ⓢ[자료] 경기도 스마트건설기술 가이드라인 작성 연구_2024-11

경기도 스마트건설기술 가이드라인 작성 연구

 

 

기관: 경기연구원

분야: 지역산업ㆍ과학
발간월: 2024-11 
저자: 장경욱, 박경철

 

【목차】

1.연구개요
2.스마트건설기술 현황분석
3.BIM 현황분석
4.경기도 스마트건설기술 도입을 위한 BIM 정책 방향
5.결론 및 정책적 제언

 

 

 

【주요내용】

●건설 산업 분야에서는 4차 산업혁명에 따른 기술의 발전과 더불어 전 세계적으로 건설 자동화 시장이 활성화되고 있음
●우리나라도 4차산업혁명과 스마트 건설 시대에 따른 다양하고 지속적인 국가전략을 수립하고 있음
●따라서 프로젝트 전반에서 데이터 통합 관리와 시뮬레이션을 통해 효율을 높이는 BIM 핵심기술을 적용해야 함
●다양한 건설사업 및 시설물을 관리하고 있는 경기도에서 경기도형 스마트건설산업 기반조성을 위한 세부 추진방안 마련이 필요함

 

원본출처: 

https://www.nabis.go.kr/issuReportDetailView.do?menucd=131&gbnCode=P52&refCode=20&poIdx=16359&fbclid=IwY2xjawIiZg9leHRuA2FlbQIxMAABHTn-2jSEJm1V3ulGUrLlXsMqo3ZpHLpsGyAs8VEvfd19elt_vLWB3WI6zQ_aem_zL2LEN_bGnPaKLRAtZ8cIA

경기도 스마트건설기술 가이드라인 작성 연구

건설 산업의 스마트화 및 BIM(건축 정보 모델) 도입에 대한 내용을 다루고 있습니다. 특히 경기도 지역에서 BIM 기술을 적용하고 활성화하기 위한 정책적 방향, 필요성, 현황 분석 및 구체적인 추진 방안을 제시합니다. 국내외 스마트 건설 기술 및 BIM 관련 정책, 법제도, 기술 동향 등을 살펴보며, BIM 적용의 효과 및 과제를 분석하고 있습니다. 또한, 경기도 내 공공사업 및 공공기관의 BIM 활용 현황을 파악하고, 이를 바탕으로 향후 경기도형 스마트 건설 산업 기반을 조성하기 위한 가이드라인 수립을 위한 연구 결과를 담고 있습니다.

 

---

음성개요(내용설명): 

첨부파일(문서): 

경기도의 스마트건설기술 도입을 위한 BIM 정책 방향을 제시하고 있습니다. 보고서는 국내외 정책 동향과 BIM 기술 현황을 분석하고, 특히 BIM의 필요성과 현재 적용의 한계점을 강조합니다. 최종적으로 경기도 내 공공 건설 분야에 BIM을 전면 도입하기 위한 구체적인 방안과 제도 개선 사항을 제언하며, 시범 사업 추진 및 전문 인력 양성의 중요성을 역설합니다.

 

---

1. 연구 배경 및 목적

본 연구는 경기도의 스마트 건설 기술 도입 및 확산을 위한 가이드라인을 마련하는 것을 목적으로 합니다. 건설 산업은 다른 산업에 비해 디지털화 비율이 낮고 생산성이 저조하며, 인력 부족 및 안전 문제 등의 시대적 과제에 직면해 있습니다. 이러한 문제를 해결하고 건설 산업의 경쟁력을 강화하기 위해 디지털 전환을 통한 스마트 건설 확산이 시급하며, 특히 BIM(Building Information Modeling) 기술의 도입이 핵심 추진 방향으로 제시되고 있습니다. 경기도 역시 다양한 건설 사업 및 시설물을 관리하는 입장에서 경기도형 스마트 건설 기반 조성을 위한 세부 추진 방안 마련의 필요성이 확대되고 있습니다.

