지금은 BIM 시대 (토목 엔지니어에게 BIM이 갖는 의미)

오토캐드를 대학교 1학년이었던 1993년에 컴퓨터 동아리에서 처음 접한 후 내 인생에서 가장 중요한 의미를 지니게 되었습니다. 지난 2008년과 2010년에는 캐드앤그래픽스의 초대를 받아 C&G TV에 출연했습니다. 영광스러운 자리에 대단한 분들과 함께 할 수 있어서 더욱 행복한 시간이었습니다. 2010년에는 AutoCAD 2011 출시와 더불어 Autodesk 코리아와 함께 자리를 했고, 특히 저는 “AutoCAD 2011의 결정판 Point Cloud”라는 주제로 참여했습니다. 방송 준비를 위해 자료를 만들던 중, 사전 질문을 받아 방송 내용을 보충할 기회가 생겨 훑어 보았는데, 인천 공항 공사에서 근무하는 한 엔지니어의 질문이었습니다. 핵심 질문은 이랬습니다.

 

건설업계에서 BIM이 화두가 되어 있습니다.

1. BIM과 연계한 AutoCAD의 활용 방법에 대해 여쭤 봅니다.

2. 향후 (언제쯤일지는 모르지만) BIM이 업계의 주류가 될 경우 AutoCAD의 향후 개발 방향은 어떻게 될까요?

 

2010년에는 우리나라에서 BIM 관련 자료가 전무후무했고 건설 업계 전반에 걸쳐 BIM은 매우 생소한 개념이었습니다. 저는 오토캐드로 이름이 알려지면서 여기저기 좋은 분들을 만날 기회가 많았고 덕분에 2007년쯤 BIM이라는 개념을 처음 접했습니다. 물론 처음에는 저도 무슨 말인지 몰라 혼란스러웠습니다. 개념 이해도 쉽지 않았지만 이해가 된다고 해도 실제로 도입하기 위해서는 난관도 많고 기술적인 문제도 있어 현실성이 매우 떨어져 보였기 때문이기도 합니다.

 

혼자서 공부하던 당시와는 달리 지금은 모든 설계 업체들이 BIM으로 인해 난리법석입니다. 어떤 업체는 내부에 BIM 전담 조직을 신설하기도 하고, 또 어떤 업체는 아예 포기하고 외주 업체를 찾기도 합니다. 내부 직원을 양성하는 것이 그리 쉽지 않기 때문일 것입니다. 양성하는데 소요되는 시간과 비용을 감안하면 외주가 단기적으로는 불가피한 선택일지도 모릅니다. 하지만 언제까지 그렇게 할 수는 없을 것입니다.

 

2010년 당시 방송 중에는 위 질문에 대해 답변할 기회가 없어 이곳 지면을 통해 답변을 올리고자 합니다. 부디 질문하신 분에게도 전달이 되길 희망합니다. 우선 간단한 답변부터 댓글처럼 해봅니다.

 

1. BIM과 연계하고자 한다면 AutoCAD만으로는 부족합니다. AutoCAD는 BIM만을 위한 프로그램이 아닙니다. 모든 산업 분야를 아우르는 범용 설계 소프트웨어입니다.

2. BIM이 도대체 언제 업계의 주류가 될지 모르겠다고 하셨는데 지금 당장이라도 시급히 주류가 되어야 합니다만, 어쨌든 그럴 경우 AutoCAD의 개발 방향은 BIM만으로 영향을 받는 일은 거의 없을 것입니다. 다시 한 번 강조하지만 AutoCAD는 BIM만을 위한 프로그램이 아니라 모든 산업 분야를 아우르는 범용 설계 소프트웨어입니다. AutoCAD만으로 BIM을 구현하려고 하니 문제가 많아 BIM을 위해 특화된 것이 바로 Civil3D와 Revit입니다. BIM을 구현하고자 한다면 당연히 Civil3D나 Revit을 사용해야 합니다.

