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사용자 소개/제 132회
주식회사 건설기술 연구소
도쿄 본사 구조부/홋카이도 지사 홋카이도 수공실
주식회사 건설기술 연구소
URL http://www.ctie.co.jp/
소재지 도쿄도 주오구/삿포로시 주오구
사업내용:
(도쿄 본사 구조부) 동일본의 각종 교량의 설계/
(홋카이도 지사 홋카이도 수공실) 홋카이도 내 하천 구조물의 설계

교량(도쿄 본사 구조부)이나 하천 구조물(홋카이도 수공실) 설계로 풍부한 실적
교각과 교대 설계, 유구조 통문 설계, ES 등
각종 소프트 구사, 3D 패러메트릭 툴로도 기대


「부서내에는 젊은 층이 많이 있어서, 정보 통신 기술(ICT)의 활용에 관한 방침으로서 스스로 작동해 보고 습득하는 것을 중요하게 생각하고 있습니다.」

그 때, 예를 들면, 새로운 소프트나 확장 옵션, 그것들을 동작시키기 위해 고성능 PC등이 필요하다고 생각하면, 곧바로 상사에게 신청해 정비한다.그러한 스탠스를 반영해, 어떠한 교량 형식의 설계에도 대응할 수 있도록 포럼에이트의 교량 설계 관련 소프트(UC-1 각종 소프트웨어)는 대부분의 종류의 라이센스를 가지기에 이르고 있다, 라고 주식회사 건설 기술 연구소 도쿄 본사 구조부 주임 우카이 하야토 씨는 술회.현재는 RPA(Robotic Process Automation)나 AI(인공지능) 설계에의 도입, 3D 측량 기술과 BIM/CIM 환경의 정비 및 활용을 추진. 그들 최신 기술을 도입하면서 발주자의 요구 이상으로 대응할 수 있도록 유의하고 있습니다.

또, 도면 작성에 대해서는 근년, 종래 주류였던 2 DCAD로부터 3 DCAD에의 이행이 진전. 아울러, CIM를 상세 설계의 스텝으로부터 채용하는 패턴이 넓게 보인다, 라고 동사 홋카이도 지사 홋카이도 수공실 주간 타나카 켄타씨는 자리 매김.그에 반해, 동사에서는 CIM을 업무의 효율화나 설계의 고도화에 연결할 수 있도록, 예비설계 혹은 기본설계라고 하는 업무의 초기 단계부터의 적용에 주력. 거기서는 CIM을 포함하여 툴을 사용하는 측 개개의 기술력이 중요해진다는 관점에서, 그것을 위한 기술연찬에도 노력하고 있다, 라고 말합니다.

이번에 소개드릴 사용자는 주식회사 건설기술연구소에서 동일본을 중심으로 하는 각종 교량의 설계업무에 종사하는 도쿄 본사 구조부 및 삿포로를 거점으로 홋카이도 내 하천구조물의 설계업무를 담당하는 홋카이도 지사 홋카이도 수공실의 양부문입니다.동시에 오랜 세월에 걸쳐 「UC-1 시리즈」의 각 분야에 대응하는 각종 설계 소프트를 중심으로 사용하는 가운데, 10년 정도 전부터는 3 D적층 플레이트·케이블의 동적 비선형 해석 「Engineer's Studio®」(ES)를 이용.당사가 현재 개발 중인 "3D 패러메트릭 툴"에 대해서도 높은 관심을 나타냅니다.


【도쿄 본사 구조부】
왼쪽부터 미타니 타카시씨, 요시다 타이키씨, 라이쿄우씨, 우카이 하야시씨, 우스이 마사유키씨


 종합건설 컨설턴트의 조직력을 바탕으로 교량이나 하천 구조물의 설계로 독자적인 접근
일 본에서 최초의 건설 컨설턴트로서 재단법인 건설기술연구소가 창립한 것은 1945년. 그 후 1963년에 건설기연 주식회사로서 설립(다음 해에 현행의 주식회사 건설기술 연구소로 개칭)되었습니다.창업 당초부터 하천이나 수공 분야를 중심으로 사업을 확대해 온 동사는, 점차 도로를 시작으로 하는 광범위한 인프라의 정비로 전개.국토 교통 장관의 건설 컨설턴트 등록의 전 21개 부문에 기술자를 배치하고 있습니다.동사는 현재, 본사(도쿄도 츄오구)아래에 도쿄와 오사카의 2본사, 홋카이도, 토호쿠, 호쿠리쿠, 중부, 츄우고쿠, 시코쿠, 큐슈, 오키나와의 8 지사, 본사·지사 관내의 합계 42 사무소, 및 국토 문화 연구소를 설치.국내외 12 그룹 회사를 더한 그룹 전체에서 약 3500명의 전문 기술자 집단을 가집니다.

