건설산업이 풍전등화다.

치솟는 고유가 등 글로벌 원자재수급난에다 미분양 등 국내 수요격감이 겹치면서 9월 부동산대란설마저 유포되는 등 건설업은 시련의 연속이다.

우리 건설업은 여기서 주저앉고 말 것인가. 한국경제호의 발전을 이끈 ‘도전과 응전’의 한국 건설산업 저력을 살릴 수 있는 묘안은 없다는 말인가.

분명한 건 ‘마른 수건을 짜는’ 심정으로 하루하루가 버겁다는 하소연이 능사가 아니라는 사실이다.

결론을 말하자면, 지금의 건설산업 위기를 정면 돌파하는 방안은 21세기 지식정보화시대에 걸맞은 엔진의 정착이다.

현재 건설업의 위기 도래가 외형지상주의의 양적 성장에서 탈피, 질적 성장으로 전환하는 단계에 발생된 상황이기에 안타까운 심정이지만, 그렇다고 이 같은 상황론이 건설업의 지식정보화를 늦추는 이유로 정당화돼서도 안 될 일이다.

건설업의 영원한 화두인 BFC(Better-Faster-Cheaper)는 지식정보화시대 건설업의 지향점이다. BIM은 그 목표를 실현하기 위한 프로세스 혁신이자 수단이다.

건설(시공)사가 지금의 위기를 극복하고 향후 주역으로 거듭나기 위한 BIM의 정착은 기본부터 충실해야 하기에 원론적인 측면에서 접근해보고자 한다.

협업의 목적이 중요하다

건설사가 BIM기술을 사용할 때 얻게 되는 최대의 이익은 시간과 비용의 절감이다. 정밀한 BIM모델을 이용하여 건설사는 비용과 시간을 절약하고 오류와 간섭에 대한 잠재성을 감소시킬 수 있는 원활하고 치밀한 시공과정을 계획한다. 그렇다면 건설사가 구체적으로 BIM이 제공하는 이익을 얻기 위해서는 무엇을 어떻게 준비해야 하는지 궁금할 것이다.

우선 BIM기술을 통해 시공조직이 얻게 되는 이익이 어떠한 방법을 통해 달성될 수 있는지 살펴봄으로써 그들에게 BIM이 어떠한 모습이 될지 생각해 보자.

미국건축가협회 (The American Institute of Architects: AIA)에서는 전통적인 프로세스를 대체할 대안으로 통합설계(Integrated Project Delivery: IPD)를 제시, 이를 실현시킬 수 있는 방법론으로 BIM기술을 채택하고 있다. 이러한 통합설계프로세스의 개념은 국내 현실에 적합한 새로운 프로세스를 구축하는 데 중요한 역할을 하리라 판단된다. 즉 설계자, 건축주, 건설사가 설계초기 단계에서부터 관여할 수 있는 환경을 구축해야 한다는 것이 핵심인 개념이다. 이에 따라 프로젝트 계약방식 또한 기존의 개별도급 및 일괄도급뿐 아니라 초기 타당성 검토결과를 바탕으로 설계 및 시공사를 동시에 선정하는 협업적 계약방식도 제시되고 있다. 즉 기존의 계약방식에서는 설계단계에서 프로젝트에 대한 건설사의 가치 및 능력을 발휘할 기회가 제한되어 있기 때문이다.

그러나 현재 상황에서는 기존의 프로세스에서 BIM을 도입할 수 있는 가능성을 살펴보는 것이 BIM을 도입하기 위한 중요한 시도라고 판단된다. 설계단계에서 생산된 결과물을 다음 단계에서 직접적으로 관련되는 협력업체, 제조업체와의 협업을 위해 맞춤형 BIM모델을 BIM전문가 집단을 통해 구축하는 것이다. 이러한 예로는 분야간 간섭체크 맞춤 BIM모델, 4D 시뮬레이션 맞춤 BIM모델, 제조 맞춤 BIM모델, 물량산출 및 비용예측 맞춤 BIM모델 등이 있다. 중요한 것은 건설사가 어떤 단계에서 누구와 어떠한 목적으로 협업하는가에 따라 맞춤형 BIM모델이 존재할 수 있다는 것을 알아야 한다는 것이다.

