건축주 네비게이터 성공적인 건축을 위한 CM 활용법
건물정보모델링 또는 빌딩정보모델링이라고 불리는 BIM(Building Information Modelling)이란 3차원에 정보를 담아 설계, 시공, 사업관리 등에 활용하는 방법 또는 기술을 말한다. 3차원이란 우리가 알고 있는 X, Y, Z값으로 표기되는 것을 말하는 것이며, 정보를 담는다는 것은 3차원 객체로 표현되는 건축물의 구성요소에 명칭, 속성, 치수 등을 부여하거나 수량, 면적, 체적 등이 자동 계산되는 것을 말한다.
우리가 건강검진을 할 때 X-ray, MRI(자기공명장치) 등을 통해서 우리 몸 내부를 들여다보게 된다. 이와 완전히 똑같지는 않지만 X-ray, MRI 등과 같은 유사한 역할을 건물에서는 BIM이 담당한다고 비유해 볼 수 있다.
다시 말하면 내가 짓고자 하는 건물을 가상공간에 구축해 보는 것으로 시공을 리허설 해본다고 생각하면 될 것이다. 건물은 공장 생산품처럼 똑같은 제품 여러 개를 엄격한 품질관리 하에 대량 생산하는 방식이 아니기 때문에, 가상의 세계에서라도 시공을 리허설 해본다는 것은 오류를 찾고, 시공을 사전 학습한다는데 큰 의미가 있다.
기존의 설계 방식은 2D로 X, Y 값만을 기호와 함게 CAD도면에 표시했다. 즉, 건물을 표현할 때는 선과 기호로 나타냈었다. 그러나 3D 설계방식은 X, Y, Z 값으로 표기되므로 건물을 표현할 때는 우리가 눈으로 건물을 보는 것처럼 3D 툴(Tool)을 활용하여 건물의 형태를 표현하는 방법은 BIM과 비슷할 수 있지만, 3차원의 구성요소에 정보를 담을 수는 없다는 것이 BIM과 큰 차이라고 할 수 있다.
즉, BIM은 보이지 않는 부분까지 표현할 수 있고, 건물이 지어지는 순서대로 공정을 볼 수도 있으며, 건물의 성능에 대해서 시뮬레이션을 해보며 건물의 성능을 최적화 시켜갈 수 있기 때문에 3D 설계방식보다 진보된 기술이다.
건설 예정인 건물을 가상으로 미리 보게 되면 건축주는 건물이 지어지기 이전부터 건물에 대한 이해도를 높일 수 있다. 재질에 대한 이해, 공간의 크기에 대한 이해, 공사 방법에 대한 이해를 비롯해 기존 도면상에는 표기되기 어려운 부분들까지 확인하고 최적화할 수 있다.
시공되지 않은 건물에 대한 이해라는 것은 도면의 해석 능력과 비례하기 때문에 도면에 대한 이해력이 떨어지면 건물에 대한 이해도가 떨어지고 도면상 보이지 않는 부분에 대해서는 상상조차 잘 되지 않는 것이다. 이러한 이유로 건물이 설계될 때 발견하지 못한 오류나 사용상의 문제점들이 시공단계 혹은 건물 준공 후 발견 된다. 시공 중 발견되면 설계변경이 발생하게 되고 공기가 지연되거나 공사비가 증가할 확률이 높아진다. 그나마 다행인건 아직 사용전이라 건물의 사용자가 직접 불편을 겪지는 않는다는 것이다.
그러나 사용 중에 발견되면 안전이나 법의 제한사항, 경제성의 이유로 변경 자체가 어려운 경우도 발생할 수 있다. 혹은 변경이 되더라도 방법이 아주 옹색해서 건물의 모양새나 쓰임새가 이상해 질 수 있고, 심한 경우 건물의 가치도 하락할 수 있다.
