Autodesk Customer Success Story GS건설

COMPANY

GS건설(GS E&C)LOCATION서울시 중구 남대문로 5가 537번지 GS역전타워

SOFTWARE

Autodesk® Building Design SuiteAutodesk® BIM 360

GS건설에서는 BIM 기반의 Precon 결과가 현장 사이트에서 활용될 수 있도록 Autodesk의 클라우드 기반 협업 툴인 BIM 360 Glue(이하 Glue)를 도입하였다. 기존에는 현장 사이트에 공사업무를 위해 나가는 경우 몇 장의 도면만을 가지고 공사업무를 수행하였으나, Glue를 활용하게 되면서 통합 조정된 BIM 기반 Precon 결과를 사이트에서 확인하며 공사수행을 할 수 있어 시공오류를 사전에 방지해 나가고 있다.

—정연석차장, 공학박사GS건설

파르나스타워 증축 공사에 BIM과 레이저 스캐닝 기술 이용, 협업과 스마트 시공 구현

Autodesk® BIM 및 클라우드 솔루션 적용으로

명품 호텔·오피스 복합 건물 조성

파르나스타워 조감도

Project Summary

GS건설은 2010년부터 BIM 기술을 건설현장에 본격

적으로 적용하기 시작했다. 최근에는 파르나스타워 증

축 공사에 레이저 스캐닝 기술과 이를 활용하는 오토

데스크 Recap을 적용하고 협업을 지원하는 오토데스

크의 솔루션을 도입하여 프로젝트를 더욱 효과적으로

수행하고 있다.

서울의 대표적인 상업지역이자 비즈니스의 중심지역

에 위치한 파르나스타워는 서울 삼성동 그랜드 인터컨

티넨탈 호텔 부지에 관광호텔과 업무시설이 함께 있는

복합건물로 증축되게 되며, 2013년 3월 착공에 들어가

2016년 7월 준공될 예정이다. 이 건물은 지하 8층에

지상 38층, 연면적 22㎡로, 기존 호텔의 2배에 달하는

규모로서 기존 그랜드인터컨티넨탈호텔(529실)에 파르

나스타워 신규호텔(138실)을 증축하여 총 667실의 호

텔을 공급하게 된다.

이 건물은 ‘친환경 최우수 등급’과 미국의 친환경 인

증제도 LEED의 골드등급을 목표로 시공되고 있다. 아

울러 태양광 패널과 지열히트펌프 시스템을 도입해 건

물 예상 사용 에너지량의 7%를 신재생에너지로 대체

할 계획이다.

Company글로벌 건설 리더, GS건설

GS건설은 1969년 창사 이래 건축/주택, 토목, 발전/

환경, 플랜트 등 모든 사업 영역에서 우수한 인재와

기술력을 바탕으로 글로벌 건설 리더로서 성장을 거

듭하고 있다.

GS건설은 고도의 기술과 풍부한 경험을 바탕으로 첨

단 인텔리전트 빌딩을 건설하고 있다. 여의도 국제 금

융센터(IFCS), GS타워, COEX 컨벤션센터와 아셈타

워, LG트윈타워 등은 세계적 수준의 업무시설로 서울

의 대표적인 랜드마크가 되었으며, 해외에서는 LG북

경타워 등을 건설하여 GS건설의 뛰어난 기술력을 알

린 바 있다.

또한 미래 지속 성장의 모멘텀 확보를 위해 BIM과 이

를 지원하는 솔루션에 대한 투자를 하고 있으며, 그

성과로 2012년에는 BIM 어워드 시공부문에서 대상을

수상하기도 했다.

GS건설이 BIM 기술을 건설 현장에 본격적으로 적용

하기 시작한 것은 2010년. 당시 해외에서는 이미 건설

산업 전반에 걸쳐 2D 기반의 도면체계에서 3D 기반의

BIM 체계로 업무환경이 변화해가는 과정에 있었고, 국

내에서도 2012년부터 정부에서 발주하는 500억원 이

상의 공공 프로젝트에 BIM을 의무적으로 적용하도록

조달청에서 계획하고 있었다.

또한 대외적으로는 수주환경이 점차 악화되어 경쟁심

화를 부추기고 그에 따른 리스크를 시공사가 상당부분

떠안게 되는 상황에 봉착하고 있었다. 이에 따라 원가

절감과 함께 새로운 사업모델의 발굴, 건설 생산성을

혁신할 방안이 절대적으로 필요했다.

이에 GS건설은 General Contractor인 미국 DPR

Constrction사와 MOU를 체결하고 기술 협력 지원체계

Autodesk Customer Success Story GS건설

구축을 통해 건설사에게 적합한 BIM 기술 도입과 확산

을 진행하고 있다.