2. 스마트건설기술 및 BIM 도입의 필요성 및 효과

• 생산성 향상: BIM 도입을 통해 건설 산업의 협업 체계를 구현하고 데이터 기반의 신속하고 정확한 의사결정을 지원하여 생산성 향상이 가능합니다. 현재 국내 건설 산업은 지난 20년간 노동 생산성 지수가 감소세를 보이고 있으며, 주요국에 비해 낮은 디지털 전환 수준을 나타내고 있습니다.
• 안전 및 품질 향상: BIM은 설계 오류 감소, 시공의 효율성 향상, 공사기간 단축 등 다양한 이점을 제공합니다. 특히 현장 위주 작업의 높은 사고 위험을 낮추고, 스마트 안전 장비 도입을 통해 건설 현장의 안전성을 높일 수 있습니다.
• 친환경 건설: BIM은 건설 단계의 자원 절약과 환경 친화적인 설계를 가능하게 하며, 프로젝트 단계별 데이터를 일관성 있게 관리하여 건설 폐기물 발생을 줄일 수 있습니다. ESG가 강조되는 사회 현황에서 건설 폐기물 비중이 높은 문제를 해결하는 데 기여할 수 있습니다.
• 해외 시장 경쟁력 확보: BIM은 글로벌 건설 시장에서 필수 기술로 자리 잡고 있으며, BIM 도입을 통해 국내 기업의 해외 스마트 건설 시장 내 경쟁력을 확보할 수 있습니다.

3. 국내외 스마트건설기술 현황 및 정책 동향

국내 현황:

• 한국도로공사, 국가철도공단, 수자원공사, LH 등 주요 공공기관에서 BIM 기술 도입을 위한 다양한 시범사업을 수행하고 있습니다.
• 제7차 건설기술진흥 기본계획(’23~’27)에서 BIM 등 핵심 기술 활성화 전략 부재로 인한 현장 적용 성과 미흡을 한계로 지적하고, 디지털 전환을 통한 스마트 건설 확산을 추진 방향으로 제시했습니다.
• 「스마트 건설 활성화 방안」 ('22. 7. 20)을 통해 2030년까지 건설 전 과정을 디지털화·자동화하기 위한 3대 중점과제 (건설산업의 디지털화, 생산시스템 선진화, 스마트 건설산업 육성) 및 46개 세부 과제를 마련하고 시행 중입니다. 이 방안에는 1,000억 원 이상 공공공사에 대한 건설 전 과정 BIM 도입 의무화 및 건설 기준 디지털화, BIM 전문 인력 양성, OSC(Off-site Construction) 활성화, 스마트 건설 규제 완화 등의 내용이 포함됩니다.
• 공공/민간 건설 현장 내 스마트 안전 장비 의무화 및 스마트건설기술을 적용한 일반 공사 턴키 발주가 가능하도록 관련 법 제도가 개정되었습니다.
• 국토교통부는 스마트건설기술 현장 적용을 촉진하기 위해 「스마트건설기술 현장적용 가이드라인」을 발표하고, 스마트건설기술 마당을 통해 기술 정보 공유 및 확산을 유도하고 있습니다.
• 서울시는 혁신적인 스마트 건설 기술을 활용하여 도시 안전성을 높이고 있으며, 전 공사 현장에 동영상 기록 관리와 스마트 안전 기술 도입을 의무화하고 있습니다.

해외 사례:

• 미국: 청정에너지 및 에너지 효율, 교육 기술, 우주 기술 등 9개 분야에서 혁신 전략을 추진하며, 스마트 건설 기술 개발 및 적용을 위한 노력을 기울이고 있습니다.
• 유럽: 표준화 및 상호 운용성을 강조하며 BIM 구현을 촉진하기 위해 다양한 지침 및 표준을 제정했습니다. 영국은 2016년부터 모든 공공 부문 프로젝트에서 BIM을 의무화했으며, Digital Built Britain 전략을 통해 OSC 확대 및 데이터 기반 엔지니어링 시스템 구축을 추진하고 있습니다.
• 일본: 인구 고령화 및 생산 인구 감소로 인한 인력 부족 문제를 해결하기 위해 생산성 향상 프로젝트를 추진하고 있습니다. 국토교통성은 4차 산업혁명 및 스마트 건설 기술 활성화를 통해 건설 산업 생산성 향상이 인력 부족 문제 해결의 주요 방안임을 인식하고, 건설 생산 프로세스 전체를 대상으로 한 i-Construction을 추진하여 2025년까지 건설 산업 생산량 20% 향상을 목표로 하고 있습니다.
• 싱가포르: BIM 의무화 및 OSC 활성화를 통해 건설 산업 생산성 향상을 도모하고 있으며, 디지털 트윈 구축을 통한 도시 계획 시뮬레이션 및 에너지 생산량 예측 등의 스마트 시티 관련 프로젝트를 진행하고 있습니다.

