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산악 프로젝트를 해결하는 데 도움이 되는 기술

산악 프로젝트를 해결하는 데 도움이 되는 기술

후원 기사: 벤틀리시스템즈의 YII 컨퍼런스 및 Going Digital 어워드에서 인정받은 도로 및 고속도로 혁신가들.

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흰색 배경의 Cadalyst 로고.
도로와 고속도로를 위한 개방 고속도로 아이콘 그래픽

카테고리: 도로 및 고속도로

Cadalyst 직원이 작성한 이 기사는 Cadalyst에 게재되었습니다
2023년 11월 29일

언뜻 보기에 콜로라도 주간 고속도로의 혼잡한 구간을 재조정하는 작업은 프로젝트 통로를 둘러싼 산만큼이나 벅차게 보일 수 있습니다. 까다로운 지형, 좁은 부지 제약, 수많은 환경적 고려 사항, 다양한 이해 관계자들로 인해 I-70 Floyd Hill 프로젝트의 설계자들은 복잡하고 어려운 목표에 맞닥뜨렸습니다. 이 프로젝트는 교통 흐름, 접근성, 가시거리를 개선하는 동시에 아름다운 자연 환경 속에서 노후화된 인프라를 교체하기 위해 수많은 업그레이드가 필요했습니다.

설계 팀은 디지털 기술의 도움으로 이 거대한 작업을 성공적으로 수행하면서 그 과정에서 상당한 시간과 비용을 절감할 수 있었습니다. 이 성공적인 노력 덕분에 이 프로젝트의 수석 설계자인 AtkinsRéalis는 Bentley Systems, Incorporated가 10월 11~12일에 싱가포르에서 주최한 Year in Infrastructure 및 Going Digital Awards의 도로 및 고속도로 카테고리에서 최우수 프로젝트 상을 수상했습니다.

복잡한 업그레이드

프로젝트 발주처인 콜로라도 교통국(CDOT)은 도로의 안전과 이동성을 개선하고 포장, 교량 및 기타 인프라 구성 요소를 재구축하는 방법을 모색하고 있었습니다. 덴버에서 서쪽으로 약 25마일 떨어진 8마일 프로젝트에는 클라이언트와 공공에게 다양한 대안을 제시하고 상호 작용하기 위한 수많은 설계 원칙이 필요했습니다. 디지털 기술을 통해 팀은 설계가 진행되면서 사실적인 모델을 만들고 프로젝트 과정 전반에 걸쳐 설계 진행 상황을 공유할 수 있었습니다.

AtkinsRéalis의 프로젝트 관리자이자 수석 도로 설계자인 Alan Carter는 "매우 눈에 띄는 프로젝트입니다. 우리는 프로젝트에 큰 관심을 가지고 있으며, 우리가 어떤 일을 하는지 흥미로워 하는 사람들도 있습니다. 모델을 보여 주는 것은 공공의 협조를 구하는 데 필수적이었습니다."라고 말합니다.

설계 상의 어려움 중에는 2차선 병목 현상을 완화하기 위해 서쪽 방향 세 번째 I-70 주행 차선을 추가하는 것이 있었으며, 이는 산악 지형과 도로의 대부분을 따라 흐르는 개울을 고려할 때 쉽지 않은 일이었습니다. 새로운 설계는 교량 구조물의 새로운 서쪽 방향 차선 부분을 높여 모든 구성 요소를 좁은 공간에 맞추고 이전의 급커브를 완화시킵니다.

AtkinsRéalis 팀은 기하학적 설계를 위한 벤틀리의 OpenRoads Designer, 교량 모델링을 위한 OpenBridge Modeler, 시각화를 위한 LumenRT, 파일 관리를 위한 ProjectWise, 분야별 작업을 위한 다양한 벤틀리 도구를 사용하여 전체 프로젝트의 3D 모델을 스틸 이미지와 동영상 플라이스루를 포함한 다양한 형식으로 공유할 수 있었습니다.

