철도 BIM 2030 로드맵 -...

철도BIM

2030로드맵

철도 BIM 2030 로드맵

목 차

BIM이란? 04

Executive Summary 06

1. 목적과 배경 08

목적 08

배경 09

범위 09

2. BIM 도입의 기대효과와 혜택 10

발주자측면에서의BIM도입이점 10

설계측면의BIM도입이점 11

시공측면의BIM도입이점 12

유지관리측면의BIM도입이점 13

BIM효과를극대화하기위한핵심요인 13

3. 국내외 공공 및 철도 BIM 도입 현황 14

해외주요국가의공공분야BIM도입현황 14

해외철도BIM도입현황 15

국내인프라BIM도입현황 17

국내철도BIM도입현황 21

4. 국내외 BIM 로드맵 및 확산 전략 분석 22

해외BIM로드맵및확산전략및단계별목표 22

국내공공발주기관의BIM로드맵전략및단계별목표 23

BIM도입로드맵의비교분석 24

해외BIM도입로드맵연도별비교 26

국내BIM도입로드맵연도별비교 28

5. BIM의 미래와 정보활용수준별 BIM 기술성숙단계 30

BIM의과거와현재 31

BIM의미래 33

정보활용수준에따른BIM기술성숙단계 35

BIM기술성숙단계를달성하기위한PPT전략 36

정보활용수준에기반한BIM2030로드맵 40

6. 철도BIM 2030 로드맵 – 도입 및 확산전략 42

철도프로젝트의도전과제 42

기존BIM로드맵과철도BIM로드맵접근방법의차이 42

단계별철도BIM확산체계 43

철도BIM2030로드맵 48

BIM단계별충족요건 50

BIM단계의계획,수행,평가,수정절차 52

7. 요약 및 결론 54


BIM(Building Information Modeling)은

3차원 정보를 포함한 고품질의 정보를 기반으로

의사결정을 하고, 사업리스크를 최소화 하여

건설프로젝트를 기획, 수행, 관리하는 방식을 말한다.

BIM이란?

발주자 측면

유지보수 측면

설계자 측면

시공자 측면

Building

Information

Modeling

06 07

철도 BIM 2030 로드맵 Rail BIM 2030 roadmap

본 철도 BIM 2030 로드맵은 4차 산업 시대의 철도시설 선진화를 위하여,“BIM 정보활용 수준”에 따라

2018년부터 2030년까지 단계적으로 BIM도입 및 확산 전략을 제시하여, 점진적으로 BIM 노하우와 기술을

축적함을 목적으로 한다. 아래 5단계 구분은 프로젝트에 참여할 수 있는 참여자의 BIM수행능력의 점진적

성숙에 따른 분류이다.

각 단계가 끝날 때마다 각 프로젝트로부터의 교훈을 철도BIM 가이드에 녹여 넣어서,

다음 단계에서 효율적이고, 효과적으로 BIM을 활용할 수 있도록 철도BIM가이드를 업데이트 한다.

본 보고서는 위의 5단계를 달성하기 위하여 어떻게 준비하여야 하는지 사람(people), 절차(process),

기술(technology) 측면에서 철도BIM도입 및 확산전략을 상세히 설명한다.

철도 BIM 2030 로드맵1단계 2018년 목표: (BIM 1.0) 전환BIM(2D-3D Conversion BIM)

2018년에는BIM을수행할수있는프로젝트참여자가거의없는것을전제로한다.

이에따라먼저기존의2D방식으로설계된것을용역사등을통하여BIM모델로전환하면서설계오류등을검토하고공청회,설계검토,

운행선안전확보,각분야별(노반,궤도,전력,신호등)시공성검토등에BIM을활용하는것을목표로한다.

2단계 2020년 목표: (BIM 2.0) 투트랙BIM(Two-track BIM 또는 Parallel BIM)

2020년에는BIM적용시효과가크다고판단되는부분(예:인터페이스가많아조율이어려운구간,기하학적으로복잡한구간등)을선정하여

BIM으로수행하고,나머지부분은기존의2D방식으로수행하는것을목표로한다.프로젝트초기에노선,정거장및구조물계획의여러

대안을검토하여,최적대안을마련하여사회적비용을최소화한다.또한,공정,사업비를시각화및정보화하여의사결정을쉽도록한다.

3단계 2022년 목표: (BIM 3.0) 통합BIM(Integrated BIM 또는 Full BIM)

2022년에는프로젝트의주요공종이모두BIM으로이루어질수있도록하여,BIM기반의통합사업관리(공사비,공정)가

가능하도록한다.전분야의설계와시공단계BIM의도입한다.

4단계 2024년대 목표: (BIM 4.0) 린BIM(Lean BIM)

2024년에는4차산업시대에걸맞게제조생산및관리방식을도입한모듈러시공,통합유지관리방식등을적용한다.

5단계 2030년 목표: (BIM 5.0) 지능형BIM(AI BIM)

2030년에는BIM에빅데이터와인공지능을접목하여,효과적이고효율적으로“정보에기반한의사결정

(informeddecision)”이이루어질수있도록한다.

철도 BIM 2030 로드맵사람 / 프로세스 / 기술

BIM 1.0

2D-3D Conversion BIM전환 BIM

2018

BIM 2.0

Two-Track BIM투트랙 BIM

2020

BIM 3.0

Integrated BIM통합 BIM

2022

BIM 4.0

Lean BIM린 BIM

2024

BIM 5.0

AI BIM지능형 BIM

2030

전사적 BIM팀

전환설계 관리능력BIM모델 조작능력

전사차원

협업절차

개별 프로젝트

담당자 차원

발주 및 관리절차

다수의 BIM 프로젝트 진행상황 모니터링, 지원, 및 관리

투트랙 BIM 주도능력BIM모델 활용한 설계 검토

PEOPLE문화 조직교육

PROCESS정책인프라서비스 및 성과품작업절차

프로젝트의 실시간 시공 및 유지관리린 건설 기반 프로젝트 관리

BIM 활용한 실시간 프로젝트 시공 및 유지관리린 건설 기반의 프로젝트 관리

빅데이터를 수집, 분석하고 의사결정에 반영할 수 있는 데이터 사이언트 팀

빅데이터 수집 및 분석 능력빅데이터 기반의 의사결정

지속적 성공, 실패 요인 관리

다중 인터페이스 구간 조율 능력BIM 모델 활용한 수량산출 및 공정

BIM 분석도구상세설계도구상호운용성

BIM 저작 도구BIM 뷰어

BIM 모델 체커

전환설계를 통해 얻은 BIM 모델과 설계오류 검토내용을 프로젝트 팀원과 공유할 수 있는 기술과 시스템(예: CDE, Big Room 시스템)

설계오류를 추적관리할 수 있는 시스템

바탕 기술

관리 기술 2D로 수행된 부분과 BIM으로 수행된 부분의 조율할 수 있는 기술

(예: 3D 스캐닝, 모델 버전관리)

TECHNOLOGY소프트웨어하드웨어정보

의미론적 지식 정보 호환 기술, BIM 데이터 사이언스 (빅데이터),

사물인터넷 기반 제조, 사물인터넷 기반 프로젝트 및 시설물 유지관리, 인공지능 기반 설계 시공 및 모델 품질 검사, 건설자동화, 모듈러시공 확산,

자동화된 데이터 교환 및 정보 요구사항 확인을 위한 IDM/MVD, 각 LOD 단계별 IDMs/MVDs 지리정보시스템과 BIM 기반의 데이터 사이언스

스마트시티와 BIM의 통합

통합적 린 기반 BIM 관리도구, 건설 자동화3D 프린팅

공장생산건축, 자재 추적 및 공급망 관리부분적 모듈러시공, 자동화된 데이터 교환을 위한

IDM/MVD, 가상현실/증강현실(VR/AR)

클라우드기반 도구

BIM 서버, 현장 BIM 도구모델-현장 동기화를 위한 3D

스캐닝 및 사진측량법실제 공정을 반영한 4D 스케줄 관리

실시간으로 회사내 전체 BIM 프로젝트의 시공 및 유지관리 정보를 모니터링하고 관리할 수 있는 시스템

린 기반의 철도건설과정을 지원할 수 있는 전사적 차원의 플랫폼

각 프로젝트로부터 데이터를 수집하는 빅데이터로 만들 수 있는 시스템

각 프로젝트로부터 수집된 빅데이터를 실시간으로 분석하여 의사결정에 활용할 수 있는 시스템

다양한 BIM 소프트웨어간의 원활한 정보교환이 가능한 체계

설계조율에 따라 지속적으로 변경되는 BIM모델의 수정내용 및 모델버전을

추적관리할 수 있는 시스템

BIM모델과 한국철도시설공단의 EPR 시스템과의 연계로 물량산출과 공정관리가 가능한

통합프로젝트 관리시스템

제한된 인원의 팀원들 사이의 설계 조율

데이터 기반 의사결정 프로세스, 데이터기반 설계, 시공 및 시설물 유지관리 및 자산관리 데이터 처리 및 교환 자동화 현장 및 공장 생산 건설을 위한 생산자동화

린 기반 관리 프로세스, 최종계획시스템 및 기타 당김계획법, 주문생산 (MTO) or 주문설계 (ETO)

BIM 도구, 버전 조정 및 모델 동기화 사이의 상호운용성의 중요성 증대공동작업과 협력적인 업무 프로세스

도면과 BIM 모델간 조율의 중요성 증대특정 팀에 의해 특정한 이슈에만 제한된 BIM의 사용

조달&

기획

• 기관 내외부 관리 인력 및 프로젝트 주요 참여자 간 BIM 시각화 도구를 활용한 의사소통

• 공청회 또는 사업설명회, 운행선 안전확보, 각 분야별(노반, 궤도, 전기, 신호 등) 설계검토 등에서 BIM을 시각화 및 3차원 간섭검토 도구로 활용.

설계

BIM적용확대

• 환경영향평가에 활용

• 설계검토 및 협업, 예산 검토 지원

• 시각정보를 활용해 불필요한 사회적 비용 절감

• 예정 공정 계획 및 예산의 시각화, 정보화

BIM활용목표

• 다수의 참여자에 의한 다중 인터페이스 작업 간 협업

• 한국철도시설공단의 ERP 시스템과 연계되는 수량 산출 데이터

• 프로젝트 비용 및 공정, 현장 데이터를 관리하는 BIM 기반의 통합 프로젝트 관리 시스템

시공

BIM적용확대

• 모바일 기기, 센서, VR, AR 기술 활용

• 실시간 프로젝트 시공 및 유지관리 정보 업데이트

• 린 기반 공장생산/모듈러 시공

유지관리

BIM적용확대

• 빅데이터, IoT, AI기술 등을 활용한 의사결정

• 지속적인 프로젝트, 유지관리 정보 수집 및 분석

• 다른 교통 정보와 연계된 철도망의 시각적인 관리

건설산업

전생에주기적용확대

기존 발주 및 사업관리 방식 활용최저가 낙찰 또는 유사효과가 나는 발주방식의 지양

프리콘(Preconstruction) 용역CM@Risk (책임형CM) 등

기술력 평가 가점 제도기술자 평가점수제도 확립

발주자가 설계, 시공에 참여하는 방식의 발주(예: IPD나 기존 방식에 발주처가 설계,

시공 과정에 참여할 수 있도록 변형한 방식)제조업 생산방식의 지원이 가능한 발주 및 관리 방식

신뢰할 수 있는 품질, 공사비용, 기간, 안전 정보에 기반한 용역자의 선정정보에 기반한 공사 리스크 예측 및 관리

08 09


1. 목적과 배경 1.1. 목적

본보고서는4차산업혁명시대의철도시설프로젝트의선진화를위하여,철도시설사업발주처가현실적이고효

과적으로BIM(BuildingInformationModeling*)을도입하기위한중장기적이면서구체적인전략을제시한다.

철도BIM도입의장기적인목표는철도인프라의전생애주기기간동안효율적인업무관리와정보생성,원활

한협업,비용절감및품질향상,공기단축및효과적인자산관리를가능하게하는데있다.이를달성하기위하여,

본철도BIM로드맵은BIM활용성숙도를총5단계로나누고,이에필요한“사람(people),절차(process),기술

(technology)”을육성할수있는단계적방안을제시하였다.

본철도BIM2030로드맵을통하여신속하고효과적인업무수행,원활한협업,불필요한비용절감및품질향

상,공기단축,사업의투명성확보,효율적인자산관리를실현하고자한다.궁극적으로는4차산업시대의철도사

업선진화를목표로한다.

1.2. 배경

2000년대이후부터건설산업의생산성향상을위해전생애주기에걸쳐발생하는정보들을효율적으로관리하

는3차원기반BIM기술의활용이늘어나고있다.미국과유럽의경우2000년대후반부터호주와홍콩,싱가포르

등은2010년대초반이후BIM도입및확산을위한가이드라인과로드맵을개발,보급하였다.

국내에서도2009년국토해양부가처음으로BIM적용가이드를마련하였고,국토해양부와조달청은2010년부

터2016년까지의단계적인BIM도입전략을발표하였다.이후BIM적용각단계가끝날때마다“시설사업BIM

적용기본지침서”를지속적으로업데이트해오고있다.이러한노력은건축,토목분야에서비슷한시기에시작하

였지만,건축분야에서먼저확산되기시작하여,2010년이후한국도로공사,한국수자원공사도BIM도입을위한

연구및로드맵을개발하였다.

철도산업의경우,아래그림과같이2009년부터10건이넘는철도프로젝트를BIM으로수행하였지만,한국철도

시설공단턴키공사등계약자가중심으로일부구조물에한정하여부분적으로BIM을수행하여BIM프로젝트에

대한공단차원의노하우축적및BIM가이드나라이브러리등의지원기술들이체계적으로구축되지못하였다.

향후2030년까지체계적으로BIM기술을확보하고,이를지원할수있는체계를구축하기위하여본보고서는

“철도BIM2030로드맵”이라는이름으로단계적BIM도입및확산전략을제안한다.

1.3. 범위

본보고서는큰틀에서우리나라철도사업발주처가BIM을도입하는방안에대한단계적,전략적인기술로드맵을

제시하는것을목적으로한다.구체적인BIM수행조직과필요인원,하드웨어와소프트웨어,도입비용,적용프로젝

트및범위,모델링범위등은한국철도시설공단의내부BIM수행계획서나각철도프로젝트의수행계획서에명시

될예정이다.

또한설계,시공,유지관리단계의구체적인철도BIM수행방법은각각철도발주처BIM가이드1.0,철도설계BIM

가이드1.0,철도시공BIM가이드1.0,철도유지관리BIM가이드(예정)에서다루고있다.

인적자원 People

절차 Process

기술 Technology

4차산업의 철도사업 선진화

단계적, 전략적 BIM 도입을 통한 노하우 및 기술축적

철도 BIM

신속하고 효과적인 업무원활한 협업

비용절감 및 품질 향상공기단축

사업의 투명성효율적인 자산관리

*BIM(Building Information Modeling)은3차원정보를포함한고품질의정보를기반으로의사결정을

하고사업리스크를최소화하여건설프로젝트를기획,수행,관리하는방식을말한다.

그림1-2국내철도BIM프로젝트

•호남고속철도노반제1-1공구건설공사

•수도권고속철도(수서-평택)제9공구건설공사

•부산도시철도1호선연장[다대구간]5공구건설공사

•호남고속철도제3-3공구노반신설기타공사

•호남고속철도5-3공구인접선공사시공계획3차원가상검토

•호남고속철도제3-1공구노반신설가타공사

•진접선복선전철제1,3,4공구정거장건설공사

•중앙선(도담-영천)복선전철제6공구노반건설공사

•서해선(홍성-송산)복선전철제5공구건설공사

그림1-1철도BIM프레임워크

10 11


2. BIM 도입의 기대효과와 혜택

본절은철도건설사업에참여하는주체에따라발주자,설계,시공,유지관리및자산관리4가지측면에서도입이

점을기술한다.