4. 스마트건설기술 도입의 한계점 및 과제

• 낮은 디지털 전환 비율: 국내 기업의 디지털 전환 수준은 주요국에 비해 중하위권에 위치하며, 건설업은 타 산업에 비해 낮은 디지털 비율을 보입니다.
• 현장 적용 성과 미흡: 스마트 건설 관련 기술 활성화 전략 부재 등으로 실제 현장에서의 적용 성과가 미흡합니다.
• 인력 부족 및 전문성 부족: 인구 고령화 및 젊은 세대의 건설업 기피로 인한 인력 부족 문제가 심각하며, 스마트 건설 기술 활용을 위한 전문 인력 양성이 미흡한 실정입니다. 특히 BIM 관련 교육과 자격 제도가 현실적인 전문 인력 양성에 어려움을 겪고 있습니다.
• 제도 및 규제 미비: 전통적인 생산 체계 및 방식에 익숙해져 있는 산업에서 새로운 기술을 도입하기 위해 기존 제도의 개편이 선행되어야 하지만, 법률 차원에서 스마트 건설에 관한 구체적인 조항이 부족합니다.
• 초기 투자 및 유지보수 비용 부담: 스마트 건설 기술 도입은 상당한 초기 투자 비용과 유지보수 비용을 수반하며, 이는 특히 중소기업에게 큰 부담으로 작용할 수 있습니다.
• 데이터 무결성 확보 문제: 불투명한 건설 계약 및 관행으로 인해 건설 엔지니어링 프로세스에서 생성된 데이터의 무결성 확보에 어려움이 있습니다.
• 기술 표준화 및 상호 운용성 부족: 다양한 주체에 의해 여러 규모와 목적으로 시행되는 기술 개발의 효율을 높이고 산업을 촉진하기 위해서는 스마트건설기술의 일반화 및 국제적으로 통용될 수 있는 일반적인 기술 표준이 필요합니다.

5. 경기도 스마트건설기술 도입 및 확산을 위한 정책 방향 및 제언

BIM 도입을 통한 건설 산업 디지털화:

• 공공기관 우선 도입: 경기도 내 일정 규모 이상의 공공 프로젝트에 BIM 기술 적용을 의무화하고, 단계별 도입 전략을 통해 점진적으로 적용 범위를 확대해야 합니다.
• 표준화 기준 수립: 경기도 공공 프로젝트에 BIM 기술을 일관성 있게 적용하기 위한 표준화된 기준 (프로젝트 단계별 BIM 적용, 데이터 작성 기준, 협업 시스템)을 수립해야 합니다.
• 전문 조직 구성: BIM과 건설 안전을 총괄 관리할 수 있는 전문 조직을 구성하여 경기도 내 BIM 도입을 위한 법적·제도적 기반을 마련해야 합니다.
• 민관 협력 강화: BIM 도입의 효과적인 도입과 활용을 위해 공동 워크숍 개최, 민관 협력체 구성을 통해 기술 및 정보 교류를 활성화하고 현장 적용 가능한 지침 및 가이드라인을 마련해야 합니다.

민간 부분 BIM 확산:

• 지원 방안 구축: 민간 기업의 BIM 도입 부담을 덜어주기 위한 기술 자문, 인센티브 지급 (소프트웨어 구입비 지원, 세금 감면, 공공 프로젝트 참여 시 가산점 부여), 해외 시장 진출 지원 등의 방안을 마련해야 합니다.
• BIM 교육 확대 및 자격 제도 도입: 기초부터 고급까지 다양한 수준의 교육 프로그램을 제공하고, 공인된 BIM 자격 제도를 도입하여 BIM 전문가 양성을 촉진해야 합니다.
• BIM 테스트베드 구축: 민간 기업들이 BIM 기술을 실제 프로젝트에 도입하기 전 사전 검증을 수행할 수 있는 BIM 테스트베드를 구축하여 기술적 실습 공간을 제공하고 BIM 도입 및 확산을 촉진해야 합니다.
• 시범사업 성과 확산: 민간 시범사업을 통해 BIM 도입의 성공 사례를 분석하고, 성과 분석 보고서 작성, 워크숍 및 세미나 개최, 벤치마킹 지원 등을 통해 성과를 효과적으로 확산해야 합니다.

