표제지
목차
제1장 연구의 개요 18
1.1. 배경 및 목적 19
1.2. 과업의 범위 및 내용 20
1.2.1. 국내외 건설공사 공정관리 및 기성관리 현황 분석 20
1.2.2. BIM 기반 고속도로 건설공사 공정관리 및 기성관리 방안 마련 20
1.2.3. 연구성과의 화도이천사업단 시범적용 및 피드백 21
1.2.4. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 구축 방안 제시 21
1.3. 과업 수행기간 및 절차 22
제2장 국내외 건설공사 공정관리 및 기성관리 현황 분석 24
2.1. 사업단계별 BIM 활용 수준 분석 25
2.1.1. 인프라시설 사업단계별 BIM 사례 조사 25
2.1.2. BIM 활용 수준 분석 28
2.2. 일반건설공사 공정ㆍ기성관리 분류체계 활용 현황 30
2.2.1. 건설정보 표준분류체계 30
2.2.2. 기관별 표준분류체계 및 건설정보 시스템 활용 현황 32
2.2.3. BIM 모델 정보분류체계 적용 현황 35
2.3. BIM 기반 공정ㆍ기성관리 사례 및 시스템 운영 사례 조사 38
2.3.1. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 사례 조사 38
2.3.2. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 운영 사례 45
2.3.3. 국내외 공정관리 및 기성관리 방식 50
2.4. 일반 건설공사 공정 및 기성관리 문제점 및 개선 방안 52
제3장 BIM 기반 고속도로 건설공사 공정관리 및 기성관리 방안 53
3.1. BIM 모델 객체단위 공정관리 복합공종 구성 방안 54
3.1.1. 한국도로공사 WBS체계 분석 54
3.1.2. 한국도로공사 CBS체계 분석 59
3.1.3. BIM 객체기반 WBS, CBS 연계 필요성 67
3.1.4. 한국도로공사 기준 BIM 객체기반 분류체계 구성 방안 68
3.1.5. BIM 객체기반 공정 및 기성관리의 문제점 및 복합공종의 필요성 79
3.2. 객체단위 복합공종 일일 공정관리 방안 및 내역서 연계 방안 82
3.2.1. BIM 기반 공정 및 기성관리 절차 82
3.2.2. BIM 기반 수량 산출기준 마련 83
3.2.3. 공정 및 기성관리를 위한 BIM 객체별 수량분개 및 확인 84
3.2.4. 객체단위 복합공종의 내역 및 공정 연계 방안 85
3.2.5. 객체단위 복합공종의 일일 관리 방안 88
3.3. 계약변경에 따른 신규, 증감, 삭제 물량 처리 방안 91
3.4. BIM 기반 전산기성 공정률 연계 기성금 자동산출 방안 92
3.5. BIM 기반 공정 / 기성관리 실무 매뉴얼 제작 96
3.5.1. 매뉴얼 개요 96
3.5.2. 매뉴얼 구성 96
3.5.3. 매뉴얼 활용 98
3.6. 시공단계 공정관리를 위한 설계단계 BIM 모델링 방안 제시 99
3.6.1. 설계자료의 정확한 3D 모델링 99
3.6.2. 선별적 모델링 99
3.6.3. 공종 및 기성관리를 위한 모델링 100
3.7. 기존대비 BIM 기반 공정/기성관리 계량적 생산성 향상 비교 101
3.7.1. 시범적용 사업 투입비 101
3.7.2. 시범적용 사업 생산성 평가 106
3.8. 효율적인 BIM 기반 공정/기성관리 방안 제시 108
3.8.1. 효율적인 BIM 기반 공정관리 방안 108
3.8.2. 효율적인 BIM 기반 기성관리 방안 110
제4장 화도이천사업단 시범적용 및 피드백 112
4.1. 화도이천사업단 스마트건설 개요 113
4.1.1. 시범적용 대상사업 개요 114
