'BIM기술로 건설산업혁명 이끈다'
'BIM기술로 건설산업혁명 이끈다'
  • 조상은 기자
  • 승인 2010.10.11 10:20
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■국토부 R&D사업/가상건설시스템개발연구단

건설산업 생산성ㆍ공기단축ㆍ원가절감 실현 목표
BIM 시장 향후 10년 내 4천여억 규모 성장 기대

가상건설시스템개발연구단(단장 최철호)이 BIM기술 개발을 통해 우리나라의 건설프로세스 혁신에 나서고 있어 산학연의 관심을 끌고 있다.

국토해양부와 건설교통기술평가원의 지원을 받아 2006년 12월 발족한 가상건설시스템개발연구단은 3차원 공간 및 설계정보를 기반으로 건설 프로젝트의 생애주기에 걸쳐 참여주체들이 효과적으로 정보를 공유하고 관리할 수 있도록 하는 설계, 엔지니어링, 건설관리 정보 시스템 환경 제공하는 시스템을 통해 건설산업의 생산성 및 품질향상, 공기단축, 원가절감 실현을 목표로 있다.

특히 연구단은 가상건설(VC) 기법을 활용한 구조설계, 설비 및 견적자동화 시스템 개발(1세부과제), 가상현실(VR) 기법을 활용한 건설 기술 및 프로세스 시뮬레이션 시스템 개발(2세부과제), 3차원(3D) 건설정보기반의 의사결정지원시스템 개발(3세부과제) 등의 연구 과제를 수행하고 있다.

이와 관련 1세부과제는 ▲3차원 모델 정보와 구조해석 프로그램의 연계 시스템 설계 ▲설비설계 자동화 프로세스 모델링 ▲가상건설기반의 구조설계 연계 시스템 개발 ▲3차원 모델정보와 호환성있는 견적자동화 시스템 개발 ▲통합 토목구조설계시스템 및 건축구조설계시스템 구축 ▲Test-Bed 수행 및 견적 자동화시스템 상용화 등의 연구목표를 가지고 진행되고 있다.

이를 위해 연구단은 기존 설계 프로세스의 분석 및 3차원 기반 설계 프로세스 개선안 제시, 3차원 설계 정보를 활용한 도면 작성 시스템 개발, 3차원 설계지침을 반영한 시스템 개선 등의 연구과제를 완료 또는 수행하고 있다.

이와 함께 기획단계와 시공단계 초점을 맞춰 추진되고 있는 2세부과제의 경우 연구단은 기획단계의 건설프로젝트 VR기반 시뮬레이션과 시공성 및 위험도 등을 예측 시각화하는 시스템관련 연구를 진행하고 있다.

이 같은 목표로 하는 2세부과제와 관련 연구단은 기획단계의 건설프로젝트 시뮬레이션 시스템 아키텍쳐 정립, 3D GIS 연동가능 건축ㆍ토목 시설물 객체 정의 및 라이브러리 체계 설계, 시공단계 활용을 위한 공정별 위험도 시각화 체계 구축 등의 연구 내용을 수행하고 있다.

3세부과제는 1세부과제와 2세부과제의 연구결과를 토대로 각 시스템 모듈간의 데이터 호환 및 표준화, 건설프로젝트에서의 CPLM(Construction Project Life-cycle Management)을 구축을 목표로 하고 있다.

연구단은 3세부과제의 달성을 위해 ▲건설 프로젝트 생애주기 의사결정 시스템의 프로세스 개발 ▲건설 프로젝트 생애주기 의사결정 시스템 프로세스 및 Data Model 보완 개발 등의 연구 내용을 추진하고 있다.

이 같은 세부연구과제가 성공적으로 마무리되고 실용화 될 경우 가상건설 시스템 구축 및 활용을 통한 건설프로젝트 전체 사업비 3% 절감, 가상건설 시스템 구축 및 활용을 통한 건설프로젝트 전체 사업 공기 5% 단축, 가상건설 시스템 활용을 통한 엔지니어링 프로세스 전체비용의 10% 단축 등의 효과가 기대되고 있다.

뿐만 아니라 가상건설 시뮬레이션 시스템 구축을 위한 프로세스 분석 및 데이터베이스, 지식베이스, 라이브러리 모델수립 및 구축과 기획, 설계, 구조설계, 설비설계, 실시도면작성, 견적자동화, 시공시뮬레이터, 위험도평가, 통합의사결정지원 시스템 등 9개 분야 모듈 개발 상용화, 건설생산성을 향상으로 통한 국제 건설 경쟁력 제고, 대기업과 중소기업의 프로세스와 지식 및 실적데이터가 융합 활용 등에 따른 유무형의 경제적 이익도 창출될 것으로 전망되고 있다.

연구단은 BIM은 향후 10년 내 연간 4,265억원의 시장 창출이 기대되고 있을 정도로 국내 건설산업을 이끌 신성장동력으로 역할을 담당할 것으로 전망, 앞으로 BIM을 제대로 활용할 수 있는 엔지니어 양성을 위한 지속적 교육에 정부가 적극적인 지원을 강조했다.