2.1. 발주자 측면에서의 BIM 도입 이점

ㆍ초기계획단계에서3차원노선정보를활용한노선및정거장결정,구조물계획으로합리적인정책결정을지원

하여타당한검토가가능하다.

-사전검토및설계단계에서생성된정보의재활용을통해불필요한재작업을예방한다.

-3차원시각화된전자도면상에포함된시설물시공정보를유지보수정보로활용이가능하며,자산관리시효

과적인의사결정을내릴수있다.

ㆍ이전보다정확한개산견적이가능하고상세정보작성전에개념모델을이용하여설계단계및시공단계시뮬레

이션이가능하고이것으로사전검토가가능하다.

ㆍ발주자는설계,시공시의요구사항을미리파악하여,과업지시서에철도노선,시설물요구사항을보다명확히

정의할수있다.

2.2. 설계 측면의 BIM도입 이점

ㆍBIM을통해설계작업을수행한경우GIS,지적정보와BIM모델을중첩하여,설계초기부터시각화및주변환경,

지적상황을고려한설계검토가가능하다.

ㆍ3차원모델로부터얻어지는시각화의혜택과더불어설계변경사항의자동반영을통해정확성확보가가능하다.

ㆍBIM모델을통해도면추출및협의및검토를위한도서추출이가능하다.시공도면에서나타나는오류와재작

업시간을단축이가능하다.

ㆍ조기협업이가능하여설계참여자및각기술분야별인터페이스협업을효과적으로수행하여설계오류를최소

화하고,이해당사자의참여하여설계내실화가가능하다.

ㆍ설계진행단계별로BIM기반으로VE를수행하여,설계및시공비용의합리화및시공중수정작업에투입되는

시간과비용을사전에예방할수있다.

그림2-1.발주단계에서의BIM활용예–효율적설계협의(출처:서영엔지니어링)

그림2-1.사업적정성검토(출처:서영엔지니어링) 그림2-2.설계단계에서의BIM활용예-상세검토(출처:서영엔지니어링)

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2.3. 시공 측면의 BIM도입 이점

ㆍBIM모델로부터직접시공도면을추출하여사용하여도면의정확성이향상되고,시공성향상을위한도면의수

정이바로반영가능하여비용과기간의단축이가능하다.

ㆍ시공현장의장비및시공시뮬레이션을통해정밀한공정계획으로현장에서의불필요한낭비를예방하여린건

설(LeanConstruction)가능하다.

ㆍ다양한공종이참여하는공사현장에분야별공종별협업을용이하게하며공종간간섭,인터페이스검토등이

용이하다.

ㆍ설계단계에서설계오류가줄어들어,재시공비율이줄어들어공기와공사비단축이가능하다.

그림2-3.시공단계에서의BIM활용예–장비시뮬레이션(출처:GS건설)

그림2-3.수도권고속철도(수서-평택)제9공구–레이저스캐닝을이용한실제현장상태검토(출처:GS건설)

그림2-4.증강현실(AR)을활용한철도시설유지관리의BIM활용예

2.4. 유지관리 측면의 BIM 도입 이점

ㆍBIM정보를통해시설물정보를보다쉽고정확하게얻을수있게되어철도시설물(철근콘크리트구조물및부

속자재,토공,터널/기초지반,건축전기설비등)의유지보수시기및시공단계하자등을효율적으로관리하여,

유지보수비절감및시스템활용한업무로효율적인업무가가능해진다.

2.5. BIM효과를 극대화 하기 위한 핵심요인

ㆍ위에서열거한BIM의혜택을극대화하기위한가장중요한핵심성공요인(criticalsuccessfactor)은발주자

와같은“의사결정자의강력한참여및추진의지”이다(Wonetal.,2013*).의사결정자의강력한참여나추

진의지없이,제3자인설계,시공,유지관리용역사나BIM용역사에만프로젝트를맡기게되면위에서열거

한효과를극대화하기어렵다.더욱이제3자를통해서BIM프로젝트를수행하게되면,수십개의BIM프로

젝트를진행하여도노하우(know-how)가축적되지않는다.간단한예로는,단순히발주처가BIM공정회

의에참여하였느냐아니냐에따라서프로젝트품질이나하자가큰차이를보인다는사례연구결과가많다.

의사결정자의강력한참여및추진의지만큼중요한요인으로는“프로젝트참여자의정보공유의지”이다.BIM

프로젝트에서프로젝트참여자간의정보의공유가원활히이루어지지않고,서로가정보기밀과보호를우선으

로하여프로젝트가진행된다면,효율적이고성공적인BIM프로젝트를기대하기어렵다.정보공유가중요한

만큼사이버보안(cybersecurity)나비밀유지서약등도매우중요한요소이다.사이버보안과관련하여참고할

만한자료로는영국의BSPAS1192-5가이드(bsi,2015*)가있다.

*Won,J.,etal.(2013)."Wheretofocusforsuccessfuladoptionofbuildinginformationmodelingwithin

organization."JournalofConstructionEngineeringandManagement139(11):04013014.

*bsi(2015).PAS1192-5:2015Specificationforsecurity-mindedbuildinginformationmodelling,digitalbuilt

environmentsandsmartassetmanagement.London,UK,TheBritishStandardsInstitution.

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3. 국내외 공공 및 철도 BIM 도입 현황

3.1. 해외 주요국가의 공공분야 BIM 도입현황

공공발주자관점에서BIM정책현황에대하여미국,핀란드,영국,싱가포르등대표적인국가를중심으로살펴보

면다음과같다.

미국

ㆍ공공분야와민간분야에서모두적극적으로BIM도입을하고있으며,건설전분야에걸쳐BIM이활발하게도

입되고있다.미국의경우,다른나라에비하여민간주도의BIM도입성향이강하면서도,각주의교통부(DOT:

DepartmentofTransportation)와GSA(GeneralServicesAdministration),공병단(USACE)등을중심으로

공공분야에서도지속적이고활발히BIM사업을수행하고있다.

ㆍ2000년대후반부터NIBS(NationalInstituteofBuildingSciences),bSA(buildingSMARTAlliance),GSA,

AIA(AmericanInstituteofAmerica)등의단체를통하여발간된BIM사례보고서와매뉴얼등이세계적으로

참조되고있다.

ㆍ그중2007년부터발간된NBIMS(NationalBIMStandards)는핀란드의COBIM과함께전세계의BIM가

이드에가장많은영향을주고있다.

핀란드

ㆍ핀란드의공공기관인Senaatti(SenateProperties)는일찍BIM의필요성을인지하고,2001년부터BIM프로

젝트를수행하고있다.

ㆍ특히2007년핀란드에서발간한COBIM(CommonBIMRequirements)은가장먼저발간된BIM가이드중

의하나이자,건설프로젝트전생애에걸친방대한내용을포함하고있어미국의NBIMS와함께이후발간된

전세계BIM가이드에많은영향을주었다.

ㆍCOBIM은설계와시공,유지관리등각단계에서모델에대한데이터및콘텐츠요구사항을규정하고있다.

영국

ㆍ영국정부는GDP의약7%를차지하는건설산업분야의건설생산성향상및선진화를위하여2011년부터공

공건설프로젝트에BIM적용의무화사업을추진하였으며,2016년4월부터는영국BIM수준2단계(UKBIM

Level2)의적용을의무화하고있다.

ㆍ각BIM단계별제출물이나절차등을영국표준(BS1192시리즈)으로정의하고,그내용을웹사이트(http://

bim-level2.org/),온라인동영상등각종홍보자료를만들어산업계에널리배포,홍보,교육하고있다.

ㆍ이러한체계적이고전략적인접근의결과로,영국이미국,북유럽,한국,싱가폴등에비하여상대적으로늦게

BIM의무화가진행되었음에도현재는영국의BIM가이드가전세계적으로가장많이참조가되고있다.

싱가폴

ㆍ싱가폴의BCA(BuildingandConstructionAuthority)는2010년부터10년이내에건설생산성을25%향상

시키기위하여BIM적용을의무화하면서,산업계지원책와BIM가이드,다양한정책을마련하였다.

ㆍ영국과마찬가지로,정부주도의BIM정책웹사이트(http://bimsg.org/)를만들어산업계가정책을쉽게따라

올수있도록다양한정책및교육자료를홍보,배포하고있다.

ㆍ최근에는BIM과DfMA(DesignforManufactureandAssembly)를근간으로하는IDD(IntegratedDitial

Delivery)를새로운목표로제시하였다.

3.2. 해외 철도 BIM 도입 현황

BIM설계정보를통해정확한시설물정보를얻을수있게되어기계,전기,설비등자재와설비의유지관리정보

와도면을정확성이높아짐으로써시설물의유지관리비용절감과시스템활용이가능해질것을기대하며많은국

가에서철도에BIM을도입하고있다.

홍콩, MTR 프로젝트

ㆍ개요:홍콩MTR(MassTransitRailway)에서2015년까지진행되는고속철도및WestKowloon터미널건설프

로젝트는가장큰터미널은4개지하층에15개플랫폼으로구성되어있으며이용자수는매주4백만명이상이다.

ㆍ활용:주로설계및시공단계에BIM도입이이루어졌으며주요활용방법은공간간섭체크,시공성검토,현장

협업및조율,공정관리등이다.이를통해리스크를줄이고자하였다.

ㆍ특징:설계,시공단계에서BIM이활발히활용된반면,시설물의유지보수단계까지는활용이되지않았다.

일본 JR (Central Japan Railway) 프로젝트

ㆍ개요:동일본대지진복구를위한프로젝트로1120억달러의예산이투입되었고본프로젝트를위해‘3D

modeldesignsupportsystem’을개발하였다.주요BIM설계도구로Civil3D,RevitStructure등이활용되

었다.

ㆍ활용:BIM모델은기존선로복구를위해시공기간단축,수량및견적,대지진복구계획에활용할수있도록개

발되었다.개발된시스템은철로작업생산성개선을위해활용되었으며,기존선로의개선및유지보수에활용

되었다.상용화된BIM도구를활용하여지형,구조,3D포인트클라우드와같은다양한모델을생성,관리하였다.

ㆍ특징:BIM모델은JREastConsultants사에서개발한‘RailwayGIS’와연계되어철도모델,도면,위성이미

지등을관리할수있으며기존의오래된선로나새로운선로계획등에효과적으로활용될수있도록하였다.

미국 Measure R 프로젝트

ㆍ개요:LA시의교통문제를해결하기위하여2030년까지12개프로젝트(이중6개는지하철프로젝트),총42조

원을투자하여대중교통인프라를확충하는프로젝트이다.

ㆍ활용:2010년까지는기존의2D방식으로설계를진행하였으나,2011년부터BIM도입을검토하여2012년도

에는모든프로젝트에대해BIM도입을결정하였다.

ㆍ특징:주로설계및시공단계에BIM도입및활용하였고,미국표준에맞게설계되도록시스템을개발하였다.

영국 – East London Line 프로젝트

ㆍ개요:2012년하계올림픽을위한철도네트워크확장으로기존철도EastLondonLine과연결되는남북간노

선확장프로젝트에BIM기술을적용하였다.

ㆍ활용:주계약자(URSScottWilson)는합작사에게BIM모델링정보(정거장4개,Warren트러스교량2개,아

치교량,고가교3개에대한상세설계)를제공하였고전체팀은협업솔루션을통해실시간으로협업이가능하

였다.

ㆍ특징:15개사무소에분산되어있는300명이상의전문가가엔지니어링정보를공유와의사소통작업이신속

하게진행되어,기존에비해25%이상작업시간을절감하였다.

16 17


영국 – High Speed 2 (HS2)프로젝트

ㆍ개요:2026년개통을목표로런던과버밍검을연결하는총예산28조원의고속철도프로젝트이다.

ㆍ활용:기존의철도BIM프로젝트에서얻은노하우를토대로BIM가이드라인과로드맵을마련하고설계,시공,유

지관리전반에걸쳐BIM을적용하는계획을세웠다.

ㆍ특징:협업,계약방식등을보다체계화하였으며,참여자가쉽게목표를이해하고BIM프로젝트에동참할수있

도록여러홍보,교육자료를준비,배포하였다.또한다양한소프트웨어사용에따른소프트웨어간호환성등을

검토하고있다.

독일 – 도이치반(Deutsche Bahn)

ㆍ개요:2020년이후본격적으로BIM도입을위하여,2015-2017년준비단계,2017-2020년13개의시범사

업을수행하는단계적도입방안을마련하였다.

ㆍ활용:시범사업을통하여홍보,BIM기반설계검토등을수행하고있다.

ㆍ특징:기존의건축분야의BIM적용이기대에미치지못한이유를분석하고,국가위원회,독일교통부(Ministry

ofTransportandDigitalInfrastructure)의주도하에공공건설분야의BIM도입을추진하고있다.

카타르 – 도하 메트로 Red line 프로젝트

ㆍ개요:2022년도하월드컵유치를계기로SOC프로젝트가계획되고있으며,철도인프라발주시BIM수행계획을

의무화하였으며,입찰서류에는카타르프로젝트에대한명확한발주자기대사항및발주자요구사항을제공하였다.

ㆍ활용:BIM과관련된부분은품질관리방안,계획,프로그래밍,진도관리방안,기록추적및통제방안,

PMIS(ProjectManagementInformationSystem),EDMS(ElectronicDocumentManagementSystem)

모델관리방안정보관리,변경및형상관리방안,비용관리방안,이해당사자들간의사소통관리방안,디자인

관리방안(설계검수등포함),VE방안,요구사항관리방안,감리방안,작업자안전관리방안,지속가능성에대

한요구사항,위험관리방안,설계및시공등이해당사자간조율을위한인터페이스관리방안등광범위한요

구사항을포함한다.

ㆍ특징:기타기본설계파라미터(설계기준명시),선형설계명세,지반처리명세,터널설계명세,절성토및구조물

설계명세,토공설계명세,교량설계명세,건물설계명세,배수설계명세,소방/기계/전기설계명세등을요구

하였다.

일본 JR

홍콩 MTR

미국 Measure R

영국 Crossrail East London Line High Speed 2

카타르 Doha Metro

독일 Deutsche Bahn

한국 철도시설공단

싱가포르 MTR

그림3-1.세계의주요철도BIM프로젝트

3.3. 국내 인프라 BIM 도입 현황

우리나라의경우,2010년국토교통부의건축분야BIM도입의무화이전에도용인시민체육공원,동대문디자인플

라자프로젝트등공공프로젝트에서BIM도입을한사례가있었으나,2010년부터단계적으로BIM의무화를추

진하여공공분야에서본격적으로BIM도입이시작되었다.

국내토목분야의BIM적용도2009년을전후로시작되었으며,2009년호남고속철도사업과한국도로공사의

2011년시범사업을시작으로,2013년수자원공사는댐설계해외프로젝트에BIM을적용하였다.2015년에는

토목BIM라이브러리를개발하여배포하였으며,국토교통부도2020년까지SOC공사의20%에BIM적용추진

하겠다고발표하였다.LH도토목분야에2016년부터단계적으로BIM을적용해나갈계획을수립하였다.아래한

국도로공사의EX-BIM현황과LH의Civil-BIM현황에대하여보다상세히기술하였다.

