디지털 트윈 및 BIM이란 무엇인가요? 사용 사례 설명

수십 년 동안 빌딩 정보 모델링(BIM)은 건설 및 설계 팀에게 귀중한 프로세스였습니다. 3D 모델은 물리적 공간을 디지털로 표현한 것으로, 건축 프로젝트를 계획하고 실행하는 데 도움이 됩니다. 최근 몇 년간은 물리적 공간의 몰입형 3D 모델(준공 상태 기준)인 디지털 트윈이 등장하여 팀이 더욱 스마트하고 빠르게 작업할 수 있게 되었습니다. 

BIM 모델과 디지털 트윈은 표면적으로 유사하지만 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다. 이 글에서 살펴보겠지만, 이 두 가지 기술은 초기 계획부터 AEC의 품질 관리 및 지속적인 시설 관리에 이르기까지 건물 수명 주기 전반에 걸쳐 건축, 엔지니어링 및 건설(AEC) 팀을 도울 수 있는 상호 보완적인 기술입니다. 제조 분야에서도 디지털 트윈 기술이 획기적인 발전을 이루고 있습니다. 이미 Matterport는 브랜드가 BIM 프로세스와 디지털 트윈을 통합하여 스마트 빌딩의 세계를 재편할 수 있도록 지원하고 있습니다.

빌딩 정보 모델링(BIM)이란 무엇인가요?

빌딩 정보 모델링(BIM)은 도식 설계부터 운영까지 건축 자산에 대한 정보를 생성, 최적화, 관리하는 전체적인 프로세스입니다. BIM 프로세스의 핵심은 건축, 구조, 토목/인프라, 기계, 전기, 배관 사업의 핵심 분야로 대표되는 3D 모델을 사용하는 것입니다. Revit, Navisworks, Tekla와 같은 도구의 3D 모델은 다양한 사용 사례와 함께 광범위한 산업 분야에서 사용되지만 특히 건축, 엔지니어링, 건설 산업 워크플로의 핵심입니다.

Revit과 같은 도구는 건설 프로젝트 좌표에 맞춰 정확한 치수의 디테일을 생성하여 건물의 수명 주기 동안 이해 관계자에게 신뢰할 수 있는 중앙 데이터 소스를 제공합니다. 이를 통해 설계 단계부터 건설 단계, 운영에 이르기까지 더욱 구조화되고 간소화된 프로젝트 관리 방식이 가능해졌습니다.

3D 모델링 도구는 2000년대 중반부터 사용되었지만 기술은 계속 발전하고 있습니다. 최신 버전의 소프트웨어는 인공 지능을 활용하여 더 기능적인 데이터 모델을 자동으로 만들고 사물 인터넷(IoT) 기기와 통합하여 더 광범위하게 적용할 기회를 제공할 수 있습니다.

디지털 트윈 기술이란 무엇인가요?

디지털 트윈은 실제 물리적 자산의 가상 복제본입니다. 디지털 트윈 기술은 몰입감 있고 사실적으로 공간을 3D 탐색할 수 있게 해 주어 다양한 이해관계자 간의 협업을 지원합니다. 이 데이터 기반 프로세스는 팀이 물리적 개체를 모니터링하고, 정보에 기반한 의사 결정을 내리고, 보다 효율적인 워크플로를 만드는 데 도움이 됩니다.

다양한 디지털 트윈 사용 사례 덕분에 디지털 트윈은 건설, 제조, 부동산, 소매업 등과 같은 광범위한 산업에서 디지털 혁신을 지원하고 있습니다. 스마트 시티를 발전시키고 팀이 긴급한 공급망 문제를 해결하도록 돕고 있습니다. 머신 러닝과 자동화가 디지털 모델을 지속적으로 강화함에 따라 이 강력한 기술은 더 많은 팀이 프로젝트 라이프사이클을 탐색하는 데 도움이 될 것입니다.

디지털 트윈과 BIM의 차이점은 무엇인가요?