 

BIM에 대해 좀 더 자세히 설명하자면, 건설 업계에서는 바야흐로 BIM (Building Information Modeling)이 대세입니다. 미국 등 선진국과 비교하면 한참이나 늦었지만 이제라도 세계 수준으로 도약하기 위해 모든 업계에 비상이 걸렸습니다. 사실 비상은 걸렸지만 2010년 당시에는 연구와 세미나 위주의 수준이라 갈 길이 멀었다는 느낌을 지울 수가 없었습니다. 슬프게도 BIM은 건설업계 전체의 거품 제거나 구조조정과 깊은 관련이 있습니다. 따라서 BIM이 주류가 되기 위한 속도는 그만큼 더딜 수밖에 없을 것입니다. 많은 피와 눈물을 봐야 하기 때문이고, 한꺼번에 동시에 진행되는데 대한 혼란스러움을 시간으로 경감시켜야 하기 때문입니다.

 

그럼 도대체 BIM이 뭘까요? 안타깝게도 지금 이순간 이 용어를 처음 접하는 사람들도 많이 있을 것이고, 동시에 이 글 조차도 접하지 못하는 사람들도 수없이 많을 것입니다. 안다고 하는 사람들도 오해하거나 잘못 알고 있는 분들도 많습니다. 사실 BIM은 태생적으로 한계를 지닌 용어였습니다. 용어에 건물을 뜻하는 Building이 포함되어 건축 분야에서 만들어졌고 사용되어온 용어이기 때문입니다. 따라서 BIM이라는 용어를 접한 사람들 중에 토목 분야에 종사하는 사람들은 관계없다고 무시해왔던 것도 분명한 사실입니다. 태생적으로 건축에서 비롯된 것은 건물에 적용하고 효과를 얻기가 그만큼 쉬웠기 때문입니다.

 

여기서 잠깐, 건축과 토목을 구별하지 못하는 사람들이 많아 조금 덧붙이자면, 건축과 토목의 가장 큰 차이점은 발주처라고 보면 됩니다. 토목의 발주처는 정부나 공공기관이 대부분이고, 건축의 발주처는 대부분이 민간 기업입니다. 아파트의 경우 정부의 신도시 정책 등으로 부지를 선정하지만 결국 민간 기업들이 자신들만의 브랜드로 아파트를 건설해서 시민들에게 직접 분양을 하므로 건축입니다. 즉, 토목은 아파트나 건물, 그리고 집을 짓지 않습니다. 토목은 정부 주도의 기반 시설, 즉 인프라스트럭쳐(Infrastructure)를 담당합니다. 교량, 도로, 항만, 공항, 댐, 하천, 상하수도, 토질 및 기초, 지중 구조물 등이 주요 분야인데, 쉽게 말하자면, 토목이 도로나 상하수도를 건설해야만 건축이 그곳에 건물을 세울 수가 있는 것입니다. 모든 산업의 기반이 되는 시설물들을 토목이 담당합니다.

 

 

다시 본론으로 돌아가서, 건축과 시공분야에서 비롯된 개념이지만 건설업계 전반에 적용하기에 무리가 없어 용어를 변경시키지 않고 그대로 토목에서도 받아들인 개념이란 것입니다. 별도로 CIM이라고 해서 Building 대신 Civil을 넣어 토목용 BIM이라는 개념을 사용하기도 합니다만 사실 큰 의미는 없고 동일한 개념입니다. 그렇다면 토목에서의 BIM이란 무엇을 의미할까요? 이에 대해 Adam Strafaci (Senior industry marketing manager, Civil Engineering, Autodesk)라는 사람의 글 (What does BIM mean for civil engineers?)을 인용하고 빌어서 설명하고자 합니다. 

 

BIM을 건축에만 국한시키지 않고 거시적으로 건설업계 전체에 적용시키기 위해 일반적으로 정의하자면 그 핵심은 바로 생산성 (Productivity)과 효율성 (Efficiency) 입니다. 다음 그래프를 참고해 보겠습니다.

BIM-1

위 그림은 기존 방식으로 설계와 시공을 진행했을 경우 도면 작성과 연관 지어 나타낸 것입니다. 설계의 과정이라는 것이 결국 시간이 갈수록 구체화하고 상세화 해가는 과정이므로 3번 곡선이 설계 단계에서 증가하는 것이고, 시공이 시작되면 시공 도면 (Shop drawing)을 준비하고 각종 자재를 선택해서 장단점과 가격 경쟁력 등을 따지는 등 급격히 증가하지만 실제로 시공이 시작되면 도면 작업은 마무리가 되어 급감하게 되는 것입니다.

