제3절 3차원적 치수적용방식의 시스템적 고찰
본 절에서는 2차 가설의 분석적 검증에 앞서 행한 고찰로서 3차원적 작 용방식의 시스템적 고찰이다. BIM 방식은 3차원적 모델링을 적용한 건축물 의 기획, 설계, 시공, 운영 및 관리의 정보를 통합하여 관리하는 방식이다. 따 라서 본 절에서는 BIM의 시스템의 개념과 시스템의 특징 및 활용 등을 바탕 으로 이론고찰 하였다.
1. BIM 시스템의 개념
해 10월부터 정부 발주공사의 전 설계과정에서 BIM의 사용을 의무화하는 등 정부차원에서 이를 독려하고 있다”라고 말했다. 우리나라에서도 2010년부터 건설프로그램에서 BIM의 사용이 의무화함이 통과됨으로 그 사용의 범위가 확장되어지게 되었다.
따라서 BIM이라는 AEC(Architecture Engineering Construction)산업계 에서의 새로운 패러다임을 언급하고, BIM의 정의, 건물의 전생명주기(Life cycle)동안 생성되는 정보를 통합 관리하여 이윤을 극대화하려는 과정이며, 협업체계를 구축하여 최적의 효과를 추구함에 따라 통합설계프로세서의 BIM 에 대한 활용방안을 마련하고 이해하는데 목적을 두고 있다.
또한 BIM은 단순한 3D 기능만을 가지고 있는 것이 아니다. BIM과 3D 의 차이에 대한 내용으로는 다음과 같다.
기하학적인 3D 모델링은 기하학적 Data만을 가지고 있어 건축정보에 대 한 고려가 배제되어 있다. 3D 기반의 디지털 툴은 빌딩 객체(object)를 단지 그래픽요소들(선, 곡선, 호, 원 등)로만 표현하여 왔다.
이는 다양한 분야에서 사용할 수 있게 하는 유연성을 가지고 있지만 ACE 산업계에서 디지털 툴 사용 이전의 수작업 도면 작성과 구분될 수 있는 컴퓨터를 이용한 자동화 및 지능화를 부가하는 것에는 만족스럽지 못하다.
3D 모델링은 건설정보화의 데이터베이스에 해당하는 건축정보를 구성하 는데 효율적인 도구로써 그 활용도가 높지만 건설정보화를 이루기 위한 기초 자료로써 설계단계에서 객체지향 3D를 활용하여 각종 설계 정보들을 엔지니 어링 분야, 시공분야, 더 나아가서 유지관리 분야까지 확대하여 활용이 불가 능하다는 단점을 갖고 있다.
설계시스템에서의 선은 단순히 이미지 정보인데, BIM의 개념에서는 벽
선이며 벽면에 관한 재료, 비용, 효율, 제작회사 등이 프로그래밍 되어지는 정보라 할 수 있다. 성공적인 BIM은 3D 모델링의 연출과 도면문서화가 아닌 모형으로 인식되는 데이터베이스를 건설정보 데이터베이스의 설명이다. 이에 BIM은 설계과정과 디자인설계 툴을 가지고 있다고 볼 수 있다.
건설 산업 프로젝트의 기획단계에서 설계, 설계평가, 입찰 및 계약, 시공, 유지관리 및 해체에 이르는 전 단계에 걸쳐 대상물의 설계정보 및 프로젝트 수행 중 발생하는 모든 정보를 모든 참여자들이 공유토록 함으로써 이들 사 이의 커뮤니케이션을 활성화하고 이 과정에서 생길 수 있는 문제점을 초기에 파악하여 대처 할 수 있게 해준다. 따라서 이의 핵심은 관련정보를 효율적으 로 공유하면서도 공유중인 정보의 무 결성을 확보할 수 있게 해주는 정보교 환체계라고 할 수 있다.
하지만 BIM을 달성하기 위해서는 여러 가지 기술적인 문제가 있는데 가 장 큰 문제점은 정보교환이라 할 수 있다. 이 다양한 관련정보 사이의 호환 성을 확보하기 위해 이를 모두 포함할 수 있는 하나의 정보모델을 정의하고 하고자 하는 시도가 계속되었고 IFC(Industry Foundation Classes)가 가능케 하는 유력한 후보로 부상하고 있다.
BIM이 제공하는 중요한 두 가지 이점은, 그래픽 요소뿐만 아니라 정보 관리 환경을 제공한다는 것이다. BIM 기술은 설계와 건축 모든 단계에 걸쳐 수정 가능한 디지털 문서에 기반을 두어 건축과정을 집중화함으로써 정보물 량, 비용, 일정, 재료목록 등의 각종 정보 및 구조, 환경 등의 분석 데이터를 자동적으로 생성 제공할 수 있다. 이를 통하여 정확하며, 빠른 의사결정을 도 울 수 있는 것이다. BIM을 통한 관리 환경은 대상건물의 전 생명 주기 동안 의 모든 정보를 효과적으로 공유할 수 있게 하여, 자료의 망실, 재입력 및 중 복의 문제를 해결할 수 있게 도움으로서, 정보를 효율적으로 관리 할 수 있 도록 한다. 이에 따라 착오를 사전에 발견하고 문제파악이 가능하게 해준다.
