유지 보수를 위한 BIM이 설계자-소유주 피드백 루프를 가능하게 하는 이유
- BIM은 주로 디자인과 건설을 위한 도구였다. 그러나 BIM과 디지털 트윈이 디자인에서 운용까지 제한 없는 피드백 루프를 만들기 시작하고 있으며, 그 안에서 운용 데이터는 새로운 디자인에 영향을 미쳐 지속가능한 미래를 실현할 것이다.
- 소유주들은 더 이상 방관자로 머물지 않을 것이다. 그들은 다음 전환을 추진하고 있으며, 구축된 모든 자산을 전달하는 디지털 트윈을 요구할 것이다.
- 플랫폼은 이 피드백 루프를 강화할 것이다.
건축, 엔지니어링, 건설(AEC) 산업에 큰 혼란이 닥칠 것이며, 건물 및 인프라 소유주들이 이 변화를 주도할 것이다. 소유주들이 업계 내 분열에 불균형적으로 비용을 부담하고 있고, 증가하는 수요에 대응하여 효율성과 지속가능성을 개선하겠다는 가장 큰 동기를 가지고 있기 때문에 이러한 패러다임에는 일리가 있다.
이렇게 상상해보자. 건축업자, 엔지니어, 건설업자가 공통데이터환경(CDE)에서 협력하여, 조직 간 장벽 없이 BIM(Building Information Modeling, 빌딩정보모델링)을 통해 용이하게 자산을 구축한다. 그들이 물질적 자산과 함께 디지털 모델을 소유주에게 넘겨준다. 그러나 협력은 거기서 멈추지 않는다. 디지털 트윈은 실행 가능한 통찰력을 생성하여 소유주는 운용을 최적화하고 현실적 피드백을 건축업자와 엔지니어에게 전달하여 이후의 디자인에 영향을 미치게 할 수 있다. 이러한 상황은 아직 일반적이라고 할 수는 없지만, 앞으로 일어날 일의 예고편이라 할 수 있다.
BIM은 서로 다른 사람들과 툴, 소프트웨어를 진실된 하나의 소스로 연결하여 AEC 산업이 매끄럽게 협력할 수 있도록 하고, 데이터를 중앙으로 모으는 통합 환경인 디지털 트윈과 플랫폼을 위한 길을 열어주었다. 하지만 BIM은 디자인과 건설에 굉장히 치우쳐 있기 때문에 건설이 마무리된 후에 유용한 데이터가 사용되지 않은 채 남게 된다. 그렇다면 데이터 사용을 확장하면 어떨까? 만약 플랫폼이 자산 운용 너머로 확장되면 어떨까?
소유주와 운용자가 유지 보수를 위한 BIM의 장점을 깨닫기 시작하면서 건설의 새 시대를 예고하고 있다. 머지않아 디지털 트윈이 자산 주기 전체에 걸쳐 정보를 모아 건축가와 엔지니어에게 되돌려 보냄으로써 더욱 효율적이고 지속가능한 결과물을 창출할 수 있는 데이터 기반 피드백 루프를 만들어낼 것이다.
전환을 위한 무대는 준비되었다
AEC 산업 내 모든 전환에는 기폭제가 있다. 먼저 개인용 컴퓨터가 컴퓨터 지원 설계(CAD)를 가능하게 했다. 이후 BIM이 다기능 협업을 가능하게 했다. 다음으로 클라우드가 작업흐름에 혁신을 일으켰는데, 이러한 추세는 코로나19 기간 동안 가속화되었다. 이제 AEC산업은 새로운 변화 직전에 놓여 있다. 바로 플랫폼으로 움직이는 데이터 피드백 루프다.
세 가지 기폭제가 이러한 변화를 가속화한다.
1. 변화에 대한 요구
전 세계 인구는 2050년이면 100억 명에 이를 것이라 예상되는 가운데 이 인구를 수용하기 위해서는 매일 건물이 13,000개가량 지어져야 한다. 또한 건물 건설과 운용이 전 세계 온실 가스 배출 중 30% 가량을 차지하여 천연자원 감소와 극심한 기구변화 증가의 원인이기 때문에 지속가능성을 최우선으로 고려해야 한다.
