분업화가 이루어지고 있는 *AEC 산업에서 ‘통합 접근 방식’에 대한 고민이 진행 중이다. 세계 각국의 정부와 기업들은 공간정보를 활용해 혁신을 불러오고 있다.
*AEC(Architecture Engineering Construction) 산업: 건축, 엔지니어링, 건설 산업을 말함

AEC 산업의 변화

‘통합 접근 방식’은 다양한 구성 요소와 하위 시스템을 하나의 시스템으로 통합하는 프로세스를 말한다. AEC 산업은 산업 분야 중 가장 심하게 분업화가 이루어지고 있기 때문에 이러한 통합 접근 방식은 적용되지 못하고 있었다. 하지만 AEC 산업은 최근 변화하기 시작했으며 관련 기업들은 전체적인 동기화(同期化) 및 협력에 주력하고 있다. 기업들은 통합 접근법적인 사고를 기반으로 상호 표준을 정하고 새로운 목표를 설정 중이다. 예를 들어 호주의 경우, 프로젝트 제휴를 위한 표준 계약서를 제정하고 있으며 초기 비용을 줄이기 위해 협력적인 파트너십 모델을 채택하고 있다.

Changes in the AEC Industry

An integrated approach means the process of bringing together various components and sub-systems into one functional system. Till sometime back, this system was missing in the AEC industry, which was considered among the most fragmented sectors in the world. However, the industry has witnessed a transformation in recent times, and companies are today focusing on synchronization and cooperation across the value chain. With this approach, they are defining mutual standards and setting new goals. For instance, Australia is pioneering the standardization of project alliance agreements and is adopting a model of cooperative partnership to reduce initial costs.
많은 국가들이 국가 인프라 계획, 정책 개발, 모범 사례와 기술 및 표준 적용의 로드맵 등을 위해 담당 기관을 설립했다. 예를 들어 EU 집행위원회와 세계은행은 아르메니아, 아제르바이잔, 벨로루시, 조지아, 몰도바 및 우크라이나에 우선적으로 수행되어야 하는 프로젝트 파악을 위해 TEN-T 투자행동계획이라는 이니셔티브를 발족시켰다. 여기에 포함되는 4,800km의 도로 및 철도, 6개의 항구, 11 개의 물류센터 구축을 위해서는 약 130억 유로가 투자되어야 한다. 이 프로젝트는 아시아, 중동, 아프리카 및 유럽의 도로 및 철도 인프라를 강화하는 중국의 벨트앤로드 이니셔티브와 유사하다.
Nodal institutions are also set up in many countries for national infrastructure planning, policy development and roadmaps for adoption of best practices, technologies and standards. The European Commission and the World Bank, for example, have launched an initiative called Indicative trans-European Transport Network (TEN-T) Investment Action Plan that identifies priority projects in Armenia, Azerbaijan, Belarus, Georgia, Republic of Moldova and Ukraine. Together, these projects will require an estimated investment of almost €13 billion and will include 4,800km of roads and rail lines, six ports and 11 logistics centers. Similarly, China’s Belt and Road Initiative looks at strengthening road and railway infrastructure in Asia, Middle East, Africa and Europe.

민관 파트너십

정부는 AEC 산업 성장에서 큰 역할을 담당한다. 도로, 항구, 교량, 고속도로, 철도와 같은 체계적인 교통 인프라 구축을 통한 사회 개발에는 막대한 공공 투자가 필요하기 때문이다. 정부가 이러한 투자를 모두 관할하는 것은 불가능하기 때문에 AEC 산업에서는 종종 민관 파트너십(PPP)이 그 역할을 대신한다. 민관 파트너십 모델은 선진국과 개발도상국 모두에서 실행 가능하며 안정적이고 신뢰할 수 있는 투자 방식으로 평가된다. 현재 전 세계 인프라 투자에서 민관 파트너십 프로젝트의 점유율은 5~10% 정도를 차지한다.