"이 도구를 통해 3D 모델을 빠르게 생성하고 기하학 및 시야 거리와 같은 특정 매개 변수를 평가할 수 있었습니다. 이해 관계자와의 회의에 참석하고 모델을 둘러보며 프로젝트가 어떤 모습일지 파악할 수 있었습니다."라고 Carter는 말합니다.

이 설계에는 누락된 2마일 구간의 보조 도로를 건설하고, 경사로 및 기타 진입 지점을 개선하며, 그린웨이 트레일을 업그레이드하는 작업도 포함되었습니다. 환경 피해 완화 작업에는 이전에 분리된 자연 지역을 연결하기 위해 교량 경간 아래에 두 개의 새로운 야생 동물 통로를 만드는 작업이 포함되었습니다. 그 외에도 대기 및 수질, 하천 상태, 통행로 내의 활동을 개선하기 위한 다양한 조치가 취해졌습니다.

다분야 팀

AtkinsRéalis 디지털화 관리자인 S.Y.Liu에 따르면 다양한 설계 분야가 프로젝트에 참여했기 때문에 벤틀리 도구의 호환성이 프로젝트 성공에 중요한 역할을 했다고 합니다. 그는 "서로 대화할 수 있는 제품군을 갖추는 것이 핵심이었습니다. 우리는 매우 빠르게 이점을 확인했으며 사람들이 쉽게 이해할 수 있는 형식으로 최신 모델을 생성할 수 있었습니다. 화면에 3D 모델로 표시된 내용이 제출된 도면과 동일하다는 것을 알게 된 엔지니어들은 설계한 내용이 모델에 반영되었다는 확신을 갖게 되었습니다."라고 말합니다.

연결된 디지털 환경에서 작업하면 시간과 비용도 절약됩니다. 팀에서는 5,500시간의 조정 시간과 검토용 디지털 트윈 개발 및 게시에 소요되는 97%의 노력을 포함하여 1,000개 이상의 파일 시트를 관리하면서 100만 달러 이상을 절약한 것으로 추산합니다. 전체 디지털 접근 방식을 통해 팀은 설계 의도를 보다 명확하게 전달하고, 지역 사회 통합을 촉진하며, 모델을 신속하게 업데이트하여 환경 및 사회적 영향을 완화할 수 있었습니다.

산악 고속도로의 조감도.
시각화는 I-70 프로젝트에 대한 이해 관계자의 동의를 얻는 데 중요한 역할을 했습니다. 이미지 출처: AtkinsRéalis.

디지털 기술의 도움으로

매우 눈에 띄는 프로젝트입니다. 우리는 프로젝트에 큰 관심을 가지고 있으며, 우리가 어떤 일을 하는지 흥미로워 하는 사람들도 있습니다. 모델을 보여 주는 것은 공공의 협조를 구하는 데 필수적이었습니다.

7억 달러 규모의 이 건설 프로젝트는 올해 초에 착공되었으며 2028년에 완공될 예정입니다. 계약자인 Kraemer North America는 이 프로젝트를 세 개의 구간으로 나누어 건설하고 있으며 동쪽 끝에서 시작하여 일반적으로 서쪽 방향으로 공사를 진행하며, 세 구간의 일부 일정은 겹칩니다.

Carter는 앞으로 이 프로젝트에서 얻은 디지털 기술 지식을 적용할 기회가 많을 것으로 예상하고 있습니다. 그는 "우리는 이러한 도구의 모든 기능을 사용하는 방법을 배웠지만 이것은 시작에 불과합니다. 디지털 트윈을 통해 BIM 측면에서 해야 할 일이 많습니다."라고 말합니다. 이 팀은 주로 벤틀리의 iTwin Experience를 검토 도구로 사용하여 고객 및 팀 참여자들과 모델 정보를 공유했습니다. 향후에는 프로젝트 데이터 관리를 위해 추가 기능을 활용할 것으로 Carter는 예상합니다. 그는 "자산 관리부터 시작하여 요소와 비용 항목에 태그를 지정하고 수량을 자동화하는 등 완전히 다른 세계가 펼쳐집니다."라고 말합니다.