한국도로공사, EX-BIM 도입 추진 현황 및 도입 계획

한국도로공사는“다차원설계환경기반의차세대고속도로설계및관리역량강화”라는목표아래,정보활용성

증대(one-sourcemulti-use),정보획득및저장효율성증대(oneclickforinandout),정보통합의연계성

증대(onemastermodelfordigitalexpressway)를목표로EX-BIM도입을추진하였다.

2011년에서2014년에는대구-순환5공구,함양-울산12공구의실시설계에BIM을시범적용하였다.본시범사

업을통하여2D설계와3D설계를비교,분석하여비용절감,물량오차절감,주요공종의변경을파악하려고하였

다.2016년에는세종–포천(10~14공구)건설공사에BIM설계추진하였다.이러한시범사업의경험을토대로

2016년EX-BIM로드맵수립을하였으며,그단계별,연차별목표는아래와같다.

ㆍ 한국도로공사 Ex-BIM 단계별 도입계획

단계 목표 세부계획

도입단계(~2017년) 로드맵및가이드라인작성,

설계BIM추진

·Ex-BIM로드맵및가이드라인작성

·BIM기반차세대3차원전자표준도개발

·실시설계Ex-BIM설계도입

·3차원전자도면작성및설계성과품Paperless전자납품

체계구축하여,정보자산영구화

·Ex-BIM도입을위한실무자교육

확장단계(2018-2019년) 시공및유지관리BIM추진 ·시공단계Ex-BIM적용방안마련

·공사중3차원시공공정및안전관리실시

·가상현실기반의검측기술도입

·3차원유지보수이력관리기술구축

·설계–시공–유지관리3차원통합정보시스템구축

·전사적Ex-BIM관리자육성및전담부서생성

정착단계(2020년이후) BIM전사적활용및

서비스가치창출

·단계별Ex-BIM도입계획실행

·점검/보수이력3차원시각화및모바일공유기술개발

·설계/시공/유지관리분야별무형자산데이터화

·국내외신규고속도로사업에BIM전면도입

·차세대교통체계(무인운전등)맞는Ex-BIM고도화

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ㆍ 건설생애주기별 EX-BIM 도입 목표

ㆍ 시사점

①철도산업과고속도로사업은기간사업으로국토발전에영향을크게미치는공통점이있으며,여러지자체와

의협의가필요한공통점이있음

②첨단화를통해해외진출의지가있음

③유지관리및자산관리측면의중요성

④차량의정차와이동,유지관리등특수성을고려한계획이필요하며건축부분과의관계성에고려가더필요함

⑤성과품의전자납품(Paperless)체계를구축하여정보자산의영구화를추진,정보분류체계등의구축이필요

함인식

LH 공사 Civil BIM 구축

LH는“4차건설사업정보화기본계획을반영한3D형상과정보중심의건설기술관리체계로전환”을목표로2016년

CivilBIM도입을추진하였다.구체적으로는“사업환경개선–해외스마트시티수출위한핵심기술선진화”,“정부

정책–국가건설기술경쟁력강화”,“고객만족실현–근로자에명확한건설정보제공,시설물관리위한건설정보

요구”,“해외선진BIM도입확대”,“사업Risk해소–품질결함의최소화환경구축”등을목표로하였다.

LH는2016년이전부터BIM도입을하여,기존의2차원기반설계를3차원정보화,정밀설계(BIM설계)로전환

하였다.이를통하여시각화,표준화,연동,협업,공유통한3D정보화정밀설계,LH기술력향상,Totalcost절

감,대외경쟁력증대를추진하고있었다.

2016년5월,LH정책과제로,단지의토목공사에3차원정보화정밀설계(BIM)도입을결정하였다.구체적으로는

단위건축물에서단지와도시전체를BIM기반계획,정밀설계,시공,유지관리를목표로다음과같이5단계로하

였다.

ㆍ LH Civil BIM 단계별 도입계획

단계 도입 목표

기획 ·설계관리체계개선

·설계사전검토고도화

설계 ·3차원전자도면작성

·성과품전자납품(Paperless)

시공 ·시공관리기술첨단화

·가상현실기반안전관리및검측시스템도입

유지관리 ·포장및도로시설물관리기술디지털화

서비스 ·EX-AIM(ExpresswayAssetInformationManagement)시행

·EX-BIMReview체계구축

단계 목표 세부계획

1단계

(시범BIM설계10%)

도입체계정립

BIM설계

·분야별계획수립및방향설정

·객체분류체계작성

·BIM물량산출항목정리및산출체계

·사용프로그램정리

·3D지형,지층모델

·기타(과업내용서업무)

2단계


BIM설계

LHCivilBIM구축

·분야별BIM설계

·상세물량산출구상

·표준라이브러리작성

·BIM로드맵구상

·제도,기준,지침검토

·타분야가이드라인검토


·표준양식작성

3단계


BIM설계

LHCivilBIM구축

·분야별BIM설계

·분야별설계매뉴얼

·표준라이브러리작성

·BIM표준도작성

·가이드라인작성

·BIM로드맵작성

·BIM가이드라인작성


4단계


LHCivilBIM구축

기준/제도수립

·분야별BIM평가

·통합모델간섭검토

·2D/3D비교검토서

·모델링가이드라인작성

·BIM해석및결과작성

·물량산출도구작성

·시공BIM방향작성

·교육자료작성


5단계 LHCivilBIM구축

기준/제도개선

성과발표

·분야별BIM모델변경/4D및VR시뮬레이션작성

·BIM설계사례집,매뉴얼확정

·BIM모델활용시스템확정

·BIMLH시스템연결

·BIM매뉴얼작성

·표준,일반라이브러리작성보완

·가이드라인작성보완

·제도,기준,지침정비/성과보완

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ㆍ LH Civil BIM 체계 추진 과업

ㆍ 시사점

①국내건축분야에서선도적으로추진하여토목부분까지포괄하는범위로확대

②기술및관리체계첨단화를통해해외진출의지

③실무중심의구체적활용방안에중점,

④시범적용을통한개선사항도출및개선

⑤첨단화를통해해외진출의지가있음

⑥시공단계및유지관리및자산관리측면의중요성

⑦전문인력확보및시스템구축

⑧추진전략에정책및가이드라인미리준비함

구분 과업 내용

LHCivilBIM시스템구축 ·가능한쉽고단순

·시각화,정밀모델링,정밀물량

·가이드라인단순화,매뉴얼,예시모델

BIM발주확대 ·‘17년도하반기이후LH단지분야건설사업BIM발주추진

전문인력확보 ·BIM구축및활용할수있는전문인력확보방안실행

기존시스템과융합 ·기존2D계획,설계,시공,관리시스템및제도와융합

활용체계확보 ·계획,설계,시공,관리에BIM정보를활용할수있는도구확보

3.4. 국내 철도BIM 도입 현황

국내철도산업도2009년부터호남고속철도노반공사를시작으로국내에서는상대적빨리BIM을도입하였으나,단

계적이고전략적인접근보다는시범사업차원으로산발적으로프로젝트별로BIM도입이이루어져체계적인노하우

및기술축적이이루어지지못하였다.2018년현재까지10여개의철도BIM프로젝트가수행되었다.그상세내용은

다음과같다.

ㆍ 국내 철도BIM 프로젝트

철도BIM프로젝트 기간 단계 BIM적용범위

호남고속철도노반

제1-1공구건설공사

2009.5.22~2013.5.21

(전체사업2006~2020)

시공 경부고속철도횡단구간상부강박스거더거치시에4차

원시뮬레이션적용(크레인상세검토,크레인안전시공,

공정회의,공정관리등)

수도권고속철도

(수서-평택)

제9공구건설공사

2011.5.27~2015.12

(전체사업2008~2018)

시공 NATM터널,개착BOX,U-type,토공,기존교량,가시설,

주요지장물

4차원시뮬레이션및레이저스캐닝적용(크레인상세

검토,크레인안전시공공정회의,공정관리등)

호남고속철도

제3-3공구노반신설

기타공사

2012.8.1~과업완료일

(전체사업2006~2020)

시공 호남선이설구간의단계별시공에따른운행선인접공

사시뮬레이션적용(3차원가상현장구축,단계별3차

원공정시뮬레이션,장비운영시뮬레이션,단계별열차

주행시뮬레이션,공정회의및보고)

호남고속철도5-3공구

인접선공사시공계획

3차원가상검토

2012.12.1~2014.12.31

(전체사업2006~2020)

시공 광주도시철도1호선을횡단하는군전용선(송정2교)의

건설과정중간섭확인

부산도시철도

1호선연장[다대구간]

5공구건설공사

2012.8.1~2013.1.30

(전체사업2006~2020)

시공 3차원정보모델링을통한공사관리통합시스템개발

호남고속철도

제3-1공구노반신설

가타공사

2012.8.1~2013.1.30

(전체사업2006~2020)

시공 운행선인접공사및중점관리대상

진접선복선전철

제1공구정거장

건설공사

2015.2.6~2015.3.27

(전체사업2010~2019)

설계 정거장,터널,출입구,환기구,본선환기구,건축,시스템



2015.3.5~2015.5.30

(전체사업2010~2019)

설계 토공,교량,터널,정거장1개소,환기구2개소,변전소1

개소



2015.1~2015.4

(전체사업2010~2019)

설계 정거장1개소,터널,환기구4개소,시스템(기계설비,건

물전기)

서해선(홍성~송산)

복선전철제5공구

건설공사

2013.1~2017.6

(전체사업2010~2020)

시공 본선노반공사,건축공사,궤도공사

서해선(홍성~송산)

복선전철제5공구

건설공사

2013.9~2018.2

(전체사업2009~2020)

시공 시점부육상교량,안성천통과교량,종점부육상교량

영국 크로스레일 사례 - 주요혜택

영국크로스레일(Crossrai)l이발표한BIM기반프로젝트수행에서BIM도입의주요혜택을다음6가지로

정리하였다.

•설계및시공에서3차원,시각적가시성이높아져서사업의위험성을감소시킬수있다.

•복잡한세부사항과현장에서의프로세스를쉽게검토(리뷰)하여건설과정에서의안전성이향상된다.

•믿을수있는단일한자료출처(Source)를통해정보를관리하게되므로도면및문서관리에효과적이다.

•설계및시공상세화면(도면)을통해시각적으로공동작업이가능하다.

•프로젝트시작단계로부터생성된정보를재사용하여유지관리및자산관리에까지활용하게되므로정

보의손실과비용의절약이가능하다.

•데이터상호운용과이동성이확보된기술발전으로프로젝트발주방식의선진화가가능하다.

22 23


4. 국내외 BIM 로드맵 및 확산 전략 분석

4.1. 해외 BIM 로드맵 도입 및 확산 전략 및 단계별 목표

주요선진국의BIM로드맵분석을통하여,BIM도입및확산전략및그단계별목표를분석하였다.대상국가는

미국,캐나다등북미권2개국,영국,프랑스,독일등유럽권3개국그리고싱가포르,한국,홍콩,호주등아시아

권4개국등총9개국에서공식적으로발표한BIM확산전략을수집하였다.상대적으로BIM도입에서선진적이

라고평가를받는북유럽국가(핀란드,노르웨이,덴마크등)들의경우공식적으로발표한BIM도입로드맵이없

는것으로파악되었다.수집된주요국가및기관들의로드맵을간략하게살펴보면아래와같다.한국공공기관의

BIM로드맵및확산전략은4.2절에서다룬다.

미국

미공병단U.S.ArmyCorpsofEngineers(USACE)에서는2006년에총네단계로이루어진로드맵을발표하였

다.네단계는1)2008년까지BIM초기운영능력을배양하고,2)2010년까지시설물생애주기에있어서상호운

영성(interoperability)을확보하고,3)2012년까지완전한운영능력을갖추고,4)2020년까지업무자동화를이

루는것을전반적인방향으로잡고있다.타국가의로드맵에비교했을때,조직과제도적측면에서세부전략이부

족하다.

총여섯가지의목표를함께수립해놓고있는데,1)프로세스개념측정지표수립,2)2008년까지초기운영능력

배양,3)2010년까지생애주기동안상호운영성확립,4)2012년까지NBIMS기반전자상거래를활용하여,완전

한운용능력과자산관리확보,5)자산관리및운영에NBIMS활용,그리고6)2020년까지NBIMS를활용한업

무자동화까지구체적인목표를설정해놓았다.미공병단은2012년이를개정하여총5단계의목표로이루어진

개정된BIM로드맵을내놓았다.다섯개의목표는교육(educate),통합(integrated),협업(collaborate),자동화

(automate),혁신(innovate)로이루어져있다.

캐나다

CanadianAECOOCommunity에서2014년발표한BIM로드맵은2020년까지Level0부터Leveln.까지총

다섯단계(isolated,networked,interoperable,integrated,andunified)로나누어져있으며,2017년에Level

2단계를시작하는것으로되어있다.각단계는다시6개항목으로나누어,각각단계별로이루어야할목표들이

제시되어있다.6개항목은참여(Engage),발전(Develop),교육(Educate),활용(Deploy),평가(Evaluate),지속

성(Sustain)으로이루어져있다.이6개항목은BIM성숙도가높아짐에따라각단계에서달성해야할목표를보

여준다.각단계별목표를쉽게파악할수있다는장점이있다.

영국

2011년에발표된영국의BIM로드맵은BIM을활용하여개방되고공유가능한자산정보를통해비용,가치,그리

고탄소소비량의향상시킨다는목표로만들어졌다.영국BIM로드맵은국가표준협회인BSI(BritishStandards

Institution)의B/555건설데이터로드맵을기준으로하여각단계별전략을제시하고있다.여기에다양한전문

가그룹들의의견을종합하여각항목별성격에맞춘전략을제시하였다.BIM성숙도를총4단계로구분하였다.

그중0단계는캐드와종이기반의작업방식으로정의하였고,1단계는2D와3D를섞어서활용하는방식,2단계

는BIM중심의설계,시공,유지관리를목표로하며,3단계는보다통합된형태로BIM을활용하는것을목표로한

다.활용데이터의유형에따라0단계에서3단계각단계를각각종이기반,파일기반,모델파일기반,통합웹서비스

BIM허브기반으로구분하였다.영국정부의접근방식의장점중하나는BS1192BIM가이드를지속적으로발

간하고,관련웹사이트등을통하여교육자료를배포하여실무자가쉽게BIM의무사항을파악하고실천할수있

도록지원하고있다는점이다.

호주

AustralianInstituteofArchitects(호주건축가협회)에서제시한로드맵은BIM발전프로세스를2D단계,모델

링단계,협업단계,그리고통합단계네단계로구분하고,이과정들안에서이미해놓은것,지금하고있는것,다

음단계로해야할것,앞으로나아가야할방향을병렬적으로구분하고있다.또한업무프로그램을여섯가지로분

류하여각단계에서적용되어야할항목들을개별적으로제시하고있으며,이여섯가지프로그램은2012-2013

년을시작점으로설정되어있는데2016년상반기에모두마무리가되어2016년하반기이후부터는최종단계에

돌입하는것을목표로하고있다.업무프로그램은조달과BIM가이드라인,교육,제품데이터및BIM라이브러리,

과정과데이터교환,그리고규제적프레임워크로이루어져있고,각각의WP는개별적으로목표마일스톤을포함

하며체계적으로구성되어있다.목표일자를일단위로구체적으로제시하였다는특이점을가지며전략과로드맵

(blueprint)를함께제시하였다는특징을가진다.

