Manskun Rasti: 미래에서 온 정보 모델

핀란드 헬싱키의 Manskun Rasti 건설 현장은 미래의 모습을 보여주는 사례입니다. Skanska 대담한 방식으로 BIM 한계와 가능성을 시험대에 올려 정보 모델링 프로세스를 새로운 차원으로 끌어올렸습니다. Manskun Rasti Tekla Global BIM Awards 2011 BIM(Building Information Modeling) 부문에서 수상했습니다. 심사단의 평가에 따르면, 프로젝트에서는 정보 모델링의 활용이 획기적이었다고 합니다. 건축업자를 위한 전문지인 Rakennuslehti Manskun Rasti 2011년의 건설 현장(Construction Site of the Year 2011)이라는 타이틀을 부여했는데, 주로 정보 모델링을 훌륭하게 활용한 덕분이었습니다

Skanska는 헬싱키 도심에서 불과 3km 떨어진 곳에 오피스 빌딩 4개로 이루어진 복합 단지를 건설합니다. 이 회사는 2012년에 Skanska Finland의 본사 건물인 8층 높이의 타워형 빌딩을 먼저 완공했는데, 총 바닥 면적은 33,000제곱미터에 이릅니다. 두 번째 타워도 2012년 내에 완공됩니다. 사무용 공간의 바닥 아래에는 3층짜리 주차장이 있습니다.

Skanska가 이 프로젝트의 고객이자 주 도급업체이므로, 원래 희망했던 대로 프로젝트를 정확하게 구현할 절호의 기회가 있었던 셈입니다. Skanska는 이전에는 주거용 건물 프로젝트에서 정보 모델 기반 건설 기법을 활용했지만, 이번 프로젝트는 건설 정보 모델링의 한계가 진정한 시험대에 오른 최초의 오피스 빌딩 프로젝트입니다.

설계자의 건설 정보 모델이 생산 모델의 기초 형성

Skanska는 고객으로서의 모든 설계자가 지질공학 모델에서 출발하여 모델링을 통해 도면을 작성할 것을 요구했습니다. 생산을 위해, 설계자의 모델에서 구체화된 정보 모델(Skanska에서는 생산 모델이라고 함)이 생성되었습니다. 이 모델은 보강재, 세부 프리캐스트 장치 및 철골과 함께 현장 구조물을 포함하는 Tekla Structures로 작성된 구조 모델을 기반으로 합니다. 건설 및 건축 시스템 모델은 IFC 형식으로 Tekla 모델에 통합되었습니다. 지질공학 모델에는 기존의 파이프, 와이어 및 터널뿐 아니라, 필수 굴착 작업과 미래형 지하 공동시설이 포함됩니다. 초기 지질공학 모델에는 레이저로 스캔된 기존의 지표면도 포함됩니다.


"물론, 다양한 설계 분야의 모델을 통합하려면 수많은 작업이 필요합니다. 하지만 건설 현장에서 재작업 필요성이 줄어들고 더욱 효율적으로 작업을 관리할 수 있기 때문에 그만한 가치가 있습니다." Skanska Construction Services의 생산사업부 관리자인 Jussi Ranne의 설명입니다.

건설 및 건축공학 모델은 필요 시 업데이트되었는데, 2주일에 한 번씩 구조 모델이 업데이트되었습니다. 설계 작업의 진척도를 모니터링하는 데는 실시간 구조 모델이 사용되었습니다. 다음으로 건설할 프로젝트 파트는 해당 공사가 시작되기 전에 완벽히 설계되어야 합니다.

설계자의 모델은 Tekla Structures Construction Management 소프트웨어를 사용하여 생산 데이터를 포함한 모델을 생성하는 데 사용되었습니다. 이 모델은 건설 현장에서 다양한 관계자들이 널리 사용해왔습니다.

"저는 건설 현장에서 매일 같이 생산 모델을 사용해왔습니다." 생산 엔지니어인 Riina Koskinen의 말입니다.

