특집기획 Ⅰ - 해외프로젝트에서의 BIM 활용전략 해외프로젝트 Tender Document 분석을통한 BIM 수행방안및대응전략 글심창수 \ 중앙대학교사회기반시스템공학부교수 \ 전화 \ 1. 해외 BIM 프

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영희 호
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$특집기획 Ⅰ - 해외프로젝트에서의 BIM 활용전략 해외프로젝트 Tender Document 분석을통한 BIM 수행방안및대응전략 글심창수 \ 중앙대학교사회기반시스템공학부교수 \ 전화 02-820-5895 \ E-mail csshim@cau.ac.kr 1. 해외 BIM 프로젝트현황최근국내건설의최대과제는해외프로젝트수주와리스크관리라고할수있을것이다.$ 건축분야가중심이기는하지만토목공정으로확대하는일정을이미제시하고있고, CORENET를통한 E-submission 시스템이이미갖춰져있다. 홍콩의경우에도지하철프로젝트를중심으로 BIM 프로젝트가발주되고있고이미 BIM Guideline을제시하고있다.

건축분야가중심이기는하지만토목공정으로확대하는일정을이미제시하고있고, CORENET를통한 E-submission 시스템이이미갖춰져있다. 홍콩의경우에도지하철프로젝트를중심으로 BIM 프로젝트가발주되고있고이미 BIM Guideline을제시하고있다.

1 특집기획 Ⅰ - 해외프로젝트에서의 BIM 활용전략 해외프로젝트 Tender Document 분석을통한 BIM 수행방안및대응전략 글심창수 \ 중앙대학교사회기반시스템공학부교수 \ 전화 \ csshim@cau.ac.kr 1. 해외 BIM 프로젝트현황최근국내건설의최대과제는해외프로젝트수주와리스크관리라고할수있을것이다. 공공시설물분야에서발주되는프로젝트중에서 BIM 기반으로 Tender Document가제시되는경우가자주있고, 이를수주하거나수주하려는기업에게는초기대응전략수립을위해고려할사항이많아이에대한논의를해보고자한다. 국가적으로 BIM 기반의건설프로젝트수행을추진하는사례는싱가포르가대표적인국가이다. 건축분야가중심이기는하지만토목공정으로확대하는일정을이미제시하고있고, CORENET를통한 E-submission 시스템이이미갖춰져있다. 홍콩의경우에도지하철프로젝트를중심으로 BIM 프로젝트가발주되고있고이미 BIM Guideline을제시하고있다. 아시아지역에서의 BIM 프로젝트는소프트웨어환경이나발주요구사항이유사하여기업에서표준템플릿화하고로컬 BIM 업체와의연계를구축할필요가있을것이다. 싱가포르이외의지역에서 BIM 기반의프로젝트발주는카타르의지하철프로젝트를주목할수있다. 상당히자세한수준의요구사항이제시되어있기때문에다음절에이를분석하여제시하였다. 이프로젝트의요구사항을보면영국의 Crossrail Project의진행방식과매우유사함을알수있다. 단일플랫폼기반으로요구하고공정관리에활용되는특정솔루션을명시할뿐만아니라 BIM 매니저와코디네이터를요구하는것등이유사하다. 영국이런던지하철프로젝트를 BIM 기반으로수행하고운영및유지관리를위해서도 Asset Management 시스템을도입하기로결정하면서정부차원에서이에관한전략보고서를내고단계별 표준과가이드, 분류체계를제시하였다. 현재는 Level 2 수준에서 프로젝트수행을요구하고있고이러한사항이상당부분중동의 BIM 프로젝트에반영되고있는것은유럽의컨설팅회사들이이 러한경험을바탕으로발주처를설득한결과라고판단된다. Delivery Standards & Documentation B/555 Roadmap 기술성숙도를고려한단계별도입전략제시 Standards Guides Classifications Delivery 미국에서의 BIM 프로젝트는상당히목적지향적으로제시되고 있다. 강구조분야에서 CSI2 표준을성공적으로활용하였고, 프 리캐스트분야에서도중립표준을활발하게개발하여최근에제 시되었다. 또한각주별로 등의활용가능한중립표준을기 반으로 BIM 프로젝트를발주하고있다. 