건설 新패러다임, ‘BIM’에 미래있다
<글 싣는 순서>
Ⅰ. 준비된 자만이 기회를 얻는다 (김인한, 경희대)
Ⅱ. BIM 설계·디자인은 어떻게? (최중현 외, 우송대)
Ⅲ. 건설사의 BIM 활용 (권오철 외, 대림대)
Ⅵ. 건설사업관리(CM)에서의 BIM 활용 (손보식 외, 남서울대)
Ⅴ. BIM의 응용-설비 및 구조, IT (김치경 외, 선문대)
Ⅵ. 사회기반시설 등 토목시설의 BIM (이상호, 연세대)
Ⅶ. 해외의 BIM 활성화 방안 (김예상, 성균관대)
Ⅷ. 국내에도 BIM 발주시대 온다 (이현수, 서울대)
BIM의 효과는 프로젝트 통합발주시스템(IPD)으로 실현된다
미국 등 선진국 적용 사례 증가-국내 시장도 도입 준비해야
글 : 김예상 성균관대 건축학과 교수
정리 : 봉승권기자 skbong@
전세계적으로 BIM(빌딩정보모델링)은 이제 설계방법과 품질을 혁신적으로 바꿀 수 있는 기술이자 도구로 인식되고 있다.
일부 선진국들은 설계뿐 아니라 시공 및 유지관리에 이르는 건설 프로젝트 생애주기 전반에 걸쳐, BIM을 중심으로 생산의 개념과 프로세스까지 바꿔 가고 있다.
그러나 국내는 아직 일부 대형 설계사나 건설사를 제외하고는 BIM의 개념 정립이나 인프라 구축도 미흡한 실정이다.
특히 BIM 활용을 위한 여러 환경과 조건이 성숙되지 않았기 때문에 단편적이고 실험적인 차원의 몇몇 도입사례가 오히려 BIM 발전에 장애요소가 되고 있다.
BIM의 성공적인 정착과 발전을 위해서는 기술적인 부분 외에도 실제 건설 프로젝트에서 어떻게 운영되는지에 대한 철저한 분석과 계획이 필요하다.
이런 점에서 BIM 선진국인 미국을 중심으로 한 해외국가의 BIM의 활용 현황을 살펴보고, BIM의 도입 효과를 높일 수 있는 프로젝트 통합발주체계(Integrated Project Delivery System:IPD)에 대해 알아볼 필요성이 있다.
▶미국 건설시장에서의 BIM
미국은 시장규모나 기술수준 면에서 BIM을 도입하려는 전세계 건설업계에 미치는 파급효과가 가장 큰 나라 중 하나다.
맥 그러힐 컨스트럭션(Mc-Graw Hill Construction)의 <스마트 마켓 리포트>가 지난해 실시한 미국 건설업계의 BIM 활용도 조사에 따르면, 절반(48%) 가량의 응답자가 BIM을 경험했다고 답했다.
2008년에 비해 75%나 증가한 수치다.
3명 중 1명의 응답자가 그동안 관여했던 60% 이상의 프로젝트에 BIM을 활용했다고 답했으며, 30% 이상의 프로젝트에서 BIM을 경험했다는 응답자도 45%에 달하는 것으로 나타났다.
또 2년 후 전망을 묻는 질문에도 응답자의 절반 이상은 60% 이상의 프로젝트에서 BIM을 적용할 것이라 답했고, 30% 이상의 프로젝트에 적용할 것이라는 응답자는 77%에 달했다.
BIM이 더 빠른 속도로 진전될 것이란 뜻이다.
그렇다면 미국 내에서 BIM의 투자대비 효과(Return On Investment; ROI)는 어떻게 평가되고 있을까?
이는 BIM을 도입하려는 국내 업계나 발주자가 가장 궁금해 하는 부분이기도 하다.
같은 조사결과에 따르면 3분의 2에 해당하는 응답자(63%)가 투자대비 효과가 ‘플러스’라 답했고 응답자의 15%는 그 효과가 투자 대비 50% 이상이라고 답했다.
