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버츄얼빌더스 컨소시엄의 국내 최초 IME BIM 소프트웨어, abimo
2013-11-01 7,172 8

버츄얼빌더스 컨소시엄의 국내 최초 IME BIM 소프트웨어
abimo

■개발 : 버츄얼빌더스 컨소시엄(Virtual Builders, 한길IT, 인텔리코리아)
■ 주요 특징 : IME, 상호호환성을 통해 건물 디자인, 파라메트릭 모델링, 라이브러리 기반 모델링, 빠르고 편리한 도면화, 물량 산출, BIM 협업, 프로젝트 품질 검토를 지원한다. 
■개발기간 : 2013.01 ~ 2014.11(진행 중)
■문의 : 버츄얼빌더스 abimo 사업그룹(kbim-design@vbuilders.co.kr)

1. 소개
국내 최초 IME BIM 소프트웨어인 아비모(abimo)는 2012년 지식경제부의 WBS 3차 프로젝트 중 '글로벌 건설IT 산업생태계 조성을 위한 개방형 BIM통합 솔루션 개발' 과제에 선정되었다.아비모는 2년간의 연구개발 기간 동안 code name 'K-BIM'으로 개발되어 왔으며, BIM의 시작(alpha)부터 끝(omega)까지의 전 영역을 아우르고자 하는 의미를 담고 있는제품 이름으로 2014년 출시 예정이다.

■시스템 사양

* 출시 시점에 권장 사양 변동 가능

2.개발 진행 과정
(1) 버츄얼빌더스 컨소시엄의 개발 목표

■ Architectural/MEP Modeler, Model Checker, BIM Server 개발 및 IME(Integrated Modeling Environment) 구현
■ 국제표준 데이터 IFC 핸들링 기술(IFC Import & Export, 대용량, 빠른 속도, IFC 지원 Checker) 확보
■ 기존소프트웨어 간 상호운용성 확보 위한 변환체계(IFC Converter) 개발
■ 통합 BLM(Building Lifecycle Management)으로의 확장성을 고려한 플랫폼 개발

개발 초기에는 Rational사의 RUP(Rational Unified Process)방법론을 채택하여 3개월 단위 이터레이션(Iteration) 주기를 설정하고, 반복적 접근법으로 요구분석, 기획, 개발이 병렬로 진행되도록 하였다. 2차년도에는 애자일(Agile)방법론 적용을 통해 팀원들의 소통 효율성을 높이고 팀원들의 자발적 참여도를 높임으로써, 신속한 개발이 가능하도록 하였다. 개발주기도 3개월 단위 Iteration 내에 스크럼방식의 2주 단위 스프린트(Sprint)를 진행함으로써 주기적 개발리뷰와 요구사항정의를 통하여 원활한 협업개발이 가능하도록 하였다.

(2)prototype 단계
초기 목표는 2개월간 벽체와 덕트(Duct) 모델링 구현을 목표로 하여 프로토타입 프로젝트를 진행하였다. 프로토타입 프로젝트를 진행하는 동안, abimo 컴포넌트의 기본적 프레임워크(Framework) 구조설계를 진행하였으며, BIM 모델링 기능에서 요구되는 솔리드 파라메트릭(Solid Parametric) 모델링 기술 구현과 함께 3D Section(섹션) 구현 및 2D와 3D View(뷰)에서 동시에 모델링을 지원할 수 있는 구조설계가 마련되었다.

프로토타입을 통하여 건축객체간의 접합, 로프트(Loft)와 스위프(Sweep)과 같은 객체 생성, 형상 결합 등의 솔리드 연산이 필요 기술임을 확인하게 되었고, 다양한 3D렌더링 표현이 가능한 코어엔진의 필요성을 발견하게 되었다. 프로토타입 마무리 단계에서는 본 개발을 위한 준비 작업으로, 작성된 설계도면을 이해하고 BIM에서 요구되는 기본 객체들의 특성에 따라 기능 목록을 도출하였으며, 구현해야 할 기능 항목들에 대한 세부 명세 및 부가 설명이 포함된 화면설계서의 템플릿을 작성하여 개발에 필요한 기준 문서 체계를 마련하였다.