위스콘신 DOT 의경우에 는 2014 년중반부터모든프로젝트에토목분야 3 차원모델을활 용하도록제시하고있다. Level0 Level1 Level2 Level3 CAD Drawings lines arcs text etc BS 1192:2007 BS 7000: 4 2D AIM SIM FIM BSIM BRIM CPIC AVANTI BS 1192:2007 User Guides CPIC, Avanti, BSI ISO BIM 2008/10 Bew - Richards Models, objects collaboration Integrated Interoperable Data Building Information Managementinc Guide to BS1192 Guide1 Guide2 Guide3 CPI Uniclass/CAWS BS1192:2 CAPEX BS 8541:2 BS 8541:1:3:4 BS1192:3 OPEX CPI/RIBA/CIC/CIBSE/BSRIA Plan of work / Includes contractual and level of detail New classifications to assist lifecycle delivery Increase level of detail and content as lifecycle knowledge grows [ 그림 1] 영국의단계별 BIM 도입전략 (Strategy Paper for the Government Construction Client Group, 2011) 파나마운하프로젝트는 5.25 억불에달하는대규모공사로파나 마운하를관리하는기관인 ACP 에서처음으로대형토목프로젝 BIMs ibim IDM IFC IFD IFC IDM IFD Lifecycle Management 4

트에 BIM 을사용하도록하였다. BIM 에의한프로세스가설계의 품질을높이고설계변경에따른관리효율성을높일뿐아니라 시공사와발주자간의의사소통에도도움이되도록요구하고있 다. 전기, 기계, 건축, 토목및구조를포함하고 MWH Global 이전 세계의 5 개설계사무소와협업을진행하는데 3 차원모델이중추 적인역할을수행하였다.

2 트에 BIM 을사용하도록하였다. BIM 에의한프로세스가설계의 품질을높이고설계변경에따른관리효율성을높일뿐아니라 시공사와발주자간의의사소통에도도움이되도록요구하고있 다. 전기, 기계, 건축, 토목및구조를포함하고 MWH Global 이전 세계의 5 개설계사무소와협업을진행하는데 3 차원모델이중추 적인역할을수행하였다. BrIM Data Pool Involved Software/Tools Applications Linkage Type/Format Presentation Type of Model/Data Products Operated Bridge Maintained Bridge OPERATION 대표적인몇곳의 BIM 기반의공공프로젝트를소개하였는 데 BIM 기반의프로젝트가지니는의미를시공사 (General Contractor) 입장에서정의할필요가있다. BIM 에관한고려사 항으로조정, 소유권, 모델요구사항, 관리, 실행계획, 스케줄링, LOD 설정, 참여기술자및권한정의, 책임의한계와리스크관 리, 지적재산권등의새로운사업환경이미치는영향을신중하 게평가하고대응전략을수립해야한다. 이를위해대표적인 BIM 프로젝트의 Tender document 를간략하게분석해보고그에대 한대응전략을제시하고자한다. Operated Bridge 2. Tender Document 분석 Management Rating Inspection Maintenance MANAGEMENT Data Table Maintained Bridge Fabrication & Manufacturing Constructed Bridge 2012 년에제시된카타르지하철프로젝트의 Tender document 를 BIM 요구사항을중심으로살펴보고자한다. BIM 에대한기준, 방 법및절차에대해서는부록에제시하고있지만본문에이에관한 전반적인반영이이루어져있기때문에정확한파악이필요하다. 본문에서는정보관리계획 (Information Management Plan) 에 시공사의 BIM, CAD 및 GIS SMP 와 ECM(Engineering Content Management) 계획이부합하도록요구하고있고 BIM 모델에 서어떻게객체정보가필요한곳에채워지는지상세하게기술 하도록요구하고있다. 