유지관리단계의 BIM 모델 신뢰성 제고를 위한 블록체인기술 연동 방안 :A study on the application of blockchain technology for improving the reliability of BIM model in the maintenance phase

이재희

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이재희 (경상대학교, 慶尙大學校)

지도교수: 姜仁錫

발행연도: 2020

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이용수12

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

BIM 모델의 신뢰성 확보를 위한 블록체인기술 적용 방안

이재희 , 박상미 , 윤형석 외 2명 대한토목학회 학술대회 2020.10 학술대회자료

유지관리단계의 BIM 모델 신뢰성 제고를 위한 블록체인기술 연동 방안

이재희 土木工學科 2020.01 학위논문

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건설 산업은 다양한 업무분야에 속한 업무 주체간의 협업작업이 이루어진다. 각 분야별·단계별 발생되는 정보의 양은 매우 다양하고 방대하기 때문에 다양한 분야의 정보들을 효과적으로 생산하고 관리하기 위해 IT 융합기술인 BIM이 등장하여 건설 프로젝트 전 생애주기 동안 활용되고 있다.
하지만 유지관리단계에서 BIM 활용성은 계획, 설계 및 시공에 비해 적은 편이다. 유지관리단계는 설계단계와 시공단계에서 생성되는 많은 정보를 필요로 하기 때문에 효율적인 유지관리 업무를 수행하기 위해서는 생애주기 동안 생성된 정보를 유지관리단계에서 활용할 수 있도록 프로젝트 참여자간 신뢰의 확보는 물론 생성 정보의 체계적인 관리가 필요하며, 그 품질 또한 보장되어야 한다.
건설 프로젝트에서 유지관리단계에 필요한 데이터는 품질을 검증하는 과정을 거치지 않는 경우가 많으며, 건설 프로세스진행 중간에 불완전한 데이터, 노이즈, 목적 불명의 과도한 데이터가 추가되기 쉽기 때문에 데이터를 활용하고자 하는 전체 프로세스의 신뢰성이 무너지는 경우가 발생할 수 있다. 사업참여자 간의 신뢰성을 확보하지 못한다면 원활한 유지관리업무 수행이 이루어 질 수 없으며, 이는 곧 프로젝트의 성공을 방해하고 저해하는 큰 요인이다.
따라서 본 연구에서는 건설 프로젝트 생애주기 중 유지관리단계에서 BIM 정보의 신뢰성과 투명성을 확보하고, 이를 효과적으로 공유하여 이해당사자들이 BIM 정보의 가치변화를 신속하게 합의할 수 있는 방안으로 블록체인기술을 활용하는 방법론을 제시한다. 더불어 BIM 정보에 어떻게 블록체인기술을 연동시킬 수 있는지 상세 프로세스를 제시하고, 이를 통해 실제 BIM 정보 블록을 생성하여 신뢰성을 확보하는 사례를 선보임으로써 효율성을 검증하고자 한다.

In the construction industry, collaborative work is carried out between the people in various fields of work. Since the amount of information generated in each field and stage is very diverse and vast, BIM, an IT convergence technology, has emerged and used throughout the life cycle of construction projects to effectively produce and manage information in various fields.
However, the use of BIM in the maintenance phase is not as good as in the planning, design and construction phases. The maintenance phase requires a lot of information generated during the design and construction phase. Therefore, in order to perform efficient maintenance work, it is necessary to secure the trust among project participants so that the information generated during the life cycle can be used in the maintenance phase. In addition, there is a need for systematic management of information, and the quality of the information should be guaranteed.
In construction projects, quality verification procedures for data required for the maintenance phase are often omitted. Inadequate data, noise, and unintended excess data can easily be added in the middle of the construction process, which can lead to the loss of reliability of the entire process to utilize the data. Failure to secure the credibility between the project participants will not lead to smooth maintenance, which is a major factor that hinders the success of the project.
Therefore, this study aims to utilize blockchain technology as a way to secure the reliability and transparency of BIM in the maintenance phase of the construction project life cycle, and to effectively share them with stakeholders to expedite agreement on changes in the value of digital models. In addition, this study suggests a detailed process of how blockchain technology is linked to BIM models and information. Using the process suggested in this study, the block of actual BIM model and information generated. This allows the user to ensure the reliability of the BIM model and information and to verify its efficiency.

Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
2. 연구의 범위 및 방법 2
3. 국내·외 관련 연구 동향 2
Ⅱ. 이론적 고찰 4
1. BIM 모델 신뢰성 문제 4
1) BIM 기반 유지관리의 중요성과 문제점 4
2) BIM 정보의 품질 및 신뢰의 중요성 5
3) BIM 모델 및 정보의 기타 문제점 6
2. 블록체인기술 개요 6
3. 블록체인기술 특성 8
4. 블록체인 기본 구조 및 원리 10
1) 블록헤더 11
2) 블록바디 12
3) 작동원리 12
5. 블록체인 네트워크 종류 13
1) 퍼블릭 블록체인 13
2) 프라이빗 블록체인 13
3) 컨소시엄 블록체인 14
6. 건설 산업에서의 블록체인 활용 15
7. 블록체인과 BIM 16
Ⅲ. BIM 모델 신뢰성 제고를 위한 블록체인기술 연동 방법론 19
1. 블록체인기술 연동 프로세스 19
1) 블록체인 네트워크 구성 단계 20
2) 건설 프로젝트 발생정보 입력 단계 21
3) 건설 프로젝트 정보의 블록체인 생성 단계 21
4) BIM 모델 및 정보 신뢰성 검증 단계 22
5) 유지관리단계의 블록 활용 단계 23
2. 블록체인 블록 구조 24
1) 블록헤더 25
2) 블록바디 26
3) 승인내역(합의 알고리즘) 26
3. 유지관리단계 블록체인 생성 모듈 구성 27
1) 네트워크 구성 모듈 28
2) 트랜잭션 관리 모듈 29
3) 블록해시 생성 모듈 30
4) 전파 및 검증 모듈 32
5) 블록 관리 모듈 33
Ⅳ. BIM과 블록체인기술 연동 모델 구축 35
1. BIM 모델을 이용한 블록체인 생성 35
1) 참여자 개인키 및 공개키 생성 35
2) 트랜잭션 기록 및 머클루트 해시 생성 36
3) 블록해시 및 블록 생성 39
4) 블록 전파 및 검증 40
2. BIM 모델 신뢰성 검증 42
1) 원본 모델 및 변조 트랜잭션 비교 42
2) 원본 모델 및 변조 블록해시 비교 43
3) 타임스탬프 비교 45
4) 참여자 합의 알고리즘 45
3. BIM 블록의 활용 46
V. 결론 48
참고문헌 50

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