김종훈 삼성물산 스마트 컨스트럭션팀 마스터 미국 스탠퍼드대 건설시공관리(CEM) 박사, 전 제일모직 건설사업부 BIM추진파트장, 전 DPR건설 수석 BIM 관리자 / 사진 삼성물산
김종훈 삼성물산 스마트 컨스트럭션팀 마스터
미국 스탠퍼드대 건설시공관리(CEM) 박사, 전 제일모직 건설사업부 BIM추진파트장, 전 DPR건설 수석 BIM 관리자 / 사진 삼성물산

“건설업도 경험 중심에서 데이터 중심으로 옮겨가고 있습니다. BIM(빌딩정보모델링·Building Information Modeling) 기술 덕분이죠. 현장에 필요한 철근의 크기와 조립 순서, 운송 방법까지 시뮬레이션해 공기를 단축하고 생산성을 높일 수 있습니다. 일하는 방식을 바꾸는 겁니다.”

김종훈 삼성물산 스마트 컨스트럭션팀 마스터는 삼성물산에 두 번 입사한 독특한 경력을 갖고 있다. 첫 입사는 대학원 졸업 이후인 1995년. 신입사원으로 3여 년간 근무하다 미국 스탠퍼드대학으로 유학을 떠났다. 건설시공관리(CEM), 세부 분야로 BIM을 공부하며 박사학위를 받았고, 졸업 이후 미국 DPR건설에서 수석 BIM 관리자로 일했다. 2014년 한국으로 돌아오며 제일모직 건설사업부 BIM추진파트장을 맡은 그는 이듬해 제일모직과 삼성물산의 합병으로 삼성물산에 두 번째 입사를 하게 됐다.

김 마스터는 스마트 컨스트럭션팀에서 삼성물산의 BIM 업무를 이끌고 있다. 동남아시아 최고 높이의 말레이시아 ‘KL118’타워와 독특한 설계의 말레이시아 ‘스타 레지던스’ 빌딩 프로젝트 등이 그의 손을 거쳤다. 인기를 끌었던 드라마 ‘나의 아저씨’에서 박동훈(이선균 분)이 컴퓨터 화면에 나타나는 3차원 그래픽을 보며 건축물 구조를 진단하는 모습을 떠올리면 그의 모습과 비슷하다.


말레이시아 스타 레지던스 프로젝트의 BIM 이미지(왼쪽)와 공사 현장. 사진 삼성물산
말레이시아 스타 레지던스 프로젝트의 BIM 이미지(왼쪽)와 공사 현장. 사진 삼성물산

건설 현장에서 BIM의 역할은.
“크게 두 가지다. 첫 번째 가상 공간에서 건물을 설계하고 시공해봄으로써 실제 시공 과정에서 당면할 수 있는 설계·시공 계획의 오류와 리스크를 사전에 효과적으로 파악하는 역할이다. 건설에는 여러 이해당사자가 참여하기 때문에 서로의 입장 차이가 여럿 생긴다. 이로 인한 소모적인 업무가 자주 발생한다. BIM을 잘 적용하는 프로젝트일수록 소모적 업무가 줄어들고 생산성이 높아진다. 두 번째는 건설 산업 디지털화의 근간으로서의 역할이다. BIM 데이터를 기반으로 사물인터넷(IoT)과 인공지능(AI), 드론, 로봇 등의 다양한 기술이 연결된다. BIM이 경험 중심에서 데이터 중심으로 변화를 주도하는 것이다. 과거 설계 프로세스는 구조와 설비, 전기, 인테리어 등 각각의 시스템 담당자와 설계 정보가 분리됐다. 선형적인 프로세스였다. BIM은 통합된 정보를 바탕으로 설계를 완성하고 도면, 물량을 비롯한 다양한 정보를 활용하는 프로세스다. 기존 방식 대비 커뮤니케이션 속도가 비약적으로 개선되고, 분리된 데이터로는 확인하기 어려웠던 설계나 계획상의 문제점이 더 잘 보인다. 도면과 물량 등 정보의 정확성이 높아지며 데이터의 활용 범위도 확장된다.”