4.1.2. 시범적용 대상사업 현황 모델링 115
4.2. 화도이천사업단 시범적용 126
4.2.1. 화도이천사업단 시범적용 126
4.2.2. 건설참여자 BIM 기반 공정/기성관리 교육 186
4.2.3. 시범적용 성과 분석 187
제5장 BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 구축 방안 188
5.1. 도로공사 건설정보시스템(hi-건설) 조사 분석 189
5.1.1. 건설정보시스템(hi-건설)의 공정관리, 기성관리 조사 분석 189
5.1.2. 건설정보시스템(hi-건설) 사용자 설문 조사 194
5.2. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 개요 200
5.2.1. 시스템 구축에 따른 표준 분류체계 적용 검토 200
5.2.2. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 구축 기본방향 204
5.2.3. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 개요 205
5.3. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 구축 상세 210
5.3.1. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 연계 및 정보 흐름도 210
5.3.2. BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 상세 항목 212
[부록] 214
Ⅰ. 주요 회의 현황 및 내용 215
Ⅱ. 자문회의 내용 220
〈표 1-1〉 과제의 주요 절차 22
〈표 1-2〉 과제의 추진일정 23
〈표 2-1〉 인프라시설 BIM 단계별 사례 조사 26
〈표 2-2〉 국토부 소속, 산하기관별 건설정보 표준 및 사업관리시스템 현황 33
〈표 2-3〉 국토부 소속, 산하기관별 BIM 지침 및 적용 표준분류체계 36
〈표 2-4〉 국내외 BIM 공정관리 및 기성관리 사례조사 38
〈표 2-5〉 BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 운영 사례 45
〈표 2-6〉 국내외 공정관리 및 기성관리 방식 51
〈표 2-7〉 도로공사 시스템 사용자 설문의견 결과 52
〈표 3-1〉 도로공사 작업관리단위별 세부 작업내용 55
〈표 3-2〉 토공 원가분류체계 59
〈표 3-3〉 배수 및 옹벽공 원가분류체계 60
〈표 3-4〉 교량공 원가분류체계 61
〈표 3-5〉 포장공 원가분류체계 62
〈표 3-6〉 부대공 원가분류체계 63
〈표 3-7〉 터널공 원가분류체계 64
〈표 3-8〉 한국도로공사 공종별 단가코드 예시 65
〈표 3-9〉 기존 WBS 분류체계와 BIM 객체분류체계 71
〈표 3-10〉 시공BIM 초기데이터 구축 과정 102
〈표 3-11〉 시공BIM 초기데이터 참여기술자별 투입일수 102
〈표 3-12〉 시공BIM 초기데이터 단계별 기술자 1일 과업량 103
〈표 3-13〉 시공BIM 데이터 활용단계 업무별 표준 소요일수(예상) 104
〈표 3-14〉 시공BIM 데이터 활용단계 소요일수 산정근거(예상) 104
〈표 3-15〉 스마트 시공관리를 위한 BIM 시범사업 적용 투입비 105
〈표 3-16〉 BIM 기반 스마트 시공관리 시범적용 대상사업 비용 및 편익 107
〈표 3-17〉 진도관리 측정방법 108
〈표 4-1〉 시범적용 대상사업 개요 114
〈표 4-2〉 시범적용 대상사업 모델링 구축 현황 115
〈표 4-3〉 대상구간 3차원 지형 및 지층 모델링 116
