개방형BIM(OpenBIM)으로 연결된 설계 환경과 생태계 구축 모두 잡는다

• 개방형BIM(OpenBIM)이란 무엇인가?
• 개방형BIM은 어떻게 이루어지는가?
• 상호 운용성의 진화
• 개방형BIM이 업계 디지털 여정 수준을 높이는 방법
• 지금 개방형BIM을 활용해야 하는 3가지 이유
• 개방형BIM을 선도하는 3개 기업 사례
• 개방형BIM의 미래는 무엇인가?

방대한 양의 프로젝트 파일을 교환했는데, 막상 받은 사람이 파일을 열지 못하던 시절이 있었다. 프로세스가 투박해서 워크플로우는 비효율적이고 끊겨 있었다. 그렇다면 AEC(건축, 엔지니어링, 건설) 산업이 지속적으로 현대화하기 위한 더 좋은 방법은 무엇인가?

설계와 엔지니어링에서부터 시공과 운영에 이르기까지 건설 자산에 대한 정보를 만들고 관리하는 프로세스인 BIM(빌딩정보모델링, Building Information Modeling)에 그 답이 있다. 그리고 개방형BIM은 소프트웨어 솔루션의 상호 운용성을 가능하게 하는 공통 언어 및 표준이기 때문에, 사용 중인 공급업체가 누구든 관계없이 정보를 공유할 수 있다.

BIM이 3D 디지털 모델을 설계 데이터에 맞춰 산업을 진전시켰지만, 개방형BIM은 건설 환경의 디지털 전환에 있어 또 다른 핵심 양상이다. 이를 통해 팀은 이전에 따로 떨어져 있던 분야들에서 (예를 들어, 건축, 건설 및 기계 프로세스 등) 그들이 선호하는 소프트웨어를 계속 사용하면서 정보를 교환할 수 있다.

개방형BIM은 건설 팀이 더 훌륭하게 작업하고, 고객에게 더 나은 제품을 제공하며, 디지털 기반 산업의 가능성을 여는 데 도움을 준다.

개방형BIM이란 무엇인가?

개방형BIM의 간단히 정의하자면, 같은 소프트웨어를 사용하지 않는 여러 분야의 팀이 정보를 교환하는 방법이다. 개방형BIM은 일련의 공유 표준 및 작업 절차를 통해 데이터 흐름을 개선하고, 건설의 각 단계에서 팀, 툴, 프로세스 간의 상호 운용성을 확보할 수 있게 해준다. 개방형BIM은 제품이 아니라, 작업 방식이다.

영국의 오픈BIM 네트워크(Open BIM Network) 등, 여러 AEC 산업 조직들이 개방형BIM을 지원한다. 오토데스크가 창립 멤버로 있는 비영리 컨소시엄 ‘빌딩스마트(buildingSMART)’는 산업전반의 채택을 촉진하기 위해 개방형BIM과 관련한 대부분의 활동을 조정, 비준 및 유지한다. 이 단체는 “개방형BIM은 자산의 전체 생애주기 동안 사람, 프로세스 및 데이터를 연결하여 자산 전달, 운영 및 유지 목표를 달성하는 데 도움을 준다”라고 설명하고 있다.

개방형BIM은 AEC 기업에 더 많은 융통성을 제공하여 데이터를 빌딩스마트가 감독하는 글로벌 오픈데이터 표준인 IFC(Industry Foundation Class) 파일로 주고받음으로써 다양한 소프트웨어 프로그램이 협업할 수 있도록 한다. 그렇게 워크플로우는 더욱 매끄러워지고 협업은 쉬워진다.

개방형BIM의 6가지 핵심 원칙

빌딩스마트는 개방형BIM을 정의하며 다음과 같이 말했다.

1. 상호 운용성은 건설 자산 업계에서 디지털 트랜스포메이션의 핵심이다.  
2. 개방형 표준 및 중립 표준은 상호 운용성을 가능하게 하기 위해 개발되어야 한다.
3. 신뢰할 만한 데이터 교환은 독자적 품질 기준에 달려있다.
4. 협업 워크플로우는 개방형 및 애자일 데이터 포맷에 의해 향상된다.
5. 기술 선택에서의 융통성은 모든 이해관계자에게 더 많은 가치를 창출한다.
6. 지속가능성은 상호 정보 교환이 가능한, 장기 데이터 표준에 의해 보호된다.

개방형BIM은 어떻게 이루어지는가?

