국토교통부, ‘2025년 전면 BIM 설계’ 목표 세워

2020년 12월 국토교통부는 ‘2025년 전면 BIM(Building Information Modeling) 설계’를 목표로 하는 ‘2030 건축 BIM 활성화 로드맵’을 발표했다. ‘건설정보모델’을 뜻하는 ‘BIM’은 기존의 2차원 설계를 탈피해, 3차원 모델에 자재, 공정, 공사비, 제원 등의 건설정보를 결합한 3차원 설계와 빅데이터의 융복합 기술이다.
BIM은 기획부터 설계, 시공, 유지관리 단계에서 발생하는 정보를 활용하고 공유하여 설계 단계에서 발생하는 오류와 낭비 요소를 사전에 검토함으로써 건설공사의 생산성과 안전성을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
미국, 영국, 싱가폴 등 세계 주요국의 BIM 적극 도입에 발맞추어 국내에서도 (주)창소프트아이앤아이를 비롯한 다양한 업체들이 BIM 프로그램을 개발했고, 건설사들도 건설현장에 스마트건설 기술의 하나인 BIM을 적용해 나가고 있다.

<그림 1> 빌더허브의 골조 특화 시공용 BIM 도구

시공능력 상위 20개사 중 절반 BIM 활용

정부의 BIM 활성화 로드맵에 따라, 한국토지주택공사(LH)는 2022년 12월 공공기관 최초로 건설정보모델링(BIM)의 적용지침을 제정하고 성남복정1 공공주택지구에서 시범사업을 추진 중이다. 경기주택도시공사(GH)는 2023년까지 모든 사업 지구에 스마트 건설 기술인 ‘BIM’ 을 적용할 계획이며, BIM 전문 인력 양성, 단지분야 BIM가이드라인을 수립·추진할 예정이다.
BIM 기술을 활용하는 민간 건설사도 늘어나는 추세다. 대형 건설사 2곳 중 1곳에서 골조시공 맞춤 BIM 기술을 사용하는 것으로 조사됐다.
건설IT기업인 (주)창소프트아이앤아이에 따르면, 에스케이에코플랜트, 디엘이앤씨, 지에스건설, 한화건설, 계룡건설, 코오롱글로벌 등 시공능력평가 상위 20개사 중 10곳이 BIM 기반 골조공사 관리시스템인 ‘빌더허브(BuilderHub)’를 아파트나 오피스텔과 같은 대형 건축현장에 쓰고 있다고 밝혔다.
이미 2021년 디엘이앤씨는 골조상세설계 업무를 디지털로 전환해 아파트 건설현장의 철근 물량을 7% 절감하고, 전체 수주액 대비 원가를 2.5% 낮췄다고 밝힌 바 있다. H사는 BIM 프로그램을 기반으로 코스트 모니터링을 실시해 7%에 달하는 시공용 철근 과발주를 사전에 차단한 것으로 알려졌다.

국내 첫 BIM 기반 골조공사 관리시스템 ‘빌더허브’

빌더허브는 국내 콘테크기업인 ㈜창소프트아이앤아이(대표 김은석)가 국내 최초로 자체 개발한 BIM을 기반으로 철근콘크리트·거푸집의 3D 상세설계 및 물량을 산출하는 솔루션이다.
빌더허브는 2D 설계 도면을 시공 현장에서 쓸 수 있도록 시공 구역별로 나눠 수만 가닥의 철근으로 3D 모델링 해주며 거푸집 제작도와 내역서까지 만들어준다. 공종별로 상세설계 업무를 자동화해 모델링의 생산성과 완성도를 혁신함으로써 시간과 비용을 크게 절감한 신기술이라고 할 수 있다. 건설IT기술로는 드물게 2013년 건설신기술(제704호)로 지정된 바 있다.

