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서울대학교 DSBA 연구실조회 5회

건설 및 스마트 환경을 위한 도메인 온톨로지 구축 사례

건설 현장의 디지털 트윈을 구현하기 위해 도메인 온톨로지와 지식 그래프를 설계하고, 3계층 아키텍처를 통해 데이터를 구조화하여 KPI를 도출하는 방법론을 제시한다.

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TL;DR

건설 현장의 디지털 트윈 구축을 위해 도메인 온톨로지와 지식 그래프를 설계하는 방법론을 다룬다. 건설 프로젝트의 의도(PII)와 현장 상태(PSI) 데이터를 구조화하고, 3계층 아키텍처를 통해 로우 데이터에서 지식 레이어까지 데이터를 변환하는 과정을 제시한다. RDF와 SPARQL을 활용해 데이터 간 관계를 정의하고, 실제 건설 현장의 포인트 클라우드와 공정 데이터를 매핑하여 지연율 등 핵심 성과 지표(KPI)를 도출한다. 이 프레임워크는 건설 데이터의 파편화를 방지하고 데이터 기반의 의사결정을 지원하는 데 목적이 있다.

챕터별 상세

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연구 개요

건설 현장 업무를 지원하는 디지털 트윈 구성을 위한 온톨로지와 지식 그래프 연구의 3주차 발표이다. 건설 현장에서 발생하는 다양한 데이터의 종류와 도메인 특성을 고려하여 온톨로지를 도입하고 지식 그래프 구조를 설계하는 것이 핵심이다.

디지털 트윈은 실제 대상이나 시스템을 디지털 공간에 표현하고, 상태 변화를 디지털 모델에 실시간으로 반영하는 시스템이다.

01:41

온톨로지 개념

온톨로지는 도메인 데이터를 적절히 유형화하고 형식화하여 연결 및 저장하는 체계이다. 처음 접할 때는 추상적이고 복잡하게 느껴질 수 있으나, 실제로는 데이터를 잘 활용하기 위한 도구이다.

온톨로지는 특정 도메인의 개념과 관계를 명시적으로 정의한 지식 모델이다.

06:06

건설 데이터 분류

건설 현장 데이터는 크게 프로젝트 의도 정보(PII)와 프로젝트 상태 정보(PSI)로 분류된다. PII는 설계 및 시공 계획 정보를 의미하며, PSI는 실제 현장에서의 진행 상황과 자원 투입 현황을 나타낸다.

PII는 계획 단계의 정보이며, PSI는 실행 단계의 정보로 두 데이터 간의 간극을 관리하는 것이 중요하다.

10:18

RDF 그래프

RDF는 주어-관계-목적어 형태의 문장들로 개념을 연결하는 그래프 모델이다. A와 B가 어떤 관계인지 명시하여 지식을 연결하고 구성하는 데 사용된다.

RDF(Resource Description Framework)는 웹상의 자원을 기술하기 위한 표준 모델이다.

16:29

3계층 아키텍처

데이터 레이어, 인포메이션 레이어, 널리지 레이어로 구성된 3계층 아키텍처를 제안한다. 로우 데이터를 해석하여 의미 있는 정보로 변환하고, 최종적으로 의사결정에 필요한 지식을 도출하는 구조이다.

데이터 레이어는 원천 데이터, 인포메이션 레이어는 해석된 정보, 널리지 레이어는 KPI 등 지식을 담당한다.

22:29

DTC 플랫폼 아키텍처

RDF 그래프를 기반으로 하는 디지털 트윈 플랫폼 아키텍처이다. 로우 데이터를 저장하는 DB와 웹 API 통신을 통해 데이터를 주고받으며, 대시보드를 통해 현장 상태를 시각화한다.

DTC(Digital Twin Construction) 플랫폼은 건설 현장의 데이터를 통합 관리하는 시스템이다.

24:44

사례 연구

런던의 화이트리(Whiteley) 쇼핑몰 건설 현장에서 수집된 ConSLAM 데이터셋을 활용하여 프레임워크를 적용했다. 설계 정보, 공정 정보, 포인트 클라우드 데이터를 매핑하여 계획 대비 실제 진행 상황을 분석했다.

ConSLAM은 건설 현장의 다양한 데이터를 포함하는 데이터셋이다.

30:16

결론

건설 도메인 특성을 고려한 온톨로지 및 지식 그래프 설계가 필수적이다. PII와 PSI를 분리하여 관리하고, 3계층 아키텍처를 통해 데이터 흐름을 체계화하여 건설 프로젝트의 효율적인 관리를 지원한다.
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출처 · 인용 안내

원문 발행 2026. 07. 24.수집 2026. 07. 24.출처 타입 YOUTUBE

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