복합용도 개발 도시재생 사업에서의 단위 공간 기반 개산견적 모델링 가이드 제안

- OO시 OO역 복합환승센터 사례를 중심으로 -

A Proposal of Modeling Guide of the Unit Space-Based Preliminary Cost Estimation

in Urban Renewal Mix-Used Development

- Case Study on OO Complex Transfer Center -

강길동*           안재생**        김복합***

* 학생회원, ***대학교 ***학과 **과정, ****@****.com

** 정회원, (주)***사 대표이사, ****@***.net

*** 정회원, **대학교 **학과 교수, ***@*******.ac.kr (교신저자)

Kang, Gil-Dong,  Ahn, Jae-Seng,  Kim, Bok-Hap

ABSTRACT: Mix-Used development in Urban Renewal project is done to effectively utilize the limited downtown. Generally unlike a single project, It features placing a large number of different facilities(residential, commercial, business, cultural, etc.) which is each other organically linked. The purpose of this study is to suggest the method of modeling guide for 3D preliminary cost estimation considering visual and intuitive judgement of space in Mix-Used development Urban Renewal project. In this research, introducing SME(Standard Module and Element) breakdown structure, FID(Finish Identity) for estimating building space unit-based quantity take off was implemented. It could narrow the discrepancy of opinion between the stakeholders with more accurate cost-estimates, comparing to the traditional methods.

키 워 드:  도시재생사업, 복합용도개발, 개산견적, 단위공간, 빌딩정보보델

KEYWORDS:  Urban Renewal, Mix-Used Development, Preliminary Cost Estimation, Unit Space, BIM

1. 서 론

1.1 연구의 배경 및 목적

도시재생사업의 복합용도개발 시설물의 용도 및 시설의 공간적 구성은 평면적 도시기능이 입체적으로 계획되는 것으로 중요한 계획적 의미를 가지게 된다(Kim and Kim, 2007). 도심지역을 중심으로 한정된 도심공간을 효과적으로 활용하고자 수행되는 복합용도개발 도시재생사업은 일반적인 단일 시설물의 프로젝트와 달리 다수의 시설물이 배치되며, 복합용도 공간에서는 상이한 용도의 시설군(주거, 상업, 업무, 문화 등)이 서로 유기적으로 연계되어 있다(Hyun et al., 2009). 따라서 일반적인 건설사업과 비교하여 장기간의 사업기간, 막대한 규모의 공사비용, 사업에 참여하는 이해관계자의 다양성과 복잡한 구조, 그리고 이해관계자들 사이에서 추구하는 가치가 상이하다. 때문에   이러한 상이한 가치들 사이에서 의사결정을 조율하지 못하면 이해관계자 간의 갈등이 일어나며 건설사업 관리 측면에서의 분쟁 및 법정 소송으로 인한 사업비용의 증가 및 사업의 장기화는 명백하다. (Choo, 2012) 이해관계 간의 갈등을 최소화하기 위해서는 시각적이며 직관적인 판단이 가능한 공간적 구성을 통해 프로젝트 초기 단계에서부터 각자의 의견을 조율하여 사업규모 및 특성을 판단하고 향후 프로세스의 연계를 고려한 대략적 시설물의 용도, 사업비 및 사업기간을 초기단계에 정확히 예측할 필요가 있다(Kang, 2009).

의사결정 과정에서 상세설계도면이 나오기 전에 수행되는 개산견적은 이해관계자들이 고려하는 시설물 용도, 실 면적, 외피나 매스 디자인을 다양하게 시도하며, 내·외부 재료도 여러 가지로 검토하는 단계에서 여러 가지 대안을 제시하며 법규나 대지분석을 통하여 사업타당성을 분석한다. 기존 개산견적을 예측 방법은 단위기준(예: 면적, 체적)에 단가를 산정하는 방법, 인공지능(예: 인공신경망, 유전자알고리즘, 사례기반 추론)을 이용한 방법, 통계 및 확률(예: 회귀분석, 몬테카를로 시뮬레이션)을 이용하였다(Hyun et al., 2009).