건물을 처음부터 끝까지 건설하려면 건축가, 엔지니어, 발주처 등 다양한 분야 간의 공동 노력이 필요하다. 이러한 분야는 보통 서로 다른 기업으로 구성돼 있으며, 각 기업은 서로 다른 소프트웨어를 사용한다. 개방형BIM은 더 나은 투명성을 위해 공통 언어를 만들어내고, 의사소통 격차를 줄인다. 프로젝트와 관련된 모든 사람이 자신이 선호하는 소프트웨어를 사용할 수 있으며, 프로젝트 정보를 공급자와 관계없이 IFC 파일로 저장할 수 있다.

예를 들어, 건축가가 오토데스크의 Revit(레빗)을 사용하고, 건설 엔지니어는 트림블 테클라 스트럭쳐(Trimble Tekla Structure)를 사용하며, 배관과 파이프, 전기를 설계하는 시스템 엔지니어는 MagiCAD로 작업한다고 생각해보자. 모두가 다른 소프트웨어를 사용하기 때문에, 워크플로우 관점에서 보면 최악의 시나리오로 보인다. 각각의 프로그램은 각기 다른 결과물을 내놓을 것이고, 이로 인해 프로젝트 정보를 교환할 때 데이터 손실, 차선책, 재작업 등이 발생하게 된다. 개방형BIM으로 접근하면 IFC 파일을 통해 서로 다른 분야 간의 정보 인계가 가능하다.

여기서 개방형BIM과 IFC의 장점이 실제로 드러나기 시작한다. 건축가는 메타데이터를 설계의 특정 요소에 묶을 수 있다. 예를 들어, 건축가는 IFC를 염두에 두고 모델을 설계한다. 특정 메타데이터를 벽과 같은 설계의 다양한 부분에 부착하여, 건축가가 IFC를 내보내면, 창문 및 문의 위치, 자재 특성과 같은 정보가 다른 분야에서 해당 데이터를 참조해야 하기 위해 필요한 적절한 위치에 놓여 있어, 각각의 정보가 특정 작업 범위에서 작동하게 된다.

개방형BIM은 자신의 현재 설계 상태를 전달하기 위해 IFC를 내보내는 여러 팀을 필요로 한다. 다른 팀은 해당 파일을 참고 삼아 잘 조화된 설계를 만들기 위해 작업한다.

개방형BIM에서 공통 언어를 생성하는 두 가지 파일 유형을 통해 더 자세히 알 수 있다.

IFC(Industry Foundation Class) 파일

IFC 파일은 사실상 BIM에 대한 개방형 상호 운용성 표준이다. 이는 동일한 언어를 사용하지 않는 데스크톱 저작 응용프로그램 간 정보 교환을 가능하게 하는 디지털 파일 형식이다. 프로젝트 팀은 사용될 IFC 스키마 버전을 정의하는 특정 MVD(모델 뷰 정의, Model View Definition)를 선택하여, 모든 당사자들이 정확히 동일한 언어를 사용한다. PDF와 마찬가지로, IFC는 참조 모델이자 데이터를 보관하고 보는 방법이지만, 저작 툴은 아니다. IFC 사용을 통해, 개방형BIM은 이해관계자가 선호하는 설계 플랫폼을 사용할 수 있도록 한다.

BCF(BIM Collaboration Format) 파일

개방형BIM 하에는 BCF라는 또 다른 파일 유형이 있는데, 이 또한 빌딩스마트에서 관리한다. BCF는 플랫폼 전반에 걸쳐 설계 문제를 전달한다. BIM 데이터를 작성한 주체 또는 문제를 추적하는 데 사용된 툴과 관계없이, 다른 사람들이 BCF를 사용하여 자신이 선호하는 툴로 문제를 표기하고 추적할 수 있다.

상호 운용성의 진화

따로 떨어져 고립된 프로세스에서 개방형 생태계로의 이동은 AEC 산업에 새로운 가능성을 만들어내고 있다. 하지만, 이러한 데이터 상호 운용성을 이루기까지 수십 년의 기간이 걸렸다.

기업들은 1980년대에 DXF와 같은 개방형 파일 형식을 시도하고 있었다. 1994년, ACE 및 소프트웨어 기업들이 모여 국제 상호 운용성 연합(International Alliance of Interoperability)을 만들었으며, 이후 2005년에 빌딩스마트가 되었다. 1996년, 기업들은 IFC를 준수하는 소프트웨어를 설계하고 있었다. 그리고 빌딩스마트는 AEC 산업이 데이터 주도 미래를 달성하는 데 도움을 줄 수 있도록 IFC 표준을 지속적으로 수정, 개선하고 있다.