각 건설 단계를 위한 정보 모델

각 건설 단계마다 하나씩, 여러 가지 건설 정보 모델이 생산에 사용할 목적으로 작성되었습니다. 최초의 생산 모델은 토목 공사 및 기초 공사 단계용으로 만들어졌습니다. 이 모델은 Tekla  Task Manager를 사용하여 터파기에서 발파, 천공, 기초 구조까지 단계별로 작업 진척도를 일정 계획하고 시각화하는 데 사용되었습니다.

다음 단계는 지하 바닥 공사였습니다. 생산 모델에는 현장 골조 작업과 프리캐스트 장치의 설치가 포함되었습니다. 각 오피스 타워의 골조  공사는 별개의 단계로 이루어지므로, 각각의 생산 모델이 작성되었습니다. 해당 섹션과 바닥 부분을 포함한 공사 단계의 구체화된 일정은 Vico Control 소프트웨어에서 Tekla 소프트웨어로 가져왔습니다.

이 모델의 구조적 구성 요소는 Tekla 모델 Organizer기능을 사용하여 그룹화되었으며, 그룹화는 프로젝트 전체에 걸쳐 유지되었습니다. 그룹화의 도움으로, 일정이 4D로 시뮬레이션되었습니다. 매주 한 번씩 작업자 휴게실과 현장 사무소의 정보 화면에 표시되도록 주간 4D 공사 일정 일람표가 인쇄되었습니다.

총괄 감독인 Pentti Holm의 말을 들어보겠습니다. "우리는 주간 4D 일정이라는 아이디어가 나와서 무척 흡족했어요. 주간 4D 일정은 현장 감독과 관리자들이 작업을 계획하고 일정을 모니터링하는 데 정말 큰 도움이 되었거든요."

골조 공사 일정은 모델을 기반으로 모니터링되고, 각 구조적 구성 요소마다 실제 설치 날짜를 찾을 수 있습니다. 건설 정보 모델이 이용 가능 한 경우, 각 사용자는 그 정보를 충분히 활용할 수 있습니다. 배관공과 골조 공사 감독은 설치작업을 위한 기준으로써 스크린샷을 이용했습니다. 또한 현장 관리자는 2D 도면에서 정확한 세부사항을 찾는것이 상당한 시간이 걸리고 까다롭기 때문에, 그 부분에 3D 모델을 사용했습니다.
모델을 사용할 때, 사용자는 확대/축소 및 자르기 기능으로 원하는 부분을 빠르게 찾을 수 있습니다. 계약업체와 설계자는 서로 모델을 사용하여 의사소통하면서 도면의 결함을 수정했습니다. 프리캐스트 장치의 설치 주문 및 인도 날짜를 표시하기 위해 모델에서 프리캐스트 콘크리트 공장용으로 프리캐스트 장치 목록이 인쇄되었습니다. 모델에서 손쉽게 얻을 수 있는 피팅 및 보강재 수량을 바탕으로 프리캐스트 장치 납품 시 수량 확인이 이루어졌습니다. 기존의 방법을 사용할 때는 수량 확인이 보통은  정확하게 이루어지지 않았습니다. 측량 기사도 모델의 시각적 도움을 받았습니다. 모델에 구현된 기하학적 형상을 현장타설말뚝 작업을 위한 초기 데이터로 사용하는 방안을 테스트했습니다. 물론, 모델은 수량과 정보를 미세하게 조정하는 데도 유용합니다.

건설 정보 모델에서의 작업 안전

Manskun Rasti에서 물류와 작업 안전을 계획할 때도 이 모델이 사용되었습니다. 골조 설치 중, 각 층으로 들어 올릴 자재가 규모에 맞게 모델링되었습니다. 벽돌 더미 보관을 위해, 모델을 사용하여 적절한 배치를 계산함으로써 바닥을 고려하여 계산된 제곱미터당 하중 한계를 초과하지 않도록 했습니다. Manskun Rasti에서는 핀란드의 VTT 기술연구센터와 함께 낙하 방지 모델링 및 4D 시각화를 시범 운영했습니다.

