[공학저널 전찬민 기자] 국가적으로 스마트 건설을 첨단기술 기반에서 실현하기 위한 적극적인 기술정책을 수립하고 있으며, 하천분야도 스마트 기술적용을 위한 다각적인 연구가 추진되고 있다.
최근 첨단기술 트랜드는 대부분 3차원 공간을 기반으로 건설하고 시설물의 운영과 유지보수 단계에 도입하고 있는 추세이며, 스마트 기술을 적용하기 위해서는 대부분 3차원 BIM 정보모델 구축 활용이 필수적이다.
특히 하천 시설물은 보, 배수통문, 배수통관과 같이 규모가 상대적으로 규모가 작은데 비해 구성이 복잡하며, 제방이나 수중에 매립돼 있어 규격을 알기 어렵다. 또한 국가하천의 경우 1,2종 하천시설물이 대략 6천여 개가 전국에 산재돼 있어 BIM 모델구축에 많은 시간과 비용이 수반되고 있다.
때문에 이러한 여건으로 3D 모델링을 기반해 하천시설물의 유지보수체계를 구축하는 것이 효과적일 것인지에 대한 의문이 제기되고 있는 실정이다.
하지만 기후변화로 인한 기상재해가 빈번하게 발생돼 선제적인 대응체계 구축이 시급하며, 디지털 트윈 기술을 활용한 하천시설의 유지관리를 위한 BIM 기반 하천공간 구축 또한 시급한 시점에서 지난 2016년 다차원 하천관리 체계 구축 물관리연구사업이 착수됐다.
이번 연구사업을 통해 배수통문, 배수통관, 보, 어도, 호안 등 하천시설물을 대상으로 BIM 모델링 인력이 태부족한 여건에서 토사와 수중에 매립돼 있는 수많은 시설물의 규격을 추정해 최소의 시간과 비용으로 실제와 가장 가까운 BIM 모델링 방안 연구가 추진됐다.
배수통문의 연구결과를 사례로 들면 배수통문을 구성하는 요소를 객체분류체계(OBS)에 따라 분류하고, 구성 부재별로 60여종의 속성을 포함한 지능형 BIM 라이브러리를 제작했다. 이를 기반으로 하천시설물 표준도 표준규격에 따라 작업분류체계(WBS)를 준용해 300여종의 배수통문을 순차 조립하는 방식의 BIM 정보모델링 프로그램이 개발됐다.
한 개소의 배수통문을 수동으로 모델링할 경우 BIM 소프트웨어 숙련자가 최소 6시간 이상 소요된다. 하지만 이 소프트웨어 활용으로 BIM 소프트웨어를 거의 모르더라도 10분여 만에 정보모델링이 완료되고 유지관리 단계에서 부재별 손상관리가 가능하게 돼 하천시설물의 BIM 모델링 구축에 획기적인 생산성 향상과 비용 절감이 가능케 했다는 것이 주목할 점이다.
특히 이 기술은 건설단계의 정보모델을 유지관리 단계에 활용 가능한 생애주기 정보를 확보할 수 있도록 BIM 정보표준체계를 적용해 개발됐으며 SOC 분야로 확대 적용될 수 있는 의미있는 성과로 평가되고 있다.
이러한 BIM 자동화 모델링을 개발한 ㈜고려소프트웨어는 지난 1998년 설립이후 국내 유일한 토목·건설 표준 체계 구축과 관련 소프트웨어 개발을 통해 건설정보 표준화에 기여했으며, 건설정보와 IT기술을 융합한 소프트웨어 개발 전문기업이다. 특히 4차 산업 시대에 발맞춰 설계 자동화 소프트웨어와 BIM 플랫폼 개발, 자체 소프트웨어 플랫폼 브랜드 구축을 통해 기술을 고도화하고 있다.
고려소프트웨어는 물관리연구사업 외에도 한국건설기술연구원과 ‘BIM 기반 도로·하천 시설물의 건설사업정보 통합관리기술 개발’ 건설기술연구사업에 참여해 객체분류체계(OBS)와 BIM 속성체계(Pset)와 InfraBIM 표준분류체계 운영 가이드라인을 개발했다. 또한 지난 2018년에 한국도로공사 EX-BIM 정보체계 구축과 지난해 LH 단지분야 BIM 정보화전략계획(ISP)을 수립을 통해 정보표준체계 기반의 BIM 도입 방안 등 향후 BIM 정보모델의 발전방향을 제시했다.
고려소프트웨어 남정용 대표이사(사진)는 “이미 20여 년 전부터 건설사업정보화(CALS)를 통해 디지털 전환을 추진해 주요 발주자들은 방대한 레거시 건설정보를 축적해왔다”며 “BIM의 경우 2013년에 국토부에서 제5차 건설기술진흥기본계획에서 ‘건설분야 BIM 도입기반 마련’ 수립 이후 벌써 10여년이 경과하고 있지만 아직도 공공 BIM 정보표준체계가 제시되지 못하고 있다”고 지적했다.
건설정보는 3D 객체화된 건설대상에 표준 속성정보를 부여하고, 이를 3차원 시각화 구현으로 실무자가 쉽게 이해하고 업무에 활용할 수 있는 BIM 플랫폼이 없으면 BIM 정보모델의 실무 활용은 한계가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 고려소프트웨어는 교량 프리팹 전문기업인 ㈜에스앤씨산업의 개발투자에 힘입어 6년여의 자체 개발 끝에 정보표준체계를 기반으로 하는 KaceBIM 플랫폼 구축에 성공했다.
남 대표는 “KaceBIM 플랫폼은 정보표준체계, 서버, 웹뷰어, 파서·체커로 구성돼 SOC분야 통합데이터베이스 구축으로 사업관리, 조직관리, 납품관리, 정보관리 등 스마트 건설 업무를 통합 수행할 수 있다”며 “스마트 건설 업무를 지원하고 정보모델을 활용할 수 있는 독창적이고 체계적인 시스템으로 오랜 경험과 노하우가 있어야 개발이 가능한 것이 플랫폼”이라고 설명했다.
고려소프트웨어는 KaceBIM 플랫폼을 기반으로 올해 세종시 공동구의 인공지능을 활용해 실시간 안전사고예방시스템 디지털 트윈을 구축해 운영하고 있다. 또한 BIM 정보표준체계 기반의 건설사업관리시스템(PMIS)과 시설물유지관리시스템(FMS) 개발을 추진하고 있다.
향후 물관리연구사업을 통해 연구된 BIM 정보모델링 결과를 KaceBIM 플랫폼에 탑재해 건설단계에서 유지관리단계까지 효과적인 활용성을 입증하고, SOC 전분야로 BIM 정보표준체계와 플랫폼이 확대 보급돼 스마트 건설기술 발전에 기여할 것으로 예상돼 기대를 모으고 있다.