유비무환이 돈이다

건물에 들어가는 시스템이 복잡해지면서 건축, 구조, 토목 및 기타 시스템들에서 발생되는 간섭들은 시공현장에서 공기를 지연시키는 1차 요인이다. 설계단계에서 최종적으로 생산된 도면들 간의 불일치, 각 분야 간의 간섭 등으로 발생되는 문제를 해결하기 위해 별도의 비용이 발생한다는 것은 일반화된 현실이다. 특히 기존의 캐드로 작성된 도면에서 발생되는 도면 간의 불일치는 설계품질에 대한 신뢰도에 큰 악영향을 미치고 있다. 건설사는 이미 예견된 이러한 문제점들을 그저 알면서도 시공을 진행해야 했던 현실에서 벗어날 수 있는 방법을 제시하는 것이 바로 BIM 도입에 의한 하나의 이익이라고 하겠다. 설계단계에서 BIM모델의 제공과 관계없이 건설사의 의지에 의해 신속한 시간에 BIM모델을 구축하여 설계오류뿐 아니라 또한 분야간 간섭을 체크함으로써 시공현장에서 예견되는 문제점에 대한 해결안을 모색할 수 있는 것이다. 이러한 목적에 의한 BIM모델은 국내 시공사에서 이미 다양한 파일럿 프로젝트를 통해 그 효과가 입증되고 있다.

물량·비용 예측의 첩경

BIM모델은 형상정보뿐 아니라 재료에 대한 속성정보도 함께 내포되어 있으며, 이러한 정보는 설계가 구체화되어 갈수록 공간수량 및 재료 수량에 대한 정보를 신속하게 추출한다. 모든 BIM 디자인도구는 부재의 수량, 공간면적 및 볼륨, 재료 수량 등을 추출할 수 있는 기능이 있으며, 스케줄에 따라 이러한 정보들을 제공할 수 있다. 이러한 수량정보는 개략적인 비용예측을 위해 매우 적절하게 사용된다. 물론 정밀한 비용산정을 위해서는 부재에 대한 정의가 적절하게 되지 않았을 경우 문제가 수반될 수 있다는 것을 인지해야 하지만, 사용하는 BIM도구와 비용 산정도구 선택에 따라 그러한 문제는 해소될 수 있을 것이다.

건설사에 비용에 대한 변수는 그 무엇보다도 가장 크게 건물 품질에 영향을 미친다고 할 수 있다. 설계가 완료된 후 그 프로젝트가 비용을 초과하게 된다면 가능한 방법은 두 가지가 있는데, 하나는 그 프로젝트를 포기하는 것이고 또 하나는 예산과 품질을 동시에 절감할 수 있는 방안을 모색하는 것이다. 이 두 가지 모두 건설사에는 예상치 못한 비용손실의 결과를 갖고 오는 것이다. 따라서 설계가 진행되는 과정에서 필요한 시점에서의 비용예측은 발생할 수 있는 문제점을 파악하여 대안을 고려할 수 있게 하는 것이다. 현재 BIM도구와 연결되는 물량산출 및 비용예측을 위한 도구들이 지속적으로 개발되고 소개되고 있는 실정이다.

공정분석 및 계획을 도와준다

효율적인 공정관리를 위해 바 차트를 이용한 수작업의 방법으로부터 현재는 공정관리프로그램을 이용한 방법으로까지 발전되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 디자인 혹은 빌딩모델과 전혀 연결되어 있지 않음으로써 각 공정에 관련된 공간 요소들을 설명하는 데 한계를 보이고 있다. 이러한 결점을 보완하기 위해 BIM은 다음과 같은 공정관리를 위한 가능성을 제공하고 있다.

첫째는 4D 캐드로서 3차원 모델과 시간을 연계한 개념을 내포한 것이다. 4D 캐드 도구는 공간과 시간의 범주에서 시공행위를 시각적으로 계획하고 의사소통할 수 있도록 공정과 연계시켜준다. 두 번째 방법은 시공행위를 최적화하기 위해 시공공법과 BIM 요소에 대한 정보를 연계하여 분석하는 도구를 사용하는 것이다.

BIM을 이용한 공정관리 시뮬레이션은 건설사에 수립된 공정계획이 가능한가, 그리고 효율적인가를 확인시켜주는 역할을 한다. 국내에서 4D 시뮬레이션은 건축분야보다는 플랜트 분야에서 이미 그 효과를 인정받고 있으며, 점차 건축분야에서도 BIM모델과 밀접하게 연계된 도구들의 발전으로 그 효과를 검증하고 있다.

