1. 서 론

1.1 연구의 배경 및 목적

현재 국내 대형 건설사업의 설계는 다양한 분야의 참여가 필요하고, 설계과정의 원활한 의사소통과 신속한 의사결정을 위해 발주처와 참여 조직들이 물리적인 한 공간에 모여 합동사무실(합사)을 구성하여 운영하는 경우가 많은 실정이다. COVID-19 이후 사회 전반에 비대면 업무에 대한 인식변화와 저변기술이 확대되면서, 건설산업에도 온라인 방식의 협업이 요구되고 있으나, 건설산업의 낮은 디지털화율과 생산성으로 인해 기존 방식의 합동사무실 운영방식을 벗어나지 못하고 있다.

최근 건설산업의 낮은 디지털화로 인한 생산성 저하 문제를 개선하기 위해 국토교통부는 ‘스마트 건설 활성화 방안’을 공표하고 BIM 도입을 통한 건설산업 디지털화를 목표로 하고 있다(MOLIT, 2022). BIM 기반의 디지털 협업이 이루어지기 위해선 발주자와 설계자, 다양한 설계자간 생성되는 설계정보를 한 곳에서 취합하여 공유, 협업, 관리가 이루어지는 공통데이터환경(Common Data Environment, CDE)이 우선적으로 요구된다.

본 연구는 국내 기존 합사에서 디지털 합사로의 패러다임 전환에 따라, 국제표준인 ISO 19650 시리즈를 분석하고, 국내 합사의 요구사항을 반영하여, 국내 실정에 적합한 ISO 19650 기반의 CDE 요구사항을 정의하여 디지털 합사체계를 구성하는 CDE 협업플랫폼 개발에 기여하고자 한다.

1.2 국내외 연구동향

국제표준 ISO 19650 시리즈는 BIM을 활용한 정보관리에 대한 기준으로, 건물의 생애 주기에 걸쳐 생성되는 정보를 관리할 수 있는 전반적인 개념과 더불어 정보의 통합관리가 이루어지는 CDE의 워크플로우와 적용방안을 제시하고 있다.

ISO 19650 표준의 발표 이후 주요 BIM 소프트웨어 공급업체들은 자사 플랫폼에서 ISO 19650-1, 2를 지원하기 시작하고 있으나, 국내 CDE 개발 연구는 초기 단계로 연구 동향을 살펴보면, 항만시설의 BIM 데이터 관리를 위한 프레임워크를 개발하면서 ISO 12006-3에 기반을 둔 객체기반 분류 시스템을 적용하여 개발하였고(Moon, et al., 2018), 한국 도로공사는 특수구조물인 케이블 교량에 특화된 CDE를 개발하기 위해 ISO 19650-1,2를 반영하여 웹기반의 CDE를 개발하였다(Kim, et al., 2021). 공항 시설물 정보관리를 위하여 개방형 BIM기반의 CDE구축에 필요한 데이터 표준의 개발에 관한 연구가 진행되었으나(Jung, et al., 2021), 국내 사례는 설계 성과품의 취합과 시공, 유지관리단계에 초점을 두고 있어, 설계단계의 정보생산, 공유, 게시에 이르는 ISO 19650의 CDE 워크플로우를 반영하지 못하고 있다. 이로 인해 국내 설계 합사의 협업과정에서 관리된 워크플로우에 따른 중앙집중화된 정보의 생산, 공유가 제대로 이루어지기 어려운 문제가 있다.

해외 연구 동향을 살펴보면, ISO 19650 표준을 CDE에 적용하는 방안에 관한 연구가 진행되고 있으며, 플랫폼에 ISO 19650-1, 2를 지원하기 위해 메타데이터를 할당하는 방법(Alhoz, 2021), ISO 19650의 엄격한 정보컨테이너 생성규칙으로 인한 오류와 시간을 줄이기 위해 정보컨테이너 이름을 자동화할 수 있는 플러그인 솔루션 개발(Ajayi et al., 2021), ISO 19650-2의 국가별 부속서에 대한 접근방법(Dadmehr & Coates, 2019)과 같은 연구가 진행되고 있다.

1.3 연구의 범위 및 방법

본 연구는 “BIM 기반 인프라 발주-설계 프로세스 디지털 협업체계 개발”연구의 세부과제로 “BIM 공유·협업·관리를 위한 CDE 표준체계 개발”연구의 일부이다.