BIM 프로세스가 클라우드로 이동함에 따라, 개방형BIM 표준은 계속해서 진화하고 있으며 AEC 산업 내에서 팀 간 협업 및 상호 운용성의 환경을 조성하고 있다. 가까운 미래에 더 큰 상호 운용성을 지원하게 될 두 가지 방식의 개방형BIM표준이 여기 소개되어 있다.

대용량 파일에서 세부 데이터로

이제 개방형BIM이 작동함에 따라, IFC 파일은 한 분야의 작업 범위 전체를 포함한다. 그러나 대용량 파일을 교환하는 것은 정보를 전달하는 가장 좋은 방법이 아니다. 이러한 정보 교환을 좀 더 세밀한 부분으로 나누는 것이 목표다. IFC 파일은 수십만 개 까지는 아니더라도 수만 개의 구성요소를 포함한다. 전달은 이렇게 대규모 개별 파일에서 좀 더 세분화된 데이터로 변하고 있다. 만약 건축가가 엔지니어에게 850 MB의 파일을 보내는 경우, 엔지니어의 작업 범위와 관련이 없는 불필요한 정보가 포함되는 경우가 많다. 세분화된 데이터를 공유한다는 것은, 제공자가 선별된 정보를 보내거나 설계의 특정 부분을 업데이트할 수 있음을 의미한다.

API는 데이터를 연결하고 산업 클라우드에 더 가까이 이동할 것

IFC 전달이 소규모 정보로 진화함에 따라, 교환 메커니즘 또한 파일 기반을 비롯, 사람이 주도하는 내보내기-업로드-다운로드-가져오기 프로세스에서 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 사용한 좀 더 자동화된 데이터 흐름, 또는 서로 다른 두 개의 프로그램 간의 연결을 가능하게 하는 중개 코드로 변화하고 있다. API를 데이터로 채울 수 있는 파이프를 만드는 것이라고 생각하면 된다.

세분화된 데이터를 연결하는 API의 장점은 다음과 같다.

• 데이터 API는 이해관계자가 특정 워크플로우에서 작업하고, 그것을 필요로 하는 특정 데이터에 연결할 수 있도록 할 것이다.
• 이러한 API는 오토데스크 Forge(포지)와 같은 클라우드 플랫폼 연결 생태계인 산업 클라우드 추진을 돕는다. 이를 달성하는 유일한 방법은 세분화된 데이터에서 실행되는 이러한 클라우드 플랫폼 API에 걸친 상호 운용성을 확보하는 것이다.
• 자동화된 데이터 교환은 업계에서 절실히 필요로 하는 생산성과 효율성을 높이는 결과를 가져온다.

다음은 오토데스크의 API를 활용하여 정보, 사람, 작업 흐름을 연결하고 상호 운용성을 증진하는 네 개의 기업이다.

• 리졸브(Resolve)는 모델 시각화를 위해 오토데스크 BIM 360에서 오큘러스 퀘스트(Oculus Quest) VR 헤드셋으로 파일을 전송하는 통합 시스템을 구축했다.
• 데이텀360(Datum360)은 기술 엔지니어링 데이터를 해당 모델과 병합하는 등 통합시켰다.
• hh2는 보편적 건설 모델(Universal Construction Model)을 개발하여, 프로젝트 관리 데이터와 재정 정보를 오토데스크 Build(빌드)에 연결했다.
• 뉴포르마(Newforma)는 BIM360용 뉴포르마 커넥터를 개발했는데, 이는 프로젝트의 전체 모습을 위해 설계 파일이 프로젝트 기록과 통합된다.

개방형BIM이 업계 디지털 여정 수준을 높이는 방법

ACE가 더 큰 디지털 협업으로 나아감에 따라, 설계 및 건설 프로세스에 대한 이러한 통일된 접근은 모든 설계 및 건설 팀에 다음과 같은 방식으로 이익이 된다.

이해관계자 조정

서로 다른 팀이 프로젝트 전반의 조화를 위해 같은 파일을 사용하기 때문에 재작업 중 52%에 대한 주요 원인을 차지하는 의사소통 오류를 줄일 수 있다. 개방형 생태계는 모든 팀이 동등하게 접근할 수 있는 프로젝트의 전체 모습을 제공한다.

상호 운용성

사람, 플랫폼, 업무 흐름 간 데이터 교환이 쉬워지면 고립된 정보를 제거하고 효율성을 높이는 데 도움이 된다. 예컨대, 시공 담당자들은 올바른 문서를 찾는 데 시간의 35%를 사용하는 경우도 있다. 연결된 생태계를 사용하면, 자신이 원하는 것을 쉽게 찾을 수 있다.