또한 단순히 BIM 기술의 활용이 아니라 린 건설(Lean

Construction) 기법을 토대로 선진 공사관리 기법을 도

입하기 위해 노력하고 있다.

GS건설은 BIM 기술을 기반으로 기존의 건설업무 프로

세스를 린 건설 기법을 적용하여 간소화하고 효율화하

고 있다. 이에 따라 기본 전략을 4단계로 나누어 진행

하고 있으며, 현재는 2단계 기술을 확보하고 3단계로의

기술확보를 추진 중에 있다.

Challenge

파르나스 현장은 증축, 개축 및 신축공사가 혼재하는

현장이며, GS건설이 시공뿐만 아니라 설계관리를 통해

원가관리를 수행하고 있는 현장이다. 증축 및 개축공사

를 위해서는 현황이 반영된 도면확보가 중요하다. 이 건

물은 수십 년간의 운영을 통해 수차례 리모델링이 이루

어졌기 때문에 설계도서와 현황이 달랐다. 이에 따라 기

존 건물 현황을 반영한 도면을 확보하는 일이 중요했다.

또한 GS건설은 건설 경쟁력 확보를 위해 BIM을 이용

한 협업 시스템 구축, 시공성 검토를 통한 비용절감

등 변화하는 환경 속에서 해결해야 할 과제들을 가지

고 있었다.

Solution파르나스타워 공사 현장에서 사용되는 BIM 솔루션

현재 진행 중인 파르나스타워 증축공사 현장에는 오토

데스크의 Builing Design Suite 제품으로 Navisworks,

AutoCAD MEP, Revit Architecture, Autodesk ReCap

등이 사용되고 있다.

GS건설은 Revit Architecture를 이용하여 설계단계에서

작성된 3차원 BIM 모델을 Navisworks와 통합하여 다

양한 검토를 실시하고 있으며, 기존의 건물을 스캐닝하

여 Autodesk ReCap으로 데이터화하고, 스마트패드를

활용하여 BIM 360 Glue에 올려진 데이터를 검토, 조정

하여 성공적으로 업무를 수행하고 있다.

GS건설 정연석 차장은 “건설사에서는 직접적인 설계

작업을 하는 것이 아니기 때문에 모든 소프트웨어를

다 가지고 있을 필요는 없지만, 설계분야에서 가장 널

리 사용되고 있는 소프트웨어를 선택하여 사용하고 있

다. 그런 측면에서 오토데스크 제품은 사용 목적에 맞

고, 설계정보가 시공단계로 연결되어 활용된다는 것이

장점이다”라고 말한다.

Benefit레이저 스캐닝 기술을 이용한 Autodesk ReCap

파르나스 현장은 개축 및 증축공사를 포함하기 때문에

기존 시설물에서 철거 존치 및 신설해야 할 부분을 정

해야 한다. 그러나 기존 도면과 현황이 일치하지 않아

분류하는 것이 쉽지 않았다. 따라서 레이저 스캐닝 기

법을 도입하여 기존 시설물의 현황 정보를 3차원 데이

터로 획득하고, 스캔된 정보로부터 위치, 거리, 길이 값

을 확인하여 현황도면 불일치로 인한 설계오류를 사전

에 방지하고자 하였다.

이를 위해 GS건설에서 기존에 사용해온 BIM 소프트웨

어에 레이저 스캐닝 데이터와 Navisworks를 Add-on

할 수 있는 방법을 찾기 위해 노력하였으나 대용량 포

인트 클라우드 데이터를 처리하는데 어려움이 있어 해

결책을 찾지 못하고 있었다.

그러던 차에 새롭게 업그레이드된 Autodesk Building

Design Suite 2014 버전에서 추가된 Autodesk ReCap

을 활용하여 문제를 해결할 수 있었다.

건축물을 레이저 스캐닝한 데이터를 Autodesk ReCap

으로 옮겨 저장을 하면 50% 가량 경량화된 파일이 생

성된다. 이 파일을 Navisworks에서 읽어 들여 원점을

맞추는 작업을 하면 큰 오차없이 BIM 모델과의 비교 검

토가 가능하다. 이러한 결과물은 시공품질 검토가 가능

하여 시공오차에 따른 비용상승 및 공기연장을 사전에

방지할 수 있으며, 의사결정자들에게 단순히 기능을 설

명하는 것이 아니라 직접 보여줌으로써 의사결정을 이

끌어내는 데에도 탁월한 효과가 있었다.