이번에 이야기를 들은 도쿄 본사 구조부는, 교량의 계획으로부터 설계까지의 국면을 담당.동일본을 중심으로 모든 구조 형식에 대응하는 신설 교량의 설계, 기설 교량의 내진 보강 설계, 유지 수선 설계 등에 종사.국교성이나 지방 자치체로부터의 업무를 메인으로 하면서, 근년은 고속도로 회사에 의한 나가대교나 JCT 교량 등 대규모 프로젝트 관련의 업무도 증가.설계 조건이 복잡화됨에 따라 여러 부서와 연계하여 최적의 교량 형식을 제안하는 체제를 구축하고 있습니다.또 젊은 기술자의 비중이 높은 것도 특징이며 신형 코로나화로 텔레워크 기회가 늘어나는 가운데 각자가 궁리해 선배들과의 커뮤니케이션 환경 유지에 노력하고 있다고 합니다.

이것에 대해 홋카이도 수공실은, 기술자 3명과 어시스턴트로 구성.도내를 중심으로 한 둑, 호안, 통문 또는 유수지 등 하천 구조물의 설계에 관여하고 있습니다.그 주요 업무 중 하나로 지속적으로 대응하고 있는 것이 히몬의 상세 설계로, 2019년도에는 이 업무에서는 홋카이도 개발국 우량 공사 등 표창(국장 표창)을 받았습니다.

 교각이나 교대 설계 소프트웨어에 대한 평가와 요청

일찍부터 여러가지 당사 소프트가 이용되어 온 도쿄 본사 구조부에서는 「입사하면 우선, 포럼 에이트 제품의 사용법을 기억하도록 교육되어 그것들을 사용할 수 있는 것이 당연한 환경이 되어 있다」(우카이씨) 실태가 있습니다.

그 일단으로서 동부기사의 요시다 타테루씨는, 스스로 설계로 다용한다고 하는 UC-1시리즈의 「교각의 설계·3D배근」이나 「교대의 설계·3D배근」을 예시. 모두 최신판에서는 3D사양으로 되어 있어, 입력하는 수치에 근거해 구조 형상이나 배근 정보를 3D공간에 알기 쉽게 표시된다.이와 함께 <부분 계수법·2017 도시 대응>으로 새롭게 도입된 부분 계수 등에 대한 생각에 대해서도 세심한 도움말이 이해의 참고가 된다고 평가.그 후, 현실적으로는 어려울 것이라고 일정한 제약을 인정하면서, 계산서에서는 입력으로부터 도중 계산, 결과까지를 모두는 쫓을 수 없는 블랙박스인 부분도 있어, 그것을 쫓을 수 있는 구조가 있으면 좋다고 언급. 또, 신설 교량과 함께 많은 안건을 완수하는 기설 교량의 내진 보강 설계에서는, 이들이 상정하는 설계 순서와 현장에서의 시공 순서에 다소의 차이가 생기는 경우도 있다고 한다.예를 들면, 증가 말뚝을 한 후에 교각상측의 감기 보강을 하는 것을 전제로 하고 있었는데, 시공 현장에 있어 순서가 거꾸로 되는 것으로 설계의 내용이 바뀌어 버리는 케이스가 있다고 토로.그것을 계산에 쉽게 반영할 수 있는 시스템이 있었으면 하는 생각을 말합니다.

Engineer's Studio®를 이용하여 사장교 해석 모델 작성. 복잡한 구조해석, 구조물의 형상을 시각적으로 파악할 수 있어 합의 형성에 도움


 유구조 통문 설계로 생력화 및 오류 방지 개선 장점
2010 년에 입사한 이래, 여러가지 하천 구조물의 설계에 종사하는 과정에서 당사의 각종 설계 소프트도 사용해 왔다고 하는, 홋카이도 수공실 주임 사사키 히로토씨. 단지, 실은 히토에 관해서는 원래, 통문에 부속되는 문기둥이나 흉벽, 날개벽, 함체, 샤수공등에 대해 각각 다른 소프트나 엑셀, 혹은 자사 제작의 독자 프로그램을 사용.말하자면 뿔뿔이 계산하고 있었기 때문에 무엇인가 수정이 들어올 때마다, 그것들 모두에 수정을 가하지 않으면 안 되어, 시간이 걸리는 작업이 되어 있었다고 되돌아 봅니다.

그러나 자신이 현수공실에 이동 후, 5년 정도 전부터 「유구조 통문의 설계·3D배근」의 이용 기회가 많아지는 것과 동시에 소프트에의 이해도 심화.하나의 소프트로 앞에서 서술한 부속 구조물 모든 조건을 입력해, 원스톱으로 계산할 수 있는 메리트를 실감.예를 들어, 통문 설계에서는 함체 옆에 여장이 접해 있는 구조이기 때문에 기존에는 다른 구조물 전용으로 계산한 결과를 다른 구조물 전용 계산에도 반영시킬 필요가 있어 수작업으로 대응하고 있었습니다.그것이 동소프트는, 그러한 계산 결과를 원터치로 import 하는 기능을 탑재. 해당 작업의 생력화는 물론, 전기 시에 생길 수 있는 휴먼 에러도 방지.또, 동소프트의 2 D도면 작성 기능을 베이스로 조금 개조를 더하는 것으로, 배근도의 작성에 사용할 수 있는 등 설계 계산의 후공정에서의 이용에도 배려.도입 당초는 사용법 자체를 시행 착오 하고 있었지만, 현재는 설계의 효율화를 지원하는 든든한 툴이 되어 있다고 평가합니다.