하나로 연결된 생태계

Autodesk Construction Cloud(오토데스크 컨스트럭션 클라우드), 리졸브, 데이텀 360, hh2 및 뉴프로마와 같은 솔루션은 상호 운용성을 위한 클라우드 API를 개발하여 BIM 데이터 교환을 가능하게 했다.

장기 자산 관리

IFC는 디지털 모델에서 프로젝트 회계, 사용된 자재에 이르기까지 구조의 전체 생애 주기에서 사용할 수 있도록 프로젝트 정보를 디지털 방식으로 보존한다. BIM이 디지털 트윈을 위한 연료를 만드는 한편, 개방형BIM 표준은 BIM 프로세스로 들어가는 데이터가 상호 운용 가능하도록 하여 시작된 후 오랫동안 지속적으로 구조를 최적화하고 모니터링 할 수 있다. 고려해야 할 보다 큰 혜택은 다음과 같다.

1. 자산의 향후 판매에는 공동 데이터 환경에 저장된 프로젝트에 참여한 모든 팀의 모든 프로젝트 데이터가 포함될 수 있다.
2. 개인정보보호 요건에 따라 데이터는 안전하게 보관 및 관리된다.
3. 디지털 트윈에 대한 실시간 접근은 잠재적 문제를 해결하고 건설 자산을 주변의 변화하는 환경을 평가하는 데 도움을 줄 수 있다.

보다 지속가능한 프로세스 및 프로젝트

설계 팀이 정보와 업무 흐름을 조정할 때, 모다 효율적이고 연결된 프로세스가 만들어진다. 공통 정보를 기반으로 작업하면, 팀이 탄소 영향처럼 프로젝트의 중요한 결과에 더 집중할 수 있다.

일정 및 예산 초과 감소

모든 프로젝트 데이터에 대한 실시간 접근은 프로젝트가 예산과 일정에 맞춰 마치는 데 도움을 줄 수 있다. 각 저작 툴의 공통 정보를 통해 설계자와 시공 전문가는 건설이 시작되기 전에 디지털 방식으로 오류를 찾아내고, 시공 도중 문제를 피할 수 있다.

이러한 장점에도 불구하고, 35년간 업계 BIM 도입률은 60~70%(PDF, p. 17)에 불과하다. 이는 평균 8~28년 사이에 90% 도입된 다른 기술에 비해 훨씬 낮다. 그러나, 모든 기업이 전체 업계를 발전시키기 위해 이러한 표준을 채택해야 한다.

지금 개방형BIM을 활용해야 하는 3가지 이유

개방형BIM이나 IFC를 사용하여 운영하지 않으면, 도면만 교환하고 가치는 테이블 위에 남겨두는 셈이다. IFC 기반 업무 흐름을 사용하면 좀 더 충실도가 높은 데이터를 가지고 작업할 수 있다. 디지털 세계가 따라잡기 시작하면서, 기업들은 이러한 시류에 올라타거나 뒤쳐져야 하는데, 이러한 디지털 트랜스포메이션이 개방형BIM에서 멈추지 않기 때문이다. 기업이 개방형BIM 표준을 채택해야 하는 세 가지 이유는 다음과 같다.

1. 미래 대비

AEC 산업은 디지털 공유 데이터로 나아가고 있다. 개방형BIM 프로세스를 채택한 기업들은 이제 진화하는 분야에서 혼란을 최소화하고 변화에 발맞추어 나갈 수 있다.

2. 더 많은 프로젝트 기회

개방형BIM은 BIM 프로세스가 제공하는 협업 기능을 강화하여, 설계자가 익숙하지 않은 툴을 사용하는 대신, 자신이 선호하는 소프트웨어를 선택할 수 있도록 한다. 기업을 수주에 입찰할 때, 단지 다른 분야와 동일한 디지털 환경에서 작업할 수 없기 때문에 손실을 입을 수 있다. 개방형BIM과 IFC의 목적은 애플리케이션과 플랫폼을 연결하는 것이다.

3. 인재 유치

디지털 네이티브가 오늘날 인력에서 차지하는 비중이 늘어남에 따라, 기업은 인재를 유치하기 위해 디지털 혁신을 유지해야 한다. 건설업계는 이 점을 우려하고 있는데, 노동자들은 고령화되고 젊은 세대는 디지털 접근성을 갖춘 직업을 위해 건설업을 등한시하면서 인력 부족을 겪고 있기 때문이다. 하버드 비즈니스 리뷰(Harvard Business Review)는 최근 조사를 진행, 구직자의 88%가 최신 협업 툴을 이용하는 기업을 찾는다고 밝혔다.