다만, BIM 경험수준이나 응답자 유형별로는 차이가 있었다.
전문가일수록 그 효과를 크게 봤으며 엔지니어는 상대적으로 부정적인 의견이 많았다.
반면 발주자의 기대치는 매우 큰 것으로 나타났다.
투자는 여러 관점에서 해석된다.
응답자들이 생각하는 ‘투자’는 일단 BIM 소프트웨어였을 것이다.
하지만 프로젝트 내에서 BIM을 운영하기 위한 협력적인 BIM 운영절차와 기업별 마케팅, 관련 교육훈련(BIM training), 하드웨어 구입 및 업그레이드 등도 투자에 해당한다.
이 가운데 건설프로젝트 구성원간의 ‘협력적인 BIM 운영절차’는 가장 중요한 투자 이슈이자, 향후 5년 동안 BIM 논의의 중심에 있을만큼 주목할 만하다.
이어 설명할 IPD 개념의 중요성도 바로 이 부분에서 드러난다.
▶BIM과 새로운 발주체계 IPD의 개념
BIM 적용의 궁극적인 목적은 설계도면 작성이나 구조물의 모델링이 아니다.
이러한 기능을 최대한 활용해 프로젝트 전체의 효율성과 생산성을 극대화하는 것이다.
이를 위해서는 설계와 시공이 분리되고 개별 공사 참여자의 역할이 단계별로 나뉜 기존 공사수행 방식으로는 한계가 있다.
최근 미국을 중심으로 활발하게 도입, 적용되고 있는 ‘프로젝트 통합발주체계(IPD)’는 바로 이러한 BIM의 목적을 달성시키는 데 가장 효과적인 수행방식으로 인식되고 있다.
IPD는 전통적인 건설공사수행체계(project delivery system), 즉 기획, 설계, 시공, 유지관리 등 단계별로 서로 다른 계약자가 업무를 수행하던 방식에서 탈피해 프로젝트 수행단계와 참여자 구성, 프로젝트 운영방식을 총체적으로 통합, 운영하는 방식을 말한다.
이러한 미국 IPD의 개념은 건설업계의 생산성 하락과 공기지연, 품질문제, 그리고 프로젝트 참여자간 이해관계 상충 등의 문제를 해결하기 위해 지난 2007년 발주자와 건축가, 시공자, 엔지니어, 법률가 등으로 구성된 IPD 태스크그룹이 실무 차원에서 새롭게 정의한 것이다.
이 방식은 프로젝트 전 참여자간 협력과 의사소통을 통해 프로젝트의 성과를 높이고 발주자를 만족시키고 설계 및 시공과정의 효율을 극대화하는 데 목적이 있다.
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| IPD의 기본 원칙 |
▶기존 공사수행 방식과 IPD의 차이
기존 공사 수행방식에서는 설계와 시공이 분리되고, 여러 단계에 걸쳐 완성된 설계도서를 바탕으로 시공자를 선정해 공사를 진행한다.
하지만 IPD에 의한 공사수행에서는 기획 단계에 이미 각 분야 엔지니어와 시공자까지 참여한다.
또 기본설계 단계부터는 전문건설업체까지 참여한다.
이런 점들이 기존 공사수행 방식과 IPD의 가장 큰 차이점이라 할 수 있다.
따라서 IPD를 도입하면 건설 프로세스의 단계별 명칭은 물론, 업무범위도 달라진다.
가장 큰 특징은 상세설계 혹은 실시설계 단계에서 이미 상당부분의 의사결정이 완료된다는 점이다.
설계단계에 참여한 주 시공자나 전문건설업체 등이 시공노하우를 이미 반영하면 시공 중에 문제가 되는 설계상의 불확실성이나 설계변경 등에 대한 우려를 불식시킬 수 있고 공사품질 향상 및 공기 단축도 기대할 수 있다.
단 이러한 성과는 앞서 언급한 프로젝트 참여자의 상호간 협력체계, 원활한 의사소통 등이 전제돼야 한다.
물론 IPD는 기존 공사수행방식처럼 표준화됐거나 오랜 검증을 거치지 않은 아니므로 아직 완벽한 방식이라고는 할 수 없다.