또한 프로젝트 초기단계에서 산정된 개산견적 결과와 실제 공사비를 비교한 기존 문헌에서는 기획 및 개념설계 단계에서의 사업비 오차범위는 미국의 AACE에서 +50~-30%, Ahuja가 25%, RSMeans에서 20%로 개산견적 오차범위를 명시하고 있다(Son, 2005).

하지만 복합용도개발 도시재생사업에서 타당성 검토를 진행하기 위한 개산견적은 계획 및 기본설계 단계에서 확보 할 수 있는 정보의 한계성을 가지고 있으며 기존 단일 시설물과 상이한 다수의 시설물이 결합된 도시재생 복합용도시설물에서는 기존 실적 데이터의 신뢰도 등의 문제로 인하여 명확한 산정기준이 마련되지 않은 실정이다. 때문에 막대한 자재, 인력과 수조원대의 공사비가 투입되는 복합용도개발 사업에서의 개략 견적의 오차범위는 실효성이 떨어진다(Park et al., 2009).

따라서 복합용도개발에서 시설물의 공간 활용을 극대화하며,  참여 주체의 다양성, 장기간에 걸친 대규모 사업비 등을 고려할 때 기존 단위 프로젝트 관점의 개산견적과는 다른 경험자의 직관 또는 실적데이터에 구애받지 않고 3D 공간 정보를 활용한 개산견적이 필요하다.

3D 공간정보를 활용한 개산견적은 BIM(Building Information Modeling)기반의 application을 통해 시각적으로 용도공간을 모니터링 할 수 있으며 3차원 파라메트릭 솔리드 모델링 기반의 정보체계를 기반으로  공사비 예측 및 공정 등을 통합관리가 가능하다(Lee et al., 2009). 하지만 일부 BIM 견적 application을 제외한 대부분은  점 또는 선으로 작도하여 건물의 벽체, 슬래브, 보 기둥 등의 건물 부재단위 객체로 모델링이 되기 때문에 도면표현, 재질, 형태 등의 세부정보 등 구체적 정보제공이 미흡한 계획단계에서는 사용자가 시설물에 대한 시각정보(visual information), 공간정보(Space information), 위치정보(location information)를 확인하는 데 어려움을 가지고 있다. 따라서 3D BIM도구가 보유하고 있는 기능을 보다 체계적으로 활용하여 공간단위로의 결과물을 도출하는 방법이 필요하다.

이에 본 연구는 3D 공간기반 개산견적을 위해 체계화된 부위별 분류체계를 정의하고 부위별 그룹화를 통한 공간단위 산출방법을 제시하는 모델링 가이드 방안을 제안하고자 한다. 이를 적용한 오브젝트와의 속성정보 연계를 통한 물량산출을 통해 향후 프로젝트 초기단계에서 정확한 공사비를 추정하기 위한 사전 모델링 방법이다.

이는 설계단계의 모델링과 견적단계의 수량산출을 위한 모델링 가이드를 제안하는 것이며 이를 통해 수량 산출 과정에서 구축된 정보를 이용하여 초기에 정확한 정보를 제공하여 이해관계자들의 상이한 견해차를 줄이고 더 나아가 해당 사업의 체계적인 분류체계와 연계한 타당성 분석은 이해 관계자 개개인이 얻을 수 있는 이익에 대해서 객관적으로 제시할 수 있다.

또한 향후 시공단계의 비용-일정 통합 공사관리가 가능하도록 설계단계 모델링에서 생성한 정보를 이용하여 수량산출과 공사내역서 그리고 공정관리 정보를 공유, 연계하여 관련된 모든 주체가  BIM 기반으로 체계를 관리 유지할 수 있다.

1.2 연구의 범위 및 방법

본 연구는 현재 수행 중인 “복합용도 도시재생 기반기술 개발”이라는 연구에서 “기본설계단계에서의 개략적 공사비 추정 시스템 개발” 연구의 일부이다.

연구의 대상 및 범위는 상세설계 도서가 확정 되지 않은 계획 및 기본 설계단계의 복합용도 시설물의 도면을 가지고 개산견적을 위한 모델링 가이드를 제시하는 것으로 한정하였다. 계획단계에서의 개략견적을 위해 OO시 OO역 복합환승 센터의 2D 기반 계획설계 도면정보를 바탕으로 BIM 소프트웨어(Revit, 2012)롤 활용하여 SME(Standard Module and Element) 분류체계, FID(Finish Identity) 코드 및 공간정의를 설정하는 모델링 가이드 시범 프로젝트를 진행하였다.