Public-Private Partnerships

Governments have a major stake in the growth of AEC sector. That’s because developing society through solid transport infrastructure like roads, ports, bridges, highways and railways requires huge public sector investments. Since such humongous investments may not be possible at all times for governments, the AEC industry is seeing the emergence of public-private partnerships (PPP). This is a feasible, reliable and viable mode of creating infrastructure in both developed and developing nations. Globally, the share of PPP projects in the overall infrastructure investment ranges from 5% to 10%.
2010년에서 2014년 사이에 G20 국가에서 민관 파트너십 프로젝트가 차지하는 비중은 3.1%이며, 영국과 호주에서 각각 15%와 10.9%로 비중이 가장 높았다. 이와 대조적으로 G20 국가 중 개발도상국에서는 민관 파트너십 프로젝트의 비중은 7.5%였다. 이들 국가에서 민관 파트너십 프로젝트의 비중은 2010년 8.9%에서 2014년 6.4%로 감소했다. 현재 민관 파트너십 프로젝트의 비중이 가장 낮은 나라는 중국이다.
During 2010-2014, the average share of investment in PPP projects in developed G20 economies was 3.1%. It was highest in the United Kingdom and Australia at 15% and 10.9%, respectively. In contrast, the average share of investment in such projects in developing (G20) economies was 7.5%. The investment share in these countries reduced from 8.9% in 2010 to 6.4% in 2014. As of today, China has the lowest share of PPP investment.
세계은행 통계에 따르면, 교통 인프라에 대한 총 민간 투자는 2015년 699억 달러로 2010~2015년 평균 투자액보다 53%가 높은 것으로 나타났다. 민간 투자의 약 64%가 유럽과 아시아에서 이루어졌으며, 라틴 아메리카와 중앙 아시아에서 31%가 이뤄졌다. 민간 투자 중 공항은 388억 달러, 도로는 235억 달러, 철도는 58억 달러, 항구는 23억 달러를 차지했다.
According to World Bank statistics, the total private investment in transport infrastructure was worth $69.9 billion in 2015, i.e. 53% higher than the average investment that took place during 2010-2015. Approximately 64% of private investment took place in Europe and Asia, followed by 31% in Latin America and central Asia. While airports account for $38.8 billion of private investment, roads account for $23.5 billion, railways for $5.8 billion and ports $2.3 billion.
많은 G20 국가는 투자자들이 투자 수익, 투자 회수 기간, 프로젝트 전체 주기 및 자산 관리 효율성을 더 잘 이해할 수 있도록 구체적인 국가 인프라 계획 및 프로젝트 계획을 발표한다. 그러나 정부의 규제 및 자금 부족은 PPP 모델이 활성화되는 데 장애물로 작용한다.
Many G20 countries have published concrete national infrastructure plans and project pipelines to help investors get a better understanding of return on investment, payback period, project lifecycle and asset management efficiency. However, regulation and insufficiency of funds with governments are some of the problems encountered in the PPP model.

AEC 산업의 디지털화

현재 AEC 산업은 가장 디지털화가 덜 된 분야로 꼽힌다. 기존의 방식이 여전히 사용되고 있으며 새로운 기술 적용 비율도 낮다. 그러나 이제 AEC 산업도 변하고 있다. BIM, 클라우드, 디지털 트윈, 인공지능, 드론, 증강현실, 가상현실, 혼합현실 등과 같은 다양한 디지털 기술이 활용되고 있다.

Digitalization of AEC industry

Today, AEC is the least digitalized sector — traditional methods are still prevalent and technology adoption is low. However, things are changing and digital technologies like BIM, Cloud, Digital Twin, Artificial Intelligence, drones, Augmented Reality, Virtual Reality and Mixed Reality are now being used.
AEC 산업 보고서 ‘2019년 공간정보 시장’에 따르면 디지털화가 전체 건설 작업 과정에서 10~20%의 비용을 줄이는 데 도움이 되며, 14%의 시간을 단축하는 것으로 집계됐다. 운송 인프라 구축의 경우, 설계 및 엔지니어링 단계에서 15~23%, 건설 단계에서 8%의 비용이 절감되며, 소요시간은 약 17% 단축되는 것으로 조사되었다. 산업 인프라 건설의 경우, 비용 절감은 8~10%이며 소요시간은 약 8% 단축이 예상된다. 이와 같은 장점 이외에도 협업 프로세스를 개선하며 정보 전달의 명확성을 향상시킬 뿐만 아니라 현장의 안전성도 높이는 긍정적인 면모를 가진다.
The 2019 Geospatial Market in the AEC Industry report finds that digitalization in building infrastructure helps to save 10%-20% in the entire construction workflow, whereas project time saving is 14%. In transport infrastructure, there is a cost saving of 15%-23% in the design and engineering phase and 8% in the entire construction workflow, whereas time-saving is around 17%. In industrial infrastructure, the total cost saving is 8%-10% in the construction workflow and project time saving is about 8%. Apart from these benefits, digitalization also improves collaboration, enhances clarity and makes construction sites safer.

