㈜고려소프트웨어 남정용 대표

‘KaceBIM 정보플랫폼 기반 스마트건설 BIM 데이터 응용시스템’

도로･철도･항만･수자원･도시개발 등 사회기반시설(SOC) 분야에 전면 BIM 설계가 기술정책으로 추진되고 있고 국토교통부는 2020년부터 2025년까지 스마트 건설기술 연구개발을 추진하고 있다. 
SOC 분야에 BIM이 도입된지 10여년이 경과되고 있으나 공공 BIM 정보표준체계가 공표되지 않아 BIM 데이터의 작성과 납품, 활용을 위한 정보관점의 세부적인 공통 지침없어 발주자마다 제각각 지침을 제정하고 있다. 
예를 들어 교량의 경우 도로･철도･도시개발 등에서 공통의 구조물임에도 불구하고 각각 다른 정보체계로 데이터가 작성된다는 것을 의미하며 정보 통합운영에 심각한 문제가 예상된다.
스마트건설사업단에서는 이러한 문제를 극복하고 기존의 방대한 레거시 데이터 연계 관리를 위해 기존의 작업분류체계(WBS)와 내역분류체계(CBS)를 도입해 객체화했고, 체계적인 정보관리･운영을 위해 국토교통연구개발사업 성과물인 객체분류체계(OBS)와 속성분류체계(Pset)를 적용해 고속도로분야 BIM 납품관리시스템을 개발했다. 
이 시스템은 ㈜고려소프트웨어에서 개발한 한국형 BIM 정보 플랫폼 KaceBIM을 기본엔진으로 채택했다.
고속도로분야 BIM 납품을 위해서는 한국도로공사에서 제정한 ‘BIM 정보체계 표준지침서’를 준용하면 되고 건설 전단계 어떤 주체도 시스템을 통한 BIM 데이터 납품이 가능하다. 
납품관리시스템은 사용자 권한관리･사업정보관리･데이터관리 등 관리자 모듈과 품질관리･파싱･데이터 등록 등 납품관리모듈 그리고 모형제어･랜더링･네비게이션･정보레벨트리･속성정보조회 등 IFC 데이터 시각화 서비스 모듈로 구성돼 있다. 
이 시스템을 통해 납품되는 BIM 데이터는 데이터베이스로 축적돼 다양한 분야에서 효과적으로 활용할 수 있게 됐다.
스마트건설 연구를 통해 BIM 납품관리시스템에 의해 구축된 BIM 데이터베이스를 활용해 디지털 트윈 기반의 공정관리 시각화를 서비스하는 시스템도 개발됐다. 
이 공정관리시스템은 기본적으로 관리자 모듈에 의해 공정정보를 관리하고 공정관리 및 공정시뮬레이션, 입체적 작업일보관리, 공사비･기성 관리 등 공정관리 전문모듈로 구성되며 GIS연계, 작업분류 레벨별 내역과 공사비 관리, 설계도서 조회 등 공사･공정관리에 필수적인 기능이 개발됐다.
이 시스템의 실무적용 검증을 위해 양평~이천 2공구 건설현장(4.8㎞ 구간 전공종 대상)에 시범 적용해 저사양 시스템에서도 GIS공간과 연계 약 3GB 모델을 5초만에 업로드하고 제반 공정정보를 디지털 기반 시각화 등 우수한 서비스 기능이 검증됐다. 
향후 고속도로 건설에 참여하는 다양한 주체 누구나 3차원 공정관리 시각화 서비스 여건이 마련된 것으로 평가됐다.
그 외에도 한국건설기술연구원은 Kace BIM 정보 플랫폼을 기반으로 국토교통부의 BIM 교량관리시스템(BMS)을 개발하고 있으며, 한국도로공사는 터널 통합원격관리시스템 연동 시각화를 위한 터널화재 등 긴급 재난관제 모의 훈련시스템 개발이 추진되고 있는 등 향후 효율적인 BIM 데이터의 활용은 크게 증가할 것으로 전망된다. 
정보표준체계 기반 BIM 정보 플랫폼 개발로 3차원 정보의 체계적인 납품과 활용, 공정관리, 시설물 유지관리 그리고 재난관제까지 3차원 정보의 다양한 활용 여건을 마련했고 건설정보의 통합관리, 지식정보의 자동화 축적, 건설정보의 생애주기 확보 등 건설 데이터의 획기적인 디지털 전환이 기대된다.

국가철도공단 미래전략연구원 김지환 박사

‘철도인프라 생애주기 관리 위한 BIM기반 통합플랫폼 개발’

철도인프라 전 생애주기의 업무 및 운영 효율 극대화를 위해 ‘철도인프라 BIM기반의 통합운영시스템 구축 기술 개발’을 주관연구기관 한국철도기술연구원과 공동연구기관 12개 기관(국가철도공단･우송대학교 등)이 2020년 4월부터 2024년 12월까지 연구하고 있다.
연구와 관련해 ‘발주 고도화’ ‘설계 고도화’ ‘시공･준공 고도화’ 및 ‘운영 및 현장검증’을 연구 목표로 설정하고, 3대 실용화 핵심 기술 연구를 진행하고 있다.

◼ 철도인프라 BIM기반 생애주기 통합운영시스템 구축 및 운영기술
‘철도인프라 BIM 발주관리체계 시범구축 및 정착화’ ‘클라우드기반 철도인프라 생애주기 BIM기반 통합운영시스템 개발’ 및 ‘철도인프라 BIM 시범사업 구축 및 운영을 통한 실증’을 연구하고 있다.

