부이그 건설, BIM부터 빅데이터까지 미래의 건설 현장 구축한다
오늘날의 업계 전문가들은 건설 현장과 관련한 다양한 과제에 직면하고 있다. 마감일을 준수하고, 더 복잡해진 프로젝트의 품질을 보장하고, 마진에 대한 압박을 처리해야 할 뿐만 아니라 지속가능성에 대한 커져가는 관심을 충족시키면서 현장의 탄소 배출량도 줄여야 한다. 그러나 이러한 표준을 충족하는 프로젝트를 납품하기 위해서는 이와 관련된 다양한 관계자들에게 제공되는 도면의 품질과 각 관계자에게 특화된 코드 및 제약 조건 통합에 달려있다.
이러한 과제는 프랑스의 대표 건설사 ‘부이그 건설(Bouygues Construction)’에게 미래의 건설 현장에 눈을 돌리면서 작업 방식을 다시 생각해 보는 기회를 제공해 왔다. 부이그 건설의 프레데릭 갈(Frédéric Gal) 디지털 프로젝트 관리 전략 디렉터는 “현재 우리는 설계 단계를 완벽하게 관리하고 있다. 하지만 BIM(Building Information Modeling, 빌딩 정보 모델링) 모델의 세부 사항 및 환경 수준을 높이고 건설 주기를 보다 원활하게 진행하기 위해서는 실행 단계의 디지털화를 최적화해야 한다”라고 말했다.
건설 현장에서 작업자들에게 제공하는 도면은 합쳐진 형태로 보여주는데, 여기에 합쳐진 순서에 대한 세부 사항을 입력하지 않아도 된다. 프레데릭 갈 디렉터는 “집에서 가구를 조립할 때 사용 설명서 대신 완제품 삽화를 참조하는 것과 같다”라고 말했다. 이러한 정보가 없으면, 조립이 덜 직관적이며 결과적으로 더 많은 시간이 걸린다. 건설 현장도 마찬가지이다.
여기서 “지침을 포함”한다는 것은 현장 작업자에게 프로젝트를 일정에 따라 실행하는 데 필요한 모든 것을 제공하는 것을 의미한다. 즉, 설계 단계에서 잘 설계되고 완벽하게 문서화돼 있는 프로세스가 실행 단계를 최적화할 수 있다. 부이그에게 이 개념은 산업화에 대한 사고의 중심에 있으며, 이 개념은 변화를 자극했다. 프레데릭 갈 디렉터는 이를 통해 “건강과 안전, 생산성과 환경에 큰 혜택”이 있을 것이라고 하면서 제안한다.
린(Lean)이 생산성 및 수익성과 동일시되는 경우
이제 실행 단계를 최적화하려면 전체 가치 사슬을 다시 생각해야 한다. 이 새로운 접근 방식은 제조 산업에서 일반적으로 사용되는 프로세스를 통합하는 것을 필요로 하며, 이는 엔지니어와 프로젝트 사이클 외부의 다른 종사자 간 협업도 장려한다. 또한 설계 단계에서 툴을 처음부터 준비하고 데이터베이스를 생성하는 작업도 수반한다. 이러한 모든 단계는 프로젝트 실행을 개선하기 위해 필수적인 단계다. 프레데릭 갈 디렉터는 “프로젝트 수명 주기를 단축하기 위해 이 정보를 건설 현장에 투입하는 것이 목표다”라고 전했다.
그리고 “현재 오토데스크 Revit(레빗)과 같은 마스터링 툴을 사용하면 설계 단계를 잘 관리할 수 있지만, 실행 단계도 제대로 파악할 수 있어야 한다”라고 덧붙였다. 주요 요구 사항은 개략도보다 더 동적인 역학 설계 수준으로 전환하는 것이다. 이렇게 하면 도면을 변경했을 때, 관련된 모든 요소가 자동으로 수정된다. 예를 들어, 석고판을 만드는 건설업자의 작업과 관련해 하드웨어는 석고보드에 연결되므로 도면을 변경하면 전체 조립 부품이 자동으로 업데이트된다. 이 시간을 절약하는 개발 덕분에 워크플로우가 훨씬 간소화되고 비용이 절감된다.