설계관리부분에서는설계검토를위해서 BIM 제출과이에연계된 CAD 데이터를제시하도록하고있다. (Virtis) (Points) GIS Model & Data Table Data Table Programming Routing, Permitting Superload (Points) TXT/ Reporting /NBI Model & CNC File Tekla or Geopak Rebar BrIM Data Pool Various Model Tekla(4D) MS Project TXT Architecture 4D Model Estimating Link Tekla Leap MathCAD Construction Scheduling SAP2000 Tekla (Opis) Model 2D drawing Data Table E-Link /Ms Project Preliminary Design Design Bridge Model Data Table Model Data Table Estimating CONSTRUCTION Visualization Staging Bid/Award Job Design Analysis & Computation [ 그림 2] FHWA 의 Bridge Information Model(BrIM) 의체계도 DESIGN Constructed Bridge Design Bridge Interface Management System에 BIM 프로세스가설계와시공코디네이션을확실하게하기위해포함되어야한다. 주목할만한것중의하나가 CAD 시스템을정할때단일플랫폼 CAD 시스템을사용하도록요구하고있다는것이다. 이시스템은 3차원모델에객체정보를넣을수있어야하고객체모델에서간섭검토를포함한보고서를직접추출할수있어야한다. 만일독립적인패키지를사용할때는모델정보가전자데이터교환이되어야하고손실이없어야하는데이는상당한부담이되기때문에단일플랫폼을사용하도록요구하는것과마찬가지다. 시공사가제출하는 CAD, GIS 및 BIM 데이터는증명된 IFC 모델과함께원본파일형태로도제출해야한다. 이는발주자가 IFC 의불완전성을인지한상황에서제시한요구사항이다. 모든 BIM 모델데이터는 1 : 1 크기에서만들어져야하고동일한좌표계를가져야한다. 이 Tender Document에는라이브러리객체와패밀리가 Uniclass 분류체계의명칭을따르도록요구하고있다. 3차원모델은프로젝트그리드상에 1 : 1 축적으로생성되어야하고실제좌표를사용해야한다. 스테이션간의정확한관계를설정하기위해플랫폼별로네개의 SOP(Setting Out Points) 에의해관리되도록하고있다. Layer 및 Level에대한명칭에대한요구사항이있는데이는특정 CAD 솔루션에서사용하는협업을위한모델분리와연계되어있다. BS1192에따르도록요구하고있기때문에영국의영향으로보아야한다. 이러한요구사항들은국내 BIM 전문업체나기술자로서는추가로표준에맞춘라이브러리나템플릿작업을해야하기때문에초기시간과비용이요구된다. BIM 프로세스를별도로규정하고있는데 3차원모델데이터는권한을가진사용자만접근하고편집할수있도록되어있다. 승인이되면공유할수있는곳으로옮겨서다른분야에서참조할수있게된다. Design Coordination Manager가모든영역에서온데이터를조정하여 3차원모델을공유할수있도록하게된다. 이때간섭검토등이이루어지고각부분별로이를해결하도록조정하게된다. 이단계는반복되게되고설계를조정하는매니저가만족할때까지수행된다. 3차원 CAD 객체는 DTM, 선형이나조사파일과함께 3차원 CAD 파일혹은 3차원 PDF 파일일수있는데속성이포함될경우에는원본파일과 IFC 파일을제출해야한다. 부록에있는 Building Information Modeling Standards, Methods and Procedures 가 BIM 모델링방법을자세하게제시하고있는것이다. 모델에대한파일생성과통합, 데이터분할, 모델결과물과검토, LOD 설정, 4D&5D, 조정과통합, 파일명칭, 수정에관한사항이자세하게제시되어있다. 이러한요구사항을 2013 AUTUMN 5

3 만족하는모델링이되도록정확하게모델러에게요구사항이제시되어야한다. 여기서도 BS1192에따른협업이요구된다. 특징적인부분은 BIM Manager와 BIM Coordinator에대해서정확한업무정의가주어진다는것이다. 매니저는 BIM 요구사항을정의하고 BIM 프로세스가사업의목표에부합하도록할뿐만아니라최선의실무기술이적용되어설계와준공데이터가운영데이터로넘어가도록하는책임을진다. Coordinator는시공사에서제시된각각의 BIM 계획이요구사항에부합하는지검증하고 BIM 프로세스가제대로수행되는지를검증한다. As-Built 데이터는 COBIE(Construction Operations Building Information Exchange) 형태로되어야한다. 