싱가포르

싱가포르정부(BCA)는2010년부터CORENET을통해인허가도면을제출할수있도록건축및구조,기계전기

BIM을대상으로e-submission을시작하였다.단계별BIM적용범위,기준등을포함한SingaporeBIMGuide

를배포하였으며20,000㎡이상의프로젝트에대해2013년까지건축에,2014년까지구조와기계전기에,

2015년까지5,000㎡이상의모든프로젝트에BIMe-submission제출의무화를시행하겠다고발표하였다.국

내조달청과마찬가지로BIM적용대상을확대해나가는로드맵형식을취했다.

24 25


4.2. 국내 공공발주기관의 BIM 로드맵 전략 및 단계별 목표

국토교통부/조달청

국토교통부(당시국토해양부)는2009년에제1차건축정책기본계획안을발표하면서,건축도시산업고도화전략

으로BIM도입을추진하였다.국내에서가장이른시기인2010년에국토교통부는단계적으로BIM도입을확산

하여,2012년부터조달청이발주하는500억원이상의공공건축물에,2016년부터모든조달청맞춤형서비스

건축공사에BIM적용의무화를하는BIM도입로드맵을수립하였다.기반조성,적용구축,발전정착의세단계로

이루어져있다.각단계에서각각시범적용및정책반영을통해설계품질을향상시키고,업무절차를개선하여예

산을절감하는효과를가져오며,최종적으로적용범위를확대하여업무혁신을도모하는내용을포함하고있다.토

목SOC분야는2017년에는2020년까지공공에서발주하는토목SOC사업중20%이상에대해BIM이적용하

는것을목표로하고있다.

한국시설안전공단

한국시설안전공단의로드맵은2012년부터2018년까지6년동안세단계의프로세스를거치고그이후부터네

번째단계를실시하는것을목표로한다.이로드맵은시설관리(FacilityManagement:FM)에중점을두고있고,

초기단계에서BIM의실증과요구사항을도출하고이후에표준화를거쳐이기능을확장시키는쪽으로발전되고

있다.최종적으로는BIM기반의사결정지원체계를구축하는것을목표로하고있다.

한국도로공사

한국도로공사는타공공기관에비해조금늦은2014년을시작연도로설정하였다.도입과실행의두가지단계를5년

동안실행하여2019년에종료하는것으로계획하고있다.국토부/조달청의로드맵과같이,BIM을사용하기위한기

반을조성하는것을첫번째단계로설정해두었으며,이를응용하여파생되는핵심기술을확보하는것에최종적인목

표를둔다.

4.3. BIM 도입 로드맵의 비교 분석

BIM 도입 로드맵 설정기준 비교

각국가별BIM로드맵은대략3가지기준에따라단계별목표를설정하고있다.첫번째로협업수준이확대되는

경우이다.호주와캐나다의경우에는연결되지못했던프로젝트각주체들이네트워크연결되고상호호환성을가

지면서최종적통합되어최적화되는단계를가진다.두번째로는데이터교환방식이전환되면서단계가상승하는

방식이다.주로유럽권국가에서보인다.영국의경우에는파일교환방식에서BIM모델의교환으로전환되며최

종적으로는통합웹서비스기반의데이터교환방식으로전환되는단계를거친다.독일과프랑스에서도데이터교

환방식의전환단계를가진다.세번째는BIM적용대상이확대되는경우이다.싱가포르의경우에는연면적에따

라BIM적용을확대해나가는단계를가지고한국의경우에는발주금액에따라BIM적용이확대된다.

BIM 로드맵 전략 항목 비교 분석

BIM로드맵은단계별목표설정과함께각단계별실행전략이포함되어있다.실행전략항목을나열하고유사한주

제별로분류하면크게6가지범주로구분될수있다.첫번째전략은교육및훈련에관한전략으로대상국가모두채

택한전략이다.BIM도입및확산을위한교육및훈련의필요성에대해서인식하고있음을파악할수있다.두번째

전략은표준,가이드라인등의개발과절차개선등의정책수립에관한전략이다.세번째전략은협회결성등과같은

리더십조직을구성하여문화를조성하고선도해나가는전략이다.홍보활동이나파일럿적용과같은전략도포함된

다.네번째는BIM적용의무화로서미국과독일,한국,싱가포르의경우에는로드맵세부전략에의무화적용을언급

하고있고영국과호주의경우에는로드맵전략과별개로BIM적용의무화를정책적으로발표하였다.다섯번째는기

술개발및확보로서기술개발환경을조성하거나직접개발하는전략이다.홍콩,한국,싱가포르등아시아권국가에

서채택하였다.끝으로,미래BIM대비관련,비교적최근에로드맵을수립한프랑스의경우에는공공유산의보존이

나에너지전환도구지원등의최신이슈를반영하였다.이를적용비율순서로정리하면아래와같다.그러나BIM도

입로드맵에명시되지않은아래표의전략항목도실제구현과정에서는대부분적용하였다.

ㆍ BIM 도입 로드맵의 전략 항목 분석

ㆍ BIM 도입 로드맵의 단계별 목표 설정에 따른 3가지 범주화

국가전략범주

미국 캐나다 영국 프랑스 독일 호주 홍콩 한국싱가포르

적용비율

교육,훈련보급 • • • • • • • • • 100%

표준,가이드라인,정책개발 • • • • • • • • • 100%

문화조성,파일럿,리더십활동 • • • • • • • 78%

BIM적용의무화 • • • • • • 67%

기술개발및확보 • • • 33%

미래의BIM대비 • 11%

범주 국가수립·목표연도

최종목표2000 2006 2012 2020

협업수준의

확대

호주 웹기반의통합된비즈니스모델

캐나다 기술/조직/프로세스의통합및최적화

데이터

교환방식의

확대

영국 통합웹서비스기반BIMHUB

프랑스 건설산업의디지털전환

독일 PerformanceLevel1의일반화

홍콩 BIM을통한생산성향상

적용대상의

범위확대

미국 전생애주기에대한자동화

싱가포르 건설산업내광범위한BIM의사용

한국 BIM의발전정착단계

2006

생애주기에NationalBIMStandard(NBIMS)적용을확대

2020+

2014

협업수준의확장(네트워크→상호호환→통합→최적화)

2020+

2011

데이터교환방식의전환(파일교환→모델교환→통합웹서비스)

2016(Level2)

2015

신뢰할수있는디지털환경구축

2017

2015

Data,Process,Skill의PerformanceLevel1수준적용의확대

2020+

2012

정보호환성의확장

2017

2013

BIMdatamodel과workingprocess의개선

2020+

2011

BIM적용의확산(적용연면적확대)

2015

2010

시범적용→일정규모적용의무화→적용범위확대

2020+

26 27


시각 BIM Visual BIM

BIM 0.0전환BIM

2D-3D Conversion BIM BIM 1.0

투트랙 BIM Two-track BIM

BIM 2.0통합 BIM

Integrated/Full BIM

BIM 3.0린 BIM

Lean BIM

BIM 4.0지능형 BIM

AI BIM

BIM 5.0

2000년대 중반 2000년대 후반 2010년대 초반 2010년대 후반 2020년대 2030년대해외

미국 USACE Roadmap(CW) (Collaboration)

Initial Operating Capability(IOC)

Establish Life-Cycle Interoperability

Full Operational Capability(FOC)

Automation of Life-Cycle Tasks

2010 2012

90% compliant with National BIM Standard(NBIMS)

NBIMS used for all projects

Leverage NBIMS data for substantial reduction

in cost and time

영국 BSI-BIM-strategy (Wedge Model)

Level 0 Level 1 Level 2 Level 3

CAD 2D/3D BIMs AIM, SIM, FIM

iBIM Lifecycle management Data

Processes

BS 1192: 2,3ISO BIM

IDM IFC IFD

Paper

File Based CollaborationFile Based Collaboration & Library Management Integrated Web Services

BIM Hub

2016

ToolsBS 1192: 2007

Technology Organization

Process

캐나다 BIM Roadmap Canadian AECOO Community(2014)

Networked Coordinated

Defined

Interoperable Collaborative

ManagedIntegrated Unified

OptimizedIsolated

Independent Ad Hoc

20202014

©

호주 National BIM Initiative Australian Institute of Architects

©©©©

2012-2013

Start WP and Pilot

2015-2016Commonwealth

BIM adoptionAll States & Territories adoption of

Australian BIM guidelines & standards

2017

Commence NBI Adopt & test progressive contracts, guidelines, object libraries & process definition

BuildingInformaticsGroup,YonseiUniversity©2017

4.4. 해외 BIM 도입 로드맵 연도별 비교

28 29


시각 BIM Visual BIM

BIM 0.0전환BIM

2D-3D Conversion BIM BIM 1.0

투트랙 BIM Two-track BIM

BIM 2.0통합 BIM

Integrated/Full BIM

BIM 3.0린 BIM

Lean BIM


AI BIM

BIM 5.0

2000년대 중반 2000년대 후반 2010년대 초반 2010년대 후반 2020년대 2030년대국내

한국도로공사 5개년 Roadmap 수립(2014) BIM생태기반조성

업무절차기준/인프라조성 글로벌 역량강화 핵심융합기술 확보

도입(2년) 실행(3년)

기반조성 단계 (2010~2012)

적용구축 단계 (2013~2015)

발전정착 단계 (2016~)

조달청 3단계 Roadmap 수립(2011)

정책추진방향설계품질향상 방향설정 및 정책반영 시범적용

예산절감 업무절차 개선 일정규모 이상 적용 의무화

업무혁신 업무절차 혁신 기반 확보 적용범위 확대(공공발주)

한국 수자원공사 3단계 Roadmap 수립(2012)

도입단계 (2013~2014)

확장단계 (2015~2016)

정착단계 (2017~)

댐 사업부문 선 적용 Pilot project 수행조직구성 BIM발주 지침제정/교육제도

수도/녹색사업 확대 전사BIM팀 구성 실무교육제도 정비

전사적 건설기술 지원체계 통합 및 정착 전문가조직의 확보 유지관리 지침 및 인재양성제도 확립

빌딩스마트 코리아 3단계 Roadmap 수립(2011)

기반조성 단계(3년) 환경구축 단계(3년) 정착발전 단계(4년)

BIM 도입여건 마련 국제표준, 기본절차 도입 모델정보, 컨텐츠 기반 구축

BIM 활용확산 유도 전문가 육성 및 교육확산 국제표준 참여

BIM 기술혁신 확대 국제표준 선도 정보융합 구현 및 정보공유

한국시설안전공단 3단계 Roadmap 수립(2012)

1단계(2년) 2단계(3년) 3단계(1년)

유지관리 BIM실증 및 상세 요구

사항 도출

유지관리 BIM 기본모델에 대한 표준화

FMS 기능 확장 1단계 : As-built 모델기반 안전점검 정보유통

4단계(2018~)

FMS 기능 확장 2단계 : BIM기반 의사결정 지원체 서비스 구현

2014

2012

2011

2019

2018

2021

핵심융합기술 확보 BIM 기반 시스템 개발 첨단응용기술 도로수명주기 지원기술

BuildingInformaticsGroup,YonseiUniversity©2017

4.5. 국내 BIM 도입 로드맵 연도별 비교

30 31


5. BIM의 미래와 정보활용수준별 BIM 기술성숙단계

본장은철도BIM확산전략설정을위하여,과거와현재의BIM기술적성숙단계분석를“정보활용수준”측면에서

분석하고,이를통하여2020년대와2030년대의BIM방향을예측해보고자한다.먼저지금까지의BIM도입과

정에서관찰된BIM성숙단계를분석하고,이에따라향후BIM기술발전에대하여기술하였다.

5.1. BIM의 과거와 현재

연세대학교건설IT연구조사에따르면,우리나라에서도이미2000년대초부터BIM프로젝트가수행되었다.그러

나국내에본격적으로BIM이도입되기시작한것은2000년대중반이후로2008년을전후로민간프로젝트외에

도국방부,LH,서울시등에서BIM프로젝트를발주하기시작하였다.

2000년대중후반에는우리나라의BIM저변확대부족으로용인시민체육공원,동대문디자인플라자,디큐브프로

젝트와같이적극적으로BIM을도입한일부프로젝트를제외하고는BIM이마케팅이나홍보,보고자료만들기등

“시각적”정보활용에국한되여소극적으로사용되는경우가많았다.본보고서는이렇게BIM활용이시각적정보

활용에만국한되어사용되는경우를(BIM0.0)“시각BIM(visualBIM)”,“소통BIM(communicationBIM)”,또

는“마케팅BIM(MarketingBIM)”단계라고명명하였다.

2010년전후로여러선행프로젝트를통하여2D도면에서BIM모델로전환하는과정에서효과적으로많은설계

오류를찾아낼수있다는사실이검증되면서,당시많은BIM프로젝트가BIM을시공전설계검토에활용하였다.

이시기BIM용역사의수는크게증가하였지만,여전히대부분의설계사와시공사가시공중BIM을사용할수있

는노하우를습득하지못한상태여서BIM활용은“시공전설계검토”에국한되었다.건설산업계에서이렇게기술

적단계를(BIM1.0)“전환BIM(2D-3DconversionBIM)”단계라고칭하였다.

그림5-1.BIM0.0시각BIM

그림5-2.BIM1.0전환BIM

2012년을전후하여,프로젝트에BIM을보다적극적이고실용적으로활용하려는새로운시도들이나타났다.여전히

2D도면의실무방식이주도를하고있었지만,기존의도면방식으로는설계,엔지니어링,시공이어려운비정형구간,

무주대공간,설비밀집구간등의공사에집중으로BIM으로수행하고,나머지구간은기존의2D도면기반의방식으

로프로젝트를수행하여실질적인혜택을도모하고자하였다.건설산업계에서이러한기술적단계를기존의도면중

심의방식과BIM을같이활용한다고하여(BIM2.0)“투트랙BIM(two-trackBIM)”이라고하였다.

이러한투트랙BIM으로많은효과도보았으나,한편으로는도면과BIM의불일치,두가지정보출처(source)가

존재함에따른혼선및조율로인한시간소모등으로인하여,BIM으로부터얻을수있는혜택의한계가있었다.이

를극복하기위하여2016년을전후하여,프로젝트의모든주요공종을처음부터끝까지BIM으로수행하는방식

을시도하기시작한다.이시기에들어이러한방식이가능했던이유는설계사,시공사뿐만아니라협력업체도직

접BIM수행이가능한인력이늘고,그만큼BIM의저변확대가이루어졌기때문이다.이러한단계를산업계에서는

(BIM3.0)“FullBIM”또는“통합BIM(IntegratedBIM)”이라고칭하였다.이시기는국토부가모든조달청맞춤

형서비스프로젝트에BIM적용을의무화하기로한시점과일치한다.

그림5-4.BIM3.0통합BIM

Visualization

DesignCoordinationandClashDetection

EnvironmentSimulation

StructuralOptimization

ComplexFaçadeEngineering

DesignCoordinationandClashDetection

Two-trackBIM

그림5-3.BIM2.0투트랙BIM

Site-ModelSynchronization

CloudbasedBIMTools

Collocation,Collaboration,andCoordination

3DScanning/Drone/Photogrammetry

Integrated/Full BIM

32 33


위의시대적구분은BIM을선도하는그룹의기술수준을기준으로한분류이기때문에전체산업계의평균과는시

기적이나기술적으로차이가있다.아래그림5-5는2016년연세대학교에서실시한우리나라의BIM설문결과

에따르면,통합BIM방식으로프로젝트를수행하는경우도15%로적지않지만,여전히시각BIM,전환BIM방식

으로프로젝트를수행하는경우가적지않으며,응답자의약절반(53%)은투트랙BIM으로프로젝트를수행하고

있음을보여준다.이러한경향은국내뿐만아니라유럽,아시아국가에서도마찬가지로나타난다.