 

1번 곡선의 경우, 초기의 스케치 단계의 설계에서 단 하나의 요소만 변경되어도 전체의 공사 금액에 미치는 영향이 대단히 크지만 구체화된 설계에서는 공사 금액에 대한 영향이 감소하게 됩니다. 쉽게 말하면, 하나의 공법을 선정하기 위해 여러 가지 대안과 비교, 분석을 하는 단계에서는 어떤 공법을 선정하느냐에 따라 전체 공사 금액이 달라지지만, 일단 공법이 선정되면 그 다음부터는 공사 금액이 크게 바뀌는 일은 점점 감소하게 된다는 취지로 이해하면 됩니다.

 

2번 곡선의 경우, 설계 변경에 따른 비용 지출을 나타낸 것인데, 초기에 대략적인 설계에서는 설계 변경이 이루어져도 전체 설계에 대한 영향이 별로 크지 않지만, 설계가 구체화되고 이미 완료된 상태에서는 설계 변경에 따른 비용과 투입 인력 및 시간이 크게 증가하게 됩니다. 초기에 도면이 서너 장인 상태에서의 설계 변경과 마지막 단계에서 도면이 100장인 상태에서의 설계 변경을 생각해보면 그 차이를 쉽게 알 수 있을 것입니다.

 

하지만 BIM이 도입될 경우의 그래프를 확인해 보겠습니다.

BIM-2

1번에서 3번까지 기존의 곡선 위에 4번의 BIM의 업무 흐름을 추가한 그래프입니다. BIM의 강력함을 단적으로 설명해주는 매우 효과적이고 중요한 그래프입니다. 글쓴이인 Adam Strafaci에 따르면, Civil3D나 Revit을 설계에 적용할 경우 4번 그래프와 같이 초기 설계 단계에서 이미 막대한 시간과 비용을 투자해서 설계를 진행하고 완료했다면 그 다음의 시공 문서, 시공 단계, 사용 단계에서는 모든 시간과 인력 투입에 따른 비용 지출이 현저히 감소되어 변경에 따른 위험 부담도 사라지게 된다고 합니다. 설계 단계에서 모든 것이 끝나고 변경, 관리, 위험 요소 확인 등이 이미 확인되어 처리되기 때문에 모든 작업이 끝이 난다고 해도 과언이 아닙니다.

 

쉽게 말하자면, 기존의 방식대로 도로의 토목 설계를 진행할 경우, 도로의 선형이 결정되는데 수많은 시간과 비용이 소요되고 그 후 평면, 종단, 횡단, 상세도 등의 설계가 진행되고 마지막 단계에서 다시 선형이 바뀌었다면 완전히 처음부터 다시 설계되고 검토되어야 합니다. 내역 산출도 마찬가지로 처음부터 다시 해야 합니다. 이와 같은 비합리적인 방식으로 인해 시공 단계에서 변경된 선형이 제대로 반영되지 않아 설계 변경이 추가로 다시 필요하게 되는 경우도 있습니다. 사람이 일일이 모든 도면의 변경 여부를 검토해야 하기 때문입니다.

 

하지만 Civil3D를 이용하여 작업을 할 경우, 모든 작업을 Civil3D로 하고 모든 설계와 관련된 공학적인 입력 값들을 입력해 두면, 마지막 단계에서 선형이 바뀌어도 선형만 수정해주면 모든 데이터들이 연동되어 자동으로 수정되고 평면, 종단, 횡단 등을 따로 수정하지 않아도 되고 마우스로 몇 번 클릭하면 새롭게 도면이 작성됩니다. 내역 산출 역시 동시에 자동으로 수정됩니다. 따라서 초기에 입력할 때 이미 모든 작업이 완료된다고 생각하면 됩니다. 물론 단순하게 설명하기 위한 것일 뿐 여기에 추가로 다양한 정보가 입력될 것입니다. 왜냐하면 BIM에서 가장 중요한 것은 바로 '정보'이기 때문입니다.

