시설물의 전 주기 정보를 통합, GIS 정보와 상호연계,
美英獨日 등 의무화, BIM기반 디지털 항만시설관리체계 구축

시설물의 전 주기 정보를 통합하고 GIS 정보와 상호연계하는 건설정보모델링(BIM)이 국내 항만건설 분야에서 도입되고 있다.
4차 산업혁명 기술 도입에 따라 BIM이 기반시설 관리체계 구축을 위한 플랫폼으로써 주목받고 있는 가운데 최근 해양수산부를 주축으로 항만건설 분야의 BIM 적용과 관련된 엔지니어링사업과 R&D가 진행되고 있다. 특히 한국해양수산개발원(KMI)과 ㈜세광종합기술단에서 수행한 ‘GIS·BIM 기술을 활용한 건설사업 관리방안 도입 연구’는 항만건설사업 통합관리시스템 구축방안 도출, GIS·BIM 통합플랫폼 개발 등을 통해 항만분야에서의 BIM 도입 기틀을 마련했다.

엔지니어링사업을 주도한 KMI는 “부산항 신항 2-6단계 대상 시범사업 결과, 향후 본격 도입에 따른 효과는 충분할 것”이라는 입장을 밝히고 “이번 사업에서는 단순 모델링을 넘어, 드론사진측량, GIS데이터, 각종 설계데이터를 접목하여 가상현실 통합플랫폼도 시범 구축했다. 이를 통해 현장 기술자, 관리감독자와 비대면 설계검토, 시공관리 등 다양한 활용성을 점검하고, 항만시설의 전 주기 관리체계 마련 가능성을 확인했다”고 설명했다.

또한 KMI는 해수부를 주축으로 기존 수행된 연구를 활용해 체계적인 기술개발과 정책 마련의 중요성을 강조하며 “이번 연구를 통해 정책적 방향성이 설정되고, 해양수산부 R&D ‘생애주기별 항만시설 통합 운영관리를 위한 BIM 기반 기술개발 연구’를 통해 기술과 플랫폼을 마련한 만큼 후속 연구와 항만건설사업에 BIM기술 신속 도입이 필요하다”고 부연 설명했다.
항만건설사업 분야에서 BIM 도입 필요성이 커짐에 따라 해수부가 발주예정인 건설공사 중 새만금신항 접안시설(1단계) 축조공사, 광양항 광역준설토투기장 조성공사, 낙포부두 개축공사 등 대형 일괄입찰사업(턴키)에서 우선적으로 BIM을 도입할 것으로 보인다.

아울러 항만분야에 특화된 BIM 설계지침, 전 생애주기 관리방안 등을 마련하는 ‘항만분야 BIM 적용지침 작성 및 건설사업 관리방안 마련연구’를 동시에 추진해, 안정적인 BIM 도입과 BIM 적용을 지속적으로 확대하여  디지털 항만시설관리체계도 구축해나갈 예정인 것으로 밝혀졌다.
한편 기존의 건설은 2차원 설계 도면을 공사 단계별로 작성하여 공사를 진행했지만 건설의 대형화, 복합화에 따라 3D 모델 기반으로 시설물의 모든 정보를 통합해서 상호 연계하는 BIM 활용이 확대되고 있다. BIM을 활용하면 도면 제작과 동시에 재료, 수량, 시공 일정을 손쉽게 확인하고, 시공 요소 간 간섭 등을 예측하여 즉각 설계와 일정 수정이 가능한 식이다. 따라서 기존방식 대비시간 및 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.
이러한 장점으로 인해 BIM 도입 초기에는 비정형화된 건축물이나, 복잡한 시공 요소가 많은 고층 빌딩 등 주로 건축 분야에 주로 적용되었다. 국내의 동대문 디지털 플라자(DDP)가 그 예이다.

최근에는 토목분야에서도 복잡한 요소가 많은 지하철, 터널 등을 중심으로 BIM 도입이 확산되고 있다. 미국과 영국, 독일, 일본 및 싱가포르 등에서 의무화 추세이며, 국내에서는 호남고속철도 등 인프라 건설사업에 활용되고 있다.
2020년 12월 국토교통부가 발표한 ‘건설산업 BIM 기본지침’에는 공공건설 분야에 BIM 의무화를 추진한다는 내용이 담겨 있다. BIM을 통한 4차원 설계 및 관련 정보의 데이터화를 기반으로 기반시설 생애주기 관리체계를 도입하기 위한 것이다.

해수부와 KMI는 “항만시설은 복잡성이 타 구조물에 비해 낮을 수 있지만, 호안, 매립, 지반개량, 상부구조물, 하역장비 등으로 장기적으로 공사가 이어지고, 30년 이상으로 긴 내구연한이 특징이다. 이를 고려하면 설계-시공-운영-유지관리로 이어지는 각 단계에서 생성되는 정보를 연계하고 관리하는 방안이 필요하다”라며 “특히 각 단계별 추진주체가 상이한 항만개발사업의 특징을 고려하면 이러한 정보를 일원화해서 일관된 유지관리가 가능한 체계가 있어야 한다. 나아가 자동화 하역장비 등으로 초연결, 최적화가 이루어지는 스마트항만 구축을 염두에 둔다면 디지털 관리체계를 위한 BIM 도입은 필수적”이라고 강조하고 있다.