그림5-5.정보활용수준별BIM도입수준

0%

15%

30%

45%

60%

시각 BIM 전환 BIM 투트랙 BIM 통합 BIM (Full BIM)

15%

53%

19%

13%

5.2. BIM의 미래

인구감소및고령화에따른육체노동가능인구의감소,전반적인노동시간의감소,인건비의상승등으로건설산

업도빠르게제조업화,자동화되어가고있다.최근프로젝트의일정부분을공장에서건설부재형태로생산하고

이를현장에서조립하는방식의프로젝트가늘고있다.이를현장밖시공(off-siteconstruction),DfMA(Design

forManufactureandAssembly),모듈러건설(modularconstruction)이라고부른다.그대표적인예로는국

내프로젝트에서도적용하고있는다공종프리패브설비랙(multi-traceprefabricatedMEPrack)공사방식

이나2015년설립되어2년만에유니콘기업으로선정된목조모듈러전문기업카테라(Katerra)를들수있다.

그러나카테라와같은기업이하나만있는것은아니고,이와유사한비즈니스모델을가지고있는매뉴패트온

(ManufactOn)과같은기업이많이존재하며,전격적으로전체프로젝트에이러한제조산업방식의접근법을사

용하지않더라도프로젝트의부분적으로이러한기법을사용하는프로젝트가늘고있다.이외에도3D프린팅,건

설자동화확대등도모두건설의제조업화흐름에포함된다고하겠다.

이러한새로운제조업기반의건설생산방식을관리하는기법으로,린건설(leanconstruction)관리방식을BIM에

결합하여사용하고있다.린건설기법은일명토요다생산방식(ToyotaProductionSystem)이라고도불리는린제

조업(leanmanufacturing)방식을건설산업에맞게가져온것이다.대표적인사례로JIT(justintime)기반의건설

생산관리,린의간판시스템을BIM에접목한“KanBIM”시스템등을들수있다.싱가폴BCA가다음목표로설정

한IDD(IntegratedDigitalDelivery)도BIM과제조업생산방식의DfMA를근간으로하고있다.이러한흐름을

본보고서는(BIM4.0)“린BIM(LeanBIM)”이라고명명하였으며,자동화BIM(AutomationBIM)이라고도한다.

이미상당부분적용이이루어지고있기때문에,2020년대에는건설선도그룹에서는일반화된BIM기반건설기술

이되리라고예측한다.

그림5-6.BIM4.0린BIM

BuildingInformaticsGroup(2016),TheKoreaBIMSurvey2016,YonseiUniversity,Seoul,Korea

AR/VR

ModularOff-SiteConstruction

MaterialTrackingSupplyChainManagement

Automation/3DPrinting

LeanandIntegratedProcess

Lean BIM

34 35


건설산업에서또다른흐름은빅데이터,인공지능기반의효율적,효과적의사결정방법의모색이다.BIM의핵심

은“정보(information)”에있다.현재는건설산업에서에너지,교통등의일부를제외하면빅데이터라고불릴만한

체계적으로정리된정보가많지않다.그러나향후BIM프로젝트가확산되면점차더많은양질의데이터가축적

되고,인공지능기술이발달하여,“정보에기반한의사결정(informeddecisionmaking)”이가능하게될것이다.

또한이러한흐름은단위시설물에서도시차원으로확대되어스마트시티(SmartCity),공항,항만,우주산업등과

같은더큰규모로확장될것이다.많은경우,이러한기술이아직연구단계에머무르고있지만,부분적으로는이미

활용이이루어지고있다.그예로,서울시가교통빅데이터를분석하여심야버스(일명올빼미버스)를배차하거나,

인구및토지활용상황을분석하여복지시설사업을추진하는것등이이에해당된다.또다른예로는현장의CCTV

를분석하여안전모를미착용한작업자에게안전모착용하라고자동으로문자를보내는것이나미국의빅데이터

기반건설공정최적화기업인ALICE등도이러한예에속한다.이러한기술을“ConnnectedBIM”,“LinkedBIM”

이라고도한다.본보고서에서는(BIM5.0)“지능형BIM”이라고명명하였다.연구결과가상용화가되기위해서는

약10년의시간이필요하다고가정할때,지능형BIM이BIM선도그룹의일반화된기술이되려면2030년대가되

리라고예측된다.

그림5-7.BIM5.0지능형BIM

5.3. 정보활용수준에 따른 BIM 기술성숙단계

위의내용을종합정리하면,다음그림5-8과같이정리될수있다.현재는투트랙BIM방식의BIM활용이가장일

반적이지만,점차BIM3.0,4.0,5.0방식의활용이증가하고있다.

BIM 0.0 시각 BIM Visual BIM

BIM 1.0 전환BIM

2D-3D Conversion BIM

BIM 2.0 투트랙 BIM Two-track BIM

BIM 3.0 통합BIM/Full BIM Fully Integrated BIM

BIM 4.0 린 BIM

Lean BIMBIM 5.0 지능형 BIM

AI BIM

정보활용수준에 따른 BIM 기술성숙단계

BIM 0.0–“시각BIM(VisualBIM)”:공청회,보고,홍보등시각적자료생성에국한하여BIM을활용

하는방식.(소통BIM,마케팅BIM이라고도함.)

BIM 1.0–“전환BIM(2D-3DConversionBIM)”:먼저2D도면으로설계를하고,이를다시BIM으로

전환하는과정에서설계오류등의검토에주력하여BIM을활용하는방식.

BIM 2.0–“투트랙BIM(Two-trackBIM)”:프로젝트에서기존2D방식으로설계,엔지니어링,시공이

어려운비정형구간이나설비밀집구간,다중공종작업등은BIM으로진행하고,나머지부

분은기존의2D방식으로진행하는방식.(ParallelBIM이라고도함.)

BIM 3.0–“통합BIM(IntegratedBIM)”:프로젝트의모든주요공종을BIM으로진행하는방식.(Full

BIM이라고도함.)

BIM 4.0–“린BIM(LeanBIM)”:제조산업의생산관리기법과BIM을접목하여,건설하는방식.모듈러

공법,린건설(leanconstruction)관리기법,건설자동화공법등이해당됨.(자동화BIM이라

고도함.)

BIM 5.0–“지능형BIM(AIBIM)”:빅데이터와인공지능을활용한정보기반의의사결정(informed

decision)을중심으로프로젝트를수행하는방식.(ConnectedBIM,LinkedBIM이라고도함.)

그림5-8정보활용수준별BIM기술성숙단계

GIS

LunarBase

AI/BigData/IoT

SmartCity

Maritime/Port

Aerospace/Airport

Connected BIM

BuildingInformaticsGroup,YonseiUniversity@2017

01001

101000

001110

111101

100110

36 37


5.4. BIM 기술성숙단계를 달성하기 위한 PPT 전략

한단계한단계기술적수준을높여가는것이쉽지않은도전임에도더높은BIM기술성숙단계를달성하기위해

노력해야하는가장근본적인이유는BIM기술성숙단계가높아질수록BIM으로부터얻을수있는혜택이기하급

수적으로늘기때문이다.

특히BIM0.0시각BIM단계는투입비용에비하여,혜택이미미한경우가많아산업계에서는이단계를가르켜

“무늬만BIM”이라는표현도쓴다.이러한현상은국내에만국한된것이아니라해외에서도일어나는현상으로이

를“BIMWash”라고한다.그러나낮은단계에서혜택이적다고,처음부터무조건상위의BIM수준을달성하려

고시도하면인력적으로나,내부프로세스,기술력모두부족하여더큰비용이들어가고결과적으로실패할가능

성이높기때문에,한단계씩인적,기술적,절차적역량을축적해가며,높은수준을달성해나가는것이중요하다.

이렇게새로운기술도입을성공적으로도입하기위해서는사람(people),절차(process),기술(technology)이필요

하며,이를PPT프레임워크라고한다.PPT프레임워크는단순하지만상식적이어서기술도입연구및실무분야에

서매우오랫동안널리사용되고있으며기존BIM성숙도개발에도활용되었다.일부에서는1960년대미국경영심

리학자인HaroldLeavitt교수의다이아몬드모델(Technology,People,Structure,Task)을PPT프레임워크의원

류로보기도하지만,워낙오랫동안일반적으로많이사용되어왔던모델이라그원류를정확히파악하기힘들다.변

형된형태로는TEO(Technology,Environment,Organization)프레임워크,PPTP(People,Process,Technology,

Policy)프레임워크등이있다.아래각BIM기술성숙단계를달성하기위하여필요한PPT요소를정의하였다.

BIM 0.0, 시각 BIM

BIM0.0단계인시각BIM는홍보,보고자료생성,공청회등에BIM을활용하는것을목표로하기때문에,이단계

를달성하기위해서는적어도인적(people)으로는모델링이가능한한명또는한팀의모델러가필요하다.절차

(process)적으로는설계정보만받아BIM모델화하기때문에,다른공종과소통이없는거의고립된형태로작업이이

루어진다.이러한형태로BIM을활용하는것을“shyBIM”,“isolatedBIM”이라고한다.기술(technology)적으로는

활용이모델링에국한되기때문에BIM저작도구(authoringtool)과필요시렌더링도구정도가필요하다.

그림5-9.BIM기술성숙단계(정보활용도)와BIM혜택의상관관계

BIM의 혜택

BIM 0.0 시각 BIM Visual BIM

BIM 1.0 전환BIM

2D-3D Conversion BIM

BIM 2.0 투트랙 BIM Two-track BIM

BIM 3.0 통합BIM/Full BIM Fully Integrated BIM

BIM 4.0 린 BIM

Lean BIM

BIM 5.0 지능형 BIM

AI BIM

BIM 성숙도 (정보활용도)

BIM 1.0, 전환BIM

도면을BIM모델로바꾸며설계검토를하는전환BIM단계를달성하기위해서는BIM모델러뿐만아니라,다양한공

종간발생하는간섭을조율할수있는BIM코디네이터(coordinator)가필요하다.절차적으로는설계를도면에서

BIM모델로전환하면서오류를찾아내고,이를조율해서설계를수정하고,수정내용을승인하고,다시이를반복하면

서설계에반영하여도면과BIM모델을업데이트하는과정이필요하다.도면과BIM모델이모두업데이트되어야하

기때문에특히시간적낭비가커서,검토-조율-수정-승인절차를어떻게빠르게달성하는가가성공의핵심이다.기

술적으로는BIM저작도구외에도BIM검토를도와줄수있는모델뷰어(viewer),모델체커(checker)등이필요하다.

BIM 2.0, 투트랙 BIM

투트랙BIM방식은비정형입면과같은기하학적으로어려운부분의설계조율이나제조나설비가가득찬천정의조

율,공학적으로복잡한설계에만BIM을한정적으로쓰지만,기존방식으로는어려운부분에BIM을적용하기때문에

상당한수준의BIM활용능력을요구한다.인적으로는BIM모델러,BIM코디네이터외에도2D와BIM을활용하는

구간의조율을전체프로젝트측면에서관장할수있는BIM매니저가필요하다.절차적으로도전환BIM에서는도면

에서BIM모델으로의검토-조율-승인절차가중요했다면,투트랙BIM에서는실제공사가이루어지는구간간의조율

도반드시이루어져야돼서그승인과조율절차가더복잡해진다.또한다양한소프트웨어가사용되기때문에소프트

웨어간의정보교환절차도중요해진다.기술적으로도각목적에맞는다양한BIM분석도구,상세설계도구등이필요

하며,여러소프트웨어간정보호환을위한상호운용성(interoperability)기술확보도매우중요하다.

ㆍ BIM 1.0 “전환BIM” 달성을 위한 PPT 요소

PPT 요소 필요사항

인적자원(People) BIM모델러,

BIM코디네이터

절차(Process) 제한된인원의팀원들사이의설계조율

검토-조율-승인-수정절차의확립필요

기술(Technology) BIM저작도구,BIM모델체커,BIM뷰어

표5-3.BIM2.0“투트랙BIM”달성을위한PPT요소

ㆍ BIM 2.0 “투트랙BIM” 달성을 위한 PPT 요소


인적자원(People) BIM모델러,BIM코디네이터,BIM매니저

절차(Process) 도면과BIM모델간의조율의중요성이증대

실제공사가이루어지는구간간의조율절차

소프트웨어간의정보교환

기술(Technology) BIM분석도구,상세설계도구,상호운용성기술


인적자원(People) BIM모델러

절차(Process) 한명또는팀내에서만고립된형태로사용

기술(Technology) BIM저작도구

ㆍ BIM 0.0 “시각BIM” 달성을 위한 PPT 요소

38 39


BIM 3.0, 통합BIM

통합BIM은모든주요공종을BIM으로수행하기때문에,도면과의조율과정이빠지면서매우빠르고효율적으로

프로젝트를수행할수있는반면,프로젝트참여자의BIM수행수준이전반적으로일정수준도달해있어야만한

다.또한주요참여자들의BIM을사용한공동작업과협업이매우중요하다.인적으로는BIM모델러,BIM코디네

이터,BIM매니저외에전체협력업체의BIM활용도관장하고조율할수있는BIM프로젝트매니저가필요하다.

프로젝트책임자(예:마스터건축가또는현장소장등)이이러한역할을하는것이이상적이지만,이러한역할을

직접하지못할경우이러한역할을수행할수있는사람을지정하고그에맞는권한을부여하는것이중요하다.절

차적으로는여러BIM모델간의버전관리(versioncontrol),최신상황을반영한모델간의동기화,정보호환과협

업,조율,승인프로세스가중요해진다.기술적으로는모델의버전을관리하고동기화하기위한클라우드기반의

BIM서버활용이추천된다.영국에서는이러한BIM서버를“CDE(CommonDataEnvironment)”라고한다.또

한현장상황을BIM모델에반영하기위해선레이져스캐닝이나사진측량법(photogrammetry)와같은3D스캐

닝기술이중요해진다.4D활용이추천되며,4D를활용할경우실제공정을실시간으로업데이트할수있는노하

우가필요하다.

BIM 4.0, Lean BIM

린BIM단계에서는제조업방식의생산관리방식을받아들여재시공과지연을줄이고,건설효율성과품질을높인결

과물을얻을수있을것으로기대할수있다.이렇게건설에제조생산방식으로전환하기위해서는BIM전문가외에도

린건설전문가,모듈러생산방식전문가,건설자동화전문가가필요하다.린BIM의대표적인사례라고할수있는카

테라(Katerra)의경우,건설분야의전문가외에도IT분야의전문가등으로이사진이구성된것을그반증이라하겠다.

절차적으로는린기반건설관리프로세스,주문생산(ManufacturetoOrder)또는주문설계(EngineertoOrder)등

주문이들어오면바로생산할수있는절차의수립도매우중요하다.기술적으로는통합적린기반BIM관리도구,건

설자동화제어기술,자원을통합적으로관리할수있는통합ERP시스템등이필요하다.