〈표 4-4〉 부재별 모델링 117
〈표 4-5〉 토공 모델링 117
〈표 4-6〉 배수공 모델링 119
〈표 4-7〉 포장공 모델링 120
〈표 4-8〉 부대공 모델링 121
〈표 4-9〉 교량공 모델링 122
〈표 4-10〉 터널공 모델링 124
〈표 4-11〉 토공 복합 공종(안) 130
〈표 4-12〉 배수공 복합 공종(안) 132
〈표 4-13〉 포장공 복합 공종(안) 137
〈표 4-14〉 부대공 복합 공종(안) 139
〈표 4-15〉 교량공 복합 공종(안) 146
〈표 4-16〉 터널공 복합 공종(안) 152
〈표 4-17〉 토공 수량분개(예시) 162
〈표 4-18〉 배수공 수량분개(예시) 163
〈표 4-19〉 배수공 암거 수량분개(예시) 164
〈표 4-20〉 포장공 수량분개(예시) 165
〈표 4-21〉 부대공 수량분개(예시) 166
〈표 4-22〉 교량공 수량분개(예시) 167
〈표 4-23〉 터널공 수량분개(예시) 168
〈표 4-24〉 모델링 작성 프로세스 169
〈표 4-25〉 공종별 더미모델 현황 170
〈표 4-26〉 토공 대표 공종 데이터 작성(예시) 172
〈표 4-27〉 교량공 대표 공종 데이터 작성(예시) 173
〈표 4-28〉 터널공 대표 공종 데이터 작성(예시) 174
〈표 5-1〉 설문조사 의견 종합 및 시스템 개선방향 제시 198
〈표 5-2〉 BIM 기반 공정 및 기성관리 시스템 구축 기본방향 설정 204
〈표 5-3〉 BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 구성항목 212
〈표 5-4〉 BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 입력정보 및 입력방법 212
〈표 5-5〉 BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 표출정보 항목 212
〈그림 1-1〉 전체 과업 수행 절차 22
〈그림 2-1〉 BIM 사업단계 및 모델 상세수준 25
〈그림 2-2〉 BIM 효과 분석 28
〈그림 2-3〉 BIM 활용 분야 28
〈그림 2-4〉 BIM 활용 수준 분석 29
〈그림 2-5〉 건설정보표준 개발 현황 30
〈그림 2-6〉 건설정보 분류체계 31
〈그림 2-7〉 건설정보표준 기관별 지침 활용 32
〈그림 2-8〉 도로시설의 WBS 7단계 계층구조 33
〈그림 2-9〉 LH 작업분류체계 계층구조 34
〈그림 2-10〉 수자원공사 작업분류체계 계층구조 35
〈그림 2-11〉 철도공단 CWBS 분류 37
〈그림 2-12〉 모델 연계 수량 산출 및 내역, 공정관리 시뮬레이션 39
〈그림 2-13〉 IPMS, BIM 기반 공사관리 통합 시스템 화면 40
〈그림 2-14〉 오토데스크 어셈블을 활용한 연료전지발전소 설계 40
〈그림 2-15〉 베독 복합개발 현장 41
〈그림 2-16〉 CPM copy of the schedule vs. Optimized schedule 42
〈그림 2-17〉 Kaiser Oakland 병원 프로젝트 5D BIM 42
〈그림 2-18〉 BEXEL Manager의 다양한 BIM 도구 42
〈그림 2-19〉 The KAFD Metro Station BIM 43
〈그림 2-20〉 캐리비안 리조트 프로젝트 BIM 43
〈그림 2-21〉 Nagpur Metro Rail Project 44
〈그림 2-22〉 Pan Borneo Highway Project 45
〈그림 2-23〉 Deutsche Bahn 5D BIM 사례 46
〈그림 2-24〉 Kier Construction Five Pancras Square 47