앞서설명한 Manager와 Coordinator를상대해야하는시공사측의 Design Coordination Manager와 BIM Manager의업무가정의되어있다. Design Coordinator는 BIM 실행계획을작성하고다양한분야의설계팀과시공팀사이의의사소통의중심적인역할을제공해야한다. 또한, 시공사측의 Lead Designer와발주자측의 BIM Coordinator와의주된매개역할을수행해야한다. 실행계획이우선승인되어야업무가진행되기때문에중요하다. BIM Manager는시공사측의 BIM 시스템이적절한도구와절차 Appendix E - Building Information Modeling Standards, Methods and Procedures 1. GENERAL Purpose Scope Definitions Responsibilities Common Data Environment (CDE) 7 2. BIM Modeling Model File Production Principles Model File Composition Data Segregation(Zoning) Model Outputs Model Reviews Level of Detail to be Modelled in BIM Component Grade Existing Infrastructure Data Sets D & 5D Coordination and Integration drawing packages Deliverables Master Document Index(drawing and model register) Grid Conventions File Naming Convention Revisions File Extensions Layer/Level/Attribute Standard 20 [ 그림 3] 모델링에대한요구사항목차 를제공함을보여야하고 BIM 프로세스가 BS1192에부합하도록해야하고프로젝트에필요한 IT 솔루션을조정해야한다. BIM Manager는 CAD 매니저와는다른역할이고초기설계승인과시공진행과정에서매우중요한역할을수행하게된다. 여러부분에서생성된모델들이모여서마스터모델이되고설계승인과조정이이루어지게된다. 시공사는 3차원객체와정보를최대한활용하여비용, 제작및시공의적정성을검증하는환경을제공해야한다. 이프로젝트에서는 Primavera Project P6와 TILOS 소프트웨어를사용하도록요구하고있기때문에이를고려해야한다. PMIS(Project Management Information System) 를사용하기때문에데이터와정보형태가상호연동성이갖춰져야한다. 3. BIM 수행방안및대응전략 BIM기반으로발주된프로젝트의요구사항을간략하게정리한것을바탕으로시공사입장에서 BIM 프로젝트수행을위해어떤대응전략이필요한지에대해서논의해보고자한다. 단기적인입장에서수주한프로젝트를수행함에있어 BIM 모델승인이나설계변경에대한반영이지연되어전체적으로공기위험요인으로작용하지않도록관리하는방안이필요하다. 그리고장기적으로인력과 BIM 환경을준비하여설계생산성을높이고공기와비용측면에서해외의대형프로젝트의리스크를입찰준비단계에서부터관리하는방안을준비해야한다. 현재의국내여건을감안하면해외의 BIM 프로젝트를수행하기위해국내인력을활용하는것에많은제약이있다. 용역대가가해외파견을감안하면현지업체에비해서낮지않은문제가있고앞서살펴본바와같이유럽지역의컨설팅업체가만들어놓은요구사항에맞추기위한초기준비시간이상당한부분필요하다. 무엇보다도어려운점은결국 BIM 모델승인을거쳐야설계승인이나시공이진행된다는점이다. 이는발주처를위해일하는 BIM Manager와 Coordinator간의원활한의사소통이나설득능력이반드시필요하다는점이다. 이러한경력과능력을갖춘기술자를구하는것이우리나라뿐만아니라해외에서도수월하지않기때문에 BIM 기술자수급을위한대책이있어야한다. BIM 모델링은현지업체혹은국내업체를동시에활용할필요가있는데이때모델링요구사항을정확하게제시하고그결과를검증할수있는능력을갖춘기술자가시공사내부에있어야한다. 이는 Manager와 Coordinator의몫이지만, 해외인력에 100% 의존할수밖에없는업무환경을만드는것은 6

복잡하게발생하는문제에유연하게대처하는능력을잃게하기때문에대안을준비해야한다. 실제 Tender Document에서요구하고있는모델링방법론과표준, 그리고정보의수준이반영되어야하고시공사의시공계획을고려한모델이이루어져야한다. 모델의분류, LOD, 필수적인속성정보및통합방법이정확하게작업지시서처럼만들어져야하고모델오류시의법적책임문제와모델의소유권등에대한문제도명확하게규정해야한다.