■인터뷰/가상건설시스템개발연구단 최철호 단장
"BIM기술로 건설산업 고부가가치화 견인 앞장"
국내 환경부합 BIM시스템 개발 역량 강화
BIM프로젝트 지속 발주 시장 활성화 기대

-연구단에 대한 설명을 부탁드립니다.
▲가상건설시스템개발연구단은 건설업계에서 오래전부터 끊임없이 발생해 오고 있는 프로젝트 참여 주체간 커뮤니케이션 분절과 같은 문제점을 해결하기 위해 지난 2006년 12월 발족했습니다.

연구단은 BIM기반의 건설프로젝트 운영을 위해 3차원 공간ㆍ설계ㆍ엔지니어링 정보를 기반으로 건설프로젝트 총 생애주기에 걸쳐 프로젝트에 참여하고 있는 참여주체들이 효과적으로 정보를 생생, 공유하고 관리할 수 있도록 하는 시스템 및 체계 개발을 목표로 정부 95억원, 민간 90억원의 국토해양부 지원을 받아 총 4년 10개월의 기간에 걸쳐 연구를 수행하고 있습니다.

-연구단의 주요 업무는 무엇인지요.
▲연구단은 총 3개의 세부과제 및 과제별 주요 연구 내용을 추진하고 있습니다.

이와 관련 성균관대학교 외 5개 기관에서 진행 중이 1세부과제는 구조설계, 설비설계, 견적자동화 등 엔지니어링 분야의 전문가를 지원하는 시스템 구축을 목표로 하고 있습니다.

특히 건설프로젝트의 총 생애주기 중 설계단계에 중점을 두고 있는 1세부과제 달성을 위해 연구단은 설계의 효율 향상과 실제 현업에서 사용될 수 있는 시스템 개발을 이한 구조/설비 해석단계와 설계단계의 모델 연동이 가능한 3차원 기반의 구조/설비 설계 시스템을 연구하고 있습니다.

또한 프로젝트 및 개념 설계 단계, 시공단계에서의 추계학적 시뮬레이션과 그래픽 시뮬레이션 기술 개발을 목표로 하는 2세부과제에는 한양대학교 외 2개 기관에서 담당, 추진하고  있습니다.

기획단계와 시공단계에 초점을 맞추고 있는 2세부과제에서 기획단계에서 3D GIS, VR, 프로젝트 기획을 지식기반 체계, 추계학적 시뮬레이션 모델 기반 기획, 개별시설물 기획을 위한 의사결정 체계 등을 융합해 기획단계의 건설프로젝트 VR기반 시뮬레이션에 관한 내용이 연구되고 있습니다.

또한 시공단계에서 통합 프로젝트 정보 모델을 기반으로 생성된 추계론적 시뮬레이션 결과와 그래픽 시뮬레이션 도구를 연동해 진동관리기능을 강화하고 시공성 및 위험도 등을 예측 시각화하는 시스템과 관련해 연구가 진행되고 있습니다.

(주)두올테크 외 6개 기관에서 담당하는 3세부과제는 각 시스템 모듈간의 데이터 호환 및 표준화, 3D설계 가이드라인 작성 등을 통해 건설프로젝트에서의 PLM인 CPLM(Construction Project Life-cycle Management)을 구축을 목표로 하고 있습니다.

이 같은 연구과제를 통해 BIM기반견적시스템, BIM기반건축 및 토목공정시뮬레이션시스템, BIM기반건축기획시스템 등을 비롯해 총 19개 시스템이 개발됐습니다.

-국내 가상건설시스템의 기술력 수준은 어떠한지요.
▲현재 국내의 경우 외국에서 개발된 프로그램을 이용해 BIM프로젝트를 진행하고 있는 게 현실입니다.

이로 인해 유럽 및 미국과 같은 BIM 기술 선도국에 비해 기술 적용이 더딘 편이라 할 수 있습니다.

이 같은 문제 해결을 위해 연구단은 국내 실정을 반영한 시스템을 개발했습니다.

실제 연구단이 파일럿 테스트한 결과 3차원 BIM 모델을 통해 설계, 시공, 견적에 이르는 건설프로젝트에 사용되는 도면 추출이 가능해 기존에 서로 다른 참여 주체가 각각 작업시 발생되는 설계도서 오류 등의 문제가 발생되지 않을 것을 확인할 수 있었습니다.

-향후 관련 산업을 전망해 본다면.
▲최근 건설시장에서의 BIM확산을 꾸준히 증가세에 있습니다. 무엇보다 발주자가 프로젝트에 대한 원활한 이해 및 예측하지 못한 공사비 증가를 방지하기 위해 설계안 검토 및 공사관리를 BIM기술을 기반으로 프로젝트를 관리하기 원하기 때문에 국내외적으로 BIM기반 프로젝트는 계속 발주될 것으로 전망됩니다.