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  <그림 2> 빌더허브의 거푸집 상세설계 BIM

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  <그림 3> 빌더허브의 철근 상세설계 BIM

자동화 솔루션 도입으로 인적 오류 대폭 개선

<그림4>는 빌더허브의 건물 상세설계 자동화 솔루션 시리즈를 보여주고 있다. 자동화 기능은 크게 모델링의 자동화와 상세설계의 자동화로 구분된다.
무엇보다 2D 도면을 인식해 3D 모델을 자동으로 생성시키는 모델링의 자동화는 빌더허브의 핵심기술이다. 빌더허브의 상세설계 자동화 솔루션은 철근, 거푸집, 건축마감, 토공흙막이벽으로 구성된다. 전문가가 결정해야 할 적은 양의 옵션정보를 솔루션이 제공하는 다양한 UI를 활용해 입력하면, 자동설계 기능을 통해 방대한 양의 상세설계정보가 자동 생성되도록 개발됐다.
빌더허브의 자동화 솔루션은 설계엔지니어에 의해 작성되는 많은 양의 현장 상세도면을 대체할 수 있다. 때문에 혁신적인 생산성 향상과 함께, 반복 작업이 많은 상세도면 작성 과정에서 발생할 수 있는 인적오류 가능성을 원천적으로 방지할 수 있다.
코오롱글로벌에선 평균 아파트 10개동 기준으로 100여건 정도의 설계 오류를 찾아냈으며, DL이앤씨는 골조시공 견적을 빌더허브로 전면 교체하기도 했다.
창소프트에 따르면 빌더허브 골조 솔루션을 건설현장 관리에 적용하면 공기와 원가는 각각 15%와 10% 절감되고, 생산성과 품질은 30%와 50% 개선된다.

견적업체 선우이에스티, BIM 도입으로 생산성 증가

건축견적 및 적산 업체에서도 BIM의 출현을 반기고 있다. 건축견적 및 준공 전 설계도서 사전검토 용역전문업체인 (주)선우이에스티(대표 이문호)는 BIM 프로그램인 빌더허브를 2021년에 도입해 업무 생산성이 이전 대비 22% 증가했다고 밝히고 있다. 빌더허브의 강력한 도면 자동인식기능과 기존 BIM 프로그램 보다 빠른 구동 속도로 업무 생산성이 대폭 개선됐으며, 이로 인해 파트너사와의 시너지가 높아졌다는 것이다.
건축견적은 설계도면을 해석하는 능력과 도면의 오류를 찾아내고 바로잡을 수 있어야 하기 때문에 전문성이 필요한 분야다.
정확한 견적은 건축물에 대한 분쟁 시에도 큰 역할을 한다. 기성고 공사대금이나 추가공사대금, 건축하자와 같은 분쟁의 중심에 도급계약이 있다. 대부분의 건설분쟁이 도급계약에서 파생한다고 볼 수 있는데, 건축견적업체에서 3D 모델링을 도입하면 보다 정확한 물량산출 서비스를 할 수 있으며 공사비용 정산 및 하자 분쟁시에도 정확한 근거 제시가 가능해진다.

<그림5> 견적·적산업체 BIM 도입시 변화

자료 : (주)선우이에스티

향후 국내 BIM 기술 활용 전망

BIM에 의한 디지털 설계정보 생성과 이를 활용한 현장관리업무 디지털전환 역량은 필연적으로 향후 건설산업의 기술 경쟁력을 좌우할 것으로 예상된다. 이를 위해 건설산업의 디지털전환, 즉 공정별 전문업무의 디지털전환을 위한 원천기술의 확보와 건설 프로세스 디지털화를 위한 플랫폼 구축 등을 서둘러야 할 때다.
기업에서 원하는 원가절감과 효율적인 공사관리로 인해 건축물의 품질 향상까지 도모할 수 있는 BIM 기술 도입은 정부의 적극적인 의지와 기업들의 참여로 인해 빠르게 전파될 것으로 예상된다.