조달 부서에서도 건설 정보 모델을 활용했습니다. 하청업체들과의 협상은 대형 TV 화면 앞에서 진행되었으며, 모델을 다양한 각도에서 보면서 매우 복잡한 세부 사항까지도 완벽히 설명할 수 있도록 화면에서 모델이 다양한 각도로 회전되었습니다. 건설 정보 모델의 시각적 특성 덕분에, 모국어가 제각기 다른 하청업체 관계자들이 목표와 원하는 최종 결과를 이해하는 데 도움이 됩니다. BIM은 범용 언어입니다.

"건설 정보 모델은 Skanska와 계약업체가 모두 정량화 및 입찰 단계에서 난해하고 까다로운 구조물을 이해하는 데 도움이 되었습니다. 모든 이가 고객이 원하는 것을 쉽고포괄적으로 이해했습니다. 도급업체로서도 모델을 통해 더 쉽게 가격을 책정할 수 있었습니다."구매 관리자인 Seppo Vihtilä의 설명입니다.

모델을 사용한 수량 조사는 수동으로 계산하는 방법보다 훨씬 더 쉽고, 사람의 실수가 개입될 여지가 줄어듭니다. 그와 동시에, 오류가 발생할 여지를 둘 필요성이 줄어들어 비용 절약과 낭비 감소 효과가 있습니다.

Manskun Rasti 건설 현장에서는 컴퓨터로 완료 가능한 모든 준비 작업에 건설 정보 모델이 활용됩니다. 따라서 특별히 전문 기술이 필요한 작업에 전문가가 투입하는 시간이 절약됩니다.

건설 정보 모델을 사용함으로써, 생산 제어에서의 Lean Construction이란 원칙이 완벽히 뒷받침됩니다. 건설 시스템 생산 회의에서는 모든 건설 시스템 계약업체와 함께 주간 구현 계획의 초안이 작성되고, 건설 정보 모델을 사용하여 몇 주 또는 몇 개월 후에 시작될 작업 단계에 대한 검토가 이루어집니다. 이를 통해 계획상의 결함을 발견하고 제때 적절히 대응할 수 있습니다. 구체화된 건설 정보 모델은 생산 팀과 설계 팀 간의 협력을 통해 작성됩니다.

생산성을 향상하고, 낭비를 제거하고, 생산 중의 장애 요인을 줄이는 것이 그 목적입니다.

Skanska M&E의 프로젝트 엔지니어인 Ville Oikari는 "생산 제어 시스템과 함께 건설 정보 모델을 활용하는 것은 프로젝트 관리를 위한 새롭고 효율적인 방법"이라고 말합니다.

 

BIM의 정착

건설 정보 모델은 이제 건설 현장에 제대로 정착했습니다. Skanska는 이미 다음 단계에 돌입하여 모든 세부 사항을 현장에서 점검하는 데 불편이 따르지 않도록 현장 감독을 위한 태블릿 컴퓨터를 주문했습니다.

Jussi Ranne은 "미래에는 건설 정보 모델이 모든 건설 현장에서 일상적인 도구가 될 것"이라고 예측합니다.

 

Tekla Global BIM Awards 2011 BIM category winner - Manskun Rasti, Finland

Manskun Rasti 프로젝트 제작자

  • 고객과 소유자: Skanska CDF
  • 건축 설계: Larkas & Laine Architects Ltd
  • 구조엔지니어링: Consulting Engineers Magnus Malmberg
  • 건축 시스템 설계: AIRIX Building Services Ltd
  • 전기공학: Pöyry Building Services, Pöyry Finland Oy
  • 지질공학: Ramboll Oy
  • 주 도급업체: Skanska Construction Services
  • 건축 시스템 도급업체: Skanska M&E 
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