BIM 관련 플랫폼 운영:

• 통합 관리 플랫폼 구축: 경기도 내 모든 공공 프로젝트에서 발생하는 BIM 데이터를 통합적으로 관리하고 실시간으로 모니터링하며 데이터 기반 의사결정을 지원하는 플랫폼을 구축해야 합니다.
• 공공 부문 BIM 데이터 관리: 설계, 시공, 유지관리 전 과정에서 발생하는 공공 부문 BIM 데이터를 중앙에서 체계적으로 관리하고 데이터 표준화 및 일관성을 유지하며 유지관리 단계에서의 데이터 활용을 강화해야 합니다.
• 제도 개선 및 인센티브 강화:
• BIM 도입 의무화 법안 검토: 국내외 사례를 참고하여 사업 규모, 유형, 범위에 따른 BIM 도입 의무화 방안을 검토하고 실행력을 높이기 위한 가이드라인을 제정해야 합니다.
• 중소기업 지원 조례 제정: 초기 비용 부담과 기술적 지원 부족을 겪는 중소기업을 위한 BIM 기술 도입 지원 조례를 제정하여 기술력 강화 및 도입 가속화를 지원해야 합니다.
• BIM 도입 시 인센티브 지급: 세금 감면, 공공 프로젝트 가산점 부여 등 인센티브 제도를 마련하여 기업들의 BIM 기술 도입에 대한 동기를 부여해야 합니다.
• BIM 대가 기준 마련: 설계, 시공, 유지관리 각 단계에서 BIM 도입으로 인한 추가 비용을 적절히 보상받을 수 있는 BIM 대가 기준을 명확히 설정해야 합니다.

연구 기반 강화:

• 국내외 사례 및 지침 분석: 국내외 BIM 도입 사례 및 지침을 심층적으로 분석하여 경기도의 특성에 맞는 BIM 적용 기준 및 표준화된 지침 마련의 기초 자료로 활용해야 합니다.
• 이해관계자 의견 수렴: 발주처, 설계사, 시공사, 유지관리 담당자 등 다양한 이해관계자의 요구사항 및 의견을 수렴하여 BIM 적용 지침 및 정책에 반영해야 합니다.
• 기술적 및 경제적 타당성 검토: 경기도 내 공공 프로젝트에서 BIM 도입의 기술적 및 경제적 타당성을 면밀히 검토하여 BIM 도입의 실질적인 성과를 낼 수 있는 기반을 마련해야 합니다.

결론:

본 연구는 경기도의 스마트 건설 기술 도입 및 확산을 위한 BIM 중심의 정책 방향을 제시하고 있습니다. BIM 기술 도입은 건설 산업의 생산성, 안전성, 품질 향상 및 친환경 건설 실현에 필수적이며, 경기도가 이러한 변화를 선도하기 위해서는 체계적인 정책 수립과 실행이 중요합니다. 특히 공공 부문의 선도적 역할, 민간 부문의 참여 활성화를 위한 지원, 전문 인력 양성, 제도적 기반 마련, 그리고 데이터 기반의 플랫폼 구축이 핵심 과제로 도출되었습니다. 이러한 노력을 통해 경기도 건설 산업의 경쟁력을 강화하고 지속 가능한 발전을 이룰 수 있을 것으로 기대됩니다.

---

[핵심 용어 사전]

 

