건축물의 내진 성능을 강화하는데 도움을 주는 내진성능평가 체계화·자동화 시스템이 국내 기술로 개발됐다.

한국건설기술연구원은 BIM/GIS 기반 정보통신기술(ICT)을 적용해 건축물 내진성능평가를 자동화하고 지역·국가 단위로 건축물 내진성능 통합관리가 가능한 '건축물 지진안전 통합관리시스템'을 개발했다고 최근 밝혔다.

최근 수년간 경주·포항 등 지진 발생으로 우리 사회에서 많은 피해가 발생하자, 지진에 선제적으로 대응하기 위해 건축물의 내진 성능을 보다 고도화하기 위한 연구 필요성이 제기되고 있는 실정이다.

이에 유영찬 건설연 박사 연구팀은 건설연이 보유한 BIM/GIS 플랫폼 원천기술을 활용해 건축물 지진안전 통합관리시스템을 구축했다.

BIM/GIS 플랫폼은 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS)에 건물정보시스템(Building Information Model, BIM)을 결합한 것으로, 건설연에서 개발한 첨단 ICT기술 기반 신개념 플랫폼이다.

이 시스템은 BIM을 통해 건축물 구조안전과 관련된 데이터를 효율적으로 확보·처리하고, 이를 활용한 내진성능평가를 자동화한다.

또한 GIS와 결합해 개별 건축물의 내진성능평가 결과를 지역·국가 단위로 시각화해 통합적으로 관리할 수 있다.

시스템은 크게 △내진성능평가 입력 모듈 △통합 내진성능평가 모듈 △시각화 모듈 등으로 구성된다.

입력 모듈은 BIM 모델, 도면 미확보 건축물 3D스캔, Paper 도면, 건축물 대장 등의 정보 처리·취급한다.

정보추출 자동화 모듈은 방대한 양의 건축물 정보 중 내진성능평가에 필요한 정보만을 효율적으로 추출한다.

기존 도면이 없는 대다수의 노후 건축물은 3D 스캔 기술로 데이터베이스화할 수 있다.

내진성능평가 모듈은 예비평가 기반 자동화 소프트웨어(개별 단위 건축물), 지역 단위 신속 내진성능평가 엔진, 정밀평가(컴퓨터 해석 기반의 검증용 평가) 등이 가능하다.

내진성능평가 자동화 모듈은 높이, 층수, 시스템, 부재 치수, 철근 배근량 등 간단한 구조정보를 바탕으로 내진성능평가가 가능한 기법을 자동화한 기술이다.

신속 내진성능평가 엔진 기술은 건축물의 간단한 고유특성정보를 기반으로 사전에 구축된 방대한 양의 데이터베이스를 활용, 건축물의 내진 성능을 예측할 수 있도록 개발됐다.

앞서 모듈로 처리·가공된 정보는 시각화 모듈을 통해 디스플레이로 출력 가능해, 한눈에 쉽게 파악할 수 있다.

이와 같이 구축된 내진성능 정보는 사용자 중심으로 시각화해 데이터베이스를 BIM/GIS 플랫폼에 연동하고, 사용자는 플랫폼을 통해 개별·지역 단위 건축물의 내진성능평가 결과를 한눈에 쉽게 확인할 수 있다는 게 건설연의 설명이다.

시스템을 활용하면 정부나 지자체별로 지진재난에 대한 선제적 대응 전략을 효율적으로 구축할 수 있다.

특히 각 지자체에서 진행 중인 기존 건축물의 내진진단 및 보강대책 수립 시, 내진진단 및 보강 사업이 필요 없는 튼튼한 건축물은 사전에 제외시키고 실제 많은 피해가 우려되는 건축물에만 내진설계를 집중 보강하는 식의 예산절감 효과도 기대된다고 건설연은 예상했다.

아울러 가속도, 기울기 센서 등이 포함된 사물인터넷(IoT) 장치와 플랫폼을 연동할 경우, 실시간으로 건축물의 상태 확인이 가능해져 선제적인 안전 관리 능력이 한층 두터워질 것이라고 연구진은 전했다.

연구책임자인 유영찬 선임연구위원은 "BIM/GIS 기반 건축물 지진안전 통합관리플랫폼은 지진 발생 이전에 지자체·국가에서 다양한 대응전략을 수립할 수 있는 도구"라며 "지진으로부터 국민의 소중한 생명과 재산을 지킬 수 있는 시스템으로 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

박광하 기자 다른기사 보기