[공학저널 전찬민 기자] 지속적으로 증가하고 있는 노후 건축물로 인해 현재 재건축, 재개발 등의 수요가 점차 증가하고 있다. 이에 따라 건축물 해체공사의 안전관리가 강화되고 있지만 중소규모 건축물 해체공사는 안전관리가 취약한 상황으로 이에 대응할 수 있는 기술개발이 요구되고 있다.
현재 사용연수가 30년 이상, 4층 이하 소규모 노후 건축물에 대한 도면정보가 대부분 부족하며, 주로 숙련된 업체의 경험을 바탕으로 해체계획서 작성과 해체공사가 이뤄지고 있는 실정이다.
이로 인해 발생 가능한 안전사고에 대한 불확실성 증가로 안전사고 건수 증가, 기능공 사고대응 미숙 등이 해마다 발생·보고되고 있다. 이에 따라 현장조건을 반영한 구조물 형상 구현, 해체유형별 시뮬레이션이 요구되는 상황이다.
또한, 해체작업 시 위험·장애요인은 일반적으로 철거잔해물의 하중과 해체장비 하중이 슬래브에 집중되면서 구조물의 붕괴와 안전사고가 발생하게 된다. 이를 선제적으로 대응하기 위해 철거잔해물 허용적재 용량, 처리시기, 해체부위에 맞는 장비 배치를 할 수 있는 시뮬레이션 모듈을 개발해 그 결과를 바탕으로 해체 작업 통합 시스템의 개발이 필요한 상황이다.
이에 따라 지난 4월 ‘건축물 안전해체 계획 및 시공 기술 개발’ 연구과제를 통해 건축물 가상해체 기술이 개발되고 있으며, 특히, BIM 기반의 3차원 가상해체 시뮬레이션이 주목할 만한 기술이다.
이러한 가상해체 시뮬레이션은 기존 BIM 데이터를 활용해 개발엔진과 IFC 기반의 파일을 이용한 동적 시뮬레이션 기능을 제공함으로써 가상의 건설현장에서 건설장비의 이동과 작업반경, 현장 장애물, 작업자의 위치와 동선 등을 분석할 수 있게 된다. 필요시에는 VR 기술을 이용한 체험과 교육 기능을 제공할 수 있도록 기반을 마련하고 있다.
이 시뮬레이션 기술 개발이 완성된다면 분야를 확대해 유해화학물질 유출사고, 풍수해 댐 붕괴, 다중이용시설 붕괴 등 대표 재난 유형에 대해 시간대별 대응 행동 등을 3차원 증강현실/가상현실 기술로 구현하고, 기존 행정안전부의 모의 시뮬레이터를 대체해 그 활용범위를 넓혀 갈 것으로 기대를 모으고 있다.
현재 이번 연구과제에서 참여해 BIM 기반의 가상해체 시뮬레이션 기술 개발을 수행하고 있는 ㈜태성에스엔아이는 지난 2012년 설립된 인프라 BIM 전문기업으로, 현재까지 약 11년간 국내외 400여건 이상의 프로젝트 수행경험을 가지고 있다. 또한, 사업 성격에 따라 역량 있는 전문가가 다수 포진해 전문분야인 BIM 뿐만 아니라 IT를 접목한 가상현실 시스템, 디지털트윈, VR, AR 등 폭넓은 확장성을 가진 명실상부 국내 최고의 건설 토탈 솔루션 기업으로 성장했다.
이를 기반으로 국내뿐 아니라 모든 공사에 BIM을 의무화 하고 있는 싱가포르 국토교통청(LTA)에서 발주한 시공단계 BIM 용역을 수행하고 있다. 특히, 싱가포르 최초 융합운송도로 프로젝트인 NSC(North South Corridor)프로젝트 중 전체 공구의 50%를 단독 수행함으로써 전 세계적으로 인프라 BIM 프로젝트가 가장 활발한 국가에서 유래없는 성과를 보이며, 글로벌기업으로서의 위상을 높여가고 있다.
이에 그치지 않고 시장 활성화 기술의 저변 확대를 위해 건설기술교육원과 MOU협약을 맺고 비전공자들을 위한 BIM 기본교육을 전담하는 노력도 기울이는 한편, BIM 한 분야에 국한되지 않고 지속적인 기술발전을 꾀하고 있다.
태성에스엔아이 김성훈 대표이사는 “최근 국내 건설 시장은 그야말로 디지털화의 전성시대라 할 만큼 설계단계부터 시공, 유지관리, 철거, 재건축 리모델링까지 건설분야 전반에 걸쳐 확대되고 있는 추세”라며 “이러한 시장 현황에 따라 정부기관이나 건설사들의 요구사항도 단순히 BIM에 만족하지 않고 한 단계 발전해 디지털로의 변모를 시도하고 있다”고 말했다.
그는 이어 “이에 태성에스엔아이는 고객사들의 요구를 만족시킴과 동시에 시장 개척을 모색하고자 BIM을 기반으로 한 3D시뮬레이션, 인공지능, 빅데이터 등을 연계한 서비스 개발에도 박차를 가하고 있다”며 “또한, 국토교통부 등 정부에서 출연한 국가연구과제에 참여해 기타분야의 전문가들과 협업을 통해 장점과 단점을 파악하고 최종성과물 도출을 위한 기술개발에 노력을 기울이고 있다”고 덧붙였다.
최근 국가 연구과제는 단순히 연구단계에서 가능성만을 타진하는 단계에 그치지 않고 테스트베드(Test-bed)를 통해 실증단계를 거쳐 종료 후에도 그 성과물을 실제 현장에 적용함을 목표로 하고 있다. 이에 따라 공사현장에 센서를 부착하고 얻어진 센싱 데이터들을 정제·가공해 BIM과 연계한 3D 모델상에 온라인으로 실시간으로 표현해 줌으로써 시설물의 현재 상태 파악과 유지관리 측면에서 위험요소들을 사전에 발견하고 조치할 수 있는 다기능의 디지털 솔루션을 도출할 계획이다.
김 대표는 “현재, 시대는 전쟁과 고물가, 고금리로 인해 경제 활동이 많이 위축돼있는 상황으로 기술의 개발, 확장 등으로 국내 내수시장 진출의 목표로는 많은 중소기업들이 살아남기 어려울 수 있다”다며 “이에 태성에스엔아이는 싱가폴 지사를 필두로 가까운 일본, 동남아시아를 중심으로 그 시장을 넓혀 나갈 계획이다”고 말했다.
그는 이어 “물론 그러기 위해서는 국내 최초가 아닌 세계 최초, 세계 최고의 건설 토탈 솔루션 기업으로 한걸음 더 나아가기 위해 끊임없는 신기술의 개발과 아낌없는 투자와 고급 인력 양성에 최선의 노력을 기울일 것”이라고 덧붙였다.