2. 진화하는 업무
업무의 본질이 변화하고 있다. 재택 근무가 정착하고 있으며, 디자인 및 건설 프로젝트는 점차 하이브리드 업무 모델을 수용하고 있다. 점점 더 많은 사람들이 데이터를 활용하여 건물을 변경하는 공사에 유연성을 더하고, 향후 프로젝트에 공간 사용 데이터를 적용하는 등 보다 나은 결과물을 얻고자 한다. 더 많은 사람들이 기술 솔루션을 통합하기 원하며, 소유주들은 디자인과 건축 과정에 점차 더 관여하고 있다.
3. 디지털 기술의 가속화
인공지능(AI), 머신 러닝, 디지털 트윈, 메타버스 등 기술의 급성장과 더불어 AEC는 새로운 큰 변화를 맞이할 준비가 되어 있다. 예를 들어 AI는 디자인, 건설, 운용 전반에 걸쳐 이미 적용되고 있는 증강현실(AR)과 연결되어 있다.
이러한 전환은 언제 발생하는 걸까? 전환은 이미 시작되었다. 누가 이 전환을 주도할 것인가? 바로 소유주와 운용자다.
전환의 승자, 소유주
건축업자와 건설업자는 오랜 기간 특정 업무와 목적을 지원하기 위해 BIM을 사용해 왔다. 예를 들어 건설 회사는 감지 및 물량산출을 위해 3D 모델을 만든다. 그러나 그들의 요구와 자산의 일상적 기능성을 수 십 년간 다루는 소유주와 운용자의 요구는 다르다. 운용팀은 보통 평면도나 파일이 담긴 USB 드라이브 등 아날로그 프로젝트 데이터만 받는데, 이러한 데이터는 더 깊은 통찰력을 제공할 수 없는 단편적이고 정적인 정보에 불과하다. 그들에게는 디지털 트윈이 필요하다.
디지털 자산은 소유주가 원하는 다음 네 가지 요구를 충족시킨다.
1. 프로젝트의 대시보드 이해를 제공하는 디지털 모델을 사용하여, 디자인과 건설 과정에서 통찰력을 얻고 의견을 제공한다.
2. 더 나은 결정을 내리기 위해 실시간으로 운용을 감시한다.
3. 향후 프로젝트를 계획하기 위해 운용 지식을 재사용한다.
4. 신규 또는 리모델링한 시설에 대한 자산 데이터를 모두 디지털 형식으로 작성하여 첫날부터 운용 준비태세에 사용할 수 있도록 준비한다.
오토데스크 Tandem(탠덤)과 같은 디지털 트윈 솔루션은 초기 과정에서 소유주들에게 더 큰 장악력을 부여한다. 소유주들은 공간 최적화와 에너지 감시 등, 자신들의 목표를 지원하는 방식으로 원하는 결과를 구체화하고 정보를 체계화할 수 있다. 이러한 목표는 장기 시설 관리에 필요한 정밀도를 지닌 구체적인 표 또는 도표 등, 건축가와 엔지니어가 디지털 모델에 필요로 하는 것들을 추진한다.
보다 스마트한 시설, 보다 나은 결정을 위한 BIM
시설 관리에 BIM을 사용하는 목표는 3D 시각화와 실시간 분석을 통해 자산을 보다 잘 이해하고 실적을 감시하는 능력을 갖는 것이다. 예를 들어 BIM 기반 디지털 트윈은 차단 밸브의 정확한 위치를 보여주어 비상상황에 빠르게 대응하고, 실내 온도를 시각화하여 소유주가 사용 여부에 따라 에너지 사용을 조절할 수 있도록 한다. 수많은 데이터 포인트를 포착하는 사물인터넷(IoT), AI 및 센서를 통해 디지털 트윈은 역동성을 발휘하며 끊임없이 새로운 통찰력을 전달하고, 이에 따라 소유주는 운용 비용 절감 및 탈탄소화를 추진하기 위한 더 나은 결정을 할 수 있다.