인적자원(People) BIM모델러,BIM코디네이터,BIM매니저

BIM프로젝트매니저

절차(Process) BIM도구,버전조정및모델동기화사이의상호운용성의중요성이증대

공동작업과협력적인업무프로세스가구축

기술(Technology) 클라우드기반도구,BIM서버

현장과BIM모델의동기화를위한3D스캐닝및사진측량법

실제공정을반영한4D스케줄관리


인적자원(People) BIM모델러,BIM코디네이터,BIM매니저,BIM프로젝트매니저

Lean전문가,공장생산모듈러시공전문가,건설자동화전문가

절차(Process) 린기반건설관리프로세스,최종계획시스템및기타당김계획법을바탕으로주문생산

(MTO)또는주문설계(ETO)프로세스가강조

기술(Technology) 통합적린기반BIM관리도구,건설자동화제어,통합ERP시스템

공장생산건축,자재추적및공급사슬관리

3D프린팅,부분적모듈러시공

자동화된데이터교환을위한IDM/MVD

가상현실/증강현실(VR/AR)

BIM 5.0, 지능형 BIM

향후빅데이터가축적이되고,AI기술이고도화되면,“정보를기반으로의사결정(informeddecisionmaking)”을하

는이상적인형태의BIM구현이가능해지고,적용범위도스마트시티(SmartCity),우주항공등으로크게확장될것이

다.이를위해서는인적으로는프로젝트생애주기전반에걸쳐“스마트시티”,“커넥티드BIM”,“빅데이터”,“사물인

터넷(IoT)”,“지리정보시스템(GIS)”및“인공지능”전문가등을포함한“BIM데이터사이언티스트(datascientist)”

가필요하게된다.절자척으로는데이터기반의의사결정프로세스,데이터기반설계,시공및시설물유지관리및자

산관리,데이터처리및교환자동화,현장및공장생산건설을위한생산자동화등에대한관리가가능한절차가필요

하다.기술적으로는의미론적(semantic)지식정보호환기술,BIM데이터사이언스(빅데이터),사물인터넷기반제

조,사물인터넷기반프로젝트및시설물유지관리,인공지능기반설계시공및모델품질검사,건설자동화,모듈러시

공확대,자동화된데이터교환및정보요구사항확인을위한IDM/MVD,각LOD단계별IDM/MVD,지리정보시스

템과BIM기반의데이터사이언스,스마트시티와BIM의통합등다양한형태의정보활용기술이가능해지고필요하

게될것이다.

본장에서살펴본정보활용도에따른BIM기술성숙단계와각단계별필요한인적,절차적기술적사항을정리,요약

하면다음그림과같다


인적자원(People) 단순모델링만수행하는BIM모델러의역할축소,BIM코디네이터,BIM매니저,BIM프로

젝트매니저,Lean전문가,공장생산모듈러시공전문가,건설자동화전문가

BIM데이터사이언티스트

절차(Process) 데이터기반의사결정프로세스,

데이터기반설계,

시공및시설물유지관리및자산관리

데이터처리및교환자동화;

현장및공장생산건설을위한생산자동화

기술(Technology) 의미론적지식정보호환기술

BIM데이터사이언스(빅데이터)

사물인터넷기반제조

사물인터넷기반프로젝트및시설물유지관리

인공지능기반설계시공및모델품질검사

건설자동화,모듈러시공확대

자동화된데이터교환및

정보요구사항확인을위한IDM/MVD

각LOD단계별IDM/MVD

지리정보시스템과BIM기반의데이터사이언스

스마트시티와BIM의통합

ㆍ BIM 3.0 “통합BIM” 달성을 위한 PPT 요소

ㆍ BIM 4.0 “Lean BIM” 달성을 위한 PPT 요소

ㆍ BIM 5.0 “지능형 BIM” 달성을 위한 PPT 요소

40 41


5.5. 정보활용수준에 기반한 BIM 2030 로드맵

2000s

2000s

2010s

2010s

2020s

2030s

2D에서 BIM으로의 전환 설계 동안 설계 검토 및 조율에 집중된 BIM 사용

도면 중심 BIM 프로젝트 에서 BIM 모델 및 도면 병용. BIM은 비정형 입면과 같은 기하학적으로 어려운 부분의 조율과 제조나, 설비가 가득 찬 천정의 조율, 공학적으로 복잡한 설계에 부분적으로 활용됨.

마케팅 및 시각화 도구로서의 BIM

BIM 0.0시각 BIM

BIM 1.0전환 BIM

BIM 2.0투트랙 BIM

BIM 3.0통합 BIM

BIM 3.0린 BIM


비정형 입면설계공학

환경영향시뮬레이션

구조최적화

시각화

mid

early

설계 조율과 간섭 확인

클라우드 기반BIM도구

공동작업|협업 및 조율

현장-모델동기화

항공우주

인공지능|빅데이터사물인터넷

스마트 시티

모듈러공장 생산 건설자재추적공급사슬관리

자동화3D 프린팅

린 통합 공정

3D 스캐닝|드론|사진특량법

BIM 주도 프로젝트, 프로젝트의 모든 주요 참여자들이 BIM을 사용함. 공동작업과 협업의 중요성 강조

린 철학에 기반한 BIM 사용과 BIM과 공장 생산 건설 간의 통합. 린, 모듈러 공장 생산 건설 및 자동화의 중요성 강조

도시,해양, 항공우주 및 기타 대규모 프로젝트로의 BIM 사용 확대.프로젝트 생애주기 전반에 걸쳐 ‘스마트시티’, ‘커넥티드 BIM’정보기반 의사 결정을 가능하게 하는 빅데이터, 사물인터넷(IoT), 지리정보시스템(GIS) 및 인공지능의 사용 확대

2000sBIM 0.0시각 BIM

2000sBIM 1.0전환 BIM

2020sBIM 3.0린 BIM

2030sBIM 3.0지능형 BIM

PEOPLE문화. 조직. 교육

PROCESS

정책.인프라서비스 및 성과품작업절차

TECHNOLOGY

소프트웨어하드웨어정보

2010sBIM 2.0

투트랙 BIM

mid

2010sBIM 3.0통합 BIM

early

BIM 모델러 마케팅 목적을 위한모델링팀 또는 한 명의 BIM모델러에 의한 고립된 사용

BIM 저작 도구BIM 뷰어

BIM 모델러BIM 코디네이터

제한된 인원의 팀원들 사이의설계 조율

BIM 저작 도구BIM 뷰어BIM 모델 체커;

BIM 모델러BIM 코디네이터BIM 매니저

도면과 BIM 모델간 조율의중요성 증대;특정 팀에 의해 특정한 이슈에만제한된 BIM의 사용.

BIM 분석도구;상세설계도구;상호운용성

BIM 모델러BIM 코디네이터BIM 매니저BIM 프로젝트 매니저

BIM 도구, 버전 조정 및 모델동기화 사이의 상호운용성의중요성 증대;공동작업과 협력적인 업무프로세스

클라우드기반 도구BIM 서버;현장 BIM 도구;모델-현장 동기화를 위한 3D스캐닝 및 사진측량법;실제 공정을 반영한 4D 스케줄 관리

BIM 모델러BIM 코디네이터BIM 매니저BIM 프로젝트 매니저Lean 전문가공장생산 모듈러시공 전문가건설자동화 전문가

린 기반 관리 프로세스,최종계획시스템 및 기타당김계획법;주문생산 (MTO) or 주문설계(ETO).

통합적 린 기반 BIM 관리도구;건설 자동화;3D 프린팅공장생산건축;자재 추적 및 공급망 관리;부분적 모듈러시공;자동화된 데이터 교환을 위한IDM/MVD;가상현실/증강현실(VR/AR)

BIM 모델러BIM 코디네이터BIM 매니저BIM 프로젝트 매니저Lean 전문가공장생산 모듈러시공 전문가건설자동화 전문가BIM 데이터 사이언티스트

데이터 기반 의사결정 프로세스,데이터기반 설계,시공 및 시설물 유지관리 및자산관리 데이터 처리 및 교환자동화; 현장 및 공장 생산 건설을위한 생산자동화.

의미론적 지식 정보 호환 기술; BIM데이터 사이언스 (빅데이터);사물인터넷 기반 제조; 사물인터넷기반 프로젝트 및 시설물 유지관리;인공지능 기반 설계 시공 및 모델품질 검사; 건설자동화;모듈러시공확산;자동화된 데이터 교환 및 정보요구사항 확인을 위한 IDM/MVD;각 LOD 단계별 IDMs/MVDs

42 43


6. 철도BIM 2030 로드맵 도입 및 확산전략

6.1. 철도 프로젝트의 도전과제

BIM도입에실패하거나혹은예상했던효과를얻지못하는가장큰이유는BIM도입이해결하고자하는문제점

인식에서시작하지않는다는점에있다.즉,BIM도입시에BIM도입자체를목적으로해서는안되고,프로젝트를

수행함에있어서어떠한문제점이있는지를파악하고이것을해결하기위한방법으로BIM을도입하는것이실패

를방지할수있는기본적인접근방법이다.

다음표6-1은본연구진이2017년실무자설문과전문가자문회의를통하여수집한발주처,설계사,엔지니어링사,

시공사의입장에서살펴본철도공사의도전과제예시들이다.철도BIM2030로드맵은이러한도전과제해결에철도

시설공단의BIM기술성숙도가높아짐에BIM이어떻게적용되고도움을줄수있는지각단계별로설명한다.

의사결정의효율화나고난도공사에대한기술적노하우는체험을통하여어느단계가지나면얻어질수있으나,BIM

에대한부정적선입견이나인력부재,제도개선등은한번에해결되기어렵고,계속새로운요구가생기는문제이기

때문에,인내심을가지고철도BIM여러단계에거쳐지속적으로해결을위한노력이이루어져야할것이다.

6.2. 기존 BIM로드맵과 철도BIM로드맵 접근방법의 차이

앞의4장에서살펴본바와같이,기존의BIM로드맵은크게여러가지접근방법을사용하여왔다.가장많이사용

한방법은적용범위를넓히는방법이다.예로적용대상의공사비규모나바닥면적을기준으로그적용범위를넓히

는방법이다.다른방법은협업수준,정보교환수준을높이는방법이다.또다른방법으로는건설프로젝트생애주

기에따라설계,시공,유지관리로그적용범위를점차넓혀가는방법이다.

그러나이러한방법은사용자입장에서각단계에서구체적으로BIM을어떤방법으로어떤수준까지써야하는지

명확한알기가어렵다.따라서본철도BIM로드맵은각단계별로어떤수준까지도달하는것을목표로하여야하

는지에대한가이드를제시하기위하여,5절에기술한BIM성숙단계에서각단계별정보활용수준에따라단계별

철도BIM목표를제안한다.

또한철도분야가건축분야나타분야보다본격적인BIM도입이늦었지만,거꾸로이미타분야에서오랜기간을통

하여시행착오를통하여얻은노하우와인적네트워크는쉽게활용할수가있기때문에,초기도입기간을대폭단

축할수있을것이다.

도전과제 목표 단계

많은이해관계자와협의및의사결정 철도BIM1,2,3단계

현장실무자관점이아닌이론중심의어려운BIM 철도BIM1,2,3단계

다공종인페이스구간,고난도지역,협소지역,교차지역,가시설및지장물지역,

기존시설물및교량등과간섭구간등

철도BIM2,3단계

대규모공사의진도및이력관리어려움 철도BIM3단계

공사비신뢰성 철도BIM3,4단계

철도노후시설의효율적인유지관리 철도BIM4,5단계

BIM적용관련제도및계약방법 철도BIM전단계

BIM인력부재 철도BIM전단계

6.3. 단계별 철도BIM 확산체계

철도BIM확산체계는철도공사의특성및문제점을BIM도입을통해해결하고자하는실천전략을제시한다.실천전

략은크게준비기-전환기-성숙기3가지단계로이루어지며이후4,5단계는미래기술에대해살펴보고미래BIM을

준비하는전략을제시한다.각단계는앞서언급한바와같이BIM정보활용수준을기반으로적용목표를제시한다.

즉PPT프레임워크를기반으로하며2018년을원년으로시작하여,2030년대에는BIM성숙도5단계에이르는것

을목표로한다.각단계에필요한인적자원,프로세스,주요기술을명시하였으며내용은아래와같다.

철도BIM 로드맵 1단계 (도입기: 2018년)

한국철도시설공단의경우,이미여러BIM프로젝트의경험이있기때문에,2018년에는BIM0단계를건너뛰고,

BIM1단계를달성하는것을목표로한다.철도사업의기획단계에서개략적인노선및구조물검토,설계단계에서

대안검토및환경영향평가,주민공람,지자체협의등에BIM을활용하는것을목표로한다.이단계에서는기관내외

부의관리인력및프로젝트주요참여자간BIM시각화도구를활용한의사소통에활용될수있다.

기술적으로는공청회또는초기설계검토단계에서AR(AugmentedReality,증강현실),VR(VirtualReality,가상현

실)활용이나설계시각화를위해BIM과지리정보체계(GIS)데이터간통합,그리고사업적정성분석지원등에활용

될수있다.인적자원측면에서BIM의사용범위가확대되기때문에여러부문의BIM사용을조율하는BIM코디네

이터가필요하게되며,초기설계검토등을위해서BIM모델을간편하게조회할수있는BIM뷰어,BIM모델의정합

성이나오류,간섭등을검토해주는BIM모델체커기술이요구된다.프로세스측면에서BIM을사용하는제한된팀

원들사이에서의설계조율이이루어진다.제대로수행이된다면BIM1단계에서부터설계에대한의사결정효율성

증대에대한가시적효과가나타날수있다.

그림6-1철도BIM로드맵1단계(도입기)

1단계

2018

타당성 분석지원지지

공청회 및초기설계 활용

GIS 데이터 통합

전환설계단계

설계 조율과간섭 확인설설설

간

설계단계

2단계

2020 투트랙 BIM

구조최적화

주민 공람 등을 통한 사회적 비용 절감

환경영향 시뮬레이션

예산 및 예정공정의 시각화, 정보화

3단계

2022

현장-모델 동기화

협력적인 BIM 시공 단계

클라우드 기반 BIM 도구

다수 참여자에 대한 다중 인터페이스 협업 지원

ERP와 연계되는 수량산출 데이터

3D 스캐닝/드론/ 사진측량법

BIM활용목표

2D-3D전환설계,

BIM공청회활용,

초기설계검토,

GIS통합,

타당성분석지원,

설계간섭조율

BIM1.0전환 BIM

1단계

2018




전환설계단계


간

설계단계

2단계

2020 투트랙 BIM

구조최적화




3단계

2022







ㆍ 철도사업의 도전과제 예시

44 45


철도BIM 2030 로드맵 2단계 (전환기: 2020)

2020년을기점으로투트랙BIM단계로전환되는것을목표로한다.이때의BIM적용목표는BIM을환경영향평가

에활용하거나,설계검토와기존2D방식으로는진행이어려운부분에적용하는것이다.또한BIM의우수한시각화

기능을활용하여주민공람등에서발생할수있는사회적비용을절감하고공사착수전예정공정계획및예산수립

을시각화,정보화기능으로지원하게된다.

인적자원은이전단계보다BIM을전문적으로조율하고조정하는BIM매니저가필요하게된다.이단계에서는도면

과BIM모델간의조율의중요성이증대되는데작성된도면을기반으로필요한부문,필요한이슈에대해선별적으로

BIM이사용되기때문에BIM적용의효율성과효과를보다전문적으로파악하고관리할수있는BIM매니저의역량

이요구된다.이단계에서BIM은전문적인목적성을가지고적용되기때문에특정전문분야를위한BIM분석도구가

필요하게되며,각분야간호환을위한상호운용성기술이요구된다.또한일반적으로BIM과도면간의정보호환을위

한자동정보변환또는자동상세도구가요구되기도한다.