의사와 건축주가 X-ray, MRI 등을 통해 몸속을 들여다보고 이 부분 저 부분에 대해 얘기하는 것이 그리 유쾌한 상황이나 과정은 아니다. 그러나 정확한 진단, 처방 그리고 치료를 위해 매우 유용한 과정임에는 틀림이 없다. 같은 맥락에서 BIM을 통해 가상의 공간에 구축되어 있는 건물 모델을 통해 그 건물이 얼마나 ‘건강’한지, 잘 생겼는지, 시공이 쉬운지, 비용이 적절한지 검토하는 것이 가능해지며 이를 통해 더 나은 대안으로 발전시킬 수 있는 기회를 가질 수 있다. 이것이 바로 BIM의 활용을 건축주가 고려해야 하는 이유이다.
TIP27. 설계사와 시공사에게 BIM도면을 요구하라
설계도면은 건물 형태를 결정짓고 건물이 완성되기 위해 가장 기본적으로 필요한 요소이다. 설계도면은 평면도, 입면도, 단면도 등이 있으며, 평면도의 경우 각 층의 1.2~1.5m 높이에서 잘라 내려다 본 형상을 그린 것이며, 입면도는 건물을 바라보는 면을 그린 것, 단면도는 건물을 잘라서 보이는 면을 그린 것을 말한다.
기존의 설계방식대로라면 설계자가 건물의 3차원 형상을 머릿속으로 상상하고 2차원의 평면도, 입면도, 단면도 등의 도면을 작성하게 되지만 상상으로 도면을 작성하기 때문에 작성과정 중에 오류가 발생하기 마련이다. 건물을 짓기 전이나 건물 짓는 도중에 오류가 발생되면 관련된 도면을 일일이 찾아서 수정·검토하고 건축주의 의견이 필요한 부분은 건축주의 의사결정이 끝난 후 도면에 반영하는 방식으로 진행되게 된다.
하지만 BIM 설계방식은 가상의 건물을 지어놓은 것이기 때문에 상상이 아닌 설계과정에서 3차원의 건물을 모델링하게 되고, 모델링이 완성되면 바라보는 위치에 따른 모습을 도면에 추출할 수 있으며, 이것이 평면도가 되고 입면도가 되는 것이다. 즉, BIM으로 설계가 완성되면 가장 정확하게 평면도, 입면도, 단면도 등을 추출해 낼 수 있게 된다. 이것이 기존의 설계방식과 큰 차이점이며 정확한 도면이 되는 것이라 할 수 있다.
건축주가 해당 건축사업에서 BIM기술이 활용되기를 원한다면 애초부터 설계사에게 BIM기반의 설계를 진행하도록 요구하는 것이 가장 바람직하다. 그러나 만일 여의치 않다면 설계는 기존방식(2D)으로 하고 이것을 3D로 전환하되 추후 시공사에게 BIM도면을 생성하여 제출하도록 하고 이를 활용하게 하는 방법이 차선이 될 수 있다.
TIP28. 설계사와 시공사에게 BIM 업무를 직접 해달라고 하라
BIM이라고 하면 단순히 2D도면을 3D모델로 변환하는 것으로 착각하는 경우가 종종 있다. BIM을 작성하는 엔지니어는 입맛이 까다로운 고객을 위해 고객의 의견을 들으며 바로 음식을 조리해 주는 셰프와 같다.
만약 고객의 의견을 실시간으로 반영하여 음식을 만들 수 있는 셰프와 고객이 주문한 음식을 레시피에 의존해서 음식을 만드는 셰프가 있다고 가정해 보자. 고객의 의견을 반영하여 맞춤형 음식을 만드는 셰프는 음식을 만들기 전에 먼저 고객의 취향을 파악하고, 그 음식에 사용되는 재료의 특성이나 맛을 미리 파악하여 가장 최적의 재료로 고객이 원하는 맛을 구현해 낸다.
따라서 고객은 자신이 앉아있는 테이블에서 음식을 만드는 과정을 보며, 음식을 만드는 중간에도 자신이 원하는 의견이 반영된 최고의 음식을 맛 볼 수 있다. 다시 말해, 주방에서 일방적으로 만들어서 나오는 획일화된 음식이 아닌 주문한 고객에 최적화된 음식이 만들어 지게 되는 것이다.
하지만 레시피에 의존해서 음식을 만드는 셰프는 레시피대로 비슷한 음식을 만들 수는 있지만, 고객의 요구에 따라 레시피가 바뀌는 경우 재료의 특성이나 조리방법을 추가적으로 확인해 보아야하기 때문에 요리하는 도중에 실시간으로 대응하기 어렵다.
