자가 쉽게 설계 또는 시공 당시의 상태를 이해할 수 있도록 지원한다.

상술한 건설사업 관리 시스템(100)이 건설사업 상황을 제공하는 동작 방법에 대해 도 3을 참조로 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건설사업 관리 시스템의 동작에 대한 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 건설사업 관리 시스템(100)은 건설사업이 예정된 곳의 설계 데이터를 설계자측 단말(10-3)로부터 수집한다(S100). 설계 데이터에는 작업자가 도면 작성 시스템으로 작업한 복수의 후보 설계안들, 용지 데이터, 현장 답사 사진, 드론 촬영 영상, 포인트 클라우드, 설계 과정, 그리고 설계 단계에서 발생한 모든 데이터들이 포함된다.

건설사업 관리 시스템(100)은 S100 단계에서 수집한 설계 데이터를 기초로, 복수의 후보 설계안들을 용지 데이터와 비교하여, 복수의 설계 안 각각의 편입용지의 면적과 보상금액, 지목 현황, 도시구역 점유 비율 등의 정보들을 생성한다. 그리고, 건설사업 관리 시스템(100)은 복수의 후보 설계안 각각의 보상 비용을 계산하여 설계자측 단말(10-3)과 발주자측 단말(10-1)로 제공한다(S110).

설계자는 복수의 후보 설계안들 각각의 보상비용을 기초로 특정 후보 설계안을 선택하면, 건설사업 관리 시스템(100)은 설계자측 단말(10-1)의 입력에 따라 설계자에 의해 선택된 후보 설계안과 해당 후보 설계안에 의해 계산된 보상 비용을 관리한다(S120).

건설사업 관리 시스템(100)은 S120 단계에서 관리하는 설계 데이터를 기초로 건설현장에서 시공중에 발생하는 모든 시공 데이터를 수집한다(S130). 여기서, 시공 데이터는 건설사업이 수행되는 공간을 측정한 길이, 면적, 체적, 종/횡 단면 정보, 복수의 정보 수집 수단(예를 들어, CCTV, GPS 추적기, IoT 센서, 위성 GPS 시스템 등)들 각각의 좌표 정보, 각 정보 수집 수단에서 수집한 정보들 등을 포함한다. 각 정보 수집 수단에서 수집한 정보들은 건설현장 영상, 근로자의 상태 정보와 생체 정보, 건설현장의 가스 농도, 건설현장의 기울기, 건설장비의 위치, 궤적, 가동 정보, 건설현장의 작업 정도 등을 포함한다.

건설사업 관리 시스템(100)은 S130 단계에서 수집한 시공 데이터를 가공하여, 시공자측 단말(10-2) 또는 상황실 단말(20)을 통해 기술자, 또는 건설사업 관련된 관련자들이 파악할 수 있도록 제공한다(S140).

건설사업 관리 시스템(100)은 S120 단계에서 관리하는 설계 데이터와 S130 단계에서 수집한 시공 데이터를 건설사업이 종료될 때까지 수집, 관리한다. 그리고 건설사업 관리 시스템(100)은 이후 건설사업이 완료된 후 유지 관리 단계에서 설계 데이터 및 시공 데이터를 건설 목적물의 유지 관리를 위한 데이터로 상황실 단말(20) 또는 건물의 유지 관리를 위한 관리자의 단말(도면 미도시)로 제공한다(S150).

이와 같은 절차를 통해, 건설사업 관리 시스템(100)은 본 발명에 사용되는 건설현장 상황실 시스템은 최신의 ICT 기술과 CCTV, IoT 센서 등의 디바이스가 효과적으로 통합되어, 건설현장의 스마트 업무보고와 시공 협업, 실시간 모니터링과 원격 관리가 가능하도록 구성되어 있다.

설계 및 시공단계에서의 건설사업의 비효율성과 저 생산성을 절감하고, Digital 기반의 건설사업관리가 가능하여, 건설 목적물(교량, 아파트, 오피스, 발전소 등)의 설계와 시공, 유지관리 단계에서의 연속성을 확보하여 기록 데이터 기반의 유지관리가 가능하도록 한다.

본 발명의 실시예에서는 설계 관리부(110), 시공 관리부(120) 그리고 유지 관리부(130) 사이에 각각 저장, 관리하는 데이터들이 공유되는 것을 예로 하여 설명한다. 이를 위해, 로컬 서버(도면 미도시)에 각 건설사업의 단계에서 수집된 데이터들이 저장되어 각 구성 요소들이 해당 데이터들을 공유할 수도 있고, 클라우드 서버를 통해 데이터들이 공유될 수도 있다. 상이한 구성 요소 사이의 데이터 공유 방법은 다양한 방법을 통해 실행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

다음은 건설사업 관리 시스템(100)에서 관리하는 건설사업의 전 주기에 해당하는 데이터를 상황실 단말(20)을 통해 디스플레이하는 예에 대해 도 4를 참조로 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이되는 현장 상황판의 예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상황실 단말(20)은 건설현장에 설치된 CCTV 와 같은 정보 수집 수단이 수집한 영상 또는 데이터를 디스플레이하여, 현재 상황을 관리자가 파악할 수 있도록 한다(①). 또한, 상황실 단말(20)은 건설사업 관리 시스템(100)로부터 수신한 해당 건설현장의 설계 데이터(②)와 시공 데이터(③)들을 한 화면에 디스플레이할 수도 있다.