연구 대상 및 범위는 다음 Figure 1과 같이 ① 국내 기존 합사의 운영 거버넌스 도출, ② 상용 CDE와 CDE 구축사례 조사 ③ ISO 19650시리즈의 CDE 요구사항 도출, 이상 3가지 연구과제를 종합하여 국내 실정에 적합한 한국형 CDE 요구사항을 정의하는 것으로 한다.

앞서 정의한 연구범위에 따라 한국형 CDE 요구사항을 정의하기 위한 3가지 과제에 대한 연구방법은 다음과 같다. 첫째, 국내 합사의 거버넌스를 정의하기 위해 전문가의 의견, 협조를 통해서 합사 운영체계에 관한 설문조사 문항을 구성하고, 건설관계자를 대상으로 설문조사를 실시하여, 합사운영에 관련한 주요 거버넌스를 도출한다.

둘째, 국제표준 ISO 19650시리즈의 정보관리 프로세스를 분석하고, 상용 CDE의 ISO 19650 구현사례와 해외 ISO 19650 기반의 CDE 구축사례를 조사하여, 생성되는 정보의 공유 및 전달 파이프라인과 CDE 요구사항의 국내 적용성을 검토한다.

셋째, ISO 19650시리즈의 CDE 정보컨테이너와 워크플로우를 분석하여 국내 설계 합사에 적합한 CDE 워크플로우와 데이터의 생성 승인절차를 검토한다.

넷째, 국내 합사의 주요 거버넌스와 ISO 19650 관련 요구사항을 종합하여 ISO 19650 기반의 한국형 CDE 구축을 위한 요구사항을 도출한다.

Figure 1.

Scope & method of study

2. 국내 설계 합동사무실의 거버넌스 도출

2.1 합사운영 거버넌스 분석을 위한 설문조사 계획

국내 토목설계의 대형공사는 국내의 발주방식, 공사의 종류, 발주처의 특성에 따라 다양한 방식으로 합동사무실이 운영되고 있다. 본 연구는 국내 합사에서 활용할 CDE 개발을 위한 요구사항을 정의하는 것이므로, 다양한 설계 합사에 공통으로 적용되는 거버넌스를 도출할 필요가 있다. 이를 위해 건설 이해관계자를 대상으로 설문조사를 계획하였으며, 설문조사 계획은 다음 Figure 2와 같다.

Figure 2.

Workflow for survey of co-work office operating governance

먼저 전문가의 자문을 통해 운영체계 분석을 위한 설문 문항을 나열한 후, 기존 합사의 운영 거버넌스와 국제표준인 ISO 19650 정보관리 프로세스와 격차(GAP) 분석을 쉽게하기 위해, 나열된 설문조사 문항을 ISO 19650-2의 절차를 반영하여 문항을 Figure 3과 같이 재구성하였다.

재구성된 문항의 적절성에 대해 실무자의 의견을 반영하여 설문지를 보완하고, 설계사, 시공사, 공공기관 등 건설 이해관계자를 대상으로 설문조사를 실시한 후, 설문조사 결과와 ISO 19650의 정보관리 프로세스와 매칭을 통해 국내 합사 거버넌스를 도출하였다.

Figure 3.

Questionnaire organization plan for co-work office governance analysis

2.2 설문조사 문항의 구성

설문조사 문항은 합사의 기본정보, 합사 구성계획, 협업방식, 성과물 작성방법, 보안체계, 디지털 합사에 대한 의견, 응답자 정보 등 총 57문항으로 구성하였으며, 설문조사의 배포 및 집계 편리성을 위해 온라인 기반 설문조사 양식으로 구성하였다. 다음 Table 1에 설문조사 문항에 대해 주요사항을 나타내었다.

ISO 19650-2는 납품단계(설계, 시공, 시운전)의 기준으로 5.1 평가 및 필요성부터 5.8 프로젝트의 종결까지 발주, 입찰, 계약, 설계, 납품에 이르는 전체 납품 과정의 BIM 정보관리 프로세스에 관한 내용으로 구성되어 있다.

기존 합사의 운영 방식을 ISO 19650에 기반한 디지털 합사로 전환할 때, 설계 단계별로 요구되는 합사운영의 거버넌스 도출을 쉽게 하려고 ISO 19650-2의 절차와 설문 문항을 매칭시켰으며, 다음 Figure 4와 같이 나타낼 수 있다.

Figure 4.