그림6-2.철도BIM로드맵2단계(전환기:2020년)

철도BIM 2030 로드맵 3단계 (성숙기: 2022년)

2022년에는BIM3단계를구현함을목표로한다.인터페이스가많은구간의공사조율,BIM기반견적(5D)실시,자산관

리시스템과의연계를목표로한다.이때는[BIM기반의철도인프라관리표준기술개발]의연구과제성과의활용과파일

럿프로젝트수행에서축적된경험지식을기반으로BIM3단계인통합BIM(또는FullBIM단계)로진입하는것을목표

로한다.

시공단계로BIM적용을확대하면다수의참여자에의한다중인터페이스작업간협업을지원할수있다.그리고철도시

설공단의ERP시스템과연계되는수량데이터를산출하고이를기반으로프로젝트비용및공정,현장데이터를관리하

는BIM기반통합프로젝트관리시스템을활용할수있게된다.

인적자원에서의주요한변화는BIM프로젝트매니저에대한요구이다.통합/FullBIM은BIM주도프로젝트,프로젝트

의모든주요참여자들이BIM을사용하는단계로서프로젝트매니저인PM의역할에BIM매니저의역할이통합되게된

다.즉프로젝트의관리를BIM을전제로진행하는BIM프로젝트매니저의역할이요구된다.이때프로젝트의프로세스

에서는전참여자들의BIM사용으로인하여BIM도구및버전의조정및각각의목적을위해작성되고수정된모델들간

의동기화및상호운용성의중요성이증대된다.즉,공동작업과협력적인업무프로세스가구축되어야한다.이를뒷받침

하는주요기술로는클라우드기반도구,BIM서버,BIM기반현장관리도구,모델-현장간정보동기화를위한3D스캐

닝및사진측량기술,실제공정을반영한4D공정관리등이있다.이러한기술들은현재모두개발되어상용화되었지만

실무적으로부족한면이보이기도한다.하지만철도BIM이성숙기에접어들시점에는이러한기술들역시실무적으로

무리없이사용할수있는수준으로고도화되리라예상한다.

BIM활용목표

환경영향평가에활용,

초기설계검토및협업,

예산검토지원,

주민공람등을통한사회비용절감,

공정시각화,

예산의시각화,정보화

BIM2.0투트랙 BIM

1단계

2018




전환설계단계


간

설계단계

2단계

2020 투트랙 BIM

구조최적화




3단계

2022







1단계

2018




전환설계단계


간

설계단계

2단계

2020 투트랙 BIM

구조최적화




3단계

2022







BIM활용목표

다수의참여자에의한다중인터페이스작업간협업,

한국철도시설공단의ERP시스템과연계되는수량산출데이터,

프로젝트비용및공정,현장데이터를관리하는BIM기반의통합프로젝트

관리시스템

BIM3.0통합 BIM

1단계

2018




전환설계단계


간

설계단계

2단계

2020 투트랙 BIM

구조최적화




3단계

2022







그림6-3.철도BIM로드맵3단계(성숙기:2022년)

1단계

2018




전환설계단계


간

설계단계

2단계

2020 투트랙 BIM

구조최적화




3단계

2022







46 47


철도BIM 2030 로드맵 4단계 (2024년)

2024년까지BIM적용이어느정도궤도에오르게되면,보다성숙도가높은BIM4단계를적용한다.4단계인린

(Lean)BIM단계는모바일,각종센서,VR/AR기술을활용하여유지관리단계에서BIM적용을확대하는것을목표

로한다.린생산(Leanmanufacturing)방식은일본대표적자동차제조업체인도요타사가개발한생산기법으로적

시에제품과부품이공급되는JIT(Just-In-Time)시스템을갖춤으로써재고비용을줄이고종업원의적극적인참여를

유도하여생산품질까지높이는운영방식이다.이를건설산업에적용한것이린건설이며린기반공장생산및모듈러

시공은현재에도일부시행되고있는방식이다.이미BIM과린을접목하여시너지를내는다양한시도가이루어지고

있으며,2020년대에는LeanBIM방법이일반화될것으로예상된다.또한공장생산및모듈러시공이보편화되면

건설에서의불확실성이감소하고보다많은부문에서정보화가이루어져건설분야의첨단화가실현될것으로예상

한다.이러한정보화를바탕으로유지관리단계에서는모바일기기나각종센서,VR/AR기술의보편적활용으로실시

간프로젝트시공및유지관리정보가업데이트되고관리될것으로예상한다.

이를위해요구되는인적자원으로는Lean전문가,공장생산모듈러시공전문가,건설자동화전문가가있다.린BIM

단계에서는프로세스가획기적으로개선되어린기반관리프로세스와라스트플래너시스템및기타당김계획법을

바탕으로주문생산(MTO)또는주문설계(ETO)프로세스가적용된다.당김계획법이란앞서언급한적시생산(JIT)을

구축하는단계로서후속공정에서자원의대기가없도록필요한양을필요한시간에정확한장소로제공하는방식이

다.이러한생산방식을기반으로하면자원의낭비가없이주문생산과주문설계가가능하게된다.요구되는주요기

술은통합적린기반BIM관리도구가있다.또한건설자동화,공장생산건축,자재추적및공급사슬관리등을지원하

는시스템이요구된다.한편으로공장생산에서뿐만아니라현장에서도3D프린팅에의한건설기술이일반화되고

이러한기술과복합화되어부분적모듈러시공이보편화될것으로예상한다.이러한린건설의보편화는데이터교환

에서의혁신이필요하여자동화된데이터교환을위한정보상호운용성에대한요구가증대될것이다.

그림6-4.철도BIM로드맵4단계(2020년대중반)

철도BIM 로드맵 5단계 (2030년대)

지능형BIM으로대표되는철도BIM5단계에서는2030년대를목표로한다.철도BIM5단계는인공지능(AI)을필두로

하는4차산업혁명이구체화되면서철도외의다른교통수단들과,도시간의관계가정보화되고,또한BIM정보간의연

결성도확대되어(ConnectedBIM),풍부한정보와가상시뮬레이션을기반으로한사업계획등이가능해질것이다.

이단계의목표는건설산업전생애주기에대한BIM적용이며이와더불어사물인터넷(InternetofThings,IoT)과같은

기술에의해지속적으로프로젝트정보및유지관리정보가수집되고이렇게폭발적으로증가하는데이터를처리하는

빅데이터처리기술,AI기술등을통해그정보가분석되어의사결정에활용되는것이다.빅데이터란기존데이터베이스

관리도구의능력을넘어서는대량의정형또는영상,음성과같은비정형데이터집합까지도처리하여가치를추출하고

결과를분석하는데이터처리기술을말한다.이러한분석능력을바탕으로다른교통정보와연계되어철도망을시각적

으로관리할수있게될것이다.

이단계에서의인적자원은BIM데이터사이언티스트가핵심자원이될것이다.이러한인적자원을바탕으로데이터기

반의사결정및설계,시공,시설물유지관리,자산관리프로세스가이루어진다.또한AI에의해데이터처리및교환이자

동화되며현장및공장시스템이통합되어생산자동화가이루어진다.이단계에서의주요기술은BIM으로부터의발생

하는빅데이터처리기술과인공지능(AI)기술이다.또한사물인터넷을기반으로하는제조와프로젝트및시설물관리기

술이활용되며인공지능기반설계시공및모델품질자동화기술이활용될것이다.모듈러기술이일반화되어확대될것

이며정보의상호운용성을위한IDM/MVD기술은고도화되고의미론적지식정보호환기술이보편화될것이다.정보

의호환및공유의고도화는영역간의장벽을허물어지리정보시스템과완전한통합을이루고도시단위의정보처리개

념인스마트시티와통합을이루게될것이다.

그림6-5.철도BIM로드맵5단계(2030년대)

BIM활용목표

모바일기기,센서,VR,AR기술활용한

실시간시공및유지관리,

린기반프로젝트관리,

모듈러시공,

건설자동화도입BIM4.0Lean BIM

4단계

2024

5단계

2030+

린 통합 공정

자동화 / 3D 프린팅

린 BIM

모바일 기기, 센서, VR/AR 등을 활용한 유지관리

인공지능/빅데이터 /사물인터넷

스마트시티

커넥티드 BIM 전생애주기

GIS

항공

해양/선박

101000010101010 101010100101010010101010101010101010101010101010

01010101010101010 10100101001010

BIM활용목표

항공,선박,기타교통수단과연계한철도교통시설통제및관리,

빅데이터,IoT,AI기술등을활용한효율적인의사결정,

정보의시각화를실시간피드백

지속적인프로젝트유지관리정보수집및분석,

스마트시티,GIS연계한철도노선결정의최적화,효율화BIM5.0지능형 BIM

4단계

2024

5단계

2030+

린 통합 공정


린 BIM



스마트시티


GIS

항공

해양/선박

101000010101010 101010100101010010101010101010101010101010101010

01010101010101010 10100101001010

4단계

2024

5단계

2030+

린 통합 공정


린 BIM



스마트시티


GIS

항공

해양/선박

101000010101010 101010100101010010101010101010101010101010101010

01010101010101010 10100101001010

4단계

2024

5단계

2030+

린 통합 공정


린 BIM



스마트시티


GIS

항공

해양/선박

101000010101010 101010100101010010101010101010101010101010101010

01010101010101010 10100101001010

48 49


공청회 및 초기설계 활용

타당성 분석지원

GIS데이터 통합

설계 조율과간섭 확인

전환설계단계

투트랙BIM

환경영향시뮬레이션

예산& 공정의시각화 및 정보화

주민공량사회적 비용 절감

구조최적화

협력적BIM시공

클라우드 기반BIM도구

다중 인터페이스 협업 지원

현장-모델동기화

3D스캐닝드론사진측량

ERP연계수량산출

대민업무 공청회 초기설계 검토

2018

BIM 1.0전환BIM

도입기

BIM 기반 설계 엔지니어링 오류검토

2020

BIM 2.0 Two-Track BIM

전환기

BIM 기반 시공관리, 통합사업관리(공사비, 공정관리)통합유지관리

2022

BIM 3.0 통합BIM

성숙기

스마트 팩토리 공장생산화

2024

BIM 4.0Lean BIM

고도화

스마트 건설4.0 인공지능기반 유지관리

2030+

BIM 5.0AI BIM

지능화

린BIM

스마트유지관리

린 통합 공정

모바일 기기, 센서,VR/AR활용 유지관리

모듈러, 공장생산건설, 자재추적,공급사슬관리

자동화3D 프린팅

+ 커넥티드BIM

인공지능/ 빅데이터/사물인터넷

스마트 시티Lunar Base

항공우주

해양/선박

6.4. 철도BIM 2030 로드맵

BIM 분석도구

상세설계도구

상호운용성

BIM 저작 도구

BIM 뷰어

BIM 모델 체커

전사적 BIM팀

전환설계 관리능력

BIM모델 조작능력

기존 발주 및 사업관리 방식 활용

전환설계를 통해 얻은 BIM 모델과

설계오류 검토내용을 프로젝트 팀원과

공유할 수 있는 기술과 시스템

(예: CDE, Big Room 시스템)

설계오류를 추적관리할 수 있는 시스템

전사적 차원

협업절차

바탕 기술

개별 프로젝트

담당자 차원

발주 및

관리절차

관리 기술

다수의 BIM 프로젝트 진행상황

모니터링, 지원, 및 관리

투트랙 BIM 주도능력

BIM모델 활용한 설계 검토

최저가 낙찰 또는 유사효과가 나는 발주방식의 지양

프리콘(Preconstruction) 용역

CM@Risk (책임형CM) 등

2D로 수행된 부분과 BIM으로

수행된 부분의 조율할 수 있는 기술

(예: 3D 스캐닝, 모델 버전관리)

PEOPLE

PROCESS

TECHNOLOGY

의미론적 지식 정보 호환 기술, BIM 데이터 사이언스 (빅데이터),

사물인터넷 기반 제조, 사물인터넷 기반 프로젝트 및 시설물 유지관리,

인공지능 기반 설계 시공 및 모델 품질 검사, 건설자동화, 모듈러시공 확산,

자동화된 데이터 교환 및 정보 요구사항 확인을 위한 IDM/MVD,

각 LOD 단계별 IDMs/MVDs 지리정보시스템과 BIM 기반의 데이터 사이언스

스마트시티와 BIM의 통합

통합적 린 기반 BIM 관리도구, 건설 자동화3D 프린팅

공장생산건축, 자재 추적 및 공급망 관리

부분적 모듈러시공, 자동화된 데이터 교환을 위한

IDM/MVD, 가상현실/증강현실(VR/AR)

클라우드기반 도구

BIM 서버, 현장 BIM 도구

모델-현장 동기화를 위한 3D

스캐닝 및 사진측량법

실제 공정을 반영한 4D 스케줄 관리

프로젝트의 실시간 시공 및 유지관리

린 건설 기반 프로젝트 관리

BIM 활용한 실시간 프로젝트 시공 및 유지관리

린 건설 기반의 프로젝트 관리

발주자가 설계, 시공에 참여하는 방식의 발주 (예: IPD나 기존 방식에

발주처가 설계, 시공 과정에 참여할 수 있도록 변형한 방식)

제조업 생산방식의 지원이 가능한 발주 및 관리 방식

실시간으로 회사내 전체 BIM 프로젝트의 시공 및

유지관리 정보를 모니터링하고 관리할 수 있는 시스템

린 기반의 철도건설과정을 지원할 수 있는

전사적 차원의 플랫폼

빅데이터를 수집, 분석하고

의사결정에 반영할 수 있는 데이터 사이언트 팀

빅데이터 수집 및 분석 능력

빅데이터 기반의 의사결정

신뢰할 수 있는 품질, 공사비용,

기간, 안전 정보에 기반한 용역자의 선정

정보에 기반한 공사 리스크 예측 및 관리

각 프로젝트로부터 데이터를 수집하는

빅데이터로 만들 수 있는 시스템

각 프로젝트로부터 수집된 빅데이터를 실시간으로 분석

하여 의사결정에 활용할 수 있는 시스템

지속적 성공, 실패 요인 관리

다중 인터페이스 구간 조율 능력

BIM 모델 활용한 수량산출 및 공정

기술력 평가 가점 제도

기술자 평가점수제도 확립

다양한 BIM 소프트웨어간의 원활한

정보교환이 가능한 체계

설계조율에 따라 지속적으로 변경되는 BIM모델의

수정내용 및 모델버전을 추적관리할 수 있는 시스템

BIM모델과 한국철도시설공단의 EPR 시스템과의 연계로

물량산출과 공정관리가 가능한 통합프로젝트 관리시스템

제한된 인원의 팀원들

사이의 설계 조율

데이터 기반 의사결정 프로세스,

데이터기반 설계, 시공 및 시설물 유지관리 및

자산관리 데이터 처리 및 교환 자동화 현장 및

공장 생산 건설을 위한 생산자동화

린 기반 관리 프로세스,

최종계획시스템 및 기타 당김계획법,

주문생산 (MTO) or 주문설계 (ETO)

BIM 도구, 버전 조정 및 모델 동기화

사이의 상호운용성의 중요성 증대

공동작업과 협력적인 업무 프로세스

도면과 BIM 모델간 조율의 중요성 증대

특정 팀에 의해 특정한 이슈에만

제한된 BIM의 사용.

조달&

기획

• 기관 내외부 관리 인력 및 프로젝트 주요 참여자 간 BIM 시각화 도구를 활용한 의사소통

• 공청회 또는 사업설명회, 운행선 안전확보, 각 분야별(노반, 궤도, 전기, 신호 등) 설계검토 등에서 BIM을 시각화 및 3차원 간섭검토 도구로 활용.

