파르나스타워 증축 공사에 BIM과 레이저 스캐닝 기술 이용 협업과 스마트 시공 구현

BIM 및 클라우드 솔루션 적용…명품 호텔·오피스 복합건물 조성

GS건설에서는 BIM 기반의 Precon 결과가 현장 사이트에서 활용될 수 있도록 Autodesk의 클라우드 기반 협업 툴인BIM 360 Glue(이하 Glue)를 도입했다.
기존에는 현장 사이트에 공사업무를 위해 나가는 경우 몇 장의 도면만을 가지고 공사업무를 수행하였으나, Glue를 활용하게 되면서 통합 조정된 BIM 기반 Precon 결과를 사이트에서 확인하며 공사수행을 할 수 있어 시공오류를 사전에 방지해 나가고 있다.

정연석차장, 공학박사 GS건설

■파르나스타워에 적용

GS건설은 2010년부터 BIM 기술을 건설현장에 본격적으로 적용하기 시작했다. 최근에는 파르나스타워 증축 공사에 레이저 스캐닝 기술과 이를 활용하는 오토데스크 Recap을 적용하고 협업을 지원하는 오토데스크의 솔루션을 도입하여 프로젝트를 더욱 효과적으로 수행하고 있다.
서울의 대표적인 상업지역이자 비즈니스의 중심지역에 위치한 파르나스타워는 서울 삼성동 그랜드 인터컨티넨탈 호텔 부지에 관광호텔과 업무시설이 함께 있는 복합건물로 증축되게 되며, 2013년 3월 착공에 들어가2016년 7월 준공될 예정이다.
이 건물은 지하 8층에지상 38층, 연면적 22㎡로, 기존 호텔의 2배에 달하는 규모로서 기존 그랜드인터컨티넨탈호텔(529실)에 파르나스타워 신규호텔(138실)을 증축해 총 667실의 호텔을 공급하게 된다.
이 건물은 ‘친환경 최우수 등급’과 미국의 친환경 인증제도 LEED의 골드등급을 목표로 시공되고 있다. 아울러 태양광 패널과 지열히트펌프 시스템을 도입해 건물 예상 사용 에너지량의 7%를 신재생에너지로 대체할 계획이다.

■GS, 2012년 BIM 어워드
시공부문 대상
GS건설은 1969년 창사 이래 건축ㆍ주택, 토목, 발전ㆍ환경, 플랜트 등 모든 사업 영역에서 우수한 인재와기술력을 바탕으로 글로벌 건설 리더로서 성장을 거듭하고 있다.
여의도 국제 금융센터(IFCS), GS타워, COEX 컨벤션센터와 아셈타워, LG트윈타워 등은 세계적 수준의 업무시설로 서울의 대표적인 랜드마크가 되었으며, 해외에서는 LG북경타워 등을 건설하여 GS건설의 뛰어난 기술력을 알린 바 있다.
또한 미래 지속 성장의 모멘텀 확보를 위해 BIM과 이를 지원하는 솔루션에 대한 투자를 하고 있으며, 그성과로 2012년에는 BIM 어워드 시공부문에서 대상을 수상하기도 했다.
GS건설이 BIM 기술을 건설 현장에 본격적으로 적용하기 시작한 것은 2010년. 당시 해외에서는 이미 건설산업 전반에 걸쳐 2D 기반의 도면체계에서 3D 기반의 BIM 체계로 업무환경이 변화해가는 과정에 있었다. 국내에서도 2012년부터 정부에서 발주하는 500억원 이상의 공공 프로젝트에 BIM을 의무적으로 적용하도록 조달청에서 계획하고 있었다. 또한 대외적으로는 수주환경이 점차 악화되어 경쟁심화를 부추기고 그에 따른 리스크를 시공사가 상당부분 떠안게 되는 상황에 봉착하고 있었다. 이에 따라 원가절감과 함께 새로운 사업모델의 발굴, 건설 생산성을혁신할 방안이 절대적으로 필요했다.
이에 GS건설은 General Contractor인 미국 DPRConstrction사와 MOU를 체결하고 기술 협력 지원체계구축을 통해 건설사에게 적합한 BIM 기술 도입과 확산을 진행하고 있다.
또한 단순히 BIM 기술의 활용이 아니라 린 건설(LeanConstruction) 기법을 토대로 선진 공사관리 기법을 도입하기 위해 노력하고 있다.
GS건설은 BIM 기술을 기반으로 기존의 건설업무 프로세스를 린 건설 기법을 적용하여 간소화하고 효율화하고 있다. 이에 따라 기본 전략을 4단계로 나누어 진행하고 있으며, 현재는 2단계 기술을 확보하고 3단계로의 기술 확보를 추진 중에 있다.