첫째 도시재생사업 및 3D 공간기반의 개산견적 관련 문헌조사를 실시하고 문제점을 도출한다.

둘째, 층별 공간별 위별 공사비 정보의 추출을 위해 층 레벨 규칙을 정의한다.

셋째 SME 객체 부위별 분류체계를 개발하여 지정된 객체정보의 위치정보,  부위정보를 입력한다.

넷째, SME 코드가 적용된 부위객체에 FID ID코드를 입력하여 부위객체의 마감속성정보를 입력한다.

다섯째, 수량산출을 위해 부위별 속성정보가 입력된 부위객체들을 그룹화하여 공간정의를 한다.

여섯째, 그룹화 된 공간요소에 대한 물량 산출 방법 및 단가DB와의 연동방안을 기술하며 향후 후속연구에 대한 제안을 한다.

2. 도시재상 복합용도개발 사업 및 3D 공간기반 개산견적에 대한 고찰

2.1 도시재생 및 복합용도개발 사업의 특징

도시재생사업은 신도시·신시가지 위주의 도시 확장으로 상대적으로 낙후되어 가는 기존 도시의  물리·환경, 생활·문화, 산업·경제적 재생을 통한 도시 기능의 회복을 목적으로 하며 새로운 기능을 도입·창출함으로써 새로운 공간을 창조하고자 추진되고 있다.

아래의 그림 1은 도시재생 사업안에 뉴타운 사업, 재건축, 재개발 사업이 포함되어 있으며 쇠퇴한 도시지역의 노후화된 인프라를 재정비하고 공간구조재편 및 신공간 창출을 도모함으로써 새로운 도시 기능을 수행할 수 있도록 하기 위한 사업을 의미한다.

이러한 도시재생사업은 일반적인 건설산업과 비교하여 장기간의 사업기간, 막대한 규모의 공사비용, 사업에 참여하는 이해관계자의 다양성과 복잡한 구조로써 최근 국내에서 진행 중인 도시재생사업이 입체복합개발, 역세권개발 등 대형 프로젝트 중심의 복합용도 개발 사업위주로 전개되고 있다(Choo, 2012).

Figure . Scope of urban renewal project

(Ministry of Land Infrastructure and Transport, 2013)

도시재생사업의 특성은 다음 표 1과 같이 다양한 가치추구, 다수의 프로젝트, 복잡한 이해관계자 구조로 크게 3가지로 나눌 수 있다.

Table 1. Problems and features of urban renewal project

Category		Features & Problems
Main features of Urban Renewal Project	Pursuit of diverse Value	⦁pursuit of various value in each projects ⦁Difference of purpose from each project to pursue ⦁Lack of interoperability (region, strict, space)
	Number of Projects	⦁Presence of different type of projects ⦁Lack of linkage between the work of project ⦁Difference of business process in each projects ⦁Exist various stakeholders in each projects
	Complicated involvement of stakeholders	⦁Mixed various types of facilities. ⦁High risk in whole of project ⦁Difference of pursuit of purpose

위 표1와 같이 단일프로젝트로는 달성할 수 없는 복합적인 가치를 추구하는 도생재생사업은 사업 내에 각각 프로젝트 별 추구하는 목적을 조율하여 복합적이고 유기적인 지역별, 구역별, 공간의 연계가 필요하다.

하지만 대부분 도심지역에 대규모 사업이 집약적으로 시행되는 관계로 공사 진행에 대한 제약 조건이 여타 프로젝트에 비하여 까다롭다. 또한 초기단계에서 제한된 정보들 가지고 다수 프로젝트들의 원활한 진행을 위해서는 직관적이고 시각적인 방법을 통해 자원 및 비용의 예측을 통한 물량의 효과적인 할당이 필요하며 성공적인 공사 진행을 위해 상이한 각 프로젝트의 업무프로세스가 대한 종합적인 관리가 요구된다.

