인공지능 기반의 건축설계 자동화 기술개발

국토교통부 보고서

 

-> 본 기술은 인공지능기반 설계지식 플랫폼을 통한 건축설계 생태계 혁신을 비전으로 삼고 있음 

 

문제점: 낮은 설계생산성+낮은 설계품질-> 저부가가치 산업

설계 프로세스 고립화+설계지식 개인화-> 설계역량 조직화 부재

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<문제점>

설계지식의 개인화-> 설계역량 저하, 조직화 부재, 설계전문인력 감소, 설계경쟁력 저하, 인허가 단계의 행정지연 등 저부가가치 산업으로 전략하고 있는 건축산업 생태계를 혁신적으로 변화하기 위해 건축설계 서비스의 지능화/자동화/효율화 기술을 개발함

 

-기존의 설계 프로세스는 기획단계, 계획설계, 기본설계, 실시설계, 엔지니어링 및 시공의 순으로 이루어지고 있으나, 본 연구에서 제안하는 설계프로세스는 기존에 O&M/FM 유지관리의 정량적 데이터와 정성적 설계지식 데이터를 활용하여 빅데이터를 구축함 

-이를 바탕으로 지능형 계획설계 자동화 기술, 지능형 상세설계 자동화 기술, 지능형 설계성능 평가 자동화 기술, 개방형 설계 서비스 플랫폼 기술 등의 핵심기술을 개발하고자 함. 

 

<목표>

-설계 생산성 60% 향상

-건축설계 의사결정 45% 자동화 구현

-설계 검토 자동화 30%이상

-건축 설계 정보 빅데이터화 50%이상 구축

 

1.창의 설계, 2.무결점 설계, 3.행정 편의성 증대, 4. 국민 공공 편의 향상

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'건축설계 의사결정 45% 자동화'=> 건축설계 사무소에서 발생하는 의사결정 45%를 인공지능의 직간접적 도움을 받는다 

'설계 특성기반 '지능형 건축 프로세스'=>정성적/정량화 어려운 전문지식을 인공지능기술 기반으로 반영 및 구현 효과 극

 

'설계 생산성 향상','설계구현 자동화','설계지식 인프라','서비스 플랫폼',

<세부과제>

-설계 창의성 강화를 위한 지능형 계획설계 자동화 기술개발 

-설계 생산성 향상을 위한 설계구현 자동화 기술개발 부문 

-지능형 설계지식 인프라 구축 및 개방형 플랫폼 기술개발

 

<연구의 배경 및 필요성>

인공지능을 활용한 건설자동화 등 기술 개발을 통해 건설현장 노동 생산성을 40%까지 높이고, 안전사고로 인한 사망자 수 를 30% 줄이고자함

 

-국내외 건설산업에서의 인공지능 연구 및 기술개발 수준은 초창기로 설계-시공단계의 업무 최적화 및 효율화를 위한 연구와, 단순한 일부 건축설계업무 자동화를 넘어서는 설계 고유특성을 기반으로 한 인공지능 관련 기술의 개발은 미흡함 

-건축물의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 설계단계에서의 완성도 높은 설계기술 개발은 미흡한 실정 

 

-해외의 경우 유명 대화 및 기업연구기관을 주축으로 인공지능기반 설계지원을 위한 플랫폼 및 인터페이스 개발하는 연구가 시작되고 있음 

-> 국내는 단편적으로 인공지능을 활용하여 초기부터 설계안을 분석하고 대안을 생성하는 연구가 처음 시도 되고 있으며, 선진국에서 선행되고 있는 연구에 비해 개발이 매우 느린 상황임 

 

<예시>

지능형 설계지식 인프라 구축 및 개방형 플랫폼 기술개발 부문 

1) 인공지능 기반 설계지식 서비스 플랫폼 분야

-건축설계분야의 서비스 플랫폼은 설꼐사례를 제공하거나 설계에 필요한 자재 정보 또는 CAD,BIM 라이브러리 등의 웹기반으로 제공하는 것에 한정되어있음

국내 건축사협회의 '건축자재정보센터','건축 플랫폼 아키타임즈'

 

(건축설계사례를 알려준다던가. ) 인공지능을 통해 건설 산업 빅데이터를 분석, 제공하는 플랫폼으로 건설뿐만 아니라 산업, 기계 전 분야의 정보를 분석하여 사용자가 요구하는 형태의 솔루션으로 제공해줌 

 

국내외적으로 건축설계 분야에서는 빅데이터 등을 활용한 인공지능 기반의 서비스 플랫폼 사례가 없으며 , 건설 분야로 확장해보면 민간 기업 위주로 건설산업 빅데이터를 활용한 시장이 시작되고 있는 단계임