특히 어떤 기준으로 IPD에 참여하는 다양한 공사참여자를 선정할지, 또 이미 완성된 설계안에 공사비를 어떻게 확정짓고 시공단계에 참여한 시공사와 전문건설업체의 비용을 어떻게 산정해야 할지도 문제다.
미국에서는 이런 문제들의 해법으로, 시공에 관한 한 기존의 총액계약이 아닌 ‘실비정산보수가산식(cost plus 또는 cost reimbursable contract)’ 계약방식을 적용하거나 IPD로 인해 절감된 비용을 인센티브 형식으로 참여자에게 돌려주는 방안 등이 제시되고 있다.
하지만 중요한 것은 BIM을 기반으로 한 IPD가 미국 건설시장의 공사수행방식에 획기적인 변화를 가져오고 있다는 점이고, 발주자는 물론 공사 참여자 모두가 윈윈할 수 있는 최적의 방식으로 인정받으며 발전해가고 있다는 것이다.
미국에서는 이미 BIM을 기반으로 한 IPD의 성공적인 적용사례도 속속 보고되고 있다.
캘리포니아주 새크라멘토의 한 메디컬센터(Sutter Health Medical Center Castro Valley) 프로젝트가 대표적이다.
계획, 설계 단계에서부터 발주자(Sutter Health)를 비롯, △설계자(Devenney Group) △시공자(DPR Construction) △기계 및 설비 설계(Capital Engineering) △전기설계(The Engineering Enterprise) △구조설계 (TMAD-Taylor & Gaines) 등 분야별 10개의 참여업체가 BIM을 기반으로 한 IPD에 참여했다.
결과적으로 설계기간은 수개월이나 단축됐고 공사비도 절감했으며 품질 역시 향상시킨 결과를 얻었다.
BIM을 단순한 건축물 모델링에 적용한 것이 아니라, 무려 10개 업체가 수행하는 역할과 기능을 원스톱으로 진행시킨 것이다.
이와 함께 미국건축가협회(AIA)는 지난 2007년 BIM 기반의 IPD 가이드북을 제작한데 이어, 최근 사례집까지 펴냈다.
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| BIM과 IPD의 관계(출처: Construction Users Roundtable, WP 1003, 2006. 7, WP 1202, 2004. 8) |
▶국내 건설시장과 IPD
기술적으로나 산업계의 인식 측면에서, 그리고 현실적인 계약프로세스 차원에서 BIM을 기반으로 한 IPD는 미국에서조차 아직 완성됐다고 볼 수 없다.
그럼에도 대부분의 전문가들은 이 체계가 빠르면 5~10년 안에 완숙 단계에 접어들 것으로 보고 있다.
그 효용성이 빠른 속도로 확산되고 있기 때문이다.
국내 건설시장도 IPD 방식의 세계적 조류를 피할 수는 없을 것이다.
다만 BIM 조차 아직 시작단계라, IPD 방식을 도입하는데 까지는 장애요소가 많을 것으로 예상된다.
특히 경직된 제도체계의 공공 건설시장에서 생산체계의 개념과 틀을 깨는 데는 더 오랜 시간이 걸릴 가능성이 크다.
하지만 BIM 도입과 적용의 성과는 종합적이고 통합적인 운영·관리 체제하에서만 실현될 수 있기 때문에 IPD 방식과 같은 발주체계의 혁신과 변화도 준비해야 한다.
이 과정에서 ‘그렇다면 BIM에 대한 통합발주체계 운영은 누가 맡아 수행할 것인가’하는 문제도 대두될 것이다.
모든 프로젝트 참여자간 협력체계와 정보교환을 관리할 수 있는 ‘BIM 매니저’로서의 역할과 기능을 수행할 존재가 필요하다는 뜻이다.
따라서 발주자가 BIM 매니저로 나설 것인지, 아니면 건축가나 시공자, 혹은 건설사업관리자(CM)와 같은 프로젝트 관리 전담자가 맡을 것인지 또한 국가적 차원의 검토가 필요하다.
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