또한 다수의 프로젝트이므로 복잡한 이해관계자가 존재하여 사업 시행에 있어 도시재생사업 내에 존재하는 다수의 프로젝트를 수행하는 시행사와 시공사, 설계사, 감리 또는 CM 등의 이해관계자들이 존재하며 민간 및 공공집단 및 개발지역의 토지소유자 및 임차인의 등 복잡한 이해관계자 간의 갈등이 발생된다. 예를 들어 조합은 개발이익의 극대화를, 시공사 및 설계사, 행정업무 수행업체는 각 기업의 이익을, 행정관청은 제반계획 및 지역균형 발전을 우선시 하므로 관련 주체들은 각자의 입장에서 행동하게 된다.

이러한 이해관계자 간의 갈등은 사업의 기간을 장기화 시키고 비용 상승의 원인이 되며 이해관계간의 갈등을 최소화하기 위한 효과적인 관리가 요구된다.

따라서 복합용도개발 도시재생 사업을 성공적으로 수행하기 위해서는 무엇보다 사업의 초기단계부터 정확한 정보를 제공하여 효과적으로 관리할 수 있는 지원도구의 필요성이 증대되고 있는 실정이다.

2.2 3D 공간기반 개산견적에 대한 고찰

2.2.1 개산견적의 정의 및 선행연구 고찰

개산견적은 설계도서가 확정되지 않은 단계에서 프로젝트의 사업 타당성을 알아보거나 기본설계 단계 또는 설계 진행단계에서 여러 설계안의 경제성을 평가하기 위해 수행된다(Lim et al., 2010). 개산견적은 공사금액을 예측한다는 의미에서 개념견적, 기본견적, 예산견적 등으로 표현되기도 한다.

Figure .  Definition of preliminary cost estimation

위의 그림과 같이 개산 견적은 설계도면이 확정되지 않은 계획·기본 설계안을 토대로 수행되면 시방서 등의 구체적인 프로젝트 관련 자료가 없는 상태에서 이전의 유사한 공사에서 얻을 수 있는 경험적 단가정보를 토대로 기계·전기 설비의 예상용량, 예상 내·외장재료 등 견적자의 경험과 판단에 의해 수행된다.

기존에 설계단계에서의 개산견적 모델의 구축에 관한 연구로는 면적당 단가를 곱하는 방법, 회귀분석, 통계적 산출과 인공지능, 인공신경망, 유전자알고리즘, 개략견적DB를 이용한 방법이 연구되었으며 다음과 같이 크게 3가지로 구분할 수 있다.

Table 2. Research on preliminary cost estimation

Researcher	Analysis Method	Contents
Kim (2004)	Multiple regression analysis	Verify the validity using genetic algorithm and multiple regression analysis for cost estimation early stage
Cheng (2009)	Evolution of fuzzy Nerve Reasoning	Proposed artificial intelligence system, which can improve th accuracy of cost estimates using (EFNIM) Evolution Fuzzy Neural Inference Model
Seo (2008)	QS based cost estimation	Study on developing cost estimating framework by analyzing previous cost estimating model and case of QS.
Lee (2010)	Calculation of standard payment in quantities of information	constructing attribute information model DB by using standard estimation and standard unit cost, and development of Work Sheet for expecting cost.

첫째로 통계자료에 따라 단위면적, 체적, 설비 당 단위 단가를 결정한 뒤 곱하여 공사비를 산출하는 단위기준에 의한 방법(Adain, 1993; Hartgen and Talvitie, 1995)는 과거 유사한 프로젝트 자료와 프로젝트 수행자의 경험에 의존하여 실시된다. 이와 같은 방법은 프로젝트의 변수를 기준으로 적절한 단가를 적용하여 전체 사업비를 용이하게 산출할 수 있다. 그러나 파라미터의 값이 확정되어야만 공사비를 산출 할 수 있다는 한계를 지니고 있다.

둘째로 실적자료 분석을 기반으로 하는 회귀분석과 시계열분석을 이용한 통계모델은(Harthen et al., 1997; Seo et al., 2008; Shim, 2012)은 표준공종 대입법에 의한 공사비 산출로, 도출된 회귀식의 결과 중 설명력이 높은 것을 이용하여 나머지 공종에 대한 공사비를 추론하는 방법이다. 이 방법은 수학적 모델을 기초하여 개산견적 값을 도출함으로써 오차율을 줄일 수 있는 장점이 있으나, 프로젝트 초기단계의 제한된 정보만을 활용하기 때문에 주요 설계의사결정과 연계되기 어려웠다.