4 복잡하게발생하는문제에유연하게대처하는능력을잃게하기때문에대안을준비해야한다. 실제 Tender Document에서요구하고있는모델링방법론과표준, 그리고정보의수준이반영되어야하고시공사의시공계획을고려한모델이이루어져야한다. 모델의분류, LOD, 필수적인속성정보및통합방법이정확하게작업지시서처럼만들어져야하고모델오류시의법적책임문제와모델의소유권등에대한문제도명확하게규정해야한다. 현재의 BIM 업무가 2차원도면기반으로 3차원모델을생성하는단계에있기때문에공간의제약이없이네트워크를통한모델검토및지시업무를국내인력이할수있는시스템을갖추는것도좋은방안이다. 가장많이수행하는간섭검토의경우에도기술적인측면에서의미가있는것과없는것을구분하지않으면 3차원모델링에소요되는시간과비용이큰의미가없어지게된다. 장기적인관점에서시공사가 BIM 기반의프로젝트를수행하여수주기회를확대하고비용절감과공기단축의가능성을높여서리스크대응능력을키울수있는전략이필요하다. 가장중요한준비는인력이다. 시공사내부에서 BIM Manager와 Coordinator를양성하고경력을증빙할수있도록여건을형성해야한다. 초기에수행되는 BIM 프로젝트에공식적으로참여할수있는기회를부여하고이를경력으로만들면서현지 BIM 업체관리와설계및시공업무의통합능력을키울수있도록해야한다. 기술적콘텐츠와 BIM기술을동시에구비한기술자를시공사가보유해야 BIM 프로젝트를통해원하는목적을달성할수있다. 싱가포르의경우에 BIM Manager 과정에대한교육을 BCA에서주관하고증빙을하는것을참고해야하고, 플랜트분야에서는프로젝트클레임에대한해소과정에서기술자들이하는역할을참고해서발주자측 Manager와 Coordinator에대응할수있는능력을갖춘기술인력을키워야하고 BIM 업무를내재화해야한다. 외주를통한업무진행은대응능력에제한이있고의사소통에한계를가질수밖에없다. BIM을도입할때모든기술인력이모델링을수행하고이를활용할필요는없다. 소수의기술자가 BIM 모델을다루게되고다수의기술자는이를활용할수있는능력이필요하다. 국내일부대기업이사내정규교육으로 BIM 교육을시행하기시작한것은상당히주목할만한결정이다. BIM은기술이라기보다는프로세스측면이강하기때문에동일한프로젝트를수행하는참여자들이모두어느수준으로 BIM을이해하면효율성을높이는데상당히유리한여건을갖추게되고좋은기술적경험이전파될수있는환경을조성하게된다. BIM 실행계획서를프로젝트의성격에맞게작성하고이를활용 하여프로젝트를진행하면서얻는여러가지문제점과개선사항을 지속적으로반영하여 BIM 기술이프로젝트의장애요인이되지않 도록내부업무절차를개선해야한다. BIM 실행계획서를명확하 게작성하는것은프로젝트를성공적으로수행하기위한방안을 찾는것과동일하다. 예를들어회사내부에서 BIM 이포함된프로젝트를수주하기위 해서는수주를위한설계검토와입찰준비과정에 BIM 전문가검 토를반드시거치도록해야한다. BIM 모델과절차가프로젝트진 행의핵심적인의사소통의도구가되기때문에이를별개로진행 하는것은상당히심각한문제를유발할수있고비용효율성이나 인력수급, 리스크사전제거의기회를놓치게될수있다. 국내의일반시공사가현재보유한인력구성은장기적으로바뀔 수밖에없고이때기술경험을유지하는것은거의불가능하게 될것이다. 해외프로젝트의경우에는더욱기술과환경에대한 경험이중요하고이를갖춘엔지니어를항시보유하는것이쉽지 않을것이다. BIM 은정보통합의좋은매개체이다. 즉, 비용효과 (ROI) 가높은 BIM 실무사례는내재화하기위한정형화작업을반 드시수행하도록해야하고사내에전파해야한다. 기술에대한인적리소스를최대한활용하기위해프로젝트계획 초기단계에 BIM 모델기반의검토회의를규정화시켜서과거와 현재의경험이전해지도록해야한다. 이는국내뿐만아니라세계 적으로인력풀을확대해서프로젝트기반의인적리소스충원에 도활용할수있다. 공법및안전관리, 원가절감기술등을핵심적 으로축적하고관리해야한다. 최근국내에서 BIM 수행을통해효과를보고있는해외업체의정 보교류가있었고많은관련기술자들이이를부러워하고참조하 BIM Project Execution Planning Procedure Identify BIM Goals and Uses Design BIM Project Execution Process Develop Information Exchanges Define Supporting Infrastructure for BIM Implementation Define project and team value through the identification of BIM Goals and Uses. Develop a process which includes tasks supported by BIM along with information exchanges. Develop the information content, level of detail and responsible party for each exchange. Define the project infrastructure required to support the developed BIM process. [ 그림 4] BIM 실행계획서작성절차 (CIC, 2010) 2013 AUTUMN 7