현장에서 BIM이 힘을 발휘한 예를 들자면.
“말레이시아 스타 레지던스 프로젝트를 수행할 때 일이다. 스타 레지던스는 3개의 57층 타워에 아파트, 호텔, 상업시설 등을 조성하는 대형 복합 개발 프로젝트였다. 지상 6층까지 상업 및 주차 시설이 들어서고, 그 위 트랜스퍼(Transfer)층을 기준으로 8층부터 3개의 타워가 각각 올라가는 독특한 설계였다. 트랜스퍼층이 3개 타워의 하중을 받아야 해 구조물이 굉장히 컸다. 계획대로 시공할 수 있도록 현장에 필요한 철근의 크기와 조립 순서, 운송 방법까지 시뮬레이션했다. 철근 하나하나까지 BIM으로 그려서 검토했다. BIM으로 공법 적절성을 검토하고 공사 계획을 도출한 결과, 당초 계획 대비 공기를 약 2주 단축했다. 말레이시아 KL118타워 프로젝트에서도 BIM이 유용하게 쓰였다. KL118 프로젝트는 지하 5층~지상 118층의 초고층 복합개발 시설물이다. 이 중 첨탑(Spire) 공사는 556m 높이에서 첨탑을 시공해야 했다. 구조체를 지상에서 조립한 후 들어 올려 설치하는 리프트업(Lift-up) 공법을 적용했는데, 잭업(Jack Up·들어 올리는 장비) 길이만 62m, 240t에 달했다. 복잡한 공정의 연속이었지만, BIM을 기반으로 사전 검토를 수행해 시공 순서를 개선하고 안전시설 보강 방안을 도출했다.”

BIM이 반영하지 못하는 변수는 없나.
“현장에 들어가는 모든 부재를 BIM에 담을 수는 없다. 예를 들어 방수, 코킹, 도어록과 같은 변수들이다. BIM을 수행할 땐 현장별로 목적 수준에 맞는 ‘BIM 상세 수준’을 정의하고 착수한다. BIM에서 검토하고 그 검토 결과를 그대로 시공에 반영하는 ‘BIM 대로 시공’ 원칙이 지켜질 경우 BIM과 현장의 일치율은 현장 시공에서 발생하는 오차율 이내의 차이만 있을 뿐이다. 최근에는 시공 정밀도 측정을 위해 3D 레이저 스캐닝으로 공사가 완료된 구간을 측정하고 BIM과 통합해 시공 오차를 확인한다. 발생한 시공 오차를 모델에 업데이트하며 실제 현황과 동일하게 반영하고 있다.”

BIM이 향후 소규모 현장까지 확대될까.
“소규모 현장이라고 모두 설계가 단순하고 문제가 생기지 않는 것은 아니며, 소규모 현장일수록 설계사가 상세한 설계를 하지 않을 수 있다. 그 때문에 건물 전체에 BIM을 적용하기보다는 문제가 예상되는 부분에 집중해서 BIM을 적용하면 적은 투입으로 충분한 효과를 거둘 수 있을 것으로 생각한다. 싱가포르에서는 2015년부터 5000㎡ 이상 공공건축물에 BIM을 의무 적용하고 있다. 국토교통부에서도 ‘BIM 기반 건설 산업 디지털 전환 로드맵’을 통해 2030년 전 분야 활용을 추진하고 있다. 삼성물산은 규모와 상관없이 올해부터 수주한 모든 프로젝트는 BIM을 100% 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 갈수록 고객이 원하는 디자인과 성능에 대한 요구 수준이 높아지고, 설계도 복잡해지고 있다. 건설 시장의 경쟁도 심화돼 세심하고 정확한 설계 및 시공 관리가 필요하다. BIM 기술이 바탕돼야 차질 없는 공사 수행이 가능하고, 경쟁력을 발휘할 수 있다는 판단하에 BIM을 100% 적용하기로 했다.”

BIM 기술에서 최근 트렌드가 있다면.
“설계 단계부터 3D 기반으로 설계하는 프로젝트가 확대되고 있다. 설계와 시공뿐 아니라 건물 사용 단계에서도 BIM 정보를 활용하는 추세다. 여러 건설사가 드론과 3D 스캔, 로보틱스 등 다양한 기술을 BIM과 연계하고자 시도하고 있다. 가상현실(VR)·혼합현실(MR) 등이 접목돼 메타버스(meta-verse·현실과 가상이 혼합된 세계)로도 확장되고 있는 것이 최근 기술 트렌드다. 견적은 물론 계약할 때와 기성금을 청구할 때도 활용되기 시작했다. 기존에는 건설사 내부적으로 콘크리트, 철골 등 주요 물량을 BIM으로 검증하는 용도로 활용했다. 최근에는 객관성 및 정확도에 대한 발주처의 요구가 높아짐에 따라 BIM 모델과 BIM에서 산출한 물량을 제출하는 프로젝트가 증가하고 있다. 그러다 보니 BIM에서 물량을 정확하고 용이하게 산출하는 기술 솔루션이 발전하고 있다.”

고성민 조선비즈 기자

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