도 4에서 도시한 설계 데이터는 포인트 클라우드와 현장 답사 사진을 예로 하여 표시하였고, 시공 데이터는 현재 공정률에 대한 실시예를 나타내었다.

이를 통해, 건설현장 상황실을 방문하는 방문객들은 상황실 단말(20)에 디스플레이되는 시공 데이터(③)를 통해 건설사업의 전반적인 현황과 현재 진행상황을 쉽게 파악할 수 있다.

또한, 정부 또는 공공기관, 시행사, 건축주 및 투자자들은 자신들이 발주한 건설사업의 전반적인 현황정보를 상황실 단말(20)에 디스플레이되는 시공 데이터(③)를 통해 확인할 수 있다. 그리고, 현재의 사업 추진상황뿐만 아니라 상황실 단말(20)에서 디스플레이되는 현재의 문제점 또는 이슈사항 등에 관한 정보(④)를 취득함으로써, 계획된 공사기간과 예산 내에서 건설사업이 성공적으로 준공할 수 있는지에 관하여 검토/확인할 수 있다.

또한, 방문객 뿐만 아니라 건설현장을 관리 감독하는 감독자도, 상황실 단말(20)을 통해 건설현장에서 발생하는 업무보고와 시공 협업, 실시간 모니터링과 원격 관리가 가능하다.

본 발명의 실시예에서는 건설현장 상황실 벽면에 부착된 상황실 단말(20)을 예로 하여 설명하나, 모바일 앱을 통해서도 건설사업 관리 시스템(100)에 접속이 가능하며 클라우드 서버를 사용할 경우에는 전세계 어느 곳에서나 접속이 가능하다.

이 외에도 상황실 단말(20)은 건설사업 관리 시스템(100)을 통해 제공되는 다양한 건설현장에 대한 모든 정보들을 건설사업의 전 주기에 따라 디스플레이할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제공되는 편입용지의 면적과 보상비용에 대한 예시도이다.

도 2에서 상술한 설계 관리부(110)는 설계자측 단말(10-3)을 통해 구역 또는 노선이 반영된 복수의 후보 설계안들(도 5의 노선 A와 노선 B)을 수신한다고 가정한다. 그러면 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 이미 저장된 용지 데이터와 도 5의 (b) 및 (c)에 도시한 복수의 후보 설계안들 사이의 관계를 통해, 각 후보 설계안의 편입용지의 면적과 보상금액, 지목 현황, 도시구역 점유 비율 등의 정보들을 생성한다. 이를 통해, 작업자는 용이하게 각 후보 설계안에 대한 편입용지의 면적과 보상비용을 확인할 수 있다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제공되는 모바일 앱 또는 웹을 통해 제공되는 뷰어의 예시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 건설사업 관리 시스템(100)은 설계단계에서 사용되었던 설계 관리부(110)에 저장된 설계도면 및 건설 업무 관련 설계 데이터를 호출하여, 사용자가 외부 현장에서도 자신의 단말에 설치된 모바일 앱을 통해 필요한 도면을 즉각적으로 확인할 수 있도록 뷰어를 제공한다.

도 6에 도시된 화면은 하나의 실시예이고, 작업자가 단말에 설치된 모바일 앱이나 웹을 이용하여 건설사업의 전체 과정에서 수집되는 데이터를 확인할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 모바일 앱을 이용하여 건설사업 관리 시스템(100)에서 제공하는 조달 정보나 시공관제 정보, 측정 정보, 공정 관리 정보, 문서 등을 용이하게 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 구조도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 건설사업 관리 시스템(100)은 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 컴퓨팅 장치(200)에서, 본 발명의 동작을 실행하도록 기술된 명령들(instructions)이 포함된 프로그램을 실행한다.

컴퓨팅 장치(200)의 하드웨어는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220), 스토리지(230), 통신 인터페이스(240)를 포함할 수 있고, 버스를 통해 연결될 수 있다. 이외에도 입력 장치 및 출력 장치 등의 하드웨어가 포함될 수 있다. 컴퓨팅 장치(200)는 프로그램을 구동할 수 있는 운영 체제를 비롯한 각종 소프트웨어가 탑재될 수 있다.

