최근 국내 건축시장에서는 건설프로젝트 생애주기 전반에 걸쳐 생산되는 정보를 3D 모델 기반으로 관리하는 BIM에 대한 관심이 높아지고 있다. 국가적으로도 그에 따른 정책, 기술개발의 진행과 함께, BIM을 이용한 설계기준이 제도화 되고 있다. 그러나 BIM 소프트웨어(Revit Architecture)를 이용한 2D 설계도면 작성과 관련해서는 기존의 CAD와 같은 수준의 실시설계도면 작성이 어려운 것으로 인식되고 있다. 기존 연구에 따르면, BIM 소프트웨어가 가지고 있는 문제점으로는 시공수준의 접합상세가 나오지 않는다는 문제점과 효과적으로 상세를 더할 수 있는 모델링 기능이 부족하다는 문제점이 지적되고 있다. 이에 본 연구에서는 BIM 소프트웨어를 사용하여 현재 납품되고 있는 2D 실시설계도면 수준의 도면작성과 출력가능 여부를 검증하고자 한다. 이를 위해 설계기본요소를 분석하고, 단면상 세도를 사례로 BIM 소프트웨어에 제공되는 기능을 사용해 기존 CAD로 작성한 실시설계도면과 동일한 수준의 도면작성과 출력이 가능함을 검증하였다.
제주특별자치도는 2005년 1월 27일 정부로부터 세계평화의 섬으로 지정을 받았고, 2007년 7월 세계보건기구(WHO)에서 안전도시로 인증을 받았다. 최근 몇 년 동안 제주에서 발생한 각종 산업재해를 보면, 세계평화의 섬과 국제안전도시와는 어울리지 않는 안전사고가 많이 발생하고 있다. 특히 건설현장에서는 미숙련자가 늘어나면서 후진국형의 안전사고는 계속해서 발생하고 있다. 더불어 제주 지역의 건설현장은 다른 지방과 지역적으로 분리되어 있어서 일정 수준의 근로자를 채용하기가 어렵다. 이로 인하여 건설현장의 안전사고의 위험이 높은 편이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 제주지역 건설현장의 안전관리 수준과 사고발생시 응급처치 현황 등에 대한 실태조사를 실시하여 개선방안을 제시하였다.
최근 건설공사는 초대형화로 단일 공사규모가 복잡해지고 천문학적인 공사비가 소요되는 프로그램 관리 형태의 성격을 지니는 사업이 등장하고 있다. 특히, 대규모 건설사업과 같이 프로그램 수준에서 관리가 절대적으로 필요한 사업은 계획된 일정 및 비용에 대한 전제적인 관리가 필요하다. 하지만 국내의 경우 구체적인 공사지연에 관한 관리기준이 부재한 현실이다. 이에 본 연구에서는 대규모, 장기간 진행되는 프로그램 수준의 대규모 건설사업을 성공적으로 수행하고 공정지연 및 부진사업을 사전에 방지하기 위한 지연관리지수(Delay Management Index, DMI)를 개발하였다. 이를 통해 대규모 복합건설 프로젝트를 대상으로 사례연구를 수행하였으며, 프로그램 수준 건설사업을 위한 지연예방체계를 구축하였다.
현대산업개발은 정몽규 회장이 취임하면서 현재 단순한 시공사가 아닌 세계적인 수준의 경쟁력을 갖춘 부동산 개발 업체 및 인프라 건설 기업으로 도약하기 위해 외형 성장이 아닌 철저히 수익 위주의 사업을 전개하고 있다. 지난해 창립 30주년을 맞이한 현대산업개발의 새로운 전략을 통해 국내 건설사가 나아갈 방향을 가늠해보자.
건설현장에 환경과 관련된 압박요인이 작용한 것은 불과 몇 년 전이었으나 그 강도는 크게 증가하여 실행예산 내에서 공사를 마무리하기 위한 큰 부담요인이 되고 있다. 대부분의 건설 공사는 설계단계에 있어서는 환경문제의 수준을 예상치 못하고 착공에 들어가는 경우가 많다. 분진이나 기타 소음, 진동 등의 환경적 문제는 부지굴착 중이나 시공 중에 그 중요성이 인식된다.(중략)
한라건설(대표 김재영)은 상하수도 처리시설 등의 환경사업, 아파트, 빌라, 주거용 오피스텔 등의 주택사업을 영위하고 있는 종합건설업체로 2001년 현재 국내 시공능력 평가순위 36위업체다. 이와 같은 경험과 능력을 바탕으로 지난해 ESCO사업에 진출한 한라건설은 국내 최초로 아파트 세대 내부까지 ESCO사업을 적용하는 등 ESCO사업의 수준을 끌어올리기 위해 노력하고 있다.