이처럼 같은 음식을 만들 때에도 최종 결과물은 비슷할 수 있지만, 요리과정에서의 차이는 존재하게 된다. BIM도 고객의 의견을 실시간으로 반영하여 음식을 만들 수 있는 셰프처럼 건물에 대한 해법을 최적화 할 수 있는 설계사 또는 시공사의 엔지니어가 아닌 BIM만 외주 처리하는 전문업체가 작성을 한다면 작업과정에서 발생되는 건축주의 의견이나 기술적인 내용이 반영된 최적화 작업에 대응하기에는 어려움이 발생하기 마련이다. 만약 BIM 전문업체에 작성을 의뢰할 수밖에 없는 경우라면 설계사, 시공사, 건축주의 의견이 정확하게 반영되고, 의사결정이 늦어지지 않도록 프로젝트에 참여하는 전체의 긴밀한 협력 프로세스가 필요할 것이다.
BIM은 최종 결과물을 작성하는 것만이 목적이 아니라 작성하는 과정에서 발생되는 문제를 해결하는 것이 중요하기 때문에, 건축주의 의견을 반영하고, 위험요소를 사전에 파악할 수 있는 건축전문가가 필요할 것이다.
BIM 작성주체는 모델링 전문업체가 아닌 기술적인 내용을 반영할 수 있는 설계사와 시공사가 직접하는 것이 건축주뿐만 아니라 건축사업에 참여하는 모든 주체에게 더 많은 도움이 되니 반드시 설계사와 시공사에서 직접 작성해 달라고 주문하는 것이 바람직하다.
TIP29. BIM의 결과물이 아닌 과정을 보여 달라고 하라
우리는 음식을 선택할 때, ‘여기는 소문난 음식점이니까 맛있겠지?’, ‘이 음식은 비싸니까 당연히 맛있겠지?’라는 생각을 할 때가 있다. 맛있는 경우도 있었지만 그렇지 않았던 경험도 있었을 것이다. 각자의 입맛이 다르고 내가 원하는 맛이 다르기 때문에 모두가 맛있거나 모두가 맛없는 경우는 적을 것이다.
그렇다면 내가 맛있게 먹은 음식은 어떻게 만들었을까? 신선한 재료를 사용해서 만들었을까?, 혹시 유통기한이 지난 재료를 사용하지 않았을까? 내가 싫어하는 재료가 음식에 들어가지는 않았을까? 완성된 음식을 보고 예상을 할 수는 있겠지만 음식을 조리하는 과정을 모르고 무슨 재료를 사용했는지, 어떻게 만들어지는지는 알 수 없을 것이다.
하지만 그 요리를 만드는 조리과정을 옆에서 본다면 신선한 재료를 사용할 것이고, 셰프에게 내가 싫어하는 재료는 빼달라고도 할 수 있다. 이렇게 사전에 체크하고, 과정에 개입한다면 내가 원하는 음식을 더 좋은 재료로 더 합리적인 비용으로 만들 수 있을 것이다.
즉, 고객은 셰프가 음식을 만드는 과정을 본다면 그 결과물과 과정에 대한 만족도가 매우 높아지게 된다. BIM도 마찬가지이다. 건설산업은 수주산업이며 건축사업은 주문제작 방식이기 때문에 일회성이 강하다. 한번 지어지면 다시 똑같은 건물을 똑같은 방식으로 똑같은 사람이 지을 일이 많지 않다는 얘기이고, 그만큼 예측하기 어려운 리스크도 발생될 수 있다. 그래서 더욱 과정의 관리가 중요하다.
따라서 BIM모델을 작성하는 과정에 건축주가 참여한다면, 설계사 및 시공사와 함께 소통하며 설계 및 시공 단계에서 발생되는 문제를 신속히 확인할 수 있고, 건축주의 의사결정이 빨라지는 등 문제해결을 위한 대응을 빨리 할 수 있게 된다.