〈그림 2-25〉 Amur River Bridge 47
〈그림 2-26〉 AZURA Gas Power Plant 48
〈그림 2-27〉 Karavanke 터널 프로젝트 BIM 49
〈그림 2-28〉 Karavanke 터널 BIM 준공모델 Ⅰ 49
〈그림 2-29〉 Rio-Niterói Bridge 50
〈그림 2-30〉 영광5ㆍ6호기 주설비공사 진도 측정 사례 51
〈그림 3-1〉 도로공사 작업분류체계(WBS) 구조 54
〈그림 3-2〉 한국도로공사 작업분류체계(WBS) 구조 57
〈그림 3-3〉 한국도로공사 단가분류체계 65
〈그림 3-4〉 표준단가 공종별 분류 CODE 66
〈그림 3-5〉 표준단가 공종별 분류 CODE 66
〈그림 3-6〉 기성관리와 공정관리 정보 이원화 67
〈그림 3-7〉 BIM 모델 기반 수량산출 개념도 68
〈그림 3-8〉 기존 터널 예정공정표 68
〈그림 3-9〉 BIM 기반 공정체계 개념도 69
〈그림 3-10〉 기존방식의 WBS 분류체계 예시 69
〈그림 3-11〉 BIM 기반 WBS 분류체계 예시 70
〈그림 3-12〉 BIM 객체기반 분류체계 작성과정 70
〈그림 3-13〉 부재별 모델링 수행시 객체수 79
〈그림 3-14〉 구조물별 모델링 객체수(예시) 79
〈그림 3-15〉 설계단계 추정금액 산출 방법 80
〈그림 3-16〉 기성지급을 위한 수량 및 공사비 산출 방법 80
〈그림 3-17〉 BIM 기반 기성 및 공정 통합관리체계 개요 81
〈그림 3-18〉 객체분류에 다른 고유 코드 체계화(예시) 81
〈그림 3-19〉 BIM 기반 기성 및 공정관리 개념 82
〈그림 3-20〉 BIM 3D, 4D, 5D 절차서 82
〈그림 3-21〉 BIM 기반 수량산출방식 정의 83
〈그림 3-22〉 BIM 기반 수량분개 절차 84
〈그림 3-23〉 BIM 기반 수량분개 확인 84
〈그림 3-24〉 기존방식의 WBS 분류체계(8레벨) 85
〈그림 3-25〉 복합공종 구성에 따른 WBS 분류체계(7레벨) 85
〈그림 3-26〉 WBS 분류체계와 CBS 분류체계 연계 86
〈그림 3-27〉 교량 복합공종 구성 방안(예시) 86
〈그림 3-28〉 터널 복합공종 구성 방안(예시) 87
〈그림 3-29〉 복합공종에 수량 및 단가연계 87
〈그림 3-30〉 기초자료 작성 예시 88
〈그림 3-31〉 기존의 공사일지 89
〈그림 3-32〉 BIM 기반 공사일지 양식 제안 90
〈그림 3-33〉 계약변경에 따른 신규, 증감, 삭제 물량 처리 방안 91
〈그림 3-34〉 웹기반 공사일지 92
〈그림 3-35〉 웹기반 공사일지 집계안 93
〈그림 3-36〉 BIM 기반 내역서 94
〈그림 3-37〉 공정과 원가의 일원화 관리 95
〈그림 3-38〉 매뉴얼 본문 구성 97
〈그림 3-39〉 매뉴얼 부록(예시) 구성 97
〈그림 3-40〉 시공단계 공정관리 BIM 수행절차 예시 98
〈그림 3-41〉 선별적 모델링(예시) 99
〈그림 3-42〉 공종별 모델 구성체계 100
〈그림 3-43〉 시공BIM 초기데이터작성비용 개념 101
〈그림 3-44〉 일일 진도율 관리 방안 109
〈그림 3-45〉 객체단위 비율 방식(예시) 109
〈그림 3-46〉 BIM 공사일지 기반 진도율 관리방식(예시) 110
〈그림 3-47〉 터널 복합공종 구성 방안(예시) 110
〈그림 3-48〉 BIM 객체기반 복합단가 구성 방안(예시) 111
〈그림 4-1〉 시범사업 적용 대상 113
〈그림 4-2〉 시범적용 대상사업 현황도 115
〈그림 4-3〉 BIM 기반 공정 및 기성관리 시범적용 방안 126