새로운 목표 달성 위한 새로운 워크플로우
부이그 건설은 이러한 변화를 통해 몇 가지 구체적인 목표를 달성하고자 한다. 부이그 건설의 루도빅 리버디(Ludovic Reverdy) 컨스트럭션 4.0 체어(Construction 4.0 Chair) 부주임은 “설계 단계에서 프로세스를 더 상위 단계까지 확장하고, 사용자 경험을 고려하고, 새로운 건축 방식을 탐구”하고자 한다고 밝혔다. 이 회사는 워크플로우를 재정비해 가까운 시일 내에 근무 여건 및 현장의 안전을 개선하고자 한다. 이는 건설 작업의 불안한 측면을 완화하는 데 도움이 될 수 있다. 궁극적으로 사회복지정책 프로그램에 참여하는 사람 또는 장애인 채용 기회도 늘릴 수 있다.
프레데릭 갈 디렉터는 “이러한 엄격함은 우리가 더 잘 조직될 수 있도록 할 뿐만 아니라 사용된 자재와 관련된 배송 및 운송을 재평가해 폐기물을 제한하고 저탄소 목표에 도달할 수 있게 할 것”이라고 강조했다. 생산성 향상, 투자 수익 증대, 탄소 배출량 감소를 통해 건설 업계 전문가들에게 높은 가치를 제공할 수 있다.
스마트패브릭(SmartFabrik) 전환점: 다르게 생각해서 다르게 건설하기
2018년은 부이그에 중요한 전환점이 됐다. 린 경영, BIM 및 생산 데이터의 결합에 초점을 맞춘 스마트패브릭 연구개발 프로젝트를 통해, 이 회사는 산업화 프로세스로 전환할 수 있었다. 리버디 부주임은 “스마트패브릭은 프랑스와 영국의 회사 내에서 이미 사용되고 있는 모범 사례를 활용하는 원칙에 기반한다”연구개발을 통해 다른 산업의 모범사례를 우리 프로젝트로 전환해 더욱 발전해갈 수 있을 것이다”라고 말했다.
부이그 건설에서 스마트패브릭은 이미 군인 또는 학생을 수용하기 위한 건물 등 수십 개의 파일럿 주택 건설 현장에서 구현되고 있다. 프레데릭 갈 디렉터는 “건설 현장에서 이 접근 방식을 사용하면 가능한 문제를 식별하고, 프로젝트의 다른 단계에서 작성할 수 있는 데이터를 활용하며<, 다음 프로젝트의 실행을 개선할 수 있다”라고 전했다.
그룹에서 이 연구개발 프로젝트는 구매 정책에 이르기까지의 모든 분야까지 영향을 줄 수 있는 혜택이다. 그러면 이제 이러한 정책을 글로벌 규모로 재고할 수 있으므로 더 이상 각 개별 현장에 대해 고려할 필요가 없다. 그러나 리버디 부주임은 다른 구매 정책을 채택하려면신뢰할 수 있는 파트너 네트워크를 개발 및 사용하고 상호이익, 공동 개발 및 성장 문화를 장려해야 한다.
데이터 활용, 산업화의 중심이다
데이터를 활용하는 것이 건설업자의 마진을 최적화하는 방법일 수 있다, 이 프로세스는 필요한 자재에 대한 지출을 줄일 뿐만 아니라 장비 유지 관리 비용도 절감할 수 있다.
BIM으로 건설 부문은 풍부한 데이터를 확보했다. 완성된 건물의 디지털 트윈을 사용하면 초기 모델을 재조정할 수 있지만, 현장 작업에서 생성된 데이터는 실행 단계에서 거의 활용되지 않는다. 따라서 디지털 트윈은 보다 폭넓고 협력적인 환경을 조성한다. 이 새로운 연결 고리를 통해 가치 사슬에 있는 모든 참여자의 통합 기능이 향상되며, 동일한 방식으로 의사 결정 프로세스를 용이하게 할 수 있다. 이러한 개발을 통해 시간을 크게 절약할 수 있어 관련 당사자들은 실무와 고객 만족에 집중할 수 있다.