• BIM (Building Information Modeling): 건축 정보 모델. 건설 프로젝트의 설계, 시공, 유지관리 전 과정에서 발생하는 모든 정보를 3D 모델 기반으로 통합하여 관리하는 기술 및 과정.
• OCS (Offsite Construction): 탈현장 건설. 공장에서 건축 부재를 사전 제작하여 현장에서 조립하는 방식. 생산성 및 품질 향상에 기여.
• DX (Digital Transformation): 디지털 전환. 디지털 기술을 활용하여 기존의 운영 방식, 비즈니스 모델 등을 혁신하는 과정.
• LOD (Level of Development): 개발 수준. BIM 모델의 각 요소가 갖는 정보의 상세 수준 및 기하학적 정확도를 나타내는 지표.
• 턴키 (Turnkey): 설계와 시공을 일괄적으로 발주하는 방식. 스마트 건설 기술을 프로젝트 전반에 도입하기 용이함.
• 디지털 트윈 (Digital Twin): 현실 세계의 시설물이나 시스템을 가상 공간에 동일하게 구현하여 실시간으로 모니터링하고 시뮬레이션하는 기술. 유지관리 단계에서 활용성이 높음.
• DfMA (Design for Manufacture and Assembly): 제조 및 조립을 고려한 설계. OCS와 연계되어 사전 제작 방식의 효율성을 높임.
• IDD (Integrated Digital Delivery): 통합 디지털 전달. BIM, ICT 기술을 기반으로 사업 참여자와 절차를 통합하는 방식.
• ICBAM: ICT (정보통신기술), Cloud Computing (클라우드 컴퓨팅), Big Data (빅데이터), AI (인공지능), Mobile (모바일)의 앞글자를 딴 용어. 4차 산업혁명의 핵심 기술을 의미.
• Prefabrication: 사전 제작. 건설 현장이 아닌 외부 공간에서 건축 부재를 미리 만들어 현장으로 운반하여 조립하는 방식. OCS와 유사한 개념.
• 스마트건설기술 마당: 스마트건설기술 정보를 공유하고 확산하기 위한 시스템.
• PM (Project Management): 프로젝트 관리. 프로젝트의 목표 달성을 위해 자원, 시간, 비용 등을 계획하고 실행하며 통제하는 과정.
• R&D (Research and Development): 연구 개발. 새로운 기술이나 제품을 개발하기 위한 활동.
• ESG (Environmental, Social, Governance): 환경, 사회, 지배구조. 기업의 비재무적 성과를 평가하는 지표로, 건설 산업에서도 중요성이 부각되고 있음.
• OSC (Off-Site Construction): OCS와 동일한 개념.
• CIM (Civil Information Modeling): 토목 정보 모델링. 토목 시설물의 설계, 시공, 유지관리 정보를 통합 관리하는 기술. BIM의 토목 분야 확장 개념.
• AI (Artificial Intelligence): 인공지능. 기계가 인간의 학습 능력, 추론 능력, 지각 능력 등을 모방하여 문제를 해결하는 기술.
• IoT (Internet of Things): 사물 인터넷. 다양한 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷으로 연결하고 데이터를 주고받는 기술. 건설 현장 안전 관리 등에 활용됨.
• VR (Virtual Reality): 가상 현실. 컴퓨터 그래픽 등을 통해 실제와 유사한 가상 환경을 구현하여 사용자가 몰입하도록 하는 기술. 건설 현장 체험 및 학습에 활용됨.
• AR (Augmented Reality): 증강 현실. 실제 환경에 가상 정보를 겹쳐 보여주는 기술. 현장 시공성 검토, 품질 감리 등에 활용됨.
• XR (Extended Reality): 확장 현실. VR, AR, Mixed Reality(MR) 등을 포괄하는 개념. 이해관계자 간 협업 및 현장 관리 효율성 향상에 기여.
• Connected BIM: BIM 모델과 클라우드 컴퓨팅, IoT 센서 등을 연결하여 건설 프로젝트의 전체 수명 주기 동안 데이터를 관리하고 활용하는 기술.
• Scan to Geometry: 스캔 데이터를 기반으로 디지털 트윈 모델에 필요한 형상을 자동으로 생성하는 기술.
• BIM 기반 수량산출: BIM 모델에 입력된 정보를 활용하여 공사 자재의 수량 등을 자동으로 산출하는 기능.
• BIM 기반 유지관리 정보모델링: BIM 모델에 시설물 유지관리에 필요한 정보를 입력하여 효율적인 유지보수 계획 수립 및 실행을 지원하는 기술.
• 기술형 입찰: 기술 평가 비중이 높은 입찰 방식. 스마트 건설 기술 도입을 장려하는 수단으로 활용됨.
• 대가기준: 건설 사업 참여자의 업무 수행에 대한 적절한 보상 기준. BIM 도입에 따른 추가 업무에 대한 대가 기준 마련이 중요함.
• SPATIAL DATA AI 솔루션: 공간 데이터와 AI 기술을 결합한 솔루션. 스캔 데이터 분석 및 디지털 트윈 모델 생성에 활용될 수 있음.
• 벤치마킹 (Benchmarking): 다른 기업이나 기관의 성공 사례를 참고하여 자신의 조직이나 프로세스를 개선하는 활동. BIM 도입 전략 수립에 활용됨.

 

[마인드맵]

경기도 스마트건설 BIM 도입 가이드라인_Mind Map

 

---

NotebookLM을 이용해서 작성되었습니다.

디이씨(D.E.C)

martin@dec-w.com