Liu는 데이터 센서와 기타 기술을 사용하여 이번 프로젝트와 향후 프로젝트의 시설 성능을 모니터링할 것이라고 덧붙였습니다. 그는 "모든 데이터를 이해하고 분석하여 [시설 운영]을 개선하는 것은 매우 흥미로운 일입니다."라고 말합니다.

기타 도로 및 고속도로 결선 진출자

도로 및 고속도로 카테고리의 다른 결선 진출자 중에는 중국 후난성의 헝양-용저우 고속도로와 남아프리카 음봄벨라, 음푸말랑가의 몬트로즈 인터체인지 프로젝트가 포함되었습니다.

헝양-용저우 고속도로는 교통 상황을 개선하고 두 도시 간의 이동 시간을 단축하여 관광 루트를 따라 산업 협력과 더 나은 접근성을 달성하기 위해 설계된 105.2km의 회랑입니다. 주요 농지 한가운데에 위치한 이 프로젝트는 여러 분야, 지구 및 군 간의 환경, 기술 및 조정 문제를 야기했습니다. 프로젝트 설계자인 Hunan Provincial Communications Planning, Survey & Design Institute Co., Ltd.는 통합 데이터 호환성을 제공하기 위해 벤틀리의 개방형 통합 3D BIM 및 현실 모델링 애플리케이션을 적용했습니다.

디지털 모델과 도로 정렬 설계를 통해 농지에 미치는 영향을 10헥타르로 최소화하는 데 도움이 되었습니다. OpenRoads Designer에서 현장 포인트 클라우드 데이터를 비교할 수 있었기 때문에 팀은 교량 3개의 건설 필요성을 없애고 4000만 위안의 비용을 절감했습니다. 협업 디지털 설계 및 데이터 통합을 통해 팀은 커뮤니케이션 효율성을 50% 개선하고 20가지의 현장 건설 오류를 방지하여 500만 위안을 절약했습니다. 벤틀리의 BIM 솔루션을 활용한 이 프로젝트는 예정보다 1년 앞서 교통에 활용될 것으로 예상됩니다.

몬트로즈 인터체인지 프로젝트는 N4 고속도로의 기존 평면 T-교차로를 대체하여 교통 이동성, 안전, 지역 경제 및 관광 기회를 개선하기 위해 시작되었습니다. 산 속 가파른 계곡에 있는 두 강 사이에서 이루어지는 이 프로젝트는 SMEC South Africa의 설계자들에게 새롭고 높은 수준의 자유 흐름 인터체인지를 구현하기 어려운 지형이라는 문제에 부딪혔습니다. 또한 이 프로젝트는 사용 가능한 측량 데이터가 없는 짧은 일정으로 진행되었습니다.

SMEC는 기존 지형 및 인프라의 현실 메시를 개발하기 위해 iTwin Capture Modeler를 사용했고, 개념 설계를 제시하기 위해 LumenRT를 사용했습니다. 그 결과 설계 계약을 수주하고 실행 가능한 설계를 기록적인 시간 내에 제공했습니다. OpenRoads Designer는 교량 팀의 모델링 소프트웨어와의 통합을 용이하게 했으며, 복도 모델링 도구를 사용하여 정확한 토공 및 자재 수량 계산을 가능하게 했습니다. 협업 디지털 환경에서 작업한 결과 약 2,500시간의 설계 시간을 절약하고 예상 ZAR 설계 비용을 250만 달러 절약했습니다.

중요한 설계 과제가 있는 이 세 가지 고유한 프로젝트는 디지털 기술이 전 세계적으로 증가하는 인프라 요구 사항을 해결하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 보여 줍니다. 디지털 도구 없이 이러한 프로젝트를 시도할 수 있었을지 의문입니다.

인터뷰 보기

수상자로부터 직접 프로젝트에 대해 자세히 들어보십시오. Cadalyst 편집장인 Lara Sheridan이 싱가포르에서 Alan Carter와 S.Y.Liu를 만나 이야기를 나눴습니다.

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