◼ 철도인프라 BIM 설계 생산성 향상 및 품질관리 기술
‘철도인프라 BIM 라이브러리 확장’ ‘디지털 모델 전자납품체계 및 품질검토 기술’ 및 ‘개방형 철도인프라 데이터센터 구축 및 운영을 통한 실증’을 연구하고 있다.

◼ 철도인프라 BIM기반 지능형 안전 시공 및 준공, 유지관리 연계기술
‘공정관리를 위한 BIM 모델 자동생성 기술’ ‘VR 및 BIM기술 기반 시공단계 작업안전 및 시공성 확보 기술’ ‘BIM을 활용한 준공관리 평가기술’ 및 ‘유지관리시스템과의 연계 기술’을 연구하고 있다. 
이 핵심 기술들은 철도인프라 분야의 스마트건설기술 정착 및 활성화에 크게 이바지할 수 있을 것이다.

한국건설기술연구원 문현석 박사

BIM기반 디지털 협업 플랫폼 개발･활용

국토교통부는 BIM을 스마트건설의 코어 기술로 인식하고 미래의 건설 혁신을 위한 디지털 전환을 추진하고 있다. 
코로나19를 겪으면서 우리의 업무 수행방식이 디지털화된 방식으로 전환되고 있다. 
이러한 경험으로 건설의 디지털 혁신 필요성을 공감해 지난해 7월에 발표한 스마트건설활성화 방안에서는 건설업의 디지털 협업 및 거버넌스 마련을 위한 BIM기반 협업 플랫폼 개발이 필요하다고 언급하고 있다.
이러한 시대의 흐름과 건설 인력의 부족 및 노령화에 따라 이제는 업무의 대대적인 혁신의 시기에 놓여 있다. 건설은 구조적으로 대면 중심의 업무방식을 통한 낡은 산업 구조를 가지고 있고 오프라인 방식의 협업 체계는 데이터가 중심이 되는 사회에서는 걸림돌이 되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 한국건설기술연구원 BIM클러스터에서는 우리나라의 건설 업무를 오프라인 방식에서 온라인 방식으로 전환하기 위한 국가R&D연구를 수행하고 있다. 
기존 협업과정에서 소홀했던 정보관리의 신뢰성 및 정확성을 구현하고 종이 등을 통해 이루어지던 업무체계를 종이가 없는 디지털 업무가 가능하도록 하는 ‘BIM기반 발주-설계 프로세스 디지털 협업 체계(단장 문현석)’ 개발 연구를 수행하고 있다.
이 연구에서는 BIM기반 디지털 협업 플랫폼 개발을 위해 필요한 국내의 협업 환경을 분석하고 한국의 발주체계와 협업 환경에 맞는 한국형 디지털 협업 거버넌스를 ISO10650의 정보관리 체계를 기반으로 구축했다. 
이러한 환경은 플랫폼을 통해 프로젝트 생성, 조직의 구성, 정보의 생산, 검토 및 승인과 정보의 통합 관리체계 등은 단일의 디지털 건설정보 Pipleline을 통해 Seamless하게 운영되도록 정보관리 및 교환과 활용 중심의 서비스를 제공하고자 했다. 
이를 위해 한국형 BIM 협업 거버넌스를 반영한 세계 최고 수준의 BIM기반 디지털 협업 플랫폼을 클라우드 환경에서 운영되도록 IaaS-PaaS-SaaS를 통합한 플랫폼을 개발했다. 
여기에서는 기존의 서비스가 SaaS로만 운영되던 환경을 클라우드 기반의 자체 플랫폼 구축이 가능하도록 Low Level의 클라우드 환경까지 구축한 것이다. 협업 플랫폼에서 제공하는 다양한 디지털 협업 서비스는 SaaS 환경에서 동작되고 사업에 참여하는 발주자-설계자 등은 별도의 시스템 설치없이 온라인 환경에서 모든 업무를 디지털화된 방식으로 처리할 수 있도록 했다. 
특히 누구나 자체 협업 시스템 개발이 가능하도록 공통된 협업 기능을 모듈화한 개발 라이브러리를 제공하는 프레임워크를 구축했다. 
이 플랫폼에서 제공하는 BIM데이터는 VR기반의 가상환경을 통해 동시 협업이 가능하도록 XR 협업체계를 구축하고 있다. 또 모델･도면･문서 등 다양한 유형의 BIM데이터를 단일의 뷰어에서 가시화하고 검토 및 이슈 관리가 가능하도록 하는 통합 뷰어 개발도 진행 중이다. 
기존의 협업 플랫폼은 외산의 고가 BIM플랫폼을 사용하고 있어 지속적인 운영 유지관리 문제가 발생한다. 
특히 공공 프로젝트의 경우 발주자와의 협업이 무엇보다 중요하므로 기존 설계자가 자체적으로 보유한 상용 BIM플랫폼과 디지털 협업 플랫폼과 상호 연계해 관련 BIM데이터를 공유하여 업무의 유연성 및 확장성을 확보했다. 
최종 BIM 협업 플랫폼에서는 발주자를 위한 디지털 발주 프로세스 관리 시스템도 연동되며, 모든 정보 흐름은 ISO19650의 CDE체계를 기반으로 운영된다. 이 플랫폼은 한국도로공사와 함께 실증 현장을 선정해 플랫폼의 운용성을 지속적으로 검증하여 상용화된 수준의 플랫폼으로 구현할 계획이다. 
현재 이 플랫폼은 다양한 기업, 공공기관 등에서 관심을 가지고 있다. 특히 해외 사업에 참여하는 국내 기업이 자체 국산 플랫폼을 활용해 CDE를 요구하는 해외사업에 참여하는 데 그 기회를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 플랫폼 개발로 건설산업의 디지털 전환을 가속화하는 데 마중물 역할을 할 것이다.

정리 = 한국건설신문 김덕수 기자

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