2016년, 디에이건축은 4차산업에 대응하고 건축 설계의 효율성 및 생산성 향상, 설계정보의 정합성 향상을 위해 디지털 설계 전문가 조직을 만들었습니다. 8년 동안 끊임없이 성장하여 최근 3년 국내 계약 BIM 프로젝트 실적 1위 조직으로 성장하며 디에이건축의 차별화된 경쟁력으로 자리 잡았습니다.

2023년 현재, 건설 전 과정을 디지털화하여 스마트 건설을 실현시키고자 하는 현 국토교통부의 정책 방향에 발맞추어 'Digital Transformation Lab(이하 DXLab)'으로 이름을 바꾸고, 건축설계정보·시공정보·건축설계사 정보 활용 관리를 통한 건설 정보의 디지털 전환에 힘쓰고 있습니다. DXLab은 건축 설계에서 BIM의 보편적인 활용을 목표로, 시공책임형 BIM 데이터 구축, BIM Design, small- BIM Project, BIM 연구개발, BIM 기술지원 등 다양한 영역에서 역량을 발휘하고 있습니다.

DXLab의 정미식 소장님을 만나, 요즘 DXLab의 이야기를 들어보았습니다.

Q. 요즘 특별한 프로젝트를 하고 계신다고 들었습니다. 어떤 프로젝트인가요?

지난달 말에 ‘평택고덕 A58블럭 공동주택 신축공사 프로젝트’의 현장에서 OSC-PC 공동주택 현장 시연회가 있었어요. ‘평택고덕 A58블럭 공동주택 신축공사 프로젝트’는 OSC연구단이 추진하는 국책 연구과제인 ‘OSC 기반 공동주택 생산시스템 혁신 기술 개발’ 사업의 실증사업단지로, 아파트 107동 1개 동의 지상부터 옥탑까지 모두 PC공법 기술이 적용되었습니다. 저희는 원설계사가 RC공법으로 계획한 설계안을 PC공법으로 변경하는 설계를 진행했어요.

PC공법이란 OSC(Off-Site Construction, 탈현장)공법 중 하나로 프리캐스트 콘크리트(Pre-cast Concrete)라고 기둥, 보, 슬라브, 벽체 등의 구조 부재를 공장에서 제작하고 현장에서 조립하는 방식입니다. 일반적으로 알고 있는 거푸집에 콘크리트를 타설하는 RC공법에 비해 PC공법은 현장작업이 최소화되기 때문에 안전사고 감소, 공사기간 단축, 품질 향상 등 장점이 많아 앞으로 나아가야 하는 방향으로 보고 있어요. 

Q. PC공동주택과 BIM 설계는 어떤 관계가 있을까요? 그리고 이번 국책연구과제 참여는 어떤 의미가 있나요?

PC공법의 부재는 공장 제작 후 현장에서 조립하는 방식으로 제작의 오차가 없도록 설계하는 일이 더욱 중요합니다. 따라서 BIM으로 모델링하여 설계의 오류나 부재의 누락이 없는지 다각도로 검토 후 설계안대로 정확하게 공장에서 제작하게 되면 재작업 등의 리스크를 사전에 제거할 수 있습니다. 또한 제작된 부재의 운반 및 시공 일정도 시뮬레이션하여 공사 진행의 오차를 줄이는 것도 가능합니다.

