인천공항이 세계 3위가 될 수 있었던 이유? BIM 기술과 한화 건설부문

"우리나라의 인천국제공항 제2여객터미널이 확장 공사를 통해 연간 수용능력 5,200만 명 규모의 초대형 터미널로 거듭났다." 이로써 인천국제공항의 연간 수용능력은 1억 600만 명에 달해 세계 3위의 초대형 공항 이 되었다. 이 확장 공사는 한화 건설부문과 함께한 것으로, 한화 건설부문은 2020년부터 2024년까지 총 47개월간 인천국제공항 제2여객터미널의 동편 확장을 진행했다. 인천국제공항의 건물 내부는 친환경공간과 최신 ICT가 함께 조화를 이뤄 최첨단 터미널로 완성됐다. 인천국제공항 제2여객터미널은 자연과 함께 호흡하는 친환경 공항을 콘셉트로 자연과 예술이 어우러진 대규모 실외 정원을 조성했다. 한화 건설부문이 시공한 동편은 한국의 전통 정원을 테마로 창덕궁 승재정 을 재현했다. 이 실외 정원은 전통식재를 활용해 쾌적한 공간감과 다채로운 분위기를 조성하여 공항을 이용하는 승객들로 하여금, 실내이지만 야외에 있다는 느낌을 받을 수 있게 했다. 이뿐만 아니라 한화 건설부문은 인천국제공항 제2여객터미널 확장 공사에서 수하물관리시스템, 스프링클러 최적화 배치, 비정형 천장패널 모델링, 리프트-업 공법 거동 예측 시뮬레이션 등 고도화된 공정을 성공적으로 수행했다. 이러한 고도의 작업을 성공적으로 완수할 수 있었던 이유는 바로 ‘BIM’을 활용했기 때문이다. 'BIM(Building Information Modeling)' 이란 3차원 모델과 건설 정보를 결합해 건설 전과정의 정보를 통합 생산·관리·활용하는 기술 이다. 그동안은 건설업의 특성상 기획, 설계, 시공, 유지 관리 등 단계별로 각각의 주체가 존재했다. 이 때문에 각 단계에서 발생하는 다양하고 방대한 정보를 통합하기는 굉장히 까다로워 소통의 오류가 발생할 가능성이 있었다. 하지만 이런 애로사항도 BIM을 활용하면 해결할 수 있다. 건설의 전 생애 주기 정보를 통합하고, 각 단계별 관계자가 효율적으로 소통함으로써 시공의 생산성과 효율성을 극대화할 수 있기 때문이다. 예를 들어 건설 설계 시 구조, 건축, 토목, 설비, 전기 등 각 공종 별로 도면이 존재하면 시공이 어려운 구간이 발생할 수 있다. 이러한 어려운 점을 BIM을 활용 시, 상호 보완 및 협의가 필요한 부분을 미리 검토함으로써 시공 전 리스크를 미리 도출하고 조치를 취할 수 있다. 이렇게 된다면 생산성과 효율성을 높일 수 있어 보다 효과적이고 안전한 공사가 가능해진다. 또한 BIM은 단순 3D 모델이 아닌 각 객체마다 속성 정보를 확인할 수 있는 기술이다. 이 말인 즉슨, 사용자가 원하는 데이터를 구축하고, 다양한 시뮬레이션을 통해 분석이 가능하다는 뜻이다. 그 덕에 각 건설 요소의 특성과 정보를 바탕으로 냉난방 효율이나 일조량 등을 시뮬레이션 할 수 있어 빠른 의사 결정이 가능하다. 기술의 발전으로 인해 과거와 달리 현재 분석 결과에 대한 신뢰도가 상당한 수준이라고 하니 더욱 효율적인 작업이 기대된다. 이 외에도 건설 자재 등 물량 산출을 기반으로 공사비를 예측하고 관리할 수 있으며, 수명 정보를 입력해 효율적인 유지/보수가 가능하다는 장점이 있다. 이처럼 BIM은 다양한 장점과 효율의 극대화가 기대되는 기술로, 최근 건설업은 기존 ‘CAD’프로그램에서 BIM으로의 전환 추세가 확산하고 있다. 건설업은 타 산업에 비해 낮은 디지털화 수준으로 인해 생산성 증가율이 저조한 상황이다. 때문에 현장 인력의 고령화, 청년층 기피에 따른 숙련공 부족 등 인력난 등 여러 문제들이 더욱 두드러지고 있다. 이러한 문제들을 극복하기 위해 BIM을 비롯한 스마트 건설 시스템 등에 투자를 확대하고 있는 실정이다. 