지침 한국도로공사_설계실무자료집_2017년_5-3_3차원 기반의 고속도로 설계 시공 유지관리를 윈한 Ex-BIM 로드맵 수립
2024.12.04 15:24
설계행정
구조물공 ❙ 149
교통 및
기하구조
토 공
배수공
구조물공
포장공
터널공
부대공
기 타
53
구조물공
3차원 기반의 고속도로 설계ž시공ž유지관리를 위한
Ex-BIM 로드맵 수립
설계처-1553
(2016.05.26)
1 추진배경
□ 최근 3차원 모델링을 활용한 국내·외 기술 패러다임 변화에
따른 국내 도로건설 기술 선진화 및 글로벌 시장 경쟁력
확보를 위하여 Ex-BIM의 효율적인 도입 필요
□ Ex-BIM의 설계-시공-유지관리 표준모델 구축을 위한 비젼
설정, 단계별 목표 및 추진과제 마련
3D 모델링을 통해 고속도로를 설계하고 이를 활용하여 시공 및 유지관리단계까지
시설물의 총 생애주기 동안 발생되는 모든 정보를 관리하는 프로세스
Ex-BIM(Expressway Building Information Modeling)
주 요 변 화
◆ 국제적인 건설분야 기술경쟁력의 핵심으로 BIM이 부각
◎ 미국, 유럽 등 선진국
- 미국, 영국, 싱가폴 등에서 BIM을 국가적 과제로 추진하여 새로운
기술시장 선점 경쟁 중이며, 중동, 아시아, 유럽, 북미 시장에서 BIM
기반의 프로젝트 발주 증가 추세
◎ 국내 BIM 추진현황
- 2010년 : (국토부) 건축분야 BIM 가이드라인 발표
(조달청) BIM 적용 의무화 추진(500억 이상 턴키, 설계공모 공사)
- 2012년 : 건설기술기본진흥계획에 BIM 확대계획 포함
- 2013년 : 수자원공사 댐 설계 해외 프로젝트에 BIM 적용 중
- 2015년 : (국토부) 2020년까지 SOC 공사 20% BIM 적용 추진
- 2016년 : (조달청) 건축 BIM 전면 실시, LH 스마트시티 3.0 연계 사업발주
☞ 국내 최초 도로설계부문 BIM 적용 추진
150 ❙ 구조물공
2 추진경위
□ 국내 최초 도로설계 분야 3차원 모델링 추진(안) 수립 (2011. 6)
o 대구~순환(5공구) 및 함양~울산(12공구) 실시설계 BIM 시범 도입
구 분 과업기간 과업개요 용역비(백만원)
대구~순환 5 2012.2~2013.11 3.7km(연결로 4km) 교량 12, 터널 2개소 454
함양~울산 12 2011.6~2014.12 6.3km, 교량 3, 터널 2개소 298
o BIM 적용방안 : 2D 설계 후 3D 설계 비교 · 분석
- 3D 설계도면 작성 및 3D 모델링을 활용한 자동 수량산출
□ BIM 기술 정보공유를 위한 국토부 연구용역 참여 (2014. 4~12)
o 건설기술연구원(49.5%)+도공(10.5%)+도로교통협회(40%), 114백만원
o 도로분야 BIM 도입 타당성 검토 (경제성 확보)
- 국내 도로분야 BIM 도입 시(2013~2023년, 10년 기준) B/C 2.26
□ Ex-BIM 설계 적용방안 검토 (2014. 6)
o 시범설계 적용 효과 확인 ☞ Ex-BIM 설계 연구용역 추진
구 분 절감액(백만원) 물량오차율 주요변경 공종
대구~순환 5 887, △0.83% 5.9%
터널공, 교량공
함양~울산 12 402, △0.35% 2.8%
□ 「Ex-BIM 설계 표준모델 구축 연구」용역 추진 (2014.10~2015)
o 설계-시공-유지관리 단계별 가이드라인(안) 제시 (2015. 10)