(3) Modeler 개발
①BIM Modeler 개발 목표

■기존 BIM 솔루션 기술성 연구/분석
■ 건설프로젝트 프로세스 분석 및 SRS(Software Requirement Specification) 도출
■ BIM 솔루션 모듈 사용자 인터페이스(UI) 설계 및 개발
■ BIM 플랫폼 코어 엔진 개발
- BIM 솔리드/파라메트릭 모델러 엔진 적용
- BIM 확장성을 위한 플랫폼 기반 API 개발
- 스크립트 엔진 개발
- 런타임 개발환경 지원
- BIM 수량산출엔진 개발
■ BIM 모델링 애플리케이션 개발
- BIM 건축(Architectural) 모델러 개발
- BIM MEP(Mechanical, Electrical and Plumbing) 모델러 개발
■ 상호운용성을 위한 IFC 데이터 Import/Export 개발

기존 2D 캐드 기반의 건축 설계 프로세스 및 BIM 설계 프로세스를 상호 비교 및 검토하여, 설계 프로세스에 합리적인 BIM 모델러(Modeler) 기능을구현하고자 하였다. 건축 modeler, MEP modeler, IFC converter(컨버터)의 파트로 나누어 개발을 진행하였다. 실무에서 사용된 프로젝트의 데이터(DATA)와 도면을 확인하고 필요한 모델링 기술을 도출하여 연구개발을 진행하였다.

(4) Checker 개발
①BIM Checker 개발 목표

■ BIM 모델 체커(BIM 모델의 설계품질검토기술) 및 모델러 연계 기능 개발
■ 룰(rule)저작, 설계품질검토, 가시화 기능 개발
- IFC Model Checker의 rule 저작 기능
- IFC Model의 설계 품질 검토 기능
- 품질 평가 결과 가시화 기능
■ 건축 법규검토를 위한 룰 셋(rule set) 작성

건축물은 건축법을 포함한 각종 법규와 다양한 지침들을 준수하도록 되어 있으며, 추가로 발주처의 다양한 요구사항(RFP)을 만족하여야 한다. 자연어로 작성된 이러한 기준들을 컴퓨터가 이해하여 검토(checking)할 수 있도록 요구사항을 파이선(Python) 스크립트로 규격화하여 구조화하고, 하위레벨의 체킹 함수들과 API를 개발하여 Python 스크립트에서 실행할 수 있도록 구조를 설계하였다.

(5) Server 개발
①BIM Server 개발 목표
■ 사용자별 데이터 접근과 기능 제어 기능 개발
■ Spatial DBMS 기반 공간분석, 구조해석 기능 개발
■ 다중 사용자에 대한 객체 데이터관리 충돌 제어 개발
■ 서버 매니저(Server Manager)기능 개발
■ 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)구동 모니터링 관리 기능 개발
■ 객체데이터 편집에 대한 리비전(Revision), 히스토리(History) 관리 기능 개발

여러 사용자가 하나의 BIM 프로젝트를 동시에 수행하기 위해서는 BIM 객체 데이터의 중앙 집중화(centralize)가 필요하며, 이를 지원하기 위해 DBMS를 동반한 3-tier 구조의 협업시스템을 구상하였다. 사용자계정과 권한을 설정하여, 설정된 권한에 따라 협업프로젝트를 생성하고 다중 사용자들이 동시에 작업을 수행하고 공유함으로써 BIM 프로세스 내에서의 원활한 소통을 목적으로 하였다.

(6) pilot test
개발된소프트웨어의 기능 및 유효성 검증을 위해 대형 프로젝트(project)를 선정하여 모델링 및 해당 모델의 품질을 검토하는 프로세스 수행을 목표로 파일럿 테스트(pilot test)를 수행하였다. 지하 4층, 지상 8층 규모의 실제 BIM으로 설계되어 준공된 병원건축물을 선정하여 진행되었다. 2D 도면을 참조하여 모델링을 진행한 뒤, 병원에 해당하는 건축법규를 Python 스크립트로 검토하고, 설계품질 체크를 병행하여 수행하였다.