Organize survey questions based on the ISO19650 Part2 Information Management Process

2.3 설문조사의 결과 및 분석

2022년 7월1일부터~7월15일까지 설계사, 시공사, 공공기관 실무자를 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 온라인 기반 설문조사 양식을 이용해서 합사 참가 경험이 있는 총 56명의 응답자를 대상으로 결과 분석을 진행하였다. Figure 5는 설문 응답자의 직종과 경력을 나타낸 것으로 응답자 중 86%가 설계사로, 96% 이상이 5년 이상의 경력자이므로 설문조사 수행을 위한 충분한 경력을 보유하고 있는 것으로 볼 수 있다.

Figure 5.

Respondent occupation and career

다음은 국내 합사 운영체계 설문결과를 ISO 19650 정보관리 프로세스와 연관 지어 주요사항을 정리하였다.

Figure 6은 발주처의 정보관리(ISO 19650-2 5.1~5.2)를 분석한 것으로 국내 합사는 발주처를 대신하여 총괄 설계사가 자료 공유 및 배포 역할을 수행하는 경우가 많으며, 발주처에서 제공하는 정보 및 공유자원은 내부서버, 웹하드 메신저를 활용한 배포 비중이 높은 특성을 나타내고 있다.

Figure 6.

Information management of the owner

Figure 7은 설계사의 정보관리(ISO 19650-2 5.3~5.5)를 분석한 것으로 응답자의 11%가 합사에서 협업 도구를 사용하였으나, 회의 및 단순한 자료 공유용도로 활용하였으며, 국내 합사의 협업방식은 주로 회의와 메신저를 활용하여 이루어지고 있다.

Figure 7.

Information management of the contractor

Figure 8은 합사의 정보생산과 정보공유방식(ISO 19650-2 5.6)에 대해 분석한 것으로 국내 합사의 주요 생성 데이터는 오토캐드, 한글, 오피스의 비중이 높으며, 데이터의 공유방식은 내부서버나 이동식 저장장치를 이용하는 것으로 나타났다.

Figure 8.

Information production and sharing by engineer

Figure 9는 성과품의 납품 방식에(ISO 19650-2 5.7~5.8)에 대해 분석한 것으로 응답자의 55%가 발주처 납품을 위해 파일 및 폴더 생성규칙을 적용하고 있으며 최종성과물은 대부분 인쇄물과 별도의 저장매체를 이용하여 납품되고 있는 것으로 나타났다.

Figure 9.

Delivery method of design production

Figure 10은 디지털 합동사무실에 대한 실무자들의 의견을 정리한 것으로 디지털 합사로의 체계전환에 2/3 이상 긍정적으로 생각하고 있으나, 기존 합동사무실의 신속한 의사결정을 위한 회의와 협업 효율성에 대해 장점으로 생각하고 있음을 알 수 있다.

Figure 10.

Opinion on the digital co-work office

2.4 국내 합사의 주요 거버넌스 도출

설문조사 결과 국내 합동사무실은 의사결정 과정부터 정보의 생산, 공유, 승인절차 등 전반적으로 디지털화 수준이 낮으므로, 디지털 합사 체계로 전환하기 위해서는 ISO 19650의 정보관리 프로세스를 적용하여 디지털 기반의 운영체계를 확립할 필요가 있다.

따라서 본 연구의 설문조사를 통해 도출된 국내 합사의 거버넌스에 대해 ISO 19650 기반의 한국형 CDE 협업플랫폼에 적용되어야 할 요구사항을 도출하여 다음과 같이 정리하였다.

1. 국내 합사에서 설계사의 역할은 발주처의 업무를 위임받아 프로젝트 및 정보관리자의 역할과 주수급사, 협력업체 같은 정보제공자의 역할이 혼재하므로 ISO 19650의 기준에 따라 역할 정의를 명확히 구분한다.

2. 국내 합사는 데이터 생성 및 공유규칙이 없거나, 프로젝트별로 상이하게 운영되어 표준화되지 않고 있으므로, ISO 19650의 CDE 워크플로우에 따라 데이터를 생성하고 공유한다.

3. 국내 합사는 사용의 편리성으로 내부서버나 웹하드, 메신저, 이동식 저장장치를 이용해 데이터를 공유하나, 데이터가 분산되어 ISO 19650에서 요구하는 정보의 무결성, 최신성을 확보할 수 없으므로 중앙집중식으로 관리가 가능한 CDE를 사용한다.

4. 국내 합사는 수시 회의와 메신저를 활용하여 협업을 많이 진행하므로 외산 상용 CDE와 달리 한국형 CDE는 회의와 메신저 기능을 포함해야 한다.