■BIM 이용 협업시스템 구축

파르나스 현장은 증축, 개축 및 신축공사가 혼재하는 현장이며, GS건설이 시공뿐만 아니라 설계관리를 통해 원가관리를 수행하고 있는 현장이다.
증축 및 개축공사를 위해서는 현황이 반영된 도면확보가 중요하다. 이 건물은 수십 년간의 운영을 통해 수차례 리모델링이 이루어졌기 때문에 설계도서와 현황이 달랐다. 이에 따라 기존 건물 현황을 반영한 도면을 확보하는 일이 중요했다. 또한 GS건설은 건설 경쟁력 확보를 위해 BIM을 이용한 협업시스템 구축, 시공성 검토를 통한 비용절감 등 변화하는 환경 속에서 해결해야 할 과제들을 가지고 있었다.
GS건설 정연석 차장은 “건설사에서는 직접적인 설계 작업을 하는 것이 아니기 때문에 모든 소프트웨어를 다 가지고 있을 필요는 없지만, 설계분야에서 가장 널리 사용되고 있는 소프트웨어를 선택해 사용하고 있다. 그런 측면에서 오토데스크 제품은 사용 목적에 맞고, 설계정보가시공단계로 연결되어 활용된다는 것이 장점이다”라고 말한다.

■국내 최초 레이저스캔장비 활용 시공검측
레이저 스캐닝 기술을 이용한 Autodesk ReCap.
파르나스 현장은 개축 및 증축공사를 포함하기 때문에 기존 시설물에서 철거 존치 및 신설해야 할 부분을 정해야 한다. 그러나 기존 도면과 현황이 일치하지 않아 분류하는 것이 쉽지 않았다. 따라서 레이저 스캐닝 기법을 도입해 기존 시설물의 현황 정보를 3차원 데이터로 획득하고, 스캔된 정보로부터 위치, 거리, 길이 값을 확인해 현황도면 불일치로 인한 설계오류를 사전에 방지하고자 했다. 이를 위해 GS건설에서 기존에 사용해온 BIM 소프트웨어에 레이저 스캐닝 데이터와 Navisworks를 Add-on할 수 있는 방법을 찾기 위해 노력했으나 대용량 포인트 클라우드 데이터를 처리하는데 어려움이 있어 해결책을 찾지 못하고 있었다.
그러던 차에 새롭게 업그레이드된 Autodesk BuildingDesign Suite 2014 버전에서 추가된 Autodesk ReCap을 활용해 문제를 해결할 수 있었다.
건축물을 레이저 스캐닝한 데이터를 Autodesk ReCap으로 옮겨 저장을 하면 50% 가량 경량화된 파일이 생성된다.
이 파일을 Navisworks에서 읽어 들여 원점을 맞추는 작업을 하면 큰 오차없이 BIM 모델과의 비교 검토가 가능하다.
이러한 결과물은 시공품질 검토가 가능하여 시공오차에 따른 비용상승 및 공기연장을 사전에 방지할 수 있으며, 의사결정자들에게 단순히 기능을 설명하는 것이 아니라 직접 보여줌으로써 의사결정을 이끌어내는 데에도 탁월한 효과가 있었다.
레이저스캔 장비를 활용한 시공검측은 국내에서는 최초이며, 해외에서도 일부에서만 활용되는 첨단기술이다.

■BIM모델 통합하는 소프트웨어 Navisworks 이용합 조정회의 수행
GS건설에서는 협업을 위한 조정회의를 수행하고 있다. 현재 프로젝트 수행 시에는 공종별 시공협력사에서 BIM으로 Shop 작업을 수행하고 주 2회에 걸쳐 유관인력이 참여하는 조정회의를 실시하는데 공종별 BIM모델을 통합하는 소프트웨어로 Navisworks를 이용하고 있다.
정연석 차장은 “전에는 단순히 간섭 자동 체크를 하는 것이 전부인 줄 알았지만, 이는 Navisworks가 가진 혜택 중 일부에 불과하다. Navisworks에서의 4D 시퀀싱 기능을 활용해 복잡한 공사부분에 대해 상세한 공사 스케줄을 고려, 시뮬레이션 함으로써 공사리스크를 줄이는 장점이 있다.
또한, Navisworks 상에서 스캐닝된 데이터와 BIM 데이터를 병합하여 검토함으로써 시공오차를 최소화하고 시공품질을 높일 수 있었다”고 말한다. 또한 공종간 조정회의를 통해 작성된 BIM 모델은 현장 시공 시에 도면이 아닌 3차원 건물정보를 활용하는 것이 가능하기 때문에 시공품질을 높여 재시공을 막을 수 있었다.

정연석차장