디지털 트윈과 BIM 모델은 모두 물리적 공간을 디지털로 표현한 것입니다. 이 둘의 주요 차이점은, BIM 3D 모델은 자산의 설계 및 건설을 시각화하는 데 사용되는 반면 디지털 트윈은 해당 자산과 가상으로 상호 작용할 수 있다는 점입니다.

보다 정확하게 말하자면, 디지털 트윈과 BIM에 대해 이야기할 때 염두에 두어야 할 주요 차이점은 다음과 같습니다.

• Revit과 같은 소프트웨어에서 생성된 BIM 모델은 건물의 설계 의도를 나타내며, 원하는 물리적 특성과 종속성을 시각화하는 데 도움이 됩니다. BIM 프로세스에 연결된 3D 모델 자체는 시간이 지남에 따라 준공 변경 사항을 자동으로 추적하고 나타내지 않습니다. 

• 디지털 트윈은 물리적 공간의 사실적인 가상 렌더링을 제공하며, 시간이 지남에 따라 반복해서 스캔하여 해당 공간이 어떻게 변화할 수 있는지 추적할 수 있습니다. 이를 통해 팀은 이정표를 추적하고 프로젝트 수명 주기를 깊이 이해할 수 있습니다. 

• 디지털 트윈은 IoT 센서 및 기타 디지털 솔루션과 통합됩니다. 이러한 기술을 사용하여 건축 시스템에 대한 실시간 데이터에 액세스할 때 디지털 트윈은 해당 시스템의 물리적 특성을 정확하게 캡처하는 시각적 복제본 역할을 합니다.

간단히 말해서 BIM 모델링 소프트웨어는 건물을 설계하고 건설하는 데 도움이 될 수 있으며 디지털 트윈 기술은 해당 건물을 유지 관리하고 운영하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, BIM 모델링 소프트웨어를 사용하면 건물의 HVAC 시스템을 어디에 배치할지를 상세히 계획할 수 있습니다. 이를 구축한 후에는 디지털 트윈을 사용하여 수명 주기 동안 HVAC 시스템의 기능을 모니터링하게 됩니다.

프로젝트 라이프사이클 전반에 걸쳐 디지털 트윈 및 BIM 사용

건축, 엔지니어링, 건설 팀은 주요 프로젝트를 처리할 때 건축 환경에 대한 명확한 이해가 필요합니다. 팀에서 디지털 트윈과 BIM 소프트웨어를 사용하여 프로젝트 라이프사이클 전반에 걸쳐 더 나은 의사 결정과 협업을 지원할 수 있는 방법은 다음과 같습니다.

BIM을 활용한 건축 및 설계

• 계획: 프로젝트의 계획 단계에서 개념 설계 소프트웨어는 팀이 브레인스토밍하고, 잠정적인 아이디어를 스케치하고, 이러한 아이디어를 팀원들과 공유할 수 있는 가상 공간을 제공합니다. 

• 설계: 건물의 구조나 치수를 변경해야 하는 경우 BIM 3D 모델을 사용하면 건물 설계를 쉽게 편집하고 중요한 엔지니어링 문제를 해결할 수 있습니다. 

• 실행: 새 건물을 착공할 때가 되면 BIM 3D 모델은 팀에게 건설 가능성에 대한 개요를 제공합니다. 모델은 가상 모델을 현실에 구축한 형태로 전환하기 위해 작업할 때 유용한 리소스입니다.

디지털 트윈으로 관리 및 운영하기

• 모델: 건물 건설 과정에서 디지털 트윈은 진행 중인 상황의 모델 역할을 할 수 있습니다. 더 많은 벤치마크가 완료되면 공간의 반복적인 스캔이나, 디지털 메모 및 태그와 같은 문서를 통해 디지털 트윈을 업데이트하여 팀이 항상 프로젝트를 깊이 있게 이해할 수 있도록 할 수 있습니다.  

• 시뮬레이션: 전문가급 카메라를 사용하든 주머니 속의 휴대폰을 사용하든 디지털 트윈은 실제 공간을 사진처럼 사실적으로 렌더링합니다. 이러한 몰입형 디지털 트윈을 이해관계자와 공유하면 해당 공간을 이동하는 것이 어떤 것인지 시뮬레이션하는 데 도움이 될 수 있습니다.