우측 하단 사진은 스마트 시공 검측 사례로, 연회장 상

부의 경우 메가트러스 시공오차 발생시 타 공종 재시공

을 유발하기 때문에 레이저 스캐너를 활용하여 시공오

차를 검토한 것이다. 올해 6월 철골조가 설치되었을 때

스캔한 데이터와 철골업체에서 철골제작에 사용한 BIM

모델을 병합하여 검토한 결과 시공오차가 발생하지 않

았음을 확인할 수 있었다. 레이저스캔 장비를 활용한

시공검측은 국내에서는 최초이며, 해외에서도 일부에서

만 활용되는 첨단기술이다.

Navisworks로 BIM 모델 통합 조정회의 수행

GS건설에서는 협업을 위한 조정회의를 수행하고 있

다. 현재 프로젝트 수행 시에는 공종별 시공협력사에

서 BIM으로 Shop 작업을 수행하고 주 2회에 걸쳐 유

관인력이 참여하는 조정회의를 실시하는데 공종별 BIM

모델을 통합하는 소프트웨어로 Navisworks를 이용하

고 있다.

정연석 차장은 “전에는 단순히 간섭 자동 체크를 하

는 것이 전부인 줄 알았지만, 이는 Navisworks가 가

진 혜택 중 일부에 불과하다. Navisworks에서의 4D 시

퀀싱 기능을 활용하여 복잡한 공사부분에 대해 상세

한 공사 스케줄을 고려하여 시뮬레이션 함으로써 공사

리스크를 줄이는 장점이 있다. 또한, Navisworks 상에

서 스캐닝된 데이터와 BIM 데이터를 병합하여 검토함

으로써 시공오차를 최소화하고 시공품질을 높일 수 있

었다”고 말한다.

또한 공종간 조정회의를 통해 작성된 BIM 모델은 현

장시공 시에 도면이 아닌 3차원 건물정보를 활용하는

것이 가능하기 때문에 시공품질을 높여 재시공을 막

을 수 있었다.

GS건설은 Revit Architecture를 이용하여 설계단계에서 작성된 3차원 BIM 모델을 Navisworks와 통합하여 다양한 검토를 실시하고 있으며, 기존의 건물을 스캐닝하여 Autodesk ReCap으로 데이터화하고, 스마트패드를 활용하여 BIM 360 Glue에 올려진 데이터를 검토, 조정하여 성공적으로 업무를 수행하고 있다.

—정연석차장, 공학박사GS건설

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2단계건축/구조/MEP Coordination

3단계Target Costing-

단위공종 Prefabrication

4단계모듈러 시공

1단계3D 가시화

GS건설의 BIM 도입 단계별 전략

레이저 스캐닝한 데이터를 Autodesk® ReCap으로 데이터

화하고 있다.

Autodesk Customer Success Story GS건설

구조를 포함한 BIM 모델

BIM 360 Glue를 이용하여 현장기술자와 의사소통을 하

고 있다.

BIM 기반 Precon 수행으로 설계오류 검토 및 원가절감

GS건설에서는 BIM 기반 Precon을 위한 첫 번째 단계

로 각 공종별 설계를 BIM으로 진행하였으며 설계결과

를 통합관리 하였다.

우측 상단 그림의 예는 기계설비 및 전기요소를 모델링

한 것으로 약 850만개의 요소로 이루어져 있다. 반면

2D 도면 사용시 단면도를 포함할 경우 수백 또는 수천

장의 도면으로 표현되어진다.

이처럼 통합된 BIM 모델을 기반으로 과설계 요소 검토,

설계오류 제거 등의 설계 최적화를 수행하였다.

다음으로 공종간 간섭사항 및 공정 등의 시공성 검토

를 수행하였다. 우측 중간 그림의 예는 구조를 포함한

BIM 모델이며, 철골조와 설비와의 간섭검토 커튼월과

철골조의 접합부 검토 등 시공성을 사전에 검토함으로

써 재시공 및 공기지연을 방지할 수 있었다.

또한 건축주의 시설물 유지관리를 위해 사용성을 개선

하였다. 예로서 장비 교체시 요구되는 반입경로 검토,

전기설비 및 무대장치 점검구 검토를 통해 발주처의 만

족을 이끌어 낼 수 있었다.

이러한 BIM 기반 Precon 수행을 위해 총 11종류의 소

프트웨어를 활용하는 업무 프로세스를 구축하였으며

각 공종별 BIM 설계를 통합하여 주 2회에 걸쳐 조정회

의를 실시하였다. 이러한 과정을 통해 간섭사항이 초기

설계 단계의 수만 건에서 수천 건으로 대폭 줄었다. 그

결과 대부분의 간섭사항이 해결된 도면으로 현장 시공

에 임할 수 있었다.