왜 이렇게 높이 지어야 하는가? 그 가장 큰 목적은 초고층 건축물의 건축을 통해 세계와 경쟁하고, 인간의 능력, 즉 현시점의 건축기술 한계에 대한 도전이자 경제, 문화수준의 발산일 것이다. 그런 관점에서 아무도 세계에서 제일 높은 건축물을 대만에 지으리라 생각하지 않았을 것이다.(중략)
도심지 내에서 교통량 증가로 인하여 차선확대가 요구되는 경우, 기존 터널은 증가된 차선만큼 단면을 확대할 필요가 있다. 터널 단면확대 공사로 발생되는 터널주변의 교통정체를 해소하기 위하여 터널 내에 직사각형 단면의 프로텍터를 설치하여 프로텍터 내부로 교통흐름을 유지하기도 한다. 프로텍터를 사용하면 터널 측벽 하부에서 프로텍터와 굴착 면 사이의 공간이 협소하여 록볼트 시공이 불가능할 수도 있다. 본 연구에서는 터널 측벽 하부의 협소한 공간에서 록볼트를 시공하지 않고 숏크리트 두께를 증가시켜 터널의 안정성을 확보하는 방법을 제안하였다. 기존 2차선 재래식 터널을 3차선 및 4차선 NATM터널로 확대 시공할 경우에 대하여 수치해석을 수행하였다. 터널 측벽 하부에 록볼트를 시공한 경우, 록볼트를 시공하지 않은 경우 및 록볼트를 시공하지 않고 숏크리트 두께만 증가시킨 경우에 대하여 터널의 천단변위, 내공변위 및 숏크리트에 발생한 응력을 비교분석하였다. 천단변위 및 상반 내공변위는 차이가 거의 없었으며, 하반 내공변위는 터널 측벽 하부에 록볼트를 시공하지 않은 경우가 록볼트를 시공한 경우보다 최대 1.3mm 크게 발생하였다. 또한 숏크리트에 발생한 휨압축응력은 터널 측벽 하부에 록볼트를 시공하지 않은 경우가 록볼트를 시공한 경우보다 최대 1.3MPa 크게 발생하였다. 록볼트 미시공에 의해 추가 발생된 숏트리트 응력을 감소시키기 위하여 기존 숏트리크 두께의 20%(250mm ${\rightarrow}$ 300mm, 4차선 터널)및 25%(200mm ${\rightarrow}$ 250mm, 3차선 터널)를 추가 시공하면 록볼트를 시공할 경우와 비슷한 응력수준을 나타내는 것으로 분석되었다.
시공단계의 경험 및 지식을 반영한 설계 결과물은 시공 효율성을 향상시키고 설계변경을 최소화하여 프로젝트의 낭비요인 제거와 전체적인 생산성 향상을 가능하게 해준다. 설계자가 설계단계에서 시공단계의 경험 및 지식을 효과적으로 활용하기 위해서는, 설계과정에서 필요한 시공성 지식을 필요한 시점에 활용할 수 있어야 한다. 설계단계에서 시공성 지식의 효과적인 활용을 위한 기존의 접근방법은 체크리스트와 같이 설계단계 별로 활용되는 시공성 지식의 구조화에 초점을 맞추고, 설계의 사결정과정의 기본단위가 되는 액티비티 수준에서 시공성 지식의 활용시점에 대한 고려가 부족하다. 하지만 적절하지 않은 시점에서 고려된 시공성 지식은 설계자에게 불필요한 재작업을 야기해 설계생산성을 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 이러한 비효율적인 정보교환을 최소화하기 위해서는, 설계 프로세스 상에서 정보흐름에 중점을 둔 설계관리를 통해 각 시공성 지식들을 요구하는 설계 액티비티가 무엇인지를 파악해야 한다. 이에 본 연구는 Dependency Structure Matrix(DSM)를 이용하여 설계의사결정과정의 기본단위가 되는 설계 익티비티와 설계과정에서 고려해야 하는 시공성 지식간의 상호관계를 고려한 정보흐름기반의 설계프로세스관리를 제안한다. 이는 설계프로세스관리를 설계단계에서의 단순한 설계검토보다 한 단계 높은, 건설프로젝트 전 과정과 연계된 포괄적인 관리활동으로 발전시켜 건설생산합리화에 크게 기여할 수 있으리라 예상된다.
국내 외 건설공사에서 건물의 전 생애주기 동안에 발생되는 정보의 관리 및 통합이 가능한 BIM 적용이 활발해지고 있다. BIM을 시공단계에 활용할 경우 공기단축, 재시공 감소, 협업능력 향상 등의 효과가 있다. 그러나 국내 BIM 지침서 정의수준 부족, 설계 기준의 미비 때문에 시공단계에 BIM을 적용하는데 한계가 있다. 특히, 설계 단계에 비해 시공단계에서는 MEP 분야는 그 중요성이 훨씬 커진다. 따라서 본 연구는 시공단계의 MEP 분야에서 BIM활용도를 높이기 위하여, 시공 BIM MEP 모델 요구조건 체크리스트를 개발하였다. 체크리스트 개발을 위하여 국내 외 BIM 지침서 및 시공 BIM이 적용된 민간 공공 공사의 사례를 분석하였다. 지침서 및 사례를 토대로 작성객체 31개, 속성기준 31개, 총 62개의 시공 BIM 모델 요구조건을 도출하였다. 도출한 62개의 요구조건을 활용목적과 필요사항으로 구분하여 시공 BIM MEP모델 요구조건 체크리스트를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 체크리스트를 실무에서 활용한다면 시공단계 MEP BIM 모델의 활용도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한 학문적인 측면에서 시공단계 BIM 모델의 표준화된 지침서 개발에 활용될 기초연구로서 의미가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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