• 관리: 디지털 트윈을 통해 건물을 명확하게 파악하면 지속적인 시설 관리가 쉬워집니다. 또한 몰입형 BIM 3D 모델 덕분에 공간을 가상으로 '방문'할 수 있어 비용과 시간이 많이 소요되는 현장 방문을 줄일 수 있습니다.

디지털 트윈과 BIM 통합의 이점

디지털 기술과 3D 설계 소프트웨어는 그 자체로도 물리적 공간을 설계하고 관리하는 팀을 위한 강력한 도구입니다. 그러나 이들을 하나로 모으면 프로젝트 수명 주기 전반에 걸쳐 강력한 엔드투엔드 제어 기능을 활용할 수 있습니다. 디지털 트윈 모델과 BIM 모델을 통합하면 도움이 됩니다.

• 측정값을 수집하고 리소스를 할당하는 데 걸리는 시간 절감

• 디지털 스캔을 회사의 기존 툴벨트에 빠르게 통합

• 하나의 중앙 정보 소스에서 운영하여 생산성, 조정, 협업을 향상 

• 잦은 현장 방문으로 인한 출장 비용 및 지연 시간 절감

• 건물의 시각화 확보(계획 단계뿐 아니라

  전체 라이프사이클 동안)

BIM과 디지털 트윈을 Matterport와 통합하기

스마트 빌딩에는 실시간 동적 통찰력이 담긴 기술이 필요합니다. 디지털 트윈은 BIM 프로젝트에 실시간 데이터를 제공하는 연결 고리가 되어 더 빠르고 스마트하게 작업할 수 있도록 도와줍니다. 다음은 Matterport가 디지털 트윈과 인기 있는 3D 설계 소프트웨어를 통합하는 데 어떻게 도움이 되는지 설명하는 몇 가지 예시입니다.

• Autodesk BIM 360과 통합: 샌프란시스코의 건설 회사 Swinerton은 BIM 360 소프트웨어와 Matterport의 디지털 트윈을 통합하여 고객에게 시공 중인 건물을 가상으로 둘러볼 수 있는 기회를 제공했습니다. 고객은 둘러보면서 다시 살펴봐야 하는 영역에 플래그를 지정하거나 필요에 따라 주석을 달 수 있었습니다. 이러한 가상 투어를 통해 협업을 개선하고 출장 비용을 최소화할 수 있었습니다.

• Matterport BIM 파일의 강력한 기능 활용: 캐나다의 엔지니어링 회사인 HH Angus는 복잡한 기계 엔지니어링 프로젝트에서 팀원들이 협업할 수 있는 공유 공간을 제공하기 위해 Matterport의 BIM 파일을 사용했습니다. 이들은 측정을 진행하고, 주석을 달고, 고객과 진행 상황을 공유하기 위해 디지털 복제본을 사용했습니다. 

• Matterport 3D 모델을 Autodesk Recap 및 Revit에 바로 배치: 런던에 본사를 둔 건축 회사 Arup은 Matterport BIM 파일을 기존 Revit 소프트웨어와 통합하여 프로젝트 계획 단계의 속도를 높였습니다. 이러한 간편한 통합으로 시간이 많이 걸리는 데이터 수집 프로세스를 건너뛰고 버튼 클릭만으로 3D 모델을 생성할 수 있었습니다.

• Matterport에서 AutoCAD로 직접 모델 가져오기: KUOP Design은 복잡한 다층 건축 프로젝트를 쉽게 시각화할 수 있는 방법이 필요했습니다. 소유주인 David Kuoppomaki는 초안 작성 프로세스의 속도를 높이기 위해 AutoCAD에 디지털 트윈을 도입했습니다. 상세하고 치수가 정확한 디지털 모델을 통해 프로젝트 초안 작성 단계에서 현장 방문을 줄일 수 있었습니다.