또한 건축주가 과정에 참여하므로 신속한 의사결정을 통한 적용 공법 및 재료, 비용 등을 파악할 수 있게 되어, 설계 및 시공의 품질향상뿐만 아니라 리스크 요소의 사전파악, 투명한 사업관리가 가능해 질 것이다. 만약 과정에 참여하지 않고 최종 결과물만 요구한다면 단계별 발생되는 문제를 사전에 파악하지 못하고, 의도와 다른 최종 결과물에 대한 추가 작업으로 효율성이 떨어지고, 비용 또한 증가하게 될 것이다. 결과물만 요구하는 건축주가 아닌 단계별 문제에 대하여 참여자들과 함께 의견을 나눌 수 있도록 설계 및 시공단계에서 “BIM이 활용되는 과정을 보여 달라”고 하라.
TIP30. BIM을 통해 공간을 미리 보여 달라고 하라
건물은 궁극적으로 사람이 생활하고 활동하는 공간을 필요로 한다. 이것이 창조적 작업이라고 하는 예술 작품과의 차이이기도 하다.
예를 들어 집을 구한다고 가정해보자. 집을 구하기 위해 부동산에 방문할 것이고 그전에 홈페이지를 통해 여러 집들의 내부를 사진으로 확인한 후 선택해 둔 집들을 부동산을 통해 방문할 것이다. 만약 마음에 드는 집을 발견하면 내가 가지고 있는 가구가 방에 들어가는지, 가구의 배치가 잘 어울리는지, 생활 할 수 있는 공간이 충분한지 등에 대한 것들을 사전에 확인해보고 싶을 것이다. 이때 집을 직접 방문해서 직접 보면 모든 것이 명화해지지만 도면이나 사진만으로는 판단이 어려울 것이다.
만약 약간의 전문성을 가진 사람이라면 도면을 보고 집의 구조를 확인하고 3차원의 이미지를 상상해 봄으로써, 사전에 조금이나마 파악할 수 있겠지만, 일반적으로 도면 파악도 쉽지 않고 사진만으로 규모를 파악하는 것은 대부분의 건축주들이 전문가에 비해 부족할 것이다.
한 대형 건축사업의 계획설계단계에서 BIM으로 공간을 구성하여 건축주에게 제안하였을 때의 일이다. 계획도면을 모델링 한 공간을 사람과 스케일을 인지할 수 있는 객체들로 대형 스크린과 VR(가상현실)장비를 통해 건축주에게 설명해주니, ‘아! 여기가 생각보다 많이 작네?’, ‘이 공간이 이렇게 큰 거야?’, ‘여긴 내 생각보다 너무 낮아’라는 말을 하며 연신 건축주가 생각한 것과 건물이 많이 다르다고 하였다.
비전문가인 건축주는 미완성의 2D 캐드도면으로 늘 보고를 받으며 건물속의 공간을 상상으로 이해했다. 3D로 확인하니 훨씬 더 자세하게 공간을 이해하게 되고, 요구사항이 많아지고 빠르고 정확하게 의사결정을 할 수 있게 되었다. 도면의 이해도가 서로 다른 상황에서는 건축주와 전문가의 머릿속에 상상되는 모델이 서로 다를 수밖에 없다. 상상이 아닌 하나의 모델을 같이 보며 이야기 할 수 있다면 의미 전달도 쉽고, 이해도 빨라 의사결정에 도움이 될 것이다.
이렇듯이 3차원 모델을 활용한다면 전문가가 아니더라도 공간과 스케일을 이해하는데 좀 더 효율적이다. BIM설계에서 가장 기본적으로 생성되는 산출물인 3차원 모델을 활용하고, 3차원 모델에 추가적으로 여러 정보들을 담는다면 더욱 고차원적인 BIM을 활용할 수 있을 것이다. 이제 공간의 실제감과 스케일감을 느낄 수 있도록 BIM을 통해 만들어진 가상의 공간을 직접 눈으로 확인하라.
TIP31. BIM을 통해 공사비를 보여 달라고 하라
공사비는 건축공사를 시행함에 있어 매우 중요한 요소 중 하나이다. 그렇기 때문에 수시로 공사비에 대한 정보를 요구하기도 하고, 2차, 3차의 대안검토를 하게 된다.