5. 기존의 합동사무실은 즉각적인 회의소집과 분야별 요구사항을 즉시 해결할 수 있는 의사소통 과정의 효율성에 큰 장점이 있으므로, 디지털 합사의 CDE 협업플랫폼은 오프라인 합사에 준하는 회의, 채팅, 메일 등 다양한 의사소통 도구를 포함한다.

6. 기존 합사보다 온라인 합사는 사용자에 의한 보안이 취약할 수 있으므로, 합사 구성원의 보안에 대한 교육이 대비가 필요하다.

7. 국내 합사의 주요 생성 데이터인 캐드, 한글, 오피스 등 주요 성과물을 CDE에서 데이터 손실 없이 접근할 수 있어야 한다.

3. ISO 19650시리즈 분석 및 CDE 사례조사

3.1 ISO 19650시리즈 정보관리 프로세스 분석

다음 Figure 11은 ISO 19650시리즈가 자산의 전체 수명주기에 걸친 정보관리를 정의하는 표준으로, ISO 55000과 같은 자산관리 시스템과 ISO 21500과 같은 프로젝트 관리 프레임워크의 맥락 내에서 이루어지며, ISO 9001과 같은 품질관리 시스템 내에서 수행된다는 것을 나타내고 있다.

Figure 11.

Generic project and asset information management life cycle (ISO 19650-1 Figure 3.)

자산 정보모델(AIM)과 프로젝트 정보모델(PIM)은 자산의 전체 수명 동안 필요한 정보의 저장소를 의미하며, 전달단계(Delivery Phase)는 자산의 설계, 시공, 시운전 단계를 말하며, 운영단계(Operational Phase)는 자산이 사용, 운영, 유지되는 단계이다.

새로운 자산의 설계 및 건설이 시작될 때, 기존 자산 정보모델(AIM)의 정보가 납품단계로 전송되며(Ⓐ), 설계모델을 가상의 시공모델로 점진적으로 개발하여(Ⓑ), 생성된 프로젝트 정보모델(PIM)의 정보가 운영단계로 전송된다(Ⓒ). 이 생애주기는 계속 순환하며 정보모델에 포함되는 정보의 양은 점차 증가하게 된다.

ISO 19650시리즈는 BIM을 활용한 정보관리를 정의하는 기준으로 다음 Figure 12처럼 2018년부터 2022년 현재까지 총 5개의 기준이 공표되었다. 파트 1은 ISO 19650의 전체적인 개념과 원리를 설명하고, 파트 2와 파트 3은 자산의 납품단계와 운영단계의 정보관리 프로세스를, 파트 5는 정보관리에 대한 보안을 정의하고 있다.

최근 2022년 공표된 파트 4는 파트 2, 3의 정보교환을 실행할 때 필요한 의사결정에 대한 세부 프로세스와 기준을 정의한 것으로 CDE 기반의 정보교환 과정에서 요구되는 의사결정 프로세스를 구체적으로 지원하고 있다.

Figure 12.

Structure of ISO 19650 series

다음 Figure 13은 ISO 19650 시리즈 전반에 걸친 정보관리의 주체들과 팀 구성을 나타낸 것으로, 프로젝트 팀 내에서 자신의 역할과 관련된 활동을 정의하고 있으며, 본 연구에서는 CDE 기반의 디지털 합사의 조직체계를 정의할 때 적용성을 검토하였다.

Figure 13.

Interfaces between parties and teams for the purpose of information management (ISO 19650-2 Figure 2)

아래의 Figure 14에 ISO 19650 시리즈의 정보관리 프로세스의 관계를 종합하여 나타내었다. 파트 1에서 제시된 정보관리 프로세스가 납품단계와, 운영단계에서 구체화 되고, 이 프로세스들이 CDE 워크플로우에 적용되는 사항을 나타낸 것으로, 본 연구는 국내 설계 합사에서 요구되는 CDE 요구사항 도출을 목표로 하고 있으므로, 파트 2 납품단계와 파트 4 정보교환의 정보관리 프로세스에 중점을 두고 분석을 하였다.

ISO 19650 파트 1에서 프로젝트 단계별로 정보관리 프로세스를 조달단계, 정보계획단계, 정보생산단계로 활동을 구분하고 있으며, 이 프로세스는 파트 2에서 평가 및 필요성부터 프로젝트 종결까지 8단계로 세분화된다. 파트 1에서 정의된 CDE 워크플로우는 파트 2의 정보생산단계인 5.6 공동 정보 생산, 5.7 정보모델 납품 단계를 지원하므로, CDE 워크플로우(작업단계, 공유단계, 게시단계, 저장단계)를 적용하여 정보를 생산하고 납품하게 된다.