 

이것이 바로 토목에서 받아들이고 생각하고 있는 BIM입니다. 거꾸로 말하면, BIM을 구현하고 싶다면 Civil3D과 Revit을 사용하라는 것입니다. 그것도 아주 제대로 사용해야 합니다. 지금 현재 토목 분야에서의 BIM은 도입 초기 단계라 볼 수 있는데, 혹시 Civil3D로 작업을 하는 사용자들이라 하더라도 많은 불편함을 감수해야 합니다. 왜냐하면, 대한민국의 도면 표준이 세계의 도면 표준과 대단히 거리가 멀기 때문입니다. Civil3D 내의 모든 블록과 심볼, 그리고 도면 템플릿 등은 세계 표준을 근간으로 하고 있습니다. 그러니 우리나라에서 이 프로그램을 사용해서 도면을 납품하고자 한다면 국내 도면 표준으로의 변환 단계를 하나 더 거쳐야 하고, Civil3D 내의 수많은 블록과 심볼들 중에서 사용할 수 있는 것이 아무것도 없다는 것이 문제입니다. 결국 Civil3D를 사용하면 더 귀찮아진다고 생각을 할 수밖에 없는 시스템인 것입니다. 그렇지 않아도 몇 달째 야근 중인 사용자들에게 BIM이 무슨 의미가 있으며 Civil3D가 무슨 의미가 있겠습니까.

 

BIM이 건설 업계 전반에 제대로 도입되기 위해서는 몇 가지 시급한 개선 사항이 반영되어야 합니다.

 

첫째, 국가와 정부 차원의 변화가 필요합니다. 당장 내일부터라도 도면 표준을 세계 표준과 맞추고 Revit이나 Civil3D로 작업한 도면으로 납품할 경우 별 다른 추가 작업이 필요 없도록 유도해야 할 것입니다.

 

둘째, 범 국가 차원에서 변화에 따른 혼란을 준비해야 합니다. 이러한 변화가 시작되면 필자가 서두에서 밝혔듯이 우리는 수많은 피와 눈물을 봐야 합니다. 뼈를 깎는 고통으로 건설 업계 전반의 구조조정을 바라봐야 할 것입니다. 국가와 정부가 이를 무시하고 진행하면 사회적 혼란과 갈등만이 초래될 것입니다. 

무슨 말이냐 하면, Civil3D나 Revit에 능숙한 엔지니어 한 사람이면 모든 작업이 완료될 수 있기 때문에 산업 전반에 걸쳐 많은 인원들이 감축될 것이라는 얘기입니다. 곧바로 감소하지는 않겠지만 시간이 지남에 따라 결국 감소할 수밖에 없습니다. 흔히 “CAD 직원”이라 불리는 하나의 직업이 있습니다. 80년대와 90년대 초반까지만 해도 설계 사무실에는 기능인으로써의 제도사 (Draftman 또는 Draftwoman)가 있었는데 이 사람들이 AutoCAD가 업계에 표준으로 자리 잡으면서 팔에 낀 토씨와 연필, 삼각자 들을 버리고 “AutoCAD를 사용하는 기능인”이라는 21세기형 제도사라고 할 수 있는 초유의 직업이 재창조된 것입니다. 한 프로젝트에 – 작업 규모와 환경에 따라 다르겠지만 – 엔지니어 3명과 CAD 직원 2명이 투입되었다고 한다면, BIM의 도입 후에는 엔지니어 한 사람이면 충분하다는 계산입니다. 그렇다면 나머지 엔지니어 2명과 CAD 직원 2명은 공급이 일정하다고 가정할 경우 불필요하게 되므로 필연적으로 산업 전반에 구조조정이 일어날 것이라고 저는 예측하고 있습니다. 이미 건설업계 전반에 줄 도산 분위기가 목격되고 포착되는 중인데 이 BIM은 거기에 기름을 붓는 격이 될 것입니다. 이것은 국가적으로 대비해야 할 중차대한 문제입니다.

