AI를 활용한 소방 설비의 2D 설계도면 자동생성을 위한 연구

Research for automatic generation of 2D design drawings of firefighting equipment using AI

건물 설계 시 발주자들의 요청이 생길 때마다 건축물의 디자인과 도면은 자주 변경되며, 이로 인한 설계자들의 CAD 도면 수정작업에 많은 시간이 소모된다. 설계자는 모든 설비 분야에서 전문적인 지식을 갖추기 어려우며, 설비 설계 과정에서 소방 설비 위치 지정 등 사람의 실수가 발생하는 문제점이 있을 수 있다. 인공지능의 발전으로 상당수의 사무 작업의 자동화가 이루어지고 있지만, 건물 설계에서 현재 수준은 각각의 해당 분야(소방, 전기, 통신 등)에 대한 전문성을 가진 사람의 수작업으로 진행된다. 설계자는 건축의 디자인과 같이 중요한 절차에 많은 시간을 투자할 수 있도록 단순 작업을 보조하는 인공지능 시스템이 필요하다. 인공지능 알고리즘을 통해 사람의 실수를 줄이고 부족한 지식을 보완하고자 하는 도면 설계 분야의 요구가 대두된다. 건축 설계 단계는 크게 5단계(건축기획-계획설계-기본설계-실시설계-설계감리)로 나뉘며, 설계 도면의 가장 간단한 형태로 2D 평면도를 사용한다. 각 공간에 필요한 설비들을 작성하는 실시설계 단계에서 소방, 전기, 통신 등 각 분야의 설비 전문가들이 관여하여 각종 설비를 도면에 반영한다. 설비 도면을 작성할 경우 한 분야의 전문가는 다른 분야에 문외한 경우가 많으며, 이러한 사항을 보완하기 위해 AI를 활용하여 2D 건축도면을 기반으로 소방설비 도면을 자동 생성하는 알고리즘을 연구하고자 한다. 본 연구의 과정으로 AI를 활용한 소방 설비의 2D 설계도면 자동생성 연구는 설계 도면 데이터(.dwg, .svg)와 소방 설비 자료의 수집, 도면 패턴 및 스크립트 분석, 소프트웨어 개발의 단계로 진행하고 있다. 도면 데이터의 수집과 동시에 도면 패턴 분석을 위한 사전 작업을 선행한 후, 도면의 벡터 파일을 분석하여 공간 용도에 따른 패턴 분석을 진행하고 있으며, 최종적으로 공간 용도에 따른 패턴을 활용하여 스크립트 기반의 소방설비 2D 도면을 자동 생성하는 것을 목표로 하고 있다. 건축물의 공간 분석 및 소방설비 도면의 패턴 분석을 통해 CAD 입력으로 사용되는 스크립트로 자동 도면 생성이 가능하게 되면, 기존 설계도면 분석을 통하여 소방 설비의 설계 자동화함으로써 도면 설계에서의 불확실성을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 소방 설비 설계 작업의 새로운 패러다임을 가져올 것으로 전망된다.