3. abimo 주요 기능
(1) IME(Integrated Modeling Environment)
① 단일 플랫폼 내에서 모델링, 협업, 도면화, 품질체크가 가능한 통합 모델링 환경 구현
- modeling, library 제작, 도면화, 협업, BIM모델의 품질체크를 단일 솔루션으로 처리
- 모델링 단계에서 발주처의 요구사항이나 법규항목을 바로 체크 할 수 있으며, 결함이 발생하는 부분을 즉시 모델에서 수정 가능

(2) 건물 디자인
1) 가상공간에서 실제 건축물을 시공하는 방식으로 모델링(VDC)
① 건축물을 구성하는 주요 부재들(category)을 3차원 건축물 모델링
② MEP를 구성하는 주요 부재들(category)을 3차원 설비시스템 모델링
2) 2D 도면을 참조한 모델링 작업
① dwg import기능으로 2D 도면을 평면 또는 입면에 참조도면을 위치 시킨 후 참조도면의 SNAP을 이용하여 모델링 가능

3) Smart Editor(정밀 치수 입력 기능)으로 수치입력을 통한 정밀모델링 가능
① 상대 좌표, 절대 거리, 각도+거리 옵션에 따른 수치 입력으로 모델링

4) 계단 생성
① 진행 방향 Sketch에 의한 계단생성

② 계단에 자동으로 난간 생성

5) 사용자 정의 난간 생성
① 핸드레일, 난간동자를 라이브러리(library)로 제작하여, 난간 높이, 동자 간격을 사용자화하여 생성 가능하다.

6) Modify sketch로 형상을 자유롭게 변경
① wall, slab, curtain wall panel, roof, ceiling 객체의 형상 제어

7) 사용자 정의 view style 적용
① 가시화 설정 및 뷰 스타일(view style) 변경으로 작업 유형 별 뷰(view) 제어 가능

(3) 파라메트릭 모델링 지원
1) 파라메트릭 모델링
① 객체들 사이의 관계를 수치나 조건으로 정의하여 해당 내용을 변경하면 관련된 객체의 형상 및 위치를 자동 변경이 가능하다.
■ 레벨(Level)에 연계된 칼럼(column)의 높이 조절

■ Level에 연계된 Slab의 위치 조정

②레프런스 플랜(Reference plan)과 객체간의 컨스트레인트(constraint) 조건을 설정하고 매개변수(parameter)를 추가하여 파라메트릭(parametric)한 라이브러리(library) 저작이 가능하다.

(4) 빠르고 편리한 도면화 작업
1) 3차원 모델 기반의도면 작성
① 3차원 모델을 도면의뷰 영역에 맞게 실제로 단면을 생성하여 도면을 추출한다.
■ 기준 level에 따라 자동 업데이트되는 평면도

■단면 기준선 변경에 따라 자동 업데이트되는 단면도

② 3차원 모델을 원하는 방향에서 본 view의 영역을 조정하여 도면을 추출한다.(입면도, 배치도)

2) 3D 모델 변경에 따른 도면 자동 업데이트
① 평면도, 입면도, 배치도, 단면도

3) 빠르고 쉬운 치수 작업
① 다양한 치수 형태 지원(정렬 치수, 선형 치수, 각도 치수, 반지름 치수, 호형 치수)
② 기준객체의 위치, 크기 변경 시 치수 자동으로 업데이트한다.

4) 2D 캐드 기반 block 재사용
① dwg import 기능으로 2D 캐드에서 작성된 블록(block) 사용 가능

(5) Library 기반 모델링
1) 재활용 가능한라이브러리를 구축하여 모델링 속도 향상 및 데이터 재활용 양호
① 창호, 가구 등
2)라이브러리 에디터(Library editor)로 사용자라이브러리 구축
① 돌출(Extrusion), 돌출 혼합(Blend), 회전(Revolve)을 이용한 자유로운 형상을 디자인한다.

3) 단일라이브러리 내 여러타입 적용으로 객체 관리 용이
①라이브러리 파일 내 다양한타입을 포함하고 있어, 비슷한 형상의 객체를 하나의라이브러리로 관리 가능
■ 1개 panel의 Door library 내 여러 size의 panel정보(type) 포함 가능
■ 1개의 table library 내 여러 값의 상판 크기 정보(type) 포함 가능

(6) 물량산출
1) 3D 모델을 기반으로 수량 산출하여 개략 견적 활용이 가능하다
① 객체별 길이, 체적, 수량 산출
②라이브러리별 수량 산출
③라이브러리타입별 수량 산출

(7) BIM협업
1) BIM Server를 통한 통합 데이터 관리

2) 협업 기능으로 원거리 다중 작업 지원
① 객체 단위 예약 기능으로 작업자 중복 없이 협업이 진행된다.
② 실시간 채팅 기능으로 원활한 협의가 가능하다.
③ 협업 진행 중 신규 인력 보충 및 기본 인력 제외가 가능하다.
④ 사용자 ID 별 권한 부여 및 기능 예약으로 데이터 충돌을 방지한다.