최근 프랑스 북부의 공학대학원 상트랄 릴(Centrale Lille)에서 토목 엔지니어링 박사 학위를 받은 토마스 다넬(Thomas Danel)은 컨스트럭션 4.0 체어를 통해 크레인 데이터 자본화가 건설 현장의 생산성을 향상시킬 수 있는 방법에 대한 논문을 발표했다. 크레인은 건물 프레임을 구축하는 모든 건설 현장에서도 반드시 필요한 요소이지만, 크레인 사용이 항상 최적인 것은 아니다. 특히 크레인이 작업에 적합하게 설계되지 않았거나 또는 적절한 위치가 아니거나 더 이상 적절한 위치가 아닐 때, 같은 장소에 너무 오래 남아 있는 경우 등이 그렇다.
다넬 박사는 건설 현장에서 데이터 수집 및 분석과 관련된 문제를 해결하고 있다. 다넬 박사는 “크레인 사용에서 추출한 데이터와 BIM 모델을 사용해 프로젝트에 대한 일일 자동 진행 계획을 생성할 수 있는 알고리즘을 개발한다”라고 말했다. 그는 또 “시계처럼 작동하는 공장과는 달리 공사 현장은 예측이 불가능한 우발적인 상황이 발생한다. 이러한 알고리즘을 통해 수행된 작업을 식별해 일정의 잠재적인 편차를 예측할 수 있다. 그 결과로 생산량에 대한 신중한 후속 조치도 취할 수 있다”라고 전했다. 부이그에서 시작한 이 디지털 혁명은 건설 현장의 생산성과 안전을 모두 개선하기 위한 것이다.
품질의 증표, 산업화
부이그 건설의 경우, 이 회사 변혁은 건설 현장에서 가치를 창출하는 새로운 시대의 시작이다. 누가 프리패브리케이션(prefabrication)에 독창성이 부족하다고 했는가? 산업화는 창의성을 억누를 필요도, 품질을 떨어뜨릴 필요도 없고 또한 설계자가 선택할 수 있는 옵션을 대폭 제한할 필요도 없다. 그 반대다. 부이그는 전기 회로 및 난방, 환기, 공기 조절(HVAC)과 같은 보이지 않는 모듈을 표준화하는 것을 포함해, 보이지 않는 요소를 최적화하면서 프로젝트의 요구에 맞게 모든 것을 조정하는 데 엄청난 수의 변수를 사용하는 것이 가치 창출의 문제라고 생각한다.
프랑스에서 이것은 여러 유형의 침실에서 보이지 않는 요소들을 산업화하는 것을 의미할 수 있다. 부이그 건설에서 프리패브리케이션 요소에 대한 첫 번째 산업 협력 관계가 진행 중이며, 이 부품들은 학생 주거용 욕실, 나무 틀이 있는 벽, 그리고 서비스 샤프트에 구현되고 있다.
이 접근 방식은 보다 전통적인 제조 산업에서 사용되고 있다. 궁극적으로는 프로젝트 소유자가 창의성을 표현할 수 있도록 많은 옵션을 사용할 수 있게 해 표준화를 피할 수 있도록 하는 동시에 입주자나 사용자가 볼 수 없는 숨겨진 요소에 대한 지시 내용의 횟수를 제한하는 것을 목표로 하고 있다.
니콜라스 맨건(Nicolas Mangon) 오토데스크 AEC 비즈니스 전략 및 마케팅 담당 부사장은 “현장 외부 프리패브리케이션은 마감 기한과 품질에 대한 관리를 강화하고, 그로 인한 비용 절감 등 많은 이점을 제공한다”라고 하며, “산업 접근 방식으로 동기화된 설계 및 제조 단계에 접근하는 것이 건설 분야에서 가장 유망한 방법이며, 이 방법을 통해 우리 산업이 환경에 미치는 영향을 보다 쉽게 컨트롤할 수 있다”라고 말했다.
이것은 혁신의 선두에 서서 전체 경제 부문의 생산성을 향상시키기 위해 노력하는 부이그 같은 기업에서 개발하고 있는 매우 중요한 추세이다.