o “누구나 쉽게 알 수 있는 3차원 전자표준도“ 작성 (2015. 11)
- 깎기부집수정 등 철근배근 및 형상이 복잡한 공종 우선 적용 (53%)
표준도
공종수
계 토공 및
기하구조 배수공 구조물공 포장공 부대공 터널공
계 299 14 60 14 85 120 6
3차원화 161 3 57 6 15 75 5
설계행정
구조물공 ❙ 151
교통 및
기하구조
토 공
배수공
구조물공
포장공
터널공
부대공
기 타
3 현 실태 및 BIM의 필요성
□ 현 실태 진단
구 분 개선 필요항목
설계단계
o 설계도면 및 수량산출의 정확성 향상
o 설계 시 공종별 간섭 사전검토로 설계변경 최소화
o 설계 성과품 간소화 및 전산화 필요
시공 및
사업관리
o 공정 전산관리 및 변경사항 발생 시 실시간 반영
o 공종 간섭 사전 검증을 통한 시공오류 예방 및 안전관리
o 비숙련 노동자의 공사 이해도 증진
유지관리
o 육안 점검 대체 기술 개발
o 체계적인 이력관리를 통한 구조물별 LCC 체계 구축
□ BIM의 필요성
BIM 기반의 설계-시공-유지관리 통합시스템 구축
o (설계단계) 3차원 모델링을 통한 도면, 수량산출서 등 작성 자동화
및 부재 간 간섭검토를 통한 시공 가능성 사전 검토
o (시공단계) 가상 시뮬레이션을 통한 시공과정 사전검토로 시공오류
발생 방지, 근로자 안전성 향상 및 실시간 공정관리
o (유지관리) 설계-시공-유지관리 데이터 통합관리를 통한 점검 및
보수방안 결정으로 LCC 기반의 효율적인 유지관리 시행
152 ❙ 구조물공
4 Ex-BIM 로드맵
□ Ex-BIM의 비전 및 목표
Vision
비 전
Target
목 표
Project
분야별
프로젝트 10
[별첨 1]
o 기획 : ① 설계관리 체계 개선, ② 설계 사전검토 고도화
o 설계 : ③ 3차원 전자도면 작성, ④ 성과품 전자납품 (Paperless)
o 시공 : ⑤ 시공관리기술 첨단화
⑥ 가상현실 기반의 안전관리 및 검측 시스템 도입
o 유지관리 : ⑦ 포장 및 도로시설물 관리기술 디지털화
o 보수/보강/교체 : ⑧ 노후 시설물 관리 체계 개선
o 서비스 : ⑨ Ex-AIM* 시행 ⑩ Ex-BIM Review 체계 구축
* Expressway Asset Information Management(디지털 자산관리 시스템)
설계행정
구조물공 ❙ 153
교통 및
기하구조
토 공
배수공
구조물공
포장공
터널공
부대공
기 타
□ 단계별 목표 및 추진과제
도입
단계
(~2017년)
목 표 로드맵 및 가이드라인 작성, 설계 BIM 추진
추진
과제
<Project ①~④>
o Ex-BIM 로드맵 및 가이드라인 작성
o BIM 기반의 차세대 3차원 전자표준도 개발
o 실시설계시 Ex-BIM 설계 도입
o 3차원 전자도면 작성 및 설계 성과품 Paperless
전자납품 체계 구축 ☞ 정보자산 영구화
o Ex-BIM 도입을 위한 실무자 교육 실시
확장
단계
(2018년
~2019년)
목 표 시공 및 유지관리 BIM 추진
추진
과제
<Project ⑤~⑦>
o 시공단계 Ex-BIM 적용방안 마련
o 공사 중 3차원 시공 공정 및 안전관리 실시
o 가상현실 기반의 검측 기술 도입
o 3차원 유지보수 이력관리 기술 구축
o 설계-시공-유지관리 3차원 통합정보시스템 구축
o 전사적인 Ex-BIM 관리자 육성 및 전담부서 생성
정착
단계
(2020년
이후)
목 표 BIM 전사적 활용 및 서비스 가치 창출
추진