3) 다중 작업자의 작업 내역 revision관리

(8) 프로젝트 품질 검토
1) Checker 기반 프로젝트 품질 검토
① 객체 정보 검토
■ 객체의 필수 정보 유무 검토 : name, ID
② 공간 정보 검토
■ 공간의 필수 정보 유무 검토 : name, ID, number
■ 최소 요구 면적 검토 : 기준 면적 이하의 공간을 검색

③ 부재간의 간섭 체크
■ 공종간의 간섭 체크 : architecture와 MEP 부재 사이의 간섭 체크
■ category 간의 간섭 체크

④ 계단, 경사로의 유효 치수 검토
■ 계단 유효 폭, 단 높이, 칸 너비, 기울기 검토
■ 경사로 유효 폭, 기울기 검토

⑤ 공간의 위계정보 검토
■ building 내 지정 department 포함 유무, department 내 지정 space 포함 유무 검토
■ department 내 지정 space의 유무 및 요구 면적 충족 검토

⑥ 주차장 대수 검토
■일반주차와 장애인전용 주차 면 비율 검토

⑦ MEP객체의 연결 정보 검토
■ 지정 객체와 연결되어있는 객체를 가시적으로 처리

⑧ 출입문 유효 폭 검토
■ 장애인 및 임산부, 노약자의 통행을 위한 기준 너비 만족 여부 검토

⑨ MEP관련 지침 검토
■ 기계장비의 주변 작업공간 유효성 검토

(9) 상호 호환성
1) IFC
① IFC(2x3) import, export로 타 BIM S/W와의 data 교환
② Revit, ArchiCAD에서 작성된라이브러리의 형상을임포트하여 사용이 가능하다.
③ abimo에서 제작된 project를 ifc로 export하여 Revit, ArchiCAD에서 활용이 가능하다.

2) DWG
① dwg import, export로 2D 기반캐드소프트웨어와의데이터 교환
② 각층별 2D 도면(dwg)을 활용하여 3D 모델링이 가능하다.

(10) UI
1) 대중적에게 익숙한 MS Office 2010 형태의 UI 구성
①리본(ribbon) 형식의 메뉴 구성 및 시작화면

4. 맺음말
버츄얼빌더스 컨소시엄은 2년여에 걸친 개발기간을 통해 상당한 기술적 잠재력을 확인함과 동시에, 지속적인 연구개발을 통하여 abimo를 세계적으로 성장할 수 있는 글로벌 소프트웨어로 만들 수 있다는 자신감을 가지게 되었다. 내년 출시를 앞두고 있는 abimo는 현재 관련 실무자 및 학생, 기업, 교육기관을 대상으로 하는 베타테스트를 준비 중에 있다. 베타테스트에 참여를 원하는 사람은 아래 표기된 이메일로 연락하면 된다.

* abimo 베타 테스트 신청 : kbim-design@vbuilders.co.kr

국내 최초로 개발 및 출시 예정인 IME BIM S/W - abimo에 앞으로 많은 관심과 기대 바란다.

***프로필
이대진 이사
현 버츄얼빌더스 abimo사업그룹장이다. ‘오즈’게임개발사에서 3D 게임엔진 개발을 시작으로 3D 렌더링 핵심개발에 착수하였고, 팅크웨어에서 개발PM으로 활동하였다. 지오매니아에서 GIS 엔진개발과 국책과제로서 3D Spatial DBMS를 수행하여, 3차원 공간의 저장/관리 기술개발에 집중하였다. 현재는 버츄얼빌더스에서 BIM소프트웨어 연구개발을 진행하고 있다.
E-mail | djlee@vbuilders.co.kr
Blog | http://codecrue.egloos.com

양승규 과장
현 버츄얼빌더스 abimo사업그룹 디자인팀장이다. 건축공학을 전공하였으며 AutoCAD공인강사/인증시험 감독관, AutoCAD/Revit Certified Professional이다. Autodesk Korea 파워유저 2,3기를 수행하였고,현재는 버츄얼빌더스에서 BIM소프트웨어 기획 및 테스트 업무를 담당하고 있다.
E-mail | skyang@vbuilders.co.kr
Blog | http://yangkoon.com

 

◆ 상세 내용은 PDF 파일을 통해 제공됩니다.

김태현 kth@cadgraphics.co.kr


출처 : CAD&Graphics 2013년 11월호

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