 Engineer's Studio®는 각 부문에서 유효 활용
2007 년에 하천 구조물의 레벨 2 지진동 대응을 요구하는 내진성능 조사지침(안)·동해설이 책정.수문을 비롯해 통문, 배수기장 등 하천 구조물에는 다양한 구조 형식이 있어 3D로 해석·표현할 수 있는 범용적인 FEM 해석 소프트웨어를 찾는 가운데 Engineer's Studio®(ES)와 조우.1)하천 구조물의 다양한 형상을 모델링할 수 있는 커스터마이즈성의 넓이, 2)도로교시방서에 준거해 하천 구조물의 기준에도 적합한 조사 설정이 가능, 3)해석 결과나 조건 설정을 비주얼적으로도 확인 가능 등의 면에서 도입을 결정.현재는 홋카이도 수공실에서 하천 구조물의 내진 설계에 빼놓을 수 없는 도구로 여겨지고 있습니다.

한편, 특히 해석 작업은 가능한 한 사내에서 실시하는 것으로 하고 있어, 자연스럽게 ES를 사용할 기회가 많아지고 있다고 하는 도쿄 본사 구조부.동부 주임 미타니 타카시대씨는 7년 정도 전에 관련된 콘크리트 아치교의 내진 보강 설계로 처음으로 ES를 사용.입사 3년 정도로 아직 모르는 것이 많이 있는 가운데, 해석 모델을 처음부터 작성.모델이 완성되는 과정을 시각적으로 알 수 있고 동적 해석을 동영상으로 확인할 수 있는 점 등에서 작업을 즐기는 감각이 양성되었습니다.또 최근 실시한 사장교 설계업무에서는 경관을 배려하면서 합리적인 구조를 검토하기 위해 ES를 활용해 해석모델을 작성. 복잡한 구조해석과 함께 주탑이나 교각의 형상 등을 세부까지 포함해 형태를 바꾸면서 경관검토 실시.발주자를 포함한 합의 형성에서도 그 유용성이 발휘되고 있습니다.

홋카이도 지사 홋카이도 수공실에서는 Engineer's Studio®에서 특수한 수문 형상의 모델링(왼쪽), 고유치 해석(오른쪽)을 실시했다


 향후 설계업무에서 툴 활용, 3D 패러메트릭 툴에 대한 주목
효율화와 오류방지(즉 품질확보)라는 두 가지 목표를 달성하기 위해 이러한 툴을 어떻게 사용하면 좋을지 그 점을 심화시켜 나가겠다. 홋카이도 수공실의 후루노 타카시 실장은 널리 소프트웨어 이용에 대한 생각을 이렇게 말합니다.

건설업계에서는 앞으로 CIM에 대한 대응이 더욱 요구되며 설계업무도 3D모델 활용을 기반으로 하는 검토로 한층 더 이행해 나가는 흐름이 있습니다.에서는 설계 계산이나 2D 도면, 관련된 3D 모델을 얼마나 정합성 있는 형태로 제휴시킬지가 과제가 된다, 고 우카이씨는 언급. 그런 의미에서, 포럼 에이트가 이번 달 신 릴리스 예정의 「3D 패러메트릭 툴」이 3D 설계 장면에 가져올 가능성에 큰 기대를 나타냅니다.

또, 포럼 에이트의 설계 소프트웨어는 입력이 쉽고, 그에 따라 정답에 가까운 초기값도 설정되어 있기 때문에, 설령 전문적인 지식이 없어도 수치를 넣어 가면, 어느 정도 올바른 계산 데이터를 작성할 수 있게 되는 면이 있습니다.단지, 그것은 「계산상 OK」라고 하는 수많은 정답의 하나에 지나지 않고, 설계로서 타당한지 어떤지라고 하는 판단을 해 주는 것은 아니다, 라고 사사키씨는 지적.

「그러므로, CIM를 포함해 구조 계산등의 소프트는 어디까지나 우리를 도와주는 툴이다, 라고 하는 인식을 강하게 가지는 것이 중요합니다.효율적으로 업무를 진행하기 위한 툴은 갖고 싶습니다만, 툴 일변도가 되면 기술력이 상실되는 측면도 있습니다.자기의 기술적인 연구를 우선 토대로 하고, 그 위에 ICT를 활용해 나간다고 하는 접근법이 중요하지 않을까 생각합니다.
【홋카이도 지사 수공실】
왼쪽부터 사사키 히로토씨, 후루노 타카시씨, 타나카 켄타씨
집필:이케노타카시
(Up & Coming '21 신년호 게재)



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