프로세서(210)는 컴퓨팅 장치(200)의 동작을 제어하는 장치로서, 프로그램에 포함된 명령들을 처리하는 다양한 형태의 프로세서(210)일 수 있고, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 등 일 수 있다.

메모리(220)는 본 발명의 동작을 실행하도록 기술된 명령들이 프로세서(210)에 의해 처리되도록 해당 프로그램을 로드한다. 메모리(220)는 예를 들면, ROM(read only memory), RAM(random access memory) 등 일 수 있다. 스토리지(230)는 본 발명의 동작을 실행하는데 요구되는 각종 데이터, 프로그램 등을 저장한다. 통신 인터페이스(240)는 유/무선 통신 모듈일 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 건설사업 관리 시스템(100)이 컴퓨팅 장치(200)로 구성된 경우에 대해서만 언급하였으나, 컴퓨팅 장치(200)를 통해 생성되는 가상 환경도 동일하게 적용될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (15)

1. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 건설사업 관리 시스템의 동작 방법으로서,
   특정 건설사업의 목적 건축물에 대한 설계 데이터를 수집하고, 수집한 상기 설계 데이터를 상기 특정 건설사업의 설계자측 단말로 제공하는 단계,
   상기 설계 데이터를 기초로 상기 설계자측 단말에서 입력된 최종 설계 도면을 기초로 시공중인 상기 목적 건축물에 대한 건설현장의 시공 데이터를 수집하는 단계,
   시공자측 단말의 입력에 따라, 상기 시공 데이터와 상기 설계 데이터를 상기 건설현장에서 필요한 데이터로 가공하여 상기 시공자측 단말로 제공하는 단계, 그리고
   상기 목적 건축물의 시공이 완료되면, 상기 설계 데이터, 시공 데이터 그리고 상기 목적 건축물의 유지관리 단계에서 발생하는 유지관리 데이터를 저장, 관리하는 단계
   를 포함하는, 동작 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 설계 데이터는,
   상기 목적 건축물의 설계 단계에서 발생하는 상기 특정 건설사업이 예정된 곳의 용지 데이터, 현장 답사 사진, 드론 촬영 영상, 포인트 클라우드, 설계 과정 정보, 상기 목적 건축물에 대한 복수의 후보 설계안들, 상기 목적 건축물에 대한 최종 설계 도면, 화상회의 데이터, 회의 문서들 중 복수의 정보들을 포함하는, 동작 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 설계자측 단말로 제공하는 단계는,
   상기 수집한 설계 데이터를 기초로 상기 특정 건설사업에 대한 보상 비용을 산정하는 단계, 그리고
   상기 특정 건설사업이 예정된 곳의 주변 구조물과 조망 상태, 그리고 상기 목적 건축물을 기준으로 하는 태양 움직임을 나타내는 시뮬레이션을 제공하는 단계
   를 포함하는, 동작 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 보상 비용을 산정하는 단계는,
   상기 복수의 후보 설계안들을 상기 용지 데이터와 비교하여, 각 후보 설계안의 편입용지의 면적과 보상금액, 지목 현황, 그리고 도시구역 점유 비율들을 포함하는 정보를 생성하는 단계, 그리고
   상기 각 후보 설계안의 계산된 보상 비용을 상기 설계자측 단말로 제공하고, 상기 설계자측 단말로부터 특정 후보 설계안에 대한 정보가 입력되면 상기 특정 후보 설계안을 상기 최종 설계 도면으로 등록하는 단계
   를 포함하는, 동작 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 시공 데이터를 수집하는 단계는,
   상기 건설현장에 설치된 정보 수집 수단들이 각각 수집한 건설현장 정보들, 상기 건설 목적물의 시공 현황 정보, 상기 건설현장에 투입된 근로자의 상태 정보와 생체 정보, 상기 건설현장에 투입된 건설장비의 상태 정보를 상기 시공 데이터로 수집하는, 동작 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 시공자측 단말로 제공하는 단계는,
   상기 건설현장에 대한 3차원 지도를 수신하는 단계, 그리고
   상기 3차원 지도에 상기 최종 설계 도면을 업로딩하여 상기 특정 건설사업의 지리적 범위와 공간적 범위를 표출하는 단계
   를 포함하는, 동작 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 시공자측 단말로 제공하는 단계는,
   상기 건설현장에 설치된 복수의 정보 수집 수단들의 좌표를 상기 3차원 지도 상에 표시하는 단계, 그리고
   상기 복수의 정보 수집 수단들이 수집한 정보들을 스트리밍으로 제공하는 단계