이번 국책 연구과제의 성과라고 하면 PC 표준설계도면을 들 수 있습니다. 연구의 실증단지인 평택고덕 A58블럭의 107동을 RC구조에서 PC구조로 변경하는 설계를 하는데, 최근에 설계된 어떤 사례도 찾을 수가 없었습니다. 찾은 자료라고는 90년대에 작성된 청사진 도면뿐이었고 그마저도 최근의 설계방식과 달라 참고할 수 있는 것이 많지 않았습니다. 또한 PC전문업체들도 친절하지 않아 설계에 필요한 자료를 구하기 힘들었습니다. 이유를 찾아보니 지금까지 설계단계에서 PC공법 부분은 설계사가 설계를 진행하지 않았습니다. 실시설계 도면에도 PC구조 부분은 클라우드 마크 혹은 해치로 처리하여 시공단계로 넘기고, 시공단계에는 PC전문업체가 그린 도면으로 시공하는 것이 관례적이었습니다. 이번 연구의 결과로 PC공동주택 설계에 필요한 단열, 방수, 방화 등의 상세계획을 진행했으며 PC공법의 설계를 시공단계에서 실시설계단계로 가져와 설계사가 진행할 수 있도록 설계 주체의 변경을 얘기했고, 설계사가 PC구조 실시설계 도면을 작성할 때 참고할 수 있는 PC표준설계도면까지 작성하게 되었습니다. 실증사업을 통해 설계사에서 PC공법을 직접 설계하고 도면을 작성하게 된다면 PC공법이 더욱 활성화되는 계기가 되지 않을까 생각합니다. 

Q. 회사 내부적으로는 small-BIM으로 활약하고 있습니다. 하지만 small-BIM이 통용되는 표현이 아닌 것 같아요. 어떤 프로젝트를 small-BIM이라고 하나요?

맞아요. small-BIM이 대외적으로 통용되는 표현은 아닙니다. 처음 디지털디자인랩이 생기고 나서 공동주택을 주력으로 하는 본부와 회의를 하다가 나온 표현이었는데, 공동주택을 BIM으로 모델링하여 검토한다고 했을 때 효율적인 방법이 어떤게 있을까 고민했고, 공동주택은 지하주차장과 주동저층부의  오류가 잦으니 그 부분의 구조 모델 구축을 해서 오류를 잡아내도 정합성이 많이 좋아질 수 있겠다하여 프로젝트를 진행하게 됬습니다. 단지 전체를 모델링하는 Full-BIM과는 성격이 다른 프로젝트로 어떻게 구분해서 불러야하는지 논의를 하다가 만들어진 이름으로 알고 있어요.

그러니까 small-BIM은 건축물의 전체가 아닌 오류가 많이 발생하는 부분, 그리고 구조 부재만을 대상으로 데이터를 구축하고 오류를 검토하는 프로젝트입니다. 공동주택으로 말하면 지하부터 지상 주동 저층부까지가 되고, 일반건축으로는 전체 모델링을 구축할 때도 있습니다. 프로젝트의 특성에 따라 범위가 변경된다고 보시면 될 것 같아요. 설계 도면을 기반으로 그 구간의 구조 부재를 전부 다 모델링하고 검토하는 거죠. 상이, 누락, 간섭, 시공성, 검토요청 이렇게 다섯 가지 항목으로 분류해서 검토보고서를 작성하고 설계팀에게 전달하면, 설계팀은 검토사항에 대해 답변을 작성하고 도면을 수정하는 과정을 여러 번 반복해서 설계도서의 정합성을 높이고 있습니다. 

내년도부터는 디에이건축 설계도서의 정합성과 안전성을 더욱 높이기 위해서, TQC센터와 연계해 설계도면 QC(Quality Control) 과정에서의 small-BIM이 필수화됩니다. 지금까지도 많은 프로젝트들을 그렇게 진행해왔지만, 모든 설계도서 납품 전 이런 절차를 필수화하면서 디에이건축의 기본적인 설계도서의 품질이 향상될 것으로 기대됩니다.

Q. 디지털 설계가 특별하게 활약할 수 있는 또 다른 분야가 있다면 어떤 것들이 있을까요?

건축설계를 보조하기 위한 프로그램 개발을 진행하고 있습니다. 디에이건축 사내에서도 많은 팀이 사용하고 있는 ‘Sunflower’가 대표적인데요. 일조 수인한도 만족/불만족을 검토하는 시뮬레이션 프로그램입니다. 기존에는 설계팀에서 계획안을 진행한 뒤 친환경업체게 의뢰하여 검토하고, 불만족부분이 많으면 계획안을 수정하고 또 다시 업체에 의뢰하는 많은 시간이 걸리는 프로세스였는데요. 프로그램 개발로 사내에서 직접 계획안을 검토 및 수정할 수 있게 되어 작업 효율성을 높여주었습니다.