또한, BIM 기반 Precon을 통해 원가절감을 달성하였다.

포디엄(podium) 증축 구간에는 국내 최대 규모의 연회

장이 계획되어 있으며, 연회장 상부에는 메가트러스, 설

비전기, 무대장치가 위치한다. 따라서 기존 천정고에서

는 요소간 간섭으로 인하여 최소한의 작업공간 조차 확

보하는 것이 어려웠다 또한 시공 이후에도 유지관리 공

간확보가 불가능할 것으로 판단되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 메가트러스에 대한

최적화 설계를 통해 부재크기와 트러스 간격을 조정하

였으며 철골 중량을 절감하였다. 또한, 장스팬 트러스

시공을 위한 가설벤트 수를 줄일 수 있어 원가절감 뿐

만 아니라 주공정을 단축하였다.

메가트러스 철골 부재변경을 토대로 공조 및 제연덕

트의 최적경로를 도출하여 원가절감이 가능하였다. 이

러한 단계적인 최적화를 통해 준공 후에 요구되는 관

리 공간을 최소화 하였으며 이를 통해 무대장치 및 전

기설비 유지관리를 위한 캣워크 경로를 조정하여 캣워

크 길이를 당초 460m에서 250m로 48% 절감하였다.

이는 공기의 단축뿐 아니라 자재비와 설치에 소요되는

노무비의 절감에도 기여하는 BIM을 통한 Lean Con-

struction 구현의 좋은 예라고 볼 수 있다.

BIM 360 Glue로 현장에서 시공 오류 검토

파르나스 공사와 같은 증축 및 개축현장에서는 기존 건

물 요소 중 존치와 철거여부를 결정하여 그 결과를 시

공현장 인력에게 정확하게 전달하고 이해시키는 것이

대단히 중요하다.

GS건설에서는 BIM 기반의 Precon 결과가 현장 사이트

에서 활용될 수 있도록 Autodesk의 클라우드 기반 협

업 툴인 BIM 360 Glue(이하 Glue)를 도입하였다. 기존

에는 현장 사이트에 공사업무를 위해 나가는 경우 몇

장의 도면만을 가지고 공사업무를 수행하였으나, Glue

를 활용하게 되면서 통합 조정된 BIM 기반 Precon 결

과를 사이트에서 확인하며 공사수행을 할 수 있어 시공

오류를 사전에 방지해 나가고 있다.

파르나스 현장은 주차램프 구간에서 기존 건물의 구

조체를 존치하는 부분과 철거하는 부분, 신설하는 부

분으로 나누어져 있으며 복잡한 구조를 가지고 있다.

이 경우에 사전에 BIM 기반으로 각 부위별 존치, 철

거 및 신설 부분을 명확히 구분하고 그 결과를 Glue

클라우드 서버에 업로드 해서 사이트에서 작업 수행시

에 활용하였다.

현재는 BIM 360 Glue를 일부 복잡한 구간에 대해서 적

용하고 있는 단계이나, 향후 모든 공종과 구간에서 활

용할 수 있도록 체계를 구축해 가고 있어, 더욱 실질적

인 성과가 있을 것으로 기대된다.

Vision

GS건설은 BIM + Lean 기술을 설계 초기 단계에서부

터 프로젝트 수주 단계까지 적용함으로써 설계와 시공

품질을 높이고 발주처 만족을 극대화해 나가고 있다.

GS건설은 설계 오류 및 과설계 요소를 찾아내고, 시공

성, 시공 품질을 높이기 위해 BIM 기반의 Precon 과정

을 전사차원에서 도입하여 적용하고 있으며, 이를 통해

원가를 절감할 수 있는 체계를 구축하기 위해 다양한

과제를 추진 중에 있다.

향후에는 BIM 3단계 기술 확보를 통해 원가내 설계관

리, 사전제작, 모듈러 시공 등의 단계까지 확장해 나

갈 계획이며, 현재 발주처와 설계사, 시공사와 주요 협

력사 중심에서 모든 시공협력사로 BIM을 확대해 나간

다는 전략이다.

BIM Model

Note : Precon이란 Pre-construction을 의미하는 것으

로 설계완료후 최적화된 공사 수행을 하기 위하여 본격

적인 시공이 시작되기 전에 모든 설계조정과 공정시뮬

레이션, 현장물류관리 등의 검토사항을 컴퓨터를 활용

하여 3차원 데이터와 BIM모델을 구축하여 사전시공을

가상공간에서 미리 해 보는 것을 뜻한다.