   를 포함하는, 동작 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 시공자측 단말로 제공하는 단계는,
   미리 설정한 주기로 이전 시점까지의 작업 현황과 현재 시점의 작업 현황을 비교하여 디스플레이하는 단계
   를 포함하고,
   상기 현재 시점의 작업 현황은 상기 최종 설계 도면과 함께 디스플레이하는, 동작 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 시공자측 단말로 제공하는 단계는,
   상기 3차원 지도 상에 업로딩된 상기 최종 설계 도면의 작업 위치에 공정율과 사업비, 기간, 담당자 정보가 포함된 공정표를 연동하여 디스플레이하는, 동작 방법.
10. 건설사업 관리 시스템으로서,
    설계자측 단말로부터 특정 건설사업의 목적 건축물에 대한 설계 데이터를 수집하여 관리하고, 수집한 상기 설계 데이터를 상기 설계자측 단말로 제공하는 설계 관리부,
    상기 설계 데이터를 기초로 상기 설계자측 단말에서 입력된 최종 설계 도면을 기초로 시공중인 상기 목적 건축물에 대한 건설현장의 시공 데이터를 수집하고, 시공자측 단말의 입력에 따라, 상기 시공 데이터와 상기 설계 데이터를 상기 건설현장에서 필요한 데이터로 가공하여 상기 시공자측 단말로 제공하는 시공 관리부, 그리고
    상기 목적 건축물의 시공이 완료되면, 상기 설계 데이터, 시공 데이터 그리고 상기 목적 건축물의 유지관리 단계에서 발생하는 유지관리 데이터를 저장, 관리하는 유지 관리부
    를 포함하는, 건설사업 관리 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 설계 관리부는,
    상기 목적 건축물의 설계 단계에서 발생하는 상기 특정 건설사업이 예정된 곳의 용지 데이터, 현장 답사 사진, 드론 촬영 영상, 포인트 클라우드, 설계 과정 정보, 상기 목적 건축물에 대한 복수의 후보 설계안들, 상기 목적 건축물에 대한 최종 설계 도면, 화상회의 데이터, 회의 문서들 중 복수의 정보들을 포함하는 상기 설계 데이터를 관리하고,
    상기 수집한 설계 데이터를 기초로 상기 특정 건설사업에 대한 보상 비용을 산정하며, 상기 특정 건설사업이 예정된 곳의 주변 구조물과 조망 상태, 그리고 상기 목적 건축물을 기준으로 하는 태양 움직임을 나타내는 시뮬레이션을 제공하는, 건설사업 관리 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 설계 관리부는,
    상기 복수의 후보 설계안들을 상기 용지 데이터와 비교하여, 각 후보 설계안의 편입용지의 면적과 보상금액, 지목 현황, 그리고 도시구역 점유 비율들을 포함하는 정보를 생성하고,
    상기 각 후보 설계안의 계산된 보상 비용을 상기 설계자측 단말로 제공하고, 상기 설계자측 단말로부터 특정 후보 설계안에 대한 정보가 입력되면 상기 특정 후보 설계안을 상기 최종 설계 도면으로 등록하는, 건설사업 관리 시스템.
13. 제10항에 있어서,
    상기 시공 관리부는,
    상기 설계 데이터를 기초로 상기 설계자측 단말에서 입력된 최종 설계 도면을 기초로 시공중인 상기 목적 건축물에 대한 건설현장의 시공 데이터를 시공자측 단말로 제공하는 건설현장 관리 모듈,
    상기 시공 데이터를 기초로 미리 설정한 주기로 이전 시점까지의 작업 현황과 현재 시점의 작업 현황을 비교하여 상기 시공자측 단말로 제공하는 검측 모듈, 그리고
    3차원 지도 상에 업로딩된 상기 최종 설계 도면의 작업 위치에 공정율과 사업비, 기간, 담당자 정보가 포함된 공정표를 연동하는 건설 공정 관리 모듈
    을 포함하는, 건설사업 관리 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 건설현장 관리 모듈은,
    상기 건설현장에 설치된 정보 수집 수단들이 각각 수집한 건설현장 정보들, 상기 건설 목적물의 시공 현황 정보, 상기 건설현장에 투입된 근로자의 상태 정보와 생체 정보, 상기 건설현장에 투입된 건설장비의 상태 정보를 상기 시공 데이터로 수집하고,
    상기 건설현장에 대한 3차원 지도를 수신하고, 상기 3차원 지도에 상기 최종 설계 도면을 업로딩하여 상기 특정 건설사업의 지리적 범위와 공간적 범위를 표출하는, 건설사업 관리 시스템.
15. 제13항에 있어서,
    상기 시공 관리부는,
    상기 건설현장의 길이, 면적, 체적, 등고선, 경사구배를 측정하고, 상기 건설현장의 태양 이동을 시뮬레이션하며 침수구역을 산정하여 3차원 지형 모델을 제공하는 3차원 지도 표시 모듈, 그리고
    상황실 단말과 연동하여, 상기 시공 데이터를 상기 상황실 단말로 제공하는 상황실 단말 연동 모듈
    을 더 포함하는, 건설사업 관리 시스템.

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