[건설] 모듈러 공법(건축) (ft. BIM 기반 모듈러 건축)

1. BIM 기반 모듈러 건축 이해

■ BIM과 모듈러 건축의 업무 범위

BIM 기반 주요 업무, 3D(규격화 모델), 4D(양중 시뮬레이션 특화), 5D(Unit별 물량산출), 6D(유지관리 및 해체)활용에 적합
  ○ 전 공종 간섭 : 건축, 구조, 설비, 전기, 소방, 통신 등 전 공종 간섭 검토 필요

  ○ 모듈러 건축의 연관성을 위한 라이브러리 개발
      모듈러 건축의 특징인 MC(Modular Coordination) 기법이 적용된 라이브러리 개발로

      인하여 업무의 연속성 유지 가능

      ※ MC(Modular Coordination)란? 
        · 건축 전반에 걸려 치수강의 유기적인 연계성을 이루는 것
  ○ 모듈러 건축의 연관성을 위한 라이브러리 개발
  ○ 접합부의 디테일을 3D로 확인하여 이해도 제고
  ○ BIM기반 시공 과정 이해도 제고
      Pre Construction을 통해 시공과정에 대한 이해도를 높이고 시공 RISK를 사전에

      파악하여 대책을 강구할 수 있음

 

  ○ BIM과 모듈러 건축의 연관성(유지관리)
      - FM(Facility Management)
        · Facility Management란, 건축물 준공 후 시설물에 대한 유지, 보수, 관리하는 것
        · BIM 도입으로 FM에 대한 연구 및 시도가 활발히 이루어지고 있다.

        · 건설 생애주기에서 유지관리 단계는 가장 긴 시간을 차지하며, 소요되는 비용은 총 생애

          주기 비용의 약 85%를 차지하기 때문에 유지관리 단계에서 BIM과 같은 기술을 도입

          하게 되면 효과가 크게 발생될 수 있다고 발주청들은 생각하고 있다.
      - 모듈러 건축의 유지관리
        모듈러 건축은 가변성, 확장성, 교체성이 편리하기 때문에 유지관리에 이점이 있는

        건축물이다.
        · 준공도면을 BIM Data로 관리
        · 모델 객체에 유지관리 정보를 입력하여 관리토록 함
        · 유지관리 정보
        · 부재별 제조일자, 설치일자, 제조사, 부재 교체일자 등
        · 부재 접합 코드(향후, 보수 및 증축 등에 활용)

  ○ 비 모듈러 & 모듈러 조합(접점 관리)
     모듈러로 제작되는 Unit의 간섭체크 + 모듈러와 비 모듈러 접점 간의 간섭체크 중요

 

2. BIM 기반 모듈러 건축 활성화 방안

■ 모듈러 건축에서 BIM 작성 지침 필요
  기존 방식과 달리 모듈러 건축은 설계단계에서 공장 제작까지 고려하기 때문에, 설계 단계

  에서 공장 제작, 현장 설치까지 고려하여 BIM 작성 지침이 작성될 필요가 있음

 

 

■ 모듈러 제조 전문업체 간의 통일성 필요
  ○ 모듈러 건축의 대표적인 시공 방식인, 적층식, INFILL식에 대한 공통적인 모델링 작성

      기준 필요
  ○ 물량산출, 공정관리, 유지관리 등에 활용
  ○ 비 모듈러 부위와 연계한 작성 기준 필요 : 비 모듈러 부위는 비 모듈러 업체 공사분일

      경우, 공통된 기준이 있어야 관리가 될 수 있음

 

■ 모듈러 건축에서 BIM 작성 교육 필요
  ○ 기존에 BIM 관련 교육은 상당히 많이 있지만, 전문적인 모듈러 건축 BIM 교육은 없는

      실정임
  ○ 대부분, BIM 교육은 토목, 건축, MEP분야를 나누어 교육하고 있고 관련 전공자가 관련

      분야를 교육받는 형식으로 진행됨

  ○ 그 이유는 프로젝트 규모가 크기 때문에 공종이 구체적으로 분류됨
  ○ 모듈러 건축은 Unit단위의 최소한의 설비, 전기 설계를 이해하고 모델링해야 하는

      특성상, 다양한 공종을 혼합하여 모델링하는 방법을 배울 수 있는 교육이 필요함

 

3. 4차 산업기술과 모듈러 건축

■ 인공지능 모듈화 건축 설계
  ○ 건축법규, 각종 설계 기준을 자동으로 산정하여 건축물의 규모를 산정하고, 매스가

      자동화되어 산정되면, 매스에 적합한 모듈러 Unit개소를 결정하고, 모듈러 계획을 자동

      으로 할 수 있는 시스템을 말한다.
  ○ 인공지능 설계를 도입하면, 설계 인·허가 조건을 고려한 법적 기준을 반영할 수 있고, 초기

      공사비 산정도 가능하게 되어 설계에 투입되는 시간을 줄일 수 있다.

 

■  3D 프린팅 건축 부재 생산
  ○ 3D프린팅 기술의 발달로 다양한 재료를 이용하여 건축 부재를 생산할 수 있게 됨에 따라

      모듈러 건축에서도 모듈 부재를 3D 프린팅을 통하여 생산하여 적용해 볼 수 있음(3D프린

      팅 생산방식 중 모듈 방식 적용)
  ○ 3모듈러 부재의 자동 Precast화
    · OSC(Off Site Construction)방식은 건축 생산의 대부분의 공정이 공장내에서 이루어져,

      단지, 현장에서 생산되지 않는다는 차이점만 있을 뿐, 생산 방식(인력투입, 장비 등)에

      있어 변화된 내용은 없다는 단점이 있다. 

    · 이를 극복하기 위하여 자동화 Precast화로 변화되어 가는 추세에 있음(공기단축, 인력

       투입 저감, 안전사고 저감)
    · OSC의 자동 Precast화가 활성화 및 정착되기 위해서는 BIM, 인공지능, 다양한 센서

       개발, 사물인터넷 개발 등의 통합플랫폼 시스템 개발이 필요할 것으로 보인다.

 

■ 로봇을 이용한 공장 제작 및 양중, 설치

 

■ 드론을 이용한 현황측량, 모듈러 Unit 관측점 측량

 

■ 모듈러 건축에 IOT기술 융합