파트 4는 CDE 워크플로우에서 작업단계에서 공유단계로, 공유단계에서 게시단계로 상태가 변경되어 정보교환이 이루어지는 결정지점에서 검토, 승인 절차에 대한 의사결정을 지원하고 있으며, 이를 위한 7가지 검토기준을 제시하고 있다.

Figure 14.

Summary of information management processes in ISO 19650-1~ISO 19650-4

3.2 상용 CDE의 ISO 19650 구현사례

3.2.1 ISO 19650의 CDE 솔루션과 워크플로우 요구사항

ISO 19650은 자산의 전체수명주기에 걸친 정보관리 프로세스로 프로젝트 팀을 구성하는 발주자와 설계자간의 정보를 효율적이고 효과적으로 전송하고 공유하기 위한 프로세스를 명확히 정의하고 있으며, CDE 솔루션과 워크플로우에 요구되는 사항을 다음과 같이 정리할 수 있다.

1. 정보 컨테이너에 대한 “고유한 식별자(고유 ID)”가 필요하며, ID는 각 국가별로 부속서를 만들어 정의

2. "상태(적합성)"를 지정하여, 신뢰성, 정확성 및 의도된 용도를 확인할 수 있도록 하는 기능

3. 최신의 올바른 정보로 작업할 수 있도록 하는 “개정(Revision)” 기능

4. 승인된 정보만 작업상태(WIP)에서 공유상태(Shared) 및 게시상태(Published)로 이동하도록 하는 제어된 정보 검토 및 승인 프로세스

5. 정보 컨테이너의 감사 추적 아카이브상태(Archive)

3.2.2 ISO 19650 기반의 상용 CDE 검토

상기 요구사항은 ISO 19650을 지원하는 상용 CDE에서 구현되어야 할 최소 사항으로, Table 2에서 보듯이 다양한 상용 CDE에서 ISO 19650의 워크플로우를 지원하고 있다. 본 연구에서는 국내에서 가장 많이 활용되는 Autodesk의 BIM360과 Bentley Systems의 Projectwise를 대상으로 ISO 19650의 정보관리 워크플로우가 구현되는 방식을 검토하였다.

Bentley Systems의 ProjectWise는 검토 및 승인 프로세스를 위한 자동화된 워크플로를 지원하여, ISO 19650의 요구사항을 모두 지원하는 상용 CDE로 컨테이너 ID와 상태코드, 개정코드 및 감사 추적 기능 등이 모두 구현되어 있다. 반면, Autodesk의 BIM360은 완전히 통합된 ISO 19650이 포함되어 있지 않으나, 사용자에 의한 공유 워크플로우 설정 및 재개정 코드 수정을 통해 ISO 19650을 지원하고 있으며, 다음 Table 3에 두 CDE를 비교하여 나타내었다.

Table 3.

Project wise & BIM360 (ISO 19650 implementation)

• Apply access based on role and workflow status • Inaccessible from other areas before being shared	Folder Structure &Access		• Set folders by WIP, Shared, Published, Archived status • Set role-based permissions for each folder
• Container ID, status code • Revised code is automatically updated according to approval procedures	Attribute &Metadata		• Container ID • Modification by user of status and revision code
• Audit Trail • Trail creation, approval, changes	Audit trail		• Audit Trail • Trail creation, approval, changes

3.3 해외 ISO 19650 기반 CDE 구축사례 조사

3.3.1 싱가포르 LTA ISO 19650 기반 InSIGHT구축사례

싱가포르 LTA(Land Transport Authority)의 InSIGHT는 LTA에서 발주하는 인프라 프로젝트의 전 과정에 걸쳐서 모든 정보를 관리하고 보관하기 위해 개발한 플랫폼으로, 2019년부터 사업을 추진하여 2021년 말부터 시범운영 중으로, ISO 19650의 정보관리 프로세스를 반영하여 개발되었다.

InSIGHT는 ISO 19650에 부합하는 동시에 구조화된 방식으로 모든 유형의 정보 및 문서를 효과적으로 저장, 구성 및 유지 관리하기 위해 분류(Taxonomy)체계를 구성하여 시스템에 반영하였다. 분류체계는 다음 Figure 15와 같으며, ISO 19650 CDE 솔루션의 요구사항은 파일네임 체계와 