개방형BIM을 선도하는 3개 기업 사례

AEC는 최신 기술을 활용하는 데 상대적으로 느리지만, 몇몇 기업은 기술 도입을 주도하고 있다. 원활한 워크플로우, 효과적인 협업, 그리고 더 나은 사업 결과를 위해 큰 프로젝트에 개방형BIM을 사용하고 있는 3개의 기업을 소개한다.

EGA(에릭 기우디스 아키텍츠, Erik Giudice Architects)

EGA는 스웨덴 예테보리(Gothenburg)에 약 60,836제곱미터에 달하는 플라티난 빌딩(Platinan building)을 설계할 때 개방형BIM을 사용했다. 이 결정이 EGA와 건축에 참여한 다른 시공업자들 간의 협업을 개선했다. EGA는 Revit을 핵심 설계 플랫폼으로 활용하여, IFC 파일을 내보내 다양한 소프트웨어 애플리케이션을 사용하는 다른 팀과 공유할 수 있었다. EGA는 그 다음으로 개방형BIM 협력 전략을 사용하여 2024년 파리 하계 올림픽을 위해 프랑스 파리에 선수촌을 세울 것이다.

노르컨설트(Norconsult)

노르웨이 엔지니어링 및 설계 업체인 노르컨설트는 노르웨이 남부에 19km에 달하는 약 5,946억원 규모의 E39 도로를 건설하면서 사회 기반시설 디지털화를 추진했다. 노르컨설트는 협업하는 2천 명의 사람들을 위해 단일 정보 소스를 원했다. 그래서 Forge를 기본프로젝트 플랫폼으로 사용하여, 10만 개의 디지털 문서에 대한 실시간 협업 및 파일 공유를 가능하게 하는 클라우드 솔루션을 만들었다. 이 회사는 BIM 모델을 보기 위해 Forge를 활용하였으며, 현재 자체 디지털 트윈 플랫폼을 구축하고 있다.

폴커베셀스(VolkerWessels)

네덜란드의 Zwolle-Herfte 철도 확장 프로젝트를 위해 새로운 철로를 깔고, 도로와 자전거 도로를 이동하고, 기차 터널을 건설해야 했다. 폴커베셀스는 복잡한 프로젝트를 다룰 목적으로, 심층 데이터 통합을 위해 BIM과 GIS를 결합했다. 개방형BIM은 플랫폼 전체에 걸쳐 가치 사슬 내의 다양한 이해관계자 간의 더 큰 투명성과 더 쉬운 협업을 가능하게 했다.

개방형BIM의 미래는 무엇인가?

BIM이 업무흐름을 개선하고 개방형BIM 이 데이터 파일의 상호 운용성을 활발히 하는 한편, 디지털 트랜스포메이션은 증가하는 건설 자산의 복잡성을 지원하도록 진화하고 있다. 협업을 촉진하기 위한 데이터 포착과 활용에 대한 의존도가 증가하고 있다. 다음은 앞으로 예상되는 내용이다.

정부의 BIM 의무화

보다 지속가능하고 효율적이며 생산성 높은 건설 프로세스를 만드는 것은 건설 산업에만 유익을 주는 데 국한되지 않는다. 개방형BIM으로의 전환은 증가하는 세계 인구를 지원하기 위해 더 오래 지속될 수 있는 건설 환경과 같은 사회적 유용성을 강화한다. 정부들은 이미 보다 적극적인 자세를 취하고 있으며, 공공 및 민간 부문 AEC 기업이 프로젝트에 개방형BIM을 사용할 것을 요구하는 건설 의무사항을 개발 중이다.

대용량 파일에서 세부 데이터로의 전환

개방형BIM의 미래는 상호 운용성을 위해 현대 기술 스택으로 이동하고 있다. 그리고 API로 움직이는 세부화된 정보를 사용하여 산업 서비스를 연결하고 있다. 미래의 모습은 오늘날의 전통적인 접근 방식을 도입한 어떤 것보다 더 목표가 분명하고, 자동화되어 있으며 유능해 보인다.

산업 클라우드의 부상

연결된 AEC 산업 클라우드가 미래다. 이는 클라우드 내에서 주어진 프로젝트에 필요한 전체 기술 스택의 집합이다. 이러한 조각들이 API를 통해 연결되어 제품의 상호 의존적인 네트워크를 만든다. 기업들은 업계에서 필요로 하는 것을 선보이도록 더 큰 전반적 역량을 제공하기 위해 협업하기 시작할 것이다. 산업 클라우드는 세분화된 데이터에서 실행되는 API에 의해 추진될 것이며, 그것은 미래에 별자리 같은 역할을 할 것이다.