BIM의 장점 중 하나는 모델 객체의 실시간 면적, 체적, 개수 등의 데이터를 활용하여 수량을 산출하는 것이다. 산출된 수량에 비용 정보를 입력하면 빠른 시간 내에 공사비에 관한 정보를 얻을 수 있다.
BIM을 활용하여 신속하게 공사비관리를 하게 되면 현 시점의 공사비뿐만 아니라 대안에 따른 공사비 예측을 통해 최적화된 공사비 계획과 집행이 가능해 진다. 공사비 산정의 틀을 정해놓고 대안의 변경이나 설계변경 시 금액의 추이 등을 보고 받으면 공사비 변동에 대한 의사결정이 쉬워지고 빨라지게 된다.
또한, BIM데이터를 활용해서 수량을 확인하게 되면 기존의 방식보다 훨씬 더 명확하고 투명하게 수량에 대한 검증이 가능하다. 기존에는 엑셀표를 보고 수량을 확인하기 위하여 도면을 확인하고, 그 도면에서 치수를 재고, 계산기를 두드리는 작업을 반복해야 하지만 BIM모델은 해당 부위를 클릭(Click)하는 것만으로 면적, 체적, 길이 등의 정보를 확인 가능해서 수량을 검증하는데도 매우 편리하다.
이처럼 BIM은 시공계획 물량을 확인할 수 있는 장점뿐 아니라 계획 대비 실제 사용된 공사비를 비교하고 앞으로 소요될 비용을 예측 및 추적할 수 있어 전체적인 공사비관리가 좀 더 효율적으로 되는 장점이 있다. BIM을 선택한 건축주라면 현재 해당 공사에서 사용되고 있는 비용을 보여 달라고 하라.
TIP32. 신속한 의사결정을 통해 BIM의 가치를 증대시켜라
공사가 지연되거나, 변경이 발생되거나 하는 경우에 적지 않은 수가 건축주의 의사결정 지연 때문이 경우가 있다. 그것이 꼭 건축주만의 책임인가? 반드시 그렇지만은 않다. 건축주가 의사결정을 내릴 수 있도록 건설전문가들이 정확하게 상황을 설명하고 납득 되도록 보여주지 못하기 때문이기도 하다. 전문가가 아닌 건축주는 전문가들의 언어와 방식으로 설명하면 이해가 어려워서 상황에 대한 문제 자체를 인식하지 못하는 경우도 발생할 수 있다.
건물을 짓기 전이나 건물을 짓는 도중이라도 오류가 발생되면 건축주의 의견이 필요한데, 건설전문가가 아닌 건축주라면, 설계사와 시공사가 말하는 오류를 다르게 이해하거나 서로 다른 3차원의 형상을 머릿속에 상상하게 될 것이다. 이러한 태도의 차이는 건축주가 의사결정을 함에 있어 어려움을 발생시키게 되고, 이는 잦은 설계변경의 원인이 될 뿐만 아니라 시공의 지연 및 납품, 준공기간의 준수 등에 영향을 미치게 되며, 무리한 시공으로 인한 안전사고의 발생, 품질저하라는 문제가 발생될 수 있다. 나아가 의도와는 다르게 최종결과물에서 차이가 발생할 수도 있게 될 것이다.
이러한 문제의 최소화를 위해서는 건축주의 빠르고 정확한 결정을 위한 BIM과 같은 도구가 필요하며, 건축주도 설계사 및 시공사가 BIM 모델을 작성하면서 건물의 디자인 변경이나 오류사항, 자재 재고부족으로 인한 변경 등에 대한 문제가 발생 되었을 때, 건축주는 빠른 의사결정을 내려 주어야 빠른 대응을 유도할 수 있을 것이다. 빠르고 정확한 의사결정으로 인해 품질의 향상, 안정적인 이행, 계획준수 등의 효과는 오롯이 건축주의 혜택으로 돌아간다.
설계사와 시공사에게 공간 구성, 공사비를 보여 달라 요구하고, 그것을 과정상에서 확인했다면 건축주는 신속하게 의사결정을 해서 BIM의 가치를 증대시키고 궁극적으로 해당 사업에 도움이 되게 하자.