세번째는 프로젝트초기단계에서의 공사비예측을 위해 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN)과 사례기반추론(Case-Based Reasoning, CBR), 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm, GA) 또는 인공신경망과 유전자알고리즘을 조합한 모델에 관련한 연구들이다(Yeh et al., 1998; Al Tabtabai, 1999; Kim and Kang, 2004; Kim et al., 2007).

이는 프로젝트별 입력 값과 목표 값인 공사비간의 관계를 신경망의 구조로 연결하고 학습시킨 후 학습에 사용되지 않았던 프로젝트의 실적데이터를 가지고 건축공사비를 추정하는 방법으로 분류한다. 위에 기법은 앞에서 언급한 방법론 보다 정확하고 유지관리가 용이한 장점이 있으나, 시간이 오래 소요되며 다양하고 풍부한 사례가 필요하며 사례가 누락되면 예측의 오차가 커지는 단점이 있다.

위에서 언급한 사업비 예측 접근 방식 중 인공지능을 이용한 방법과 통계 및 확률을 이용한 방법은 이전 프로젝트의 실적 데이터에 의존하였다. 하지만 도시재생 사업에서의 복합용도 시설물에 대한 사업비 예측은 실적 데이터가 충분하지 않고, 얻을 수 있는 정보가 한정되어있기 때문에 예측 정확도가 낮아지는 문제점이 발생한다. 국내 현업에서 적용되는 개산견적의 기본 접근 방식은 크게 두 가지로 구분할 수 있다(Park et al., 2009). 첫째로는 통계적, 경험적 접근 방식으로 각 건설사가 보유하고 있는 DB를 통해 공사비를 산출하는 평당 공사비 산출 방법이다. 둘째, 평면분석을 토대로 단위 면적당 공사비를 기준으로 하는 물량기반의 공사비 산출 방법이다. 경험적 공사비라 할 수 있는 평당 공사비 기반의 개산견적은 견적시간 단축과 비교적 간단한 방법이지만 기 수행 데이터들의 신뢰도와 작성자의 경험에 영향을 많이 받는 등 견적업무의 일관성과 정확도를 확보하기에 어려움이 따르는 문제로, 최근에 물량기반의 개산견적 방법을 구축하려는 노력이 진행되고 있다.

2.2.2 3D 기반 개산견적 사업비 예측 기법에 대한 선행연구 고찰

계획·기본설계 단계에는 발주자측과 설계자간의 협의과정에서 발주자측의 의견이 가장 많이 반영되며, 사업비에 관한 사항은 상세도면이 없이 개산견적에 의해 공사비를 산출하므로 공사비를 추정하는데 한계가 있다.(Kim et al., 2009) 따라서 발생하는 공사비 변경요인에 따라 변동이 일어났을 경우, 문제점을 파악하기 위해서는 시간과 비용의 낭비 요소를 고려한다면 합리적이며 객관적인 개산견적 방법이 요구되며 이에 대한 대안으로 3D 기반 개산견적을 활용하는 방안이 떠오르고 있다.

3D 기반 개산견적은 BIM을 통해 3차원 파라메트릭 솔리드 모델링 기반의 정보체계를 기반으로 사업기획단계 에서부터 설계, 시공, 유지관리 및 수명주기 동안 필요한 모든 정보, 공사비 예측 및 공정 등을 통합관리 하고 있다. (Lee et al., 2009) BIM은 3차원 정보 모델링으로서 시각정보, 위치정보를 제공하며, 비용요소와 연계하여 견적업무를 효율적으로 수행하게 된다.  기 수행된 프로젝트의 정보를 이용하여 3차원 모델링을 실시하고, 대표평면을 설정하여 3D 모델 데이터베이스를 구축한다. 신규 프로젝트의 개산견적 시  3D BIM 정보와 프로젝트 고유 특성 요인을 추가로 반영하여 개산견적을 실시하는 프로세스를 가지게 된다. 즉, 3차원 공간 모델링의 공간과 속성정보를 이용하여 물량산출이 수행되며 데이터베이스의 단가정보와 연동하여 견적업무를 구행하게 된다. 3D 공간기반 개산견적을 위한 BIM application은 그 목적과 활용에 따라 다양한 종류가 있으며, 가장 대표적인 BIM application의 종류 및 특성은 다음 표2과 같다.