설계

BIM적용확대

• 환경영향평가에 활용

• 설계검토 및 협업, 예산 검토 지원

• 시각정보를 활용해 불필요한 사회적 비용 절감

• 예정 공정 계획 및 예산의 시각화, 정보화

• 다수의 참여자에 의한 다중 인터페이스 작업 간 협업

• 한국철도시설공단의 ERP 시스템과 연계되는 수량 산출 데이터

• 프로젝트 비용 및 공정, 현장 데이터를 관리하는 BIM 기반의 통합 프로젝트 관리 시스템

시공

BIM적용확대

• 모바일 기기, 센서, VR, AR 기술 활용

• 실시간 프로젝트 시공 및 유지관리 정보 업데이트

• 린 기반 공장생산/모듈러 시공

유지관리

BIM적용확대

• 빅데이터, IoT, AI기술 등을 활용한 의사결정

• 지속적인 프로젝트, 유지관리 정보 수집 및 분석

• 다른 교통 정보와 연계된 철도망의 시각적인 관리

건설산업

전생에주기적용확대

BIM활용목표

50 51


6.5. 철도BIM 단계별 충족요건

철도BIM로드맵의각단계는다음의요건이만족이되면각단계가만족이된것으로판단하고,다음단계로넘어

간다.

PEOPLE

PROCESS

TECHNOLOGY

BIM 수준BIM 1.0

전환BIM

BIM 2.0

투트랙BIM

BIM 3.0

통합BIM

BIM 4.0

린 BIM

BIM 5.0

지능형BIM

[본사 차원] BIM발주와BIM프로젝트의추

적관리가가능한인력으로구성된상설BIM

전담부서를갖추었는가?

[개별 프로젝트 차원] 전환설계과정에서의

사결정을주도할수있는발주처인력이프

로젝트에배치되었는가?

발주처관리자는서버로부터원하는BIM모

델을찾아서열고,검토하고,스크린캡쳐할

수있는능력을가지고있는가?

[본사 차원] BIM전담부서에서늘어난BIM

프로젝트의수와고도화된BIM단계를지원

할수있는인력을확보하고있는가?

[개별 프로젝트 차원] 투트랙BIM과정에서

생기는문제에능동적으로대처하고,의사결

정을주도할수있는발주처인력이프로젝

트에배치되었는가?

[본사 차원] 지속적으로BIM프로젝트의성

공과실패요인을기록,공유,홍보할수있는

인력을갖추고있는가?

[개별 프로젝트 차원] 다중인터페이스조율

과정에서생기는문제에능동적으로대처하

고,의사결정을주도할수있는발주처인력

이프로젝트에배치되었는가?

[본사 차원] 실시간으로회사내전체BIM프

로젝트의시공및유지관리정보를모니터링

하고관리할수있는인력을갖추고있는가?

린기반(제조업방식)의철도건설과정을지

원할수있는인력을갖추고있는가?

[개별 프로젝트 차원] 린기반의철도건설과

정에서생기는문제에능동적으로대처하고,

의사결정을주도할수있는발주처인력이

프로젝트에배치되었는가?

[본사 차원] 각프로젝트와공개정보(예:교

통,날씨정보)로부터수집된빅데이터를분

석하고의사결정에활용할수있는인력을

갖추고있는가?

[개별 프로젝트 차원] 각현장의데이터를분

석하고의사결정에활용할수있는인력을

갖추고있는가?

전환설계과정에서발견한설계의문제점을

조율하고,해결,기록,공유할수있는양식

(form)과절차를가지고있는가?

어느부분을BIM으로수행하고어느부분을

2D기반으로수행할것인지를판단하는절

차를가지고있는가?

2D로수행된부분과BIM으로수행된부분

의조율할수있는절차를가지고있는가?

다중인터페이스작업간협업을조율하는절

차가있는가?

BIM모델과한국철도시설공단의EPR시스템

과의연계로물량산출과공정관리가가능한

가능한정보분류체계와절차가마련되어있

는가?

린기반의철도건설절차가마련되어있는가?

실시간으로프로젝트시공및유지관리를할

수있는절차가마련되어있는가?

별도의추가작업없이,작업자가각프로젝

트와공개정보로부터지속적으로데이터를

수집하여빅데이터를생성할수있는절차를

갖추고있는가?

빅데이터를분석하고이를의사결정에활용

하는절차를갖추고있는가?

전환설계를통해얻은BIM모델과설계오류

검토내용을프로젝트팀원과공유할수있는

기술과시스템(예:영국의CDE*,BigRoom

시스템**)을갖추고있는가?

설계오류를추적관리할수있는시스템을갖

추고있는가?

2D로수행된부분과BIM으로수행된부분

의조율할수있는기술(예:3D스캐닝,모델

버전관리등)를가지고있는가?

다양한BIM소프트웨어간의원활한정보교

환이가능한체계를갖추고있는가?

설계조율에따라지속적으로변경되는BIM

모델의수정내용및모델버전을추적관리할

수있는시스템이있는가?

BIM모델과한국철도시설공단의EPR시스템

과의연계로물량산출과공정관리가가능한통

합프로젝트관리시스템이구축되어있는가?

실시간으로회사내전체BIM프로젝트의시

공및유지관리정보를모니터링하고관리할

수있는시스템을갖추고있는가?

린기반의철도건설과정을지원할수있는

전사적차원의플랫폼을갖추고있는가?

각프로젝트로부터데이터를수집하는빅데

이터로만들수있는시스템을갖추고있는가?

각프로젝트로부터수집된빅데이터를실시

간으로분석하여의사결정에활용할수있는

시스템을갖추고있는가?

*CDE(CommonDataEnvironment):“BIM서버”라고도하며,프로젝트팀원간의BIM데이터와모델을공유할수있는서버를말한다.

**BigRoom시스템:BigRoom시스템은소프트웨어라기보다,프로젝트팀원이모두현장에상주하며업무를수행하는방식을말한다.모든프로젝트참여자

가현장에상주하는방식대신,정기적으로이슈와관련된모든의사결정자들이모여이슈조율회의를진행하는방법도가능하다.

52 53


6.6. BIM단계의 계획, 수행, 평가, 수정 절차

모든프로젝트는잘된점과잘못된점이있다.잘된점은우수사례(bestpractice)로남기고,잘못되거나어려웠

던점은개선사항으로공유해야향후이어지는프로젝트가한발더앞선형태로진행될수있다.다음은BIM프로

젝트수행단계를총7단계로나누어계획,수행,평가,수정하는절차를설명한다.

BIM 프로젝트 수행절차

1. 프로젝트 목표설정:BIM프로젝트도건설프로젝트이기때문에BIM활용(예:4D,5D활용등)보다건설프로젝트

고유의목표(예:공사비절감,공기단축,품질향상,안전등)에초점을맞추어목표를설정하는것이중요하다.발주

담당자는각프로젝트의관리목표에맞추어,구체적인BIM과업범위와과업지시내용을입찰안내서에명시한다.

BIM과업내용및범위에따라예산및투입인력이크게차이가날수있어서BIM과업내용및범위는구체적일수

록더정확한예산을얻을수있으며,향후BIM수행내용별단가에대한데이터베이스구축에도활용이가능해진다.

2. 프로젝트 목표별 KPI 설정:프로젝트목표달성여부를판단할수있도록KPI(핵심수행지표,KeyPerformance

Indicator)를지정한다.예로는계획대비실행공사비,공사기간,하자건수,안전재해건수등이있다.KPI의선

정은전사적이고지속적인프로젝트관리차원에서발주처가지정하여일찰안내서에포함하여공고하는게가장

좋지만,사업초기KPI정보수집가능성이나여러측면이불확실할경우입찰자가BIM수행계획에각목표별

성과측정이가능한KPI를포함하여제안하도록한다.

3. 프로젝트 목표별 BIM 활용방안 수립:각프로젝트목표를달성하기위한구체적이고효과적인BIM활용방안

을세운다.입찰에참여하는업체가위의1,2,3단계에서정한내용과프로젝트수행중KPI의수집및평가계

획등의내용을“BIM수행계획서(BIMExecutionPlan)”에포함하여입찰서류로제출한다.

4. BIM 프로젝트 목표 및 KPI 공유:프로젝트참여자가모두볼수있는공개된프로젝트대쉬보드(dashboard)를

통하여실시간KPI분석내용을통하여프로젝트목표달성여부를공유하면,목표를달성할확률이크게증가한다.

5. 프로젝트 목표 달성여부 평가:프로젝트달성여부평가를통하여목표달성시차기프로젝트의BIM수준을한

단계높여서수행하고,목표달성이안된경우는차기프로젝트에서교훈을발판삼아다시수정된방법으로같

은수준으로BIM을시도해본다.

6. 수행결과 보고 및 교훈 공유:수행결과와교훈은발주처를포함한프로젝트참여자가참여하는워크숍을통하

여의견을모아공사일지나우수사례집등에남기고,우수사례발표회등을공유한다.

7. BIM 가이드 갱신:여러프로젝트로부터수집된우수사례및교훈등을토대로발주처의BIM가이드를갱신한다.

보다상세한방법과사례는“HowtotellifaBIMprojectissuccessful:Agoal-drivenapproach.(Wonetal.,

2016)등을참고바란다.

Won,J.andG.Lee(2016).“HowtotellifaBIMprojectissuccessful:Agoal-drivenapproach.”Automationin

Construction69:34-43.

1. 프로젝트 목표설정

2. 프로젝트 목표별 KPI 설정

3. 프로젝트 목표별 BIM 활용방안 수립

4. BIM 프로젝트 목표 및 KPI 공유

5. 프로젝트 목표 달성여부 평가

6. 수행결과 보고 및 교훈 공유

7. BIM 가이드 갱신

그림6-8.BIM계획,수행,평가,및수정절차(TheRailBIMCycle)

BIM 수행계획서 (입찰제안서류)

(프로젝트목표,KPI<BIM활용계획,

KPI수집및평가계획등)

BIM적용목적 및 범위(입찰안내서)

(본사업에서BIM적용목적,구체적인

BIM과업범위와과업지시내용등)

공사일지/우수사례집 (공동)

우수사례발표회 등

목표달성시 차기 프로젝트의

BIM 수준을 한 단계 높여서 수행

프로젝트 대쉬보드

BIM 가이드 (발주처)

54 55


7. 요약 및 결론 본보고서는철도시설분야의BIM(BuildingInformationModeling)도입및기술확산을촉진하기위한중장기

전략의수립첫걸음으로「철도BIM2030로드맵」을제시하였다.국내외철도시설산업의BIM도입현황및기술

동향등에관해분석하고이를통해BIM기반철도인프라발주실용화방법및확산체계프레임워크를제안하였

다.또한국내외공공분야의BIM활용특성과국민및공익을위하는역할에따른,BIM도입현황과확산체계를

분석하였다.특히발주자입장에서실용적으로활용가능할수있도록제안하는데주안점을두었다.

현재한국철도시설공단의특징및현황을조사하는작업을수행한결과도출된3가지특성은다음과같다.

1.사업추진시철도산업의공종의수가일반건설에비해월등히많다.철도시설의특성상공사구간이길고대규

모이다.따라서여러지자체와업무협의및작업환경검토가필요하다.

2.국민의공익을위하고국토의발전에미치는영향이지대한SOC사업특성상기존시설의개선및유지관리/자

산관리역량이매우중요하다.

3.한국철도시설공단에서현재운행중인열차선로와연계되는공사를수행해야하는경우제약이많다.3차원검

토및시뮬레이션을통한커뮤니케이션이반드시필요하다.

실무자설문및전문가자문을통해조사한철도산업의BIM도입의장애요인은다음과같다.

1.장기적관점의발전전략및실무자가이드라인부재로BIM기반작업결과물/성과품활용에제한적이다.

2.BIM도입은비교적최근의기술발전에의한것으로BIM도입에따른사회적,경제적편익분석등사업추진에

근거가되는제반자료가기존의2D기반사업성검토에비해충분히확보되지않았다.

3.BIM활용이가능한전문인력이한국철도시설공단내에많지않고,교육및홍보가부족하다.

4.현장에서의변수가많은토목구조의특성상자동화기술만을신뢰하는것에대한확신이부족하다.

이러한철도산업의특성과BIM도입의장애요인을극복하기위하여,PPT프레임(PPT:People,Process,

Technology)에기반한「철도BIM2030로드맵」을제안하였다.「철도BIM2030로드맵」은각단계별구체

적인BIM정보활용방안을목표로2018년부터2030년대까지BIM도입및확산을위한인적(people),절차적

(process),기술적(technology)관점에서PPT프레임에맞추어중장기전략을제안하였다.

PPT프레임워크에기반한철도BIM로드맵은2018년을원년으로시작하여,2030년대에는BIM성숙도5단계

에이르는것을목표로하여,각단계에필요한인적자원,프로세스,주요기술을명시하였다.2020년에는BIM1

단계를달성하는것을목표로하였다.주로기획이나설계단계에서사전검토,사업적정성검토,환경영향평가,주

민공람,지자체협의등에BIM을활용하는것을목표로한다.2020년부터2024년까지는BIM2,3단계를구

현하여,인터페이스가많은구간의공사조율,BIM기반견적(5D)실시,자산관리시스템과의연계를목표로한다.

2024년까지BIM적용이어느정도궤도에오르게되면,보다성숙도가높은BIM4단계와5단계를점진적으로

적용하는것을목표로하였다.

본연구는국토교통부연구개발사업의연구비지원(17RTRP-B104237-03)에의해수행되었습니다.

Thisresearchwassupportedbyagrant(17RTRP-B104237-03)fromtheMinistryof

Land,Infrastructure,andTransportoftheKoreangovernment.

오류나제안사항은연세대학교건축공학과이강교수([email protected])에게연락주시기바랍니다.

최초작성일 2017.08.29.

수정 2017.12.17.

수정 2018.05.30.

수정 2018.07.09.

최종수정 2018.08.17.


참여연구원 신 민 호한국철도기술연구원수석연구원,철도BIM연구단단장

박 정 준한국철도기술연구원선임연구원

이 근 일한국철도기술연구원선임연구원

김 도 원한국철도시설공단연구원장

이 종 일한국철도시설공단시설연구부장

박 상 구한국철도시설공단차장

안 기 성한국철도시설공단차장

이 강연세대학교건축공학과교수

이 경 하연세대학교건축공학과연구원

김 원 준연세대학교건축공학과연구원

송 태 석연세대학교건축공학과연구원

전 가 현연세대학교건축공학과연구원

길 대 영연세대학교건축공학과연구원

이 화 연연세대학교건축공학과연구원

자문위원 구 본 상서울과학기술대학교부교수

김 정 헌대림산업부장

김 혁삼보기술단상무

라 일 웅삼성물산부장

문 현 석한국건설기술연구원수석연구원

심 창 수중앙대학교교수

정 연 석GS건설부장

최 재 웅베이시스소프트이사

Andre Borrmann Professor,TUM,Germany

Jack Cheng AssociateProfessor,TheHongKongUniversityofScienceandTechnology

Carrie Sturts Dossick Professor,TheUniversityofWashington,USA

Chuck Eastman Professor,GeorgiaInstituteofTechnology,USA

Mohamad Kassem AssociateProfessor,NorthumbriaUniversity,UK

Jenn McArthur AssistantProfessor,RyersonUniversity,Canada

Rafael Sacks Professor,TechnionInstituteofTechnology,Israel

Bilal Succar CEO,BIMExcellence

Paul Teicholz ProfessorEmeritus,StanfordUniversity,USA

Leon von Berlo Researcher,TNO,TheNetherlands

Jennifer Whyte Professor,ImperialCollegeLondon

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