〈그림 4-4〉 선형요소 구간별 집계(예시) 128
〈그림 4-5〉 선형요소 구간별 집계 128
〈그림 4-6〉 토공구간 분리 129
〈그림 4-7〉 토공 구간별 복합 공종 130
〈그림 4-8〉 배수공, 포장공, 부대공 부위별 복합 공종 132
〈그림 4-9〉 교량공 부위별 복합 공종 145
〈그림 4-10〉 터널공 부위별 복합 공종 152
〈그림 4-11〉 BIM 모델 중 수량산출이 불가능한 공정 169
〈그림 4-12〉 내역서 기초자료 작성 171
〈그림 4-13〉 OBS 내역서와 도급 내역서 비교 검토 172
〈그림 4-14〉 3D 모델-공정 연계 176
〈그림 4-15〉 복합 공종에 수량 및 단가 연계 176
〈그림 4-16〉 토공(3D) 수량 연계 예시 177
〈그림 4-17〉 토공(3D 비례) 수량 연계 예시 177
〈그림 4-18〉 토공(3D 1식) 수량 연계 예시 178
〈그림 4-19〉 교량공(3D) 수량 연계 예시 178
〈그림 4-20〉 교량공(3D 비례) 수량 연계 예시 179
〈그림 4-21〉 교량공(3D 1식) 수량 연계 예시 179
〈그림 4-22〉 터널공(3D) 수량 연계 예시 180
〈그림 4-23〉 터널공(3D 비례) 수량 연계 예시 180
〈그림 4-24〉 터널공(3D 1식) 수량 연계 예시 181
〈그림 4-25〉 모델링 수량 및 내역서 연계(예시) 181
〈그림 4-26〉 BIM 기반 내역서 작성 완료(예시) 182
〈그림 4-27〉 BIM 기반 일일공사일지 입력 183
〈그림 4-28〉 BIM 기반 공사일지(11월1일) 작성 183
〈그림 4-29〉 BIM 기반 공사일지(11월30일) 작성 184
〈그림 4-30〉 BIM 기반 기성 검사원 185
〈그림 4-31〉 공정/기성관리 교육 186
〈그림 5-1〉 작업분류체계(WBS) 적용 업무절차 190
〈그림 5-2〉 작업분류체계(WBS) 절차와 hi-건설의 공정ㆍ공사비 연계 191
〈그림 5-3〉 hi-건설 등록 업무절차 191
〈그림 5-4〉 공구 WBS 생성 절차 192
〈그림 5-5〉 WBS등록 물량분개 절차 192
〈그림 5-6〉 hi-건설 공정ㆍ공사비 업무절차 및 메뉴 구성 193
〈그림 5-7〉 건설정보시스템 hi-건설 사용자 설문조사지 194
〈그림 5-8〉 hi-건설 공정ㆍ공사비 문제점 파악 195
〈그림 5-9〉 hi-건설 공정ㆍ공사비 개선사항 조사 196
〈그림 5-10〉 BIM 업무 경험 및 OBS 인식 조사 197
〈그림 5-11〉 BIM 기반 공정 및 기성관리 도입 필요성 조사 198
〈그림 5-12〉 BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 도입 예상효과 및 시스템 제시 항목 199
〈그림 5-13〉 OBS 분류체계 201
〈그림 5-14〉 속성분류체계 구성적용 202
〈그림 5-15〉 EX-BIM 플랫폼 마스터 플랜 203
〈그림 5-16〉 기존설계와 전면BIM 설계의 수량산출, 내역작업 절차 비교 205
〈그림 5-17〉 전면BIM의 건설관계자 공정ㆍ기성관리 업무 절차 변화 207
〈그림 5-18〉 BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 개요도 208
〈그림 5-19〉 BIM 전환설계 공정ㆍ기성관리 및 기존 시스템 활용 개요 209
〈그림 5-20〉 BIM 기반 공정관리 및 기성관리 시스템 정보 연계도 210
〈그림 5-21〉 BIM 기반 공정ㆍ기성관리 시스템의 정보 흐름도 211
〈그림 5-22〉 BIM 기반의 공정관리 및 기성관리 시스템의 화면구성(안) 213