이러한 디지털 모델은 양방향으로 작동한다. 소유주들은 운용을 계획하고 실행하는 데 디지털 모델을 사용할 수 있고 통합 직장 관리 시스템(IWMS)에서 디지털 트윈을 볼 수 있는데, 그 예로는 유지관리 정보, 빌딩 시스템, 작업 표, 에너지 성과 등 시설 관리와 관련된 모든 과정을 포함하는 iOFFICE(아이오피스)+Space IQ(스페이스IQ)의 Archibus(아치버스)가 있다. 이 데이터는 이후 BIM으로 돌아가서 디지털 트윈 흐름을 지속시킨다. 여기서 해결해야 할 과제는 이 정보가 매핑되지는 않는다는 점이다. 하지만 BIM은 IWMS 정보를 지리적 위치와 함께 물리적 공간에 첨부할 것이다. 예를 들어 유지 보수 표를 시설 지역별로 정리하여 직원들의 출장 수를 줄일 수 있다.
소유주들은 지속적으로 업데이트되는 디지털 트윈을 사용하여 과거의 맥락을 바탕으로 진행 중인 운용을 이해할 수 있다. 연결된 이 모든 데이터는 중복, 재작업 및 의사소통 오류를 없애는데 도움이 될 수 있도록 전체적인 그림을 보여준다. 자산 가치의 80%는 작동 중에 발생한다. 외부 및 특정 지역과 관련된 시스템과 건물 및 인프라 시스템에 관한 정보 등 운용 데이터가 추가되면 정교한 데이터 세트를 만들어거 소유주들은 더 나은 결정을 할 수 있으며, 건축가와 엔지니어는 더 나은 디자인을 만들 수 있다.
루프의 완결: 운용에서 다시 디자인으로
데이터가 연결되면 자산에 관해 말해주는 이야기 형태의 스레드가 만들어진다. 지금 현재 AEC 업무흐름 대부분은 세분화되어 있고 파일 기반이어서 장편 소설보다는 단편 소설에 가깝다. 건축가가 새로운 프로젝트를 시작할 때, 자신의 디자인이 어떻게 완성될지 기준이 되는 틀이 없는 경우가 많다. 예를 들면 창문은 예상대로 에너지 효율적일까? 하지만 자산의 전체 내력을 알게 되면 향후 프로젝트에서 에너지를 더 고려하여 선택할 수 있다.
공통데이터환경(CDE)은 디자인부터 운용, 그리고 다시 디자인으로 모든 부분을 연결하여 수명주기에 걸쳐 수평적으로 움직이기 쉽게 한다. 그렇게 되면 건축가는 오토데스크 Spacemaker(스페이스메이커) 같은 제너레이티브 디자인을 사용하여 현실과 디자인 세계를 비교하고 실제 성능 데이터를 다음 디지털 모델에 연결할 수 있다.
한편, Archibus와 같은 툴은 자산이 운용되는 수 년간 데이터를 포착하고 감시할 수 있다. 시간이 지나면서 디지털 트윈에 부가되는 데이터는 계획 단계에 피드백이 될 수 있다. 예를 들어 어떤 공간에 거주하거나 근무하는 건물 입주자가 창문 배치나 기능이 실용적이지 않다는 점을 발견할 수 있다. 시간이 지나면서 건물의 시설 관리인은 다수의 불편사항을 기록하여 유지 보수를 요청하게 되고, 이 내용은 디지털 트윈에 저장된다. 예전에는 건물 사용을 시작한 이후에는 디지털 피드백을 받을 길이 없었기 때문에 그 공간을 디자인한 건축가가 이러한 문제를 알 수 없었다. 하지만 시설 관리인에게서 BIM로 이어지는 피드백 루프 덕분에 건축가는 같은 실수를 되풀이하지 않을 것이다.
다음 세대에는 건축가, 엔지니어, 건설업자, 소유주-운용자들이 디자인 부문에서 건설 부문으로, 그리고 다시 디자인부문으로 통찰력을 주는 플랫폼을 사용할 것이다. 마치 지속가능한 세상과 더 나은 미래를 위해 한 세대에서 다음 세대로 지혜를 전수하는 것과 같다고 생각하면 된다.