자재 선제작도 능숙

현장에서 자재를 제작하여 조립하는 것은 많은 노동력을 필요로 하며 이에 따른 위험이 수반되는 과정이다. 따라서 현재는 건물에 사용되는 많은 부재들이 공장에서 제작되어 현장에서는 조립하는 방식을 일반적으로 채택하고 있다. 이러한 상황에서 BIM은 건설사에 부재 상세에 대한 정보(3차원 형상, 재질 상세정보, 마감 요구사항, 전달 순서, 시기 등)를 직접적으로 전달할 수 있는 기회를 제공한다.

따라서 건설사는 정밀한 BIM정보를 자재 제작 협력자와 교환함으로써 모델을 통해 사전에 자재에 대한 검토가 가능하게 되는 것이다. 이는 시공계획 단계의 초기부터 자재 협력자의 참여를 가능하게 하고 오류를 줄이게 되는 것이다. 외국의 사례 중 복잡한 파사드디자인의 시공을 위해 BIM모델을 통해 제공되는 정밀한 파사드에 대한 정보가 파사드 제작업자에게 전달되어 공장에서 조립하고 현장에서 시공되는 과정의 사례들이 보고되고 있다. 국내에서는 BIM을 통한 건설사와 자재 제작업자 간의 이러한 예는 찾아볼 수 없으나, 복잡하고 다양한 건물을 시공해야 하는 현재의 상황을 고려해 볼 때 머지않아 이러한 BIM모델의 사례가 나타나리라 예측된다.

첨단 공사 현장관리 지향

건설사는 건축주로부터 프로젝트를 수주 받아 준공까지의 전 과정을 감독하여야 한다. 이 과정에서 협력업체 및 자재공급업체뿐 아니라 건축주, 설계자, 관청 등 관련자와의 빈번한 의사소통을 필요로 하며 여기에는 시공 중인 건물에 대한 정보가 수반된다. 향후 BIM이 일반화되어 이러한 정보가 도면이 아닌 BIM형태로 제공되면 현장에서 이를 접근, 활용하는 방식에도 상당한 변화가 필요할 것으로 보인다. 근래 진행 중인 현장의 물류 및 양중 자동화 시스템 개발과 연계해 현재 공정진척도를 3차원 모델에 직관적으로 나타낼 수 있으며 작업 이전에 필요 공정을 모의실험하여 실제 작업 중 생길 수 있는 문제에 미리 대처할 수도 있다. 아직 이러한 부분은 연구개발단계에 머물러 있기는 하지만 향후 이에 대한 중요도가 커질 것이다

위기 극복의 길-빔에 있다

건설업계는 규모를 막론하고 현재 긴축재정을 위해 허리띠를 졸라매고 있다. 각 시공사는 불필요한 지출을 방지하기 위해 구조조정을 단행하기도 하고 다른 한편으론 혁신적인 원가 절감방안을 모색하고 있다. 총공사비의 0.1％를 투자하여 공사기간을 단축하고, 적재적소에 정확한 물량의 자재를 공급하고, 설계단계부터 필요한 시점에서 현 시장상황에 적합한 공사비용을 예측할 수 있는 방법이 있다면 건설사들은 과연 어떠한 태도를 보일까?

상식적으로 그들이 이러한 획기적인 방안을 무시할 것이라고 생각하는 사람들은 아무도 없을 것이다. 불행하게도 국내 건설업은 그 방안의 실현을 놓고 결정과 판단을 유보해왔다. 어느 건설사가 채택을 했는지, 그 효과가 정말로 있었는지 등의 눈치를 보면서 차일피일 미뤄온 게 사실이다. 물론 건설사 이외에 설계자(건축가, 엔지니어 포함), 전문협력업체 등이 준비되지 않은 상황을 탓할 수도 있을 것이다.

기존 건설생산의 전통의 패러다임을 고수하는 기업은 지금의 위기 극복은커녕 내일의 생존을 기약할 수 없다. 지식정보화시대에 걸맞은 패러다임 혁신은 건설과 IT의 만남에서 비롯된다. 여기에 새로운 자산 획득과 고부가 비즈니스 및 성장잠재력 확보기반이 있다. 이에 대한 가장 좋은 예가 바로 BIM이라고 할 수 있다.