[공학저널 전찬민 기자] 그간 모든 건설업역은 2D 등 종이를 기반으로 하는 업무 수행으로 인해 정보관리 통합 부재, 의사소통 미흡, 수많은 성과물 제출 등의 문제가 발생했다. 이러한 문제들은 BIM 기술을 통해 상당부분 해결이 가능할 것으로 예상됨에 따라 건설산업의 디지털 전환을 위해서 BIM 도입은 이제 필수 아닌 필수인 상황이다.
BIM은 기본적으로 정보를 건설생애주기에 걸쳐 수집, 통합, 관리, 활용하기 위한 체계로서 기존 건설 단계별로 분절되는 정보의 손실을 BIM을 통해 통합하고 축적할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이를 통해 기존 2D도면은 BIM모델로부터 다양하게 추출해 원하는 디지털 도면을 생성할 수 있다.
또한 단일의 표준화된 BIM파일을 활용해 각 업무에 맞게 활용하는 것이 가능하다. 즉, BIM 모델에 포함된 정보를 분석해 다양한 공정과 기성을 분석할 수 있으며, 디지털 도면 추출, 수량산출, 공법검토, 철근량 자동 산출, 모델 간섭 오류 사전 검토 등을 신속하게 처리할 수 있는 것이 특징이다.
이는 풍부한 정보를 갖는 BIM 모델만으로 활용 가능하기 때문에 건설의 업무와 정보관리 체계를 디지털 방식으로 전환해 널리 적용될 수 있다. 뿐만 아니라 상호 공통된 BIM 데이터를 기반으로 온라인 상에서 상호 검토하고 승인하며, 모델의 활용 권한 부여, 이슈관리 등의 협업을 수행할 수 있는 환경을 구축할 수 있는 기본 정보운용 체계를 제공하기 때문에 건설의 디지털 협업 거버넌스체계로 구축할 수 있다.
이러한 BIM 도입을 통해 신속한 의사결정이 이뤄지고, 설계오류나 간섭의 신속한 검토, 높은 설계품질 확보, 데이터의 통합관리, 사전에 사업의 리스크를 미리 검토하므로 설계변경, 재작업 비용을 감소시키고, 생산성을 개선할 수 있다. 이에 사업수행 주체들 간의 의사소통은 강화되고, 상시적 디지털 협업체계를 구현 할 수 있다.
또한, 건축분야에서 공기를 12~50%, 공사비는 5~9%를 절감할 수 있다고 보고되고 있으며, 토목의 경우에는 설계변경 건수를 22~89%, 재작업비용 9% 감소, 영업이익률은 3~5%정도 증가할 것으로 예측되고 있다.
이에 따라 BIM 기술은 빅데이터, AI를 활용한 BIM 설계 자동화·최적화와 시공단계의 공정·비용 예측에 활용하거나, BIM모델의 변환에 따라 디지털 트윈이나 공간정보(GIS)의 접목을 통해 사업 타당성 분석, 도시관리, 노선계획 등으로 활용 분야가 확대되고 있다.
또한, IoT와 같은 센서 기술과의 융복합을 통해 구조물의 거동을 실시간 센싱과 모니터링하고 수집되는 데이터를 분석해 구조물의 성능 예측에 도 BIM이 활용되고 있다. 특히 드론기술을 통해 지형 측량과 매핑을 수행하고 BIM의 디지털 지형정보로 활용되고 있다.
이처럼 BIM은 스마트건설 구현을 위해 토대가 되는 핵심 기술로서 그 중요성이 한층 더 높아지고 있지만 BIM의 활성화는 상당히 늦춰지고 있는 실정이다.
한국건설기술연구원 문현석 BIM클러스터장(사진)은 “BIM의 활성화가 늦춰지고 있는 가장 큰 이슈는 기업의 의사결정자의 의지가 상당히 부족한 편이다. 기업에서는 BIM을 도입하기 위해서는 단기적으로 투자가 필요하지만 이에 따른 이익의 회수가 제한적”이라며 “특히 최근 BIM을 도입하려는 의지가 있는 기업인 경우에는 BIM을 수행하기 위해 전문인력이 매우 부족한 실정으로, 이미 BIM사업 수행경험이 많은 전문가들은 더 나은 설계사나 시공사로 옮겨가고 있고 새로운 전문 인력 양성이 매우 더딘 편이다”고 말했다.