또 ‘문화재수리정보 이력관리 BIM모델 구축’ 프로젝트도 진행했었습니다. 문화재의 부재들을 모델링해 부재에다가 정보를 넣는 작업인데, 모델 구축과 정보관리 측면에서 중요한 프로젝트였어요. '대구 북지장사 지장전', '경북 영천 숭렬당', '경북 영천향교 대성전' 3개의 문화재에 대해 진행했고, 문화재 부재들에 데이터를 넣어서 수리정보 이력을 관리할 수 있는 BIM모델을 구축했습니다. 현대건물과는 달리 모든 부재가 비정형 형태라는 특성이 있어 형태를 구현하기 위해 형상구축 알고리즘을 개발하여 문화재 각 부재의 고유 형상을 생성하였고, BIM을 통한 결구 형상 및 간섭 검토 과정을 거쳐 부재 간 정합성을 확보하였습니다. 부재 1개당 약 3000개 정도의 정보를 입력하고 수정해야했는데 알고리즘을 개발하여 빠른시간에 정확한 정보를 입력할 수 있었습니다. 이렇게 생성한 BIM 모델을 통해 문화재 수리 정보를 관리·활용하게 됩니다. 이외에도 BIM 템플릿 구축, 검토보고서 자동작성, 규모 검토를 자동화 등 다양한 연구도 진행 중입니다. 

Q. 디지털디자인랩으로 처음 시작해서 DXLab이 되기까지 디지털 설계 영역에 대한 많은 고민이 있으셨을 것 같아요. DXLab이 꿈꾸는 미래는 어떤 것인가요?

극단적으로 표현하면 건축설계사무소에, 그러니까 우리 회사에 DXLab같은 BIM을 설계와 시공단계에 적용하는 팀이 없어지는 것이 목표입니다. 대신 각 설계본부 인원에 의해 진행되고 활용되어 자연스럽게 설계 전반에 걸쳐 BIM이 저작도구로 활용되고, 이후 공정으로 건축 설계 정보가 연속되게 활용되는 모습을 바랍니다. 하지만 장기적인 목표이고 단기 및 중기적 첫 번째 목표로는 우리 회사에서 진행하는 설계 프로젝트에 small-BIM을 계기로 폭넓게 BIM데이터를 구축하고 활용하는 것을 시작으로 디에이건축에서 진행하는 모든 설계 프로젝트에 BIM을 일반화시켜 적용하는 것입니다. 

두 번째 목표로는 알고리즘 기반 설계를 진행하고 효율적 BIM데이터를 구축하는 것이 목표입니다. 이는 DXLab이 VPL기반 소프트웨어를 활용해 굉장히 적극적으로 설계관련 디지털 솔루션을 만들어내고 있고 활용하고 있는 부분으로 좀 더 설계 프로세스에 적용되길 바라면서 진행하고 있습니다. 

세 번째는 최근 대두되고 있는 인공지능 설계입니다. 이는 규모 검토 자동화, 디자인단계 인공지능 활용, 갭테크놀로지에 해당하는 업역 확장 등이 있으며 그 시작으론 24년 상반기에 생성형 AI을 활용해 설계에 적용하고 이를 확인하여 각 설계본부에 활용법을 확산시키는 계획이 수립되어 있습니다. 이 때 DXLab은 선행하여 활용성에 대한 기획연구를 진행하고 이후 각 설계본부에 확산 시 프롬프트 엔지니어가 되어 기술 컨설팅까지 진행하는 것을 염두하고 있습니다. 

그리고 결정적으론 굉장히 다양하고 복잡한 프로세스를 통해 진행되는 건축설계 업무가 조금 더 효율적으로 체질이 변화되길 목표로 하고 있습니다. 그리고 그때까지 ‘친절과 겸손’을 슬로건으로 DXLab은 우리 회사 디지털 전환과 동종업계 BIM 및 건설IT기술 첨단에 위치하여 업계를 리딩할 수 있도록 최선의 노력을 다하려고 하고 있습니다.

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