다음 [그림 2-4]는 2D, 3D, BIM의 비교를 도식화한 것이다.
[그림 2-4] 2D, 3D, BIM의 비교21)
위의 그림에서 보는 바와 같이 CAD와 3D와 BIM의 차이는 기능적인 면 에서 확연히 차이가 난다.
본 연구에서 3차원적 BIM의 적용방식의 궁극적 이유는 이러한 시스템의 차이에서 BIM 적용 방식이 건축물의 면적산정에서 벽체에 대한 가상의 면적 에 따라 달리 적용되는 면적의 차이를 규명하기 위해서 이와 같은 BIM 방식 을 적용하였다.
21) 이승욱, 설계업무 효율화를 위한 BIM 필요요소 분석 및 도입단계별 적용방안, 중앙대학교, 석사 학위논문, 2009, p. 12
나. BIM 시스템의 특징
22)BIM의 큰 장점은 형상 정보와 건물 정보를 동시에 다룰 수 있으며 다음 은 BIM의 도입으로 AEC 산업에 가져다주는 이점이다.
(1) 설계방법의 향상(신속성)
자동으로 2D도면을 생성하여 작업효율이 향상되며 협업설계 시 향상된 환경을 제공한다.
BIM은 단일의 모델을 구축함으로써 도면의 오류가 적으며, 오류사항이 발생할 경우, 즉시 발견하여 수정이 가능하다. 또한, 속성정보와 형상정보의 연계로 인해 한 곳을 변경하면 자동적으로 모두 변경되는 시스템으로 인해 신속한 작업을 이루는 것이 가능하다.
(2) 일원화된 전 생애주기 동안 비용관리(비용절감)
자동 생성된 전 생애주기 동안의 비용 데이터로 인해 비용관리 환경의 일원화를 구축한다.
2D 환경에서 3D 환경으로의 변화로 인해 설계프로세스는 기존의 업무 보다 공기를 줄이는 것이 가능하다. BIM모델은 미리 시공 상태를 확인하는 것이 가능하여, 미리 간섭체크 등의 일을 검토 할 수 있어 추후 시공시 발생 되는 비용이 절감되고, 공기단축의 효과를 가져다준다. 또한 설계도서에 표기 되지 않은 부분은 모델링 데이터로 확인이 가능하여 도면 정보부족으로 인한 재시공이 방지되게 된다.
(3) 효율적인 시설물 유지관리(효율성)
22) 김현우, 국내 건설업체의 BIM 활성화 방안 연구, BIM적용 가산점 도입을 중심으로, 호남대학 교, 석사학위논문, 2010, p.10
효과적으로 시설물 정보를 처리하여 효율적인 시설물 유지관리를 수행 할 수 있다.
반복적인 작업이 많은 설계프로세스에서 기존보다 상대적으로 반복되는 작업이 적고, 도면간의 상호 일치를 가능하게 하여 설계오류를 최소화시킴으 로써 효율적인 업무가 가능해진다. 이러한 효율성은 기존의 결과물 도출의 업무에서 벗어나 디자인에 집중할 수 있어 좀 더 창의적이고 고품질의 건물 을 짓는 것이 가능하다. 또한 BIM모델은 협업팀간의 협업 시 시각적인 자료 를 제공하여 이해도를 높일 수 있다.
따라서 건설 분야의 전문가들과 건물관리자들은 BIM이 가지고 있는 잠 재적인 가능성에 대해 일찍 파악을 하여 건설기술을 3D-CAD를 넘어 4D-CAD 또는 5D-CAD의 영역으로 확장하고 있으며, 건물소유주 또는 시설 물관리자들은 시설물을 관리하거나 건물의 성능을 분석하기 위한 데이터로 활용하고 있지만 아직 설계분야에서는 BIM의 도입에 대해 소극적이다.
그러나 설계분야는 프로젝트의 전 생애주기 동안 사용될 데이터를 구축 하는 시작 단계이므로 반드시 BIM 구성과정이 포함되어야 할 것이며, 건축 설계단계에서 표준화된 BIM을 구성하게 된다면 다른 협력분야에서 BIM을 더욱 효과적으로 활용할 수 있을 것이다.
따라서 BIM 시스템의 특징을 파악하여 BIM 시스템을 지원하는 소프트 웨어의 종류를 알아보고 어떠한 소프트웨어를 활용함으로서 연구의 분석에서 보다 나은 질을 높일 수 있는 지에 대해 알아보았다.