 

셋째, 세부 기술 분야를 무너뜨려야 합니다. 토목으로 예를 들어 보면, 모든 토목 엔지니어들은 대학에서 전공으로 토목을 공부할 때 기초적인 모든 분야를 공부합니다. 졸업하면서 자격증 취득 조건이 갖춰져 공부를 하고 자격증을 취득할 때도 모든 분야를 공부합니다. 그런데 유독 설계 회사에 취직하려면 분야를 결정해야 하는 어처구니없는 일이 벌어집니다. 우리나라 토목 기술사에는 여러 가지 세부 분야로 나뉘는데 도로 및 공항, 토질 및 기초, 상하수도, 항만, 도시계획, 구조 등이 그것입니다. 이런 기준에 따라 설계 회사의 부서도 나뉘는데 평생 한 분야만을 할 수 밖에 없는 구조입니다. 일본의 제도를 따르다 보니 그렇게 된 것이지만, 사실 장점이 없는 것은 아닙니다. 한 분야에 집중해서 기술력 제고를 노려볼 만하기 때문입니다. 한 마디로 장인 (匠人)을 기르자는 것이 본래 목적입니다. 하지만 이런 취지도 세상이 발전하고 변하면서 시류에 어긋나기 시작했지만 선뜻 누구도 나서서 바꾸지 못하고 있습니다. 미국의 경우 전 분야를 공부해서 취직을 해도 전 분야를 상대로 일을 해야 하는 시스템입니다. 따라서 현재 제가 가지고 있는 미국 토목 기술사에는 세부 분야가 없습니다.

이와 같은 차이는 세계로 대한민국의 설계 회사가 진출했을 때 극명하게 느낄 수 있습니다. 협의하기 위한 회의가 있을 때 미국 회사에서는 한 사람이 나오지만 우리 나라에서는 20명 가까이가 참석하기도 합니다. 각 부서에서 매니저급으로 한 두 명씩에 실무자를 각각 한 명 정도를 더 데리고 오니 그렇게 되는데, 미국에서는 매니저 또는 실무자 한 명만 나옵니다. 우리나라가 세계와 얼마나 동떨어져있는지에 대한 단적인 예입니다. 이 많은 사람들이 움직이기 위한 비용적으로도 문제지만 업무 회의 중에 웃지 못할 촌극이 벌어지기도 합니다. 미국 사람이 무슨 말을 하면 담당 부서에서 답변을 해줘야 하기 때문에 도무지 미국 엔지니어는 어디를 보고 얘기를 해야 할지를 모릅니다. 더욱이 회의 중에 우리나라 사람들끼리 협의해야 할 내용이 더 많아지기도 합니다. 게다가 우리나라 20명은 아주 말끔하게 정장 차림이지만 미국에서 나온 한 사람은 반바지에 티셔츠 차림입니다. 미국에서는 기술자들이 양복을 입는 일은 극히 드뭅니다. 서양 문화인 양복을 우리는 이상하게 받아들인 것입니다.

 

필자가 C&G TV 방송에서도 언급했지만 대한민국 시공 기술은 세계 최고이지만 설계 기술력은 대단히 뒤떨어져 있는 것이 사실입니다. 대한민국이 자랑하는 세계 수준의 구조물들 중에서 우리가 설계한 것은 거의 없습니다. 버즈 두바이 빌딩도 그렇고 하물며 우리나라에 있는 인천대교와 영종대교 등도 그렇습니다. 해외 프로젝트를 수주했다는 반가운 소식들이 들려오지만 결국 그 모든 소식들은 시공회사의 역량이지 설계 회사의 능력과는 별개인 것입니다. 턴키 (Turn-key)로 수주해도 그것은 결국 시공회사가 수주한 것이고, 설계회사는 시공회사가 갑인 프로젝트에서 을로써의 역할만을 수행하게 되는 것입니다.

 

이것이 바로 우리 건설 업계의 현주소입니다. 이런 상황에 BIM은 한 마디로 언감생심 (焉敢生心)일 것입니다. 빠른 시일 내에 건축이든 토목이든 BIM을 도입하고 몸집을 줄여 생산성을 극대화해야 할 시대적인 사명을 가지고 있습니다. AutoCAD, Civil3D, Revit을 사용하는 사용자들이 BIM을 위해 이제부터 무엇을 해야 할지 - 선택의 여지는 별로 없어 보이지만 - 자명해 보이는 것만은 확실합니다. 한 마디로, 가만히 앉아 있을 때가 아닙니다. 제가 다른 글에서 송길영 바이브컴퍼티 부사장의 말을 인용하여 언급했었지만 변화는 살려고 하는 것입니다. 지금 변하지 않으면 사라지게 될 것입니다.

 

BIM is coming to town!!!