AEC 산업의 지형 공간 기술

공간정보 기술은 다른 분야와 마찬가지로 건설 산업에 있어서도 혁신을 불러오고 있다. 공간정보 기술은 건축 계획 및 설계부터 운영에 이르기까지 모든 단계에서 중요한 역할을 담당한다.

Geospatial technology in AEC industry

Like in every other sector, geospatial technology is revolutionizing the construction industry too. From planning and designing to building and operating, geospatial technology has a crucial role to play at every stage.

건설 프로젝트 전 과정에서 공간정보 기술의 사용

건설 프로젝트는 도면, 레이아웃, 청사진, 일정, 비용 추정 및 사양에 이르기까지 다양한 정보가 포함된다. 이런 정보가 중복되거나 일관성이 없는 경우 건축 과정에서 문제로 이어진다. 그런데 공간정보 및 비공간정보가 단일 시스템에서 보관되고 단일 채널을 통해 수정 및 반영되면 정보의 일관성을 높일 수 있다. 또한 이렇게 구축된 정보는 건설 관리자들의 업무를 돕고 모든 이해 관계자 사이에 명확한 소통 경로를 구축하는 데 도움이 된다.

Uses of Geospatial Technologies in Construction Lifecycle

A construction project contains varied information ranging from drawings, layouts, blueprints, schedules to cost estimates and specifications. Often, overlaps and lack of consistency in information leads to construction errors. The overall level of consistency can be enhanced if spatial and non-spatial information is maintained in a single environment and changes are made to these documents at one place. Geospatial technology can help in achieving that by assisting construction managers at each and every level and establishing a clear line of communication between all stakeholders.
앞서 언급한 AEC 산업 보고서에 따르면 공간정보 기술 사용 시, 프로젝트 관리 시간은 56%, 관리 비용은 60% 줄어든다고 한다. 또한 종합적인 시간 절약은 92%, 비용 절약은 88%에 달한다고 한다.
The report finds that the use of geospatial technology reduces a project’s maintenance time by 56% and the maintenance cost by 60%. The overall time saving is 92% and project cost saving is 88%.

BIM과 GIS

BIM이라는 약자로 통용되는 ‘빌딩정보모델링’ 개념은 꽤 오래전에 만들어졌다. 1963 년 미국의 컴퓨터 과학자이자 인터넷 개척자인 이반 서덜랜드는 그래픽 사용자 인터페이스를 갖춘 최초의 CAD인 스케치 패드를 개발했다. 스케치 패드는 이전에는 없었던 인간과 컴퓨터의 상호작용을 가능하게 했으며 건설 산업 모델링 프로그램의 새로운 지평을 열었다. 1970년대와 1980년대를 거치며 스케치 패드는 건축에서 사용되는 기하학적 형태를 계산식으로 표현할 수 있게 했으며 이는 건축물 등의 형태를 컴퓨터에 기록하고 시각화해서 보여주는 것을 가능하게 했다. 하지만 어떤 이유에서인지 건설 업계는 BIM의 장점을 활용할 수 없었다.