때문에 국내 건설업 역시 스마트 건설로의 전환을 위해 발빠르게 움직이고 있으며, BIM을 활용하여 원가율이 개선된 사례들이 늘어나며, 활용 의무화가 점점 가속화되고 있다. BIM의 가장 큰 장점인 정보화, 자동화가 용이한 점이 건설업이 마주한 인력난과 생산성 증가율 개선에 크게 기여할 것으로 기대된다. 가령 물량 산출을 예로 들어보자. 예전에는 도면을 보고, 면적 및 수량을 파악하여 엑셀을 활용해 물량을 산출하고 검토했다. 이 작업을 사람이 일일이 하게 된다면 일부 데이터 누락은 물론 반복적이고 단순한 업무로 인해 작업 효율성이 저하될 것이다. 하지만 BIM을 활용하게 된다면, 기존 정보를 기반으로 손쉽게 물량 산출 및 검토가 가능하다. 이로 인해 인당 생산성을 제고할 수 있을 것으로 기대된다. 일각에서는 BIM 기술 습득 난도가 높은 점을 들며 CAD를 활용하는 추세가 더 길게 유지될 것이라는 전망도 나오고 있다. 하지만 과거 종이도면에서 CAD로 전환되는 시기 역시 비슷한 과도기를 거쳤다. 이러한 선례를 보았을 때, CAD에서 BIM으로의 전환 역시 일정 기간의 과도기가 필요할 것으로 생각된다. 분명한 것은 현재 해외의 대부분 프로젝트는 BIM을 통해 설계가 이루어지고 있다는 점이다. 이처럼 BIM을 활용하는 추세가 전 세계적으로 확산되고 있으니, 우리나라 건설산업 환경 역시 그에 맞은 변화가 필요하다. 국내의 경우 아직까지 현장에서의 실제 활용도는 높지 않으나, 점차 적용이 확대되며 인력난 해소와 생산성 제고 등에 기여할 것으로 기대된다. BIM으로의 전환은 우리나라에서도 점차 확대되고 있다. 특히 한화 건설부문의 BIM을 활용한 인천국제공항 확장 공사 사례 는 고난도의 작업을 BIM을 활용해 성공했다는 점에서 주목할 만하다. 한화 건설부문은 인천공항 증축 프로젝트에서 BIM을 활용하여 수하물 관리 시스템에 대한 사전 설계 검토 및 인터페이스 조정 등을 성공적으로 완수하였다. 신축이 아닌 확장 공사이기 때문에 기존 구축된 시스템과 신설되는 시스템 간의 정합성 검토가 가장 중요한데, 기존 시스템에 대한 3D레이저 스캐닝을 통한 실측과 신설되는 시스템 간의 데이터와 정합성 검토를 실시하여 간섭 체크 및 역설계를 진행한 것이 주요 성공 요인으로 분석된다. 이와 더불어 곡면 천정 스프링클러 배치를 최적화하고, 지붕 패널라이징, 리프트-업 공법 등 고도화된 공정에서 BIM을 활용한 덕분에 확장 공사는 더할나위 없이 성공적으로 마무리될 수 있었다. 그 결과, 한화 건설부문은 ‘인천공항 제2여객터미널 확장 공사’를 통해 ‘BIM AWARDS 2022’에서 최우수상을 받았다. 이는 한화 건설부문의 꾸준한 역량 강화와 스마트 건설 기술 투자를 기반으로 나타난 성과라 볼 수 있다. 한화 건설부문은 2022년, 신기술 역량강화를 위해 BIM 전문 기업인 ‘창소프트아이앤아이’와 ‘H-BIMS(Hanwha BIM Solution)’ 개발을 위해 공동 추진 협약을 체결하여 기술 내재화에 박차를 가하고 있다. 현재 내부적으로 직급별 직무교육 시 BIM의 이론, 활용 사례부터 관련 프로그램 실습까지 자체적으로 교육을 실시하고 있으며, 앞으로는 별도의 기술 습득을 위해서 관련 담당자들을 대상으로 향후 외부 교육을 통해 전문가를 양성할 계획이다. 이뿐만 아니라 현장 활용도 제고를 위해 실습 기반 교육을 지속해오고 있으며, 클라우드 기반 뷰어를 통해 다양한 형태로 BIM 데이터를 쉽게 활용할 수 있도록 하고 있다. 지속적인 투자와 기술 습득을 통해 건설 현장 생산성 및 기술 경쟁력을 제고할 예정이다. 이러한 끊임없는 발전과 기술 경쟁력 강화를 통해 현재 건설업이 당면한 다양한 문제들을 타개하고, 패러다임의 전환을 선도할 수 있기 바란다.