BIM 기술 사회기반시설물 적용 현황
1) 건설산업 최근 스마트 건설 및 BIM 정책 현황
우리나라의 건설산업 생산성은 20년째 정체되어 현재는 제조업 절반 수준의 생산성을 나타내고 있으며, 2018년도부터는 감소 추세로 전환되고 있다. 이는 타 산업과 달리 낮은 디지털화 수준, 고령화 등으로 인해 기존의 인력 중심 방식의 한계, 글로벌 경쟁력 취약에 따른 해외 진출 미흡 등의 문제로 드러나고 있으며, 향후 안전 및 환경 등 시대적 과제를 고려할 때 패러다임 전환이 시급하다. 이러한 문제 해결을 위해 BIM(3차원 건설정보모델링), ICT 자동화 등 스마트 건설이 세계 건설산업의 미래로 급부상하고 있다.
해외 스마트 건설시장은 연 26% 성장 이 전망되며, 시장 선점을 위한 글로벌 기업 간 경쟁도 심화되어 주요국 정부는 중장기 목표·전략을 수립하고 펀드 조성 및 전문인력 양성 등 스마트 건설에 적극적으로 투자 및 지원을 하고 있으며 우리 기업들도 성장 가능성이 큰 해외 스마트 건설시장에 경쟁력을 확보할 수 있도록 창의적 아이디어 발굴과 정부의 전략적 지원이 필요한 시기이다. 제6차 건설기술진흥기본계획(2018~2022)을 시점으로 공공기관 중심의 BIM 발주가 확산하고 있으며 대형 설계사, 건설사도 자발적으로 적용하고 있다. 또한 스마트 건설 R&D 기술개발도 증가 추세에 있으며 국토교통부는 디지털 전환 가속화를 위해 BIM 기반 디지털 전환 로드맵(2021.6)에 「2030 디지털 전환 단계별 목표」를 발표하였다.
2) 사회기반시설물 단계별 BIM 기술 활용방안
탈현장, 자동화 등 스마트 건설 구현을 위한 핵심 요소이자, 건설 전 과정을 입체적으로 파악 가능한 BIM 기술을 이용하여 설계·시공 품질을 개선하고 있다. BIM과 VR/AR을 활용하여 참여자의 이해도를 증진하고 의사결정의 효율화를 배가시키는 BIM기반 메타버스 활용방안이 건설 분야에서도 주목받고 있으며, 국토교통부의 「2030 디지털 전환 단계 2) AR 기술 사회기반시설물 적용 현황별 목표」에도 BIM 기반 메타버스 대국민 서비스 개발·보급 추진 과제로 포함되어있다. BIM 기반 메타버스란 BIM 기반의 3차원 공간과 그 공간의 사회 기반시설물 설계, 시공, 유지관리 과정에서 다양한정보가 결합하여 ICT 기술과 VR/AR 장비를 통하여 다양한 시너지 효과를 창출하고 있는 것을 의미한다. 건설 분야 전반에서 미래를 준비하는 관점으로 그 흐름에 주목하고 있다.
VR/AR 기술 사회기반시설물 적용 현황
ICT, 가상현실(VR), 증강현실(AR) 기술 등이 발전하면서 가상과 현실 결합이 가능해짐에 따라 새로운 경험이 가능한 메타버스 시대로의 전환이 가속화되고 있으며, 건설 분야에서도 가상 세계와 현실 세계를 융합한 새로운 시장 창출을 목표로 다양한 확장방안이 시도되고 있다.
1) VR 기술 사회기반시설물 적용 현황
2) AR 기술 사회기반시설물 적용 현황
BIM 기반 VR/AR 기술 사업화 예시 및 향후 발전방향
1) BIM 기반 VR/AR 기술 사업화 예시
BIM 적용 의무화 및 4차 산업혁명의 시대적 흐름과 맞물려 많은 사회기반시설물이 BIM 데이터로 구축되고 있으며, 단순 설계오류 개선 및 설계고도화뿐만 아니라 VR/AR 기술을 통해 BIM 데이터를 보다 효율적으로 활용하기 위한 방안들이 제시되고 있다. 사회기반시설물의 라이프사이클을 보면 설계·시공 단계보다 유지관리 단계의 운영범위가 길어 사업화에 유리하지만 적극적으로 이루어지지는 않고있다.
유지관리 단계에서 BIM 기반 시설물 관리를 위해서는 기존 구축 절차 및 관리 운영방식의 이해가 최우선이며, 한 단계 높은 활용을 위해 중요한 것은 BIM 모델과 필요한 정보의 연동, 그리고 데이터 축적관리 및 활용 기술이다. 그림 1은 ‘BIM 기반의 VR/AR를 연계한 사회기반시설 관리시스템’으로 사용자 인터페이스를 고려한 플랫폼 구성과 정보의 지속적 축적을 위해 각종 정보를 DB화하여 시설물을 관리토록 하였고, PDF 기반의 디지털 전자 도면을 제작하여 3D 뷰어를 통해 시설물을 확인하고 QR코드를 통해 현장에서도 모바일로 확인할 수 있도록하였다. 또한, 검측 및 점검 현장에서 AR 장비를 이용해 지하 매설물을 GPS 기반으로 정밀하게 확인할 수 있으며 인접 구간 굴착 시공 시 증강현실을 통해 굴착 전 시설물의 안전을 확보할 수 있도록 하는 것은 BIM 기반의 VR, AR 기술을 통합패키지로 묶어 장점을 극대화한 사례이다.
2) BIM 기반 AR/VR 기술 향후 발전 방향
4차 산업혁명에 따라 전 산업 분야에 걸쳐 디지털 시대로의 변화가 가속화되고 있다. 인공지능 기술, 모델 경량·정밀화 기술, 수준 높은 웨어러블 장비 개발, 빠르게 발전되는 IT 기술에 따라 BIM 기반 VR/AR 기술은 기존 방식을 더 효율적이며, 생산성을 극대화하는 결과로 이끌어 새로운 부가가치를 창출할 것으로 기대된다. 최근 중대재해처벌법이 이슈 되는 가운데 안전 분야에서도 사전 VR 안전교육/체험, 시공 및 유지관리 단계에서는 AR 검측/점검 등에 적용 중이며 향후 발전 가능성이 높을 것으로 보인다.