BIM and GIS

The concept of Building Information Modeling, or simply BIM, has been there for a while. In 1963, Ivan Edward Sutherland, an American computer scientist and Internet pioneer, developed ‘Sketchpad’, the first computer-aided design (CAD) with a graphical user interface. Sketchpad led to human-computer interaction, breaking new ground in modeling programs in the construction industry. During the ‘70s and ‘80s, Sketchpad further established the computational representation of geometry in construction, which enabled display and recording of shape information. But somehow, the industry was not able to utilize the power of BIM.
BIM은 단일 중앙 데이터 저장소를 이용해 설계, 구축 및 운영을 포함한 건축물의 생애주기에 대한 모든 과정을 이해하는 데 도움을 준다. 또한 BIM은 다양한 소스에서 나온 데이터를 통합하고 이를 결합해 건축물의 생애주기에 대한 공통된 운영 계획을 수립하고 재무 비용 및 환경 영향을 종합적인 평가할 수 있도록 한다. GIS 시스템과 결합된 BIM은 모든 데이터가 중앙저장소에 저장된다. 이렇게 하면 같은 공간정보 위치에 해당되는 모든 데이터가 서로 연관될 수 있으며 다양한 단위로 분석될 수 있다.
BIM helps to understand the entire building lifecycle, encompassing design, build and operation from a single, central data store. It enables the integration of data from multiple sources, combines it to form a common operating picture for the entire building lifecycle and enables a comprehensive assessment of the financial and environmental cost of any building project. When integrated with GIS system, BIM ensures that all the data is stored in a central repository. That way, any data with a common geography can be related to each other and can be assessed at any scale.
BIM과 공간정보는 건축물의 전 과정에서 서로 다른 역할을 한다. 하지만 이 두 가지 정보가 통합되고 소통해야 바람직한 인프라와 커뮤니티가 구축 및 운영될 수 있다. 현재 많은 BIM과 공간정보 솔루션 업체들은 건축 전 과정에 걸쳐 사용자가 공간정보 맥락을 포함하는 기본 데이터에 접근, 작업 프로세스를 최적화하는 통합 솔루션을 만들고 있다.
Both BIM and geospatial play different roles during construction lifecycle. However, amalgamation of both is necessary so that they communicate with each other to build and operate within the desired infrastructure and communities. Today, many BIM and geospatial solution providers are creating integrated solutions to optimize construction workflows that enable users to access, update and use built-in data in spatial context throughout the construction lifecycle.

도전 과제와 나아갈 길

AEC 산업은 인재 발굴 및 유지, 관세 및 기타 무역 분쟁으로 인한 재료 가격 변동성 대응, 빠른 기술 발전 속도의 대비 등에 있어 여러 어려움을 겪고 있다. 고비용, 표준화 미비, 불명확한 정책 프레임워크, 숙련된 인적 자원의 부재 등이 어려움을 가중시키고 있다. 여기에 변화를 거부하는 태도, BIM과 공간정보 기술의 사용은 대규모 프로젝트에만 해당된다는 인식이 상황을 더 복잡하게 만들고 있다.

Challenges and the way forward

The AEC industry is facing hurdles in finding and retaining talent, responding to material price volatility due to tariffs and other trade-related headwinds, and absorbing the rapid pace of technology advancement. High cost of implementation, lack of standards and unclear policy frameworks coupled with absence of well-established value proposition, skilled human resources are only adding to the industry’s woes. Then there is an inherent resistance to change and the perception that BIM + geospatial technology is only for large projects that are making the scenario all the more complicated.
건설 업계는 협업이 절실한 상태다. 건설회사와 공간정보 기술 시장의 이해 관계자들은 교육 및 훈련 역량을 향상시켜야 하며, 정책 입안자들은 디지털화를 위해 모든 당사자 간의 협력을 촉진하는 규정을 마련해야 한다. 해당 산업 관계자들은 대형 프로젝트 대신 좀 더 작고 참조하기 쉬운 사례를 만드는 데에 초점을 맞춰 BIM 및 공간정보 기술이 대규모 프로젝트에만 해당된다는 인식을 바꿔야 한다. 또한 AEC 산업은 혁신적인 솔루션을 개발하기 위해 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅 및 가상현실과 같은 새로운 시대의 혁신적인 기술을 받아들여야 한다.
The industry is in dire need for collaborations. Construction companies and geospatial market stakeholders need to enhance education and training capacity, while the policymakers have to come up with regulations promoting collaboration between all parties to bring digitalization. The industry needs to focus on smaller, relatable examples instead of flagship projects, changing the perception that BIM and geospatial technology is only for big projects. The AEC industry also needs to embrace new age disruptive technologies such as IoT, cloud computing and Virtual Reality to develop innovative solutions.