공동주택 리모델링 도면검토 자동화 시스템

Abstract

국내 공동주택의 경우 대부분 내력벽 구조를 채택하고 있다. 따라서 리모델링 시 내력벽 철거 및 신설 등의 수정이 필연적으로 발생하기 때문에 설계안 단계에서 구조 검토의 필요성이 대두되고 있다. 하지만 리모델링 사업 초기 단계에서는 도면이 구체화된 상태가 아니기 때문에 구조해석이 어려우며, 다양한 설계안이 제안되어 제한된 인력으로 한정된 시간 내 모든 양을 소화하기 힘든 실정이다. 따라서 본 연구에서는 리모델링 초기 단계의 평면도를 활용하여 설계단계에서 고려할 수 있는 구조안전성에 대한 지표들을 실시간 수준의 속도로 제공하는 자동화 응용 프로그램을 개발하여 설계안의 합리성 및 불합리성을 설득할 수 있는 근거를 제공하며, 이를 통해 합의 설계안 도출 단계에서 있어 공동주택과 관련된 이해관계자들이 보다 신곡하게 의사 결정을 하게 한다. 개발된 자동화 프로그램은 다수의 설계안에 대하여 리모델링전, 후 평면도를 입력한다. 이후 개발된 알고리즘에 따라 평면도로부터 벽체를 인식하고, 내력벽과 비내력벽 및 슬라브와 같은 요소들을 분할 인식하여 건물의 하중을 계산한다. 이러한 과정을 통해 내력벽의 제거, 신설, 유지된 벽량을 포함하여 평면도 상 중첩된 각 벽체의 시각화 및 그 치수, 강성 및 리모델링 전후 평면도의 비틀림 저항 및 DCR과 같은 다양한 결과값을 출력한다. 이를 검증하기 위해 실제 리모델링 프로젝트 사례 연구를 수행하고, 그 결과를 기존 수작업 및 정밀 구조해석의 결과와 비교한다. 개발된 프로그램은 내력벽의 벽량을 산출하였으며 해당 수량의 오차는 2~4%수준으로 나타났으며 처리 속도는 거의 7배 빠르다. 또한 내력벽, 비내력벽 및 슬라브를 비롯한 각각의 요소들을 구분하여 인식하는 데 성공하였다. 프로그램이 계산한 하중은 정밀 구조해석에서 계산된 하중과 5%수준의 오차를 나타냈다. 리모델링 전후의 평면도를 동시에 입력하여 내력벽의 변화를 파악하였으며, 벽량정보 및 강성, DCR등의 지표를 계산하였다. 또한 이러한 값들을 기존 리모델링 단지의 데이터베이스와 비교하여 어느 정도 수준에 위치하는지 파악할 수 있다. 결과적으로 개발된 자동화 프로그램을 통해 리모델링 프로젝트의 초기 단계에서 설계안의 합리성 및 불합리성에 대한 근거를 제공하여 합의 설계안 도출 프로세스가 가속화될 것으로 예상된다.