Table 3. Main features of current BIM tools

Sort	Advantages	Disadvantages
ArchiCAD	Modeling in outward shape of surface and solid. parametric CAD, BIM modeling	Never built a rule-based relationship among objects, and restriction on parametric modeling
Bentley Architecture	Available BIM architecture design, solid modeling, 3D based calculated drawing models	Lack of compatibility with other BIM tools and utility
Revit Building	Parametric modeling, material estimates, rendering	Decrease of performance as the size of project becoming larger, the limitation on rule of setting parametric
Dprofiler	Feasibility study to carry out prior to the schematic design fast economic evaluation of space-based modeling	Not a common BIM tool, hard to generate detailed 2D drawings, and malfunction in integrating design process
Digital Project	Modeling in outward shape of surface and solid. parametric CAD, BIM modeling	Confusing user interface, restriction of extending library, and limitation on transforming 3D model into 2D drawings

국내·외에서 상용되고 있는 각 BIM application마다 객체 정의방식과 속성정보 구축방식에서 차이가 있지만 모델링을 통해서 생성된 객체에 속성정보가 맵핑되어 물량이 산출되는 개념은 동일하다. BIM 활용 시 설계초기 단계에 생성된 도면 정보를 바탕으로 필요한 물량산출이 이루어지며, 설계진행 중 필요한 시기에 따라 물량산출이 가능하다. 이는 기존에 설계 중 물량산출을 위해 필요한 재작업의 문제를 해결함과 동시에 설계완료 시점과 이 후 시공 및 유지관리 단계까지의 도면정보의 관리를 통해 정보의 DB화를 가능하게 한다. 국내·외에서는 2000년대 이후로 물량산출/견적 업무의 자동화를 위해 3D 기반 자동화 시스템을 개발하고 있다.

Table 3.  Research on 3D information model-based approximate cost estimation

Researcher	Subject	Contents
Zhigang Shen, (2010)	Comparison on pre-existing cost estimation methods and BIM-based one	Attesting the effectiveness of BIM-based cost estimation by comparing pre-existing approaches and BIM-based one in terms of generality, flexibility, efficiency, and accuracy
Lee (2004)	Automation in QTO (quantity takeoff)	BIM-based automatic QTO module for approximate estimation
Franco K.T. Cheng (2012)	Cost estimation method for decision making in building information modeling	Developing approximate estimation information model for facile creation of business alternatives in the early stage of construction project
Park (2011)	BIM based- approximate estimation	For attaining more precise approximate estimation, structural work of apartment house is categorized into spatial factor and integrated with cost DB
Kim (2012)	Information model scheme for open-BIM based cost estimation	For facilitation of open BIM-based cost estimation, information model scheme in terms of prerequisite for property, construction of breakdown structure, and its level of detail
Shim (2012)	BIM-based integrated solution to the preliminary estimation	Attesting the effectiveness of BIM-based total solution by comparing with previous cost estimating approaches
Kwon (2009)	Calculating QTO by codifying breakdown structure of quantities	Accuracy validation on 3D BIM-based quantity takeoff method by implementing to the case of education facility and comparing with result from previous methods
Park, (2011)	Model for BIM-based approximate estimation	Systemic early-stage estimation model mirroring factors related to construction cost fluctuation for preliminary study

현재 진행되고 있는 연구들의 추세를 보면 3D 기반 객체 지향적 방법론인 BIM을 활용한 연구들이 진행되고 있으며 단순 견적 업무만이 아닌 다양한 프로세스 업무와의 연계방안에 대한 연구들이 증가하고 있다.