그는 이어 “여전히 BIM 요구사항을 제시한다고 하더라도 발주청은 2D도면 등 기존 2D체계에서의 성과품을 요구하고 있기 때문에 적절히 대가의 현실화 없이 업무가 가중되는 실정”이라며 “즉, 기존의 설계도서 작성기준이 2D기반의 성과품, 도면 등을 작성하고 제출하도록 하고 있어 BIM이 법적지위를 부여받도록 기존 관련 기준과 지침의 개정이 필요하다”고 덧붙였다.
BIM 도입이 확대되기 위해서는 기존 설계-시공 분리발주이든 턴키와 같은 통합 발주이든 간에 BIM기술을 의무적으로 적용할 수 있도록 발주물량을 전방위적으로 지속 확대시키는 것이 필요하며, 설계도서 작성기준이나 시공상세도 작성 지침 등 기존의 법적 기준을 BIM 기반으로 개정돼야 할 필요가 있다.
또한 현업에서 매우 부족한 BIM 전문인력을 수요에 맞게 양성하고 적재적소에 인력이 투입됨과 동시에 참여하는 사업의 경력 등을 관리할 수 있는 기반을 마련해야 한다. 단기적으로 발주자의 BIM 요구사항 정의와 발주 역량을 높이기 위해 발주지원 컨설팅이 수행돼야 하며, 민간의 BIM조기 도입을 위해 기술 컨설팅도 함께 수반돼야 한다.
또한 스마트건설 활성화 방안에 따라 시설별로 단계적으로 BIM 대가가 마련돼야 할 필요가 있다. 뿐만 아니라 BIM 사업수행 후 투입된 BIM 사업 비용에 따라 도출된 BIM 효과가 무엇인지를 측정하는 성과평가 체계의 조속한 마련과 확대가 필요하다.
이에 따라 한국건설기술연구원이 BIM 관련 융·복합 R&D와 정책제도 마련의 조화를 목표로 BIM클러스터를 신설했다. R&D 분야에서는 BIM기반 인프라 모델 자동 생성, 디지털 협업체계 구축, 디지털 트윈기반의 재난안전 대응 기술, 블록체인 관련 연구, 건설사업정보(CALS) 표준 운영 등을 수행 중이다. 정책·제도분야에서는 BIM 활성화와 관련된 지침, 교육체계 마련 등의 연구를 수행하고 있다.
특히 BIM 분야의 국내 컨트롤 타워로 만들기 위해 BIM관련 R&D 연구뿐만 아니라 그 결과를 제도·정책분야까지 연결시키면서 연구의 최종목표를 완성하고 있다. 공정환 환경을 만들기 위해 성과와 보상에 대해 확실히 보장하며, 개인의 개별적 커리어를 관리할 수 있도록 다양한 지원을 아끼지 않고 있다.
BIM클러스터는 앞으로 BIM이라는 키워드를 제거하는 방향의 연구를 계획하고 있으며, 제출된 BIM 성과품에 포함된 데이터를 활용해 건설산업의 데이터 가치를 높일 수 있는 방향으로 연구를 이어나갈 예정이다. 이를 위해 건설 데이터의 지식화와 지능화를 통해 다양한 건설 업무과정을 분석하고 예측할 수 있는 기술을 개발하고 이를 활용해 신속하고 신뢰성 있는 디지털 엔지니어링 기반의 설계와 시공 자동화 지원 기술을 개발할 예정이며, 이미 기획연구도 마친 상황이다.
또한 융·복합 연구 외에도 정책 제도분야에서 분야별 시행지침을 지속적으로 발간하고, 발주자의 BIM발주지원, BIM 교육과정과 확산을 통해 전방위적인 교육 보급과 BIM 성과평가 체계를 완성하고 BIM 확산을 통해 건설산업의 BIM 체계를 정립하기 위한 노력도 기울일 예정이다.
문 클러스터장은 “BIM클러스터의 최종 목표는 연구와 정책분야의 조화를 통해 국내외에서 가장 대표적인 BIM 연구부서로 발전하는 것으로, 이를 위해 자체 로드맵을 마련해 운영 중”이라며 “또한 BIM 기술기반을 통해 미래의 건설산업 디지털화, 자동화, 지능화를 위해 다양한 연구주제 발굴과 대외 전문가 협력체계를 강화하고 보유 기술이 건설산업의 변화에 활용될 수 있도록 하는 것”이라고 말했다.
그는 이어 “이에 BIM클러스터의 연구분야는 다학제 조직인 만큼 BIM에만 집중하지는 않을 것”이라며 “장기적으로 이와 관련된 건설산업의 디지털 엔지니어링 체계 구축을 위한 데이터 중심의 연구조직 체계로 변화시킬 계획”이라고 덧붙였다.