5 려고하고있다. 그러나 BIM은단일기술이라기보다는기술생태계가필요한시스템영역으로보아야한다. 즉, BIM을통해프로젝트이익을극대화하고리스크를저감시키기위해서는협력업체가오랜기간동안준비되어야한다. BIM 컨설팅회사뿐만아니라시공을함께수행하는협력업체도 BIM 업무에익숙해질필요가있다. 이는상당한시간을필요로하고상호간에충분한이해와동의가있어야가능하다. ❽ C.S. Shim, K.M. Lee, W.S. Son, J.W. Moon, Collaborative Design of High-speed Railway Lines using information models, Proc. of IABSE Conference on Information and Communication Technology for Bridges, Buildings and Construction Practice, 2008, C33. ❾ CS Shim, NR Yun, HH Song, Application of Bridge Information Modeling to Design and Construction of Bridges, Procedia Engineering 14, 2011, pp 결론 BIM기술은단순한기술적측면만있는것이아니라건설분야의업무절차와관행의혁신을동반해야한다. 3차원모델, 지능형모델, 정보관리, 동시협업등이기술적핵심이라면업무조정이나조직문화혹은체계는사회적측면에서필요한사항이라고할수있다. BIM의가치는 3차원모델링에정보를추가하는것이아니고이를통해서설계품질을높이고건설프로젝트에대한보다정확한의사결정을내릴수있도록정확하고효과적인정보전달을하는데있다. BIM기술이건설분야에완전하게융화되면이러한명칭이나논의가더이상필요없게되겠지만초기단계에서겪게되는시행착오를줄이기위해서는 Best Practice를참고하고계획하는실무관행을정립해야한다. 기업혹은프로젝트의핵심적인관리사항을파악하고보유혹은활용가능한인적및물적자원을활용하여경험자산을통합공유할수있는하드웨어및소프트웨어적업무환경을제공해야한다. 이를통해사전에리스크및원가를절감하는방안을도출할수있도록해야한다. 기존의현장중심의문제해결기능을최대한준비단계로전환해야급격하게변화하고있는건설프로젝트환경에대응할수있을것이다. 참고문헌 ❶ 심창수, 이광명, 강인석, 김용한, 황규환, BIM 적용설계가이드라인 (3차원토목설계지침 ), 도서출판씨아이알, 2011 ❷ 심창수, 이광명, 건설분야의 ICT 현황및가상건설기술을활용한혁신, 대한토목학회지, 제56권제7호, 2008, pp ❸ 심창수, 시스템엔지니어링을위한 BIM기술, 대한토목학회지, 2011, 제59권제2호, pp ❹ CIC, Project Execution Planning Guide, Version 2.0, 2010 ❺ Institution of Civil Engineers, ICE BIM 2012 ❻ RTC/040/2012 Tender Document, Volume 4 Employer s Requirements General, Qatar Railway Company. ❼ Chang-Su Shim, Kwang-Myong Lee, Leen Seok Kang, James Hwang, Yonghan Kim, Three-Dimensional Information Model-based Bridge Engineering in Korea, Structural Engineering International, 22(1), 2012, pp

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SW¹é¼Ł-³¯°³Æ÷ÇÔÇ¥Áö2013 SOFTWARE ENGINEERING WHITE BOOK : KOREA 2013 SOFTWARE ENGINEERING WHITE BOOK : KOREA 2013 SOFTWARE ENGINEERING WHITE BOOK : KOREA 2013 SOFTWARE ENGINEERING WHITE BOOK : KOREA 2013 SOFTWARE ENGINEERING