하지만 기존 선행 연구에서는 골조공사나 공공주택 등 단순 부재 중심의 모델링과 단순평면배치의 교육시설 및 공공주택의 범위 안에서 개산견적을 수행해 왔으나, 향후 복잡하고 다양한 시설물에 대한 3D 기반 개산견적에 대한 연구는 미흡한 실정하다. 또한 일부 BIM application을 제외한 대부분은  건물의 벽체, 슬래브, 보 기둥 등의 건물 부재단위 객체로 모델링이 되기 때문에 도면표현, 재질, 형태 등의 세부정보 등 구체적 정보제공이 미흡한 초기 계획단계에서 상세 모델링을 수행하기에 괴리가 발생한다. 프로젝트의 의사결정 관점에서 부재단위의 모델링은 초기단계 발주자측 입장에서 시설물 공간용도의 재배치 및 면적 및 체적에 대한 경제성 평가 시 시각정보(visual information), 위치정보(location information)를 확인하는 데 있어서 어려움이 있다.

이에 본 연구는 3D 공간기반 개산견적을 위해 체계화된 부위별 분류체계를 정의하고 부위별 그룹화를 통한 공간단위 산출방법을 제시하는 모델링 가이드 방안을 제안하고자 한다. 이를 적용한 오브젝트와의 속성정보 연계를 통한 초기단계에서의 정확한 물량산출 및 공사비 추정 통해 프로젝트 이해관계자의 의사결정을 지원하는 것이 목적이다.

3. 3D 공간기반 모델링 가이드 제안

3.1 3D 공간기반 개산견적 모델링 가이드 개념

아래 그림 3은 3D 공간기반의 개산견적을 위한 모델링 가이드 개념도이다.

Figure . Concept of  building space unit-based estimation process

5. 향후 연구 진행 방향 및 결론

본 연구는 3D 공간기반 개산견적을 위해 체계화된 부위별 분류체계를 정의하고 부위별 그룹화를 통한 공간단위 산출방법을 제시하는 모델링 가이드 방안을 제안하였다. 층별, 공간별, 부위별, 공사비 정보의 추출을 위해 층 레벨, SME 및 FID코드를 입력하여 부위객체의 속성정보를 입력 하였으며 수량산출을 위해 부위별 속성정보가 입력된 부위객체들을 그룹화하여 공간정의 방안을 제시 하였다. 이를 통한 공간단위 물량산출을 통해 공사비DB 단가와 연동하여 개산견적을 추정할 수 있다.

본 연구를 통해 도출된 문제점은 다음과 같다.

첫째, 복합환승센터는 기존 3D 기반의 선행연구에서 언급했던 일반적인 학교시설물 및 주택시설물과는 달리 대 단위 시설물에 대한 모델링이므로 모델링의 파일이 커질수록 작업의 효율성이 떨어진다. 또한 모델링의 상세 수준(Level of Detail) 수준의 정의가 없기 때문에 사용자마다의 모델링 구현 정도가 다르다. 때문에 프로세스별 모델링 LOD 정의 및 프로세스별 모델 분류 및 범위 설정이 필요하다.

둘째, 설계, 견적, 시공사가 생각하는 3D 개산견적의 개념이 다르기 때문에 모델링하는 방법이 달라 모델의 활용 범위가 떨어져 업무 프로세스의 단절이 발생한다. 때문에 기획설계단계에서의 향후 시공단계까지 참여자들이 하나의 모델을 기반으로 협업할 수 있는 모델링 가이드로써의 발전이 필요하다.

향후 연구는 현재 구축된 3D 모델링정보와 연계되는 경험적 단가정보 DB구축 및 단가 조사 연구를 통한 데이터 확장이 필요하며, 다양한 시설물을 고려한 SME, FID코드의 업데이트 및 향후 시공단계에서의 공종별 분류체계와의 연계를 위한 고려가 필요할 것으로 판단된다.

또한 향후 기존 개산견적과 대비한 3D 공간기반 개산견적과의 공사비 정확도에 대한 비교 분석을 통해 향후 기본설계 단계에서의 개략적 공사비 추정시스템의 적정성을 검증 할 필요가 있다.

감사의 글

본 연구는 국토해양부가 주관하고 한국건설교통기술 평가원에서 시행한 XXXX년도 첨단도시개발사업 (연구과제번호)의 연구비 지원에 의한 결과임.

References

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