과제
<Project ⑧~⑩>
o 점검· 보수이력 3차원 시각화 및 모바일 공유 기술 개발
o 설계·시공·유지관리 분야별 무형 자산 데이터화
o 국내·외 신규 고속도로 사업에 BIM 전면 도입
o 차세대 교통체계(무인운전 등)에 맞는 Ex-BIM 고도화
가치창출
■ 시공간 제약이 없는 업무환경 구축
■ 비정형 성과물(공정관리 등) 자산화로 사업가치 증대
■ 다차원 기반의 고속도로 자산 활용 증대로 신규 서비스
창출 및 해외시장 개척
154 ❙ 구조물공
설계행정
구조물공 ❙ 155
교통 및
기하구조
토 공
배수공
구조물공
포장공
터널공
부대공
기 타
# 별 첨 1
「분야별 프로젝트 10」세부내용
□ Ex-BIM 주요추진 과업
o BIM 설계 → 성과품 전자납품(Paperless) → 3차원 시공관리 →
비정형 성과물 자산화 → 3차원 기반의 도로 서비스 시장 확대
□ 기획단계 : ① 설계관리 체계 개선
o 3차원 기반의 지형, 지질
및 환경 검토를 통한
선형 타당성 조사 및
민원 사전예측
o 법규, 우리공사 내부방침
등 설계 관련 데이터
연계 검토
156 ❙ 구조물공
② 설계 사전검토 고도화
o 일조영향 평가 등을 3차원 기반으로 수행 (일조시간별 도로 결빙지역 확인)
□ 설계단계
③ 3차원 전자도면 작성
④ 성과품 전자납품
o 24시간 설계 성과품
전자납품 시스템 구축
☞ Paperless
o 성과품 검토 결과 전자
문서로 통보
o 전자서명을 통한 다단계
보안 및 이력관리
설계행정
구조물공 ❙ 157
교통 및
기하구조
토 공
배수공
구조물공
포장공
터널공
부대공
기 타
□ 시공단계
⑤ 시공 관리기술 첨단화
o 3차원 모델링 및 시각화로 구조물 간섭 검토, 근로자 안전관리 등
o 무선네트워크 기반 점검 및 유지관리 정보 시각화
⑥ 3차원 가상현실 기반의 안전관리 및 검측 System 도입
o 증강 현실 디스플레이를 통한 신속하고 정확한 검측 실시
158 ❙ 구조물공
□ 유지관리단계
⑦ 포장 및 도로시설물 관리기술 디지털화
o 육안 점검 대체 기술 구축 (드론 등), 디지털 기술 기반 이력 관리
o 기존 인력을 평가 및 유지보수 의사결정 위주 업무로 활용 가능
□ 보수, 보강, 교체단계
⑧ 노후 시설물 관리체계 개선
o 디지털 이력 리스트 작성을
통한 시설물 현황 관리
o 도로 손상 및 보수이력
3차원 시각화 및 모바일
공유 기술 개발
o 고속도로 포장 및 시설물
상태 모니터링에 도로
사용자 참여기술 개발
o 사용자 참여로 인한 신속한
도로보수 등 상시서비스 제공
* 자동차 운행 중 스마트폰 내 가속도계 센서를 통해 도로 파손 정보 수집 및 파손된
도로 정보를 지도위에 표시하여 관리자에게 전송
설계행정
구조물공 ❙ 159
교통 및
기하구조
토 공
배수공
구조물공
포장공
터널공
부대공
기 타
□ 서비스 단계
⑨ Ex-AIM(Expressway Asset Information Management) 시행
o WBS 기반의 설계-건설-유지관리 기술 통합시스템 구축
o LCC 의사결정 지원, 재난관리 시스템 고도화, 협업 플랫폼 지원
o ICT 산업에 컨텐츠 가공서비스 사업화 (설계-시공-유지관리 빅데이터 활용)
⑩ Ex-BIM Review 체계 구축 (전자종합상황도 활용)
o 분야별 전문가 동시 협업으로 검토시간 단축
o 설계-시공-유지관리에 대한 종합적인 검토 가능
o 전문가 풀을 활용한 원격작업으로 해외프로젝트 확장
