BIM 백과사전 : 개념편 中

지난 아티클에서는 BIM(Building Information Modeling)의 개념과 이를 이해하기 위한 CAD(Computer Aided Design)에 대해서 알아보았습니다. 이번 아티클에서는 BIM을 활용한 설계에 대해서 더 자세히 다뤄보고자 합니다.

 

BIM 설계는 무엇일까?

BIM 설계는 BIM 전용 소프트웨어(Revit, Archicad, Vectorworks 등)을 사용하여 공간 객체 중심으로 설계 및 모델링 하는 프로세스입니다. 더 쉽게, 한마디로 정리하자면 “객체 중심의 설계”입니다. 객체, 객체 중심이라는 개념 이해를 위해 Autodesk Revit 2024(이하 Revit)의 인터페이스와 함께 설명해보겠습니다.

 

 

BIM 설계에서 “객체”라는 것은 건축설계 및 시공단계에서 필요한 다양한 속성 정보를 가진 3차원 형상을 의미합니다. 이는 기존의 2차원 도면을 대체하는 가장 기본이 되는 3차원 모델로서 정보의 총집합체라고 이해하시면 됩니다.

 

 

위의 사진처럼 객체는 ‘패밀리’로 정의됩니다. Revit에서는 패밀리를 크게 5가지 카테고리(건축, 구조, 스틸, 프리캐스트, 시스템)로 구분해놓았습니다. 각각의 카테고리는 계획 및 실시설계 단계에서 다루어지는 내용이고, 기존의 2차원 도면(건축 도면, 구조 도면, 설비 도면)을 큰 단위로 나누었다고 생각하시면 됩니다.

 

 

각각의 패밀리 카테고리에는 구성 요소별로 패밀리 객체 라이브러리가 존재합니다. (예를 들어 건축에는 벽, 문, 창, 기둥, 지붕, 천장, 바닥, 커튼월 관련 요소, 계단 관련 요소가 있음) 해당 라이브러리는 Autodesk에서 기본으로 제공하는 객체 라이브러리가 있으며, Sketch Up의 Warehouse처럼 인터넷에서 다양한 소스를 다운받을 수 있습니다.

 

 

각각의 객체는 다양한 속성 정보를 가지고 있으며 BIM에서는 이를 ‘매개변수’라 합니다. 매개변수는 해당 객체의 규격(폭, 높이, 두께), 재료 및 마감재(재료명, 재료의 물리적 특성, 재질), 시공 관련 정보로 이루어져 있습니다.

 

매개변수는 작성자가 자신의 디자인에 맞게 수정할 수 있는데, Revit의 기본 라이브러리에 있는 객체의 유형을 편집하거나, 직접 패밀리를 모델링하며 매개변수 추가 및 작성할 수 있습니다.

 

기존 설계 프로세스의 한계점과 BIM 설계의 차이점은?

위에 설명한 바와 같이 BIM 설계 혹은 객체 중심의 설계는 기존 2차원 도면을 대체할 수 있습니다. 그러면 기존 설계 프로세스가 어떤 한계점을 가지고 있기에 BIM 설계로 대체하려고 하는 걸까요?

 

• 익숙하기에 보이지 않았던 비합리적인 기존의 설계 프로세스

 

 

건축 설계는 사람이 생활하는 3차원 공간을 디자인하는 과정입니다. 이에 따라 설계를 하는 사람은 자연스럽게 머리 속에서 3차원 공간 혹은 형상을 생각하게 됩니다. 기존의 프로세스는 다른 사람과 자신의 생각을 공유하기 위해서 2차원에 3차원 공간을 표현합니다. 르네상스 건축가 필리포 브루넬레스키(Filippo Brunelleschi, 1377 ~ 1446)의 원근법, 다양한 도면 표현법이 3차원 공간을 2차원 공간에 정확하게 표현할 수 있게 해주었지만, 여전히 문제는 존재합니다.

 

 

3차원으로 생각하고, 2차원으로 표현한 다음, 다시 3차원 형상을 만듭니다. 현재 설계 프로세스는 너무나도 당연하지만, 실제로는 굉장히 비합리적입니다. 먼저, 3차원을 2차원으로 아무리 정확하게 표현해도 오차는 분명히 존재합니다. 다음으로, 3차원 아이디어를 2차원 도면으로 정확하게 표현하는 과정, 2차원 도면을 이해하고 정확하게 3차원 형상으로 만들어내는 과정에서 많은 노력과 시간이 필요합니다.

 

• 익숙하지 않아 불편하지만, 효율적이고 정확한 BIM 설계 프로세스

 

앞에서 언급한 바와 같이 기존의 설계 프로세스는 3차원 아이디어 – 2차원 도면 – 3차원 형상의 과정을 거치게 되면서 다양한 문제점을 가지고 있습니다.

 

 

먼저, 3차원 아이디어를 2차원 도면으로 표현해내는 과정은 굉장히 ‘노동집약적’입니다. 머리 속 3차원 형상을 2차원으로 나타내려다 보니, 하나의 건축 요소(기둥, 벽 등)를 표현하기 위해서는 기본적으로 평면도, 횡·종단면도, 입면도, 부분상세도 등이 필요합니다.

 

BIM 설계 프로세스는 3차원의 객체 자체(구조체부터 마감재까지)를 설계하기 때문에, 불필요한 도면 데이터를 작성하지 않아도 됩니다. 위의 사진처럼 3차원 객체를 만들게 되면 이에 필요한 2D 데이터도 같이 추출할 수 있기에 ‘도면을 치는’ 노동집약적인 과정이 많이 간소화됩니다.

 

 

다음으로, 3차원 아이디어를 2차원 도면으로 표현해내는 과정은 필연적으로 도면 정합성이 떨어집니다. 3차원의 건축 요소를 많게는 4개 이상의 도면에서 표현하고, 재료 접합부에서의 디테일 풀어나갈 때 충돌이 일어납니다.

 

BIM 설계 프로세스는 3차원의 객체 간의 관계를 계속 점검하면서 설계하기 때문에, 도면의 정합성뿐 아니라, 시공자의 도면 해석 오류를 줄여 설계 프로세스 전반적으로 품질이 향상됩니다.

 

 

OUTRO

BIM 설계 프로세스의 개념과 기존의 설계 프로세스와의 차이점에 대해서 알아보았습니다.

BIM 설계는 본문에서 언급한 장점과 함께 3차원의 공간을 3차원 객체로 설계하면서 실시간으로 공간의 스케일과 디테일을 동시에 고민할 수 있는 설계 프로세스라 생각됩니다.

 

다음 아티클에서는 BIM 자격증과 BIM 관련 진로에 대해서 알려드리도록 하겠습니다. Lectus의 BIM 강좌(방일호, 김대중 강사님의 Revit 강의)를 들어보며, 툴의 숙련도가 올라간다면 더욱 효율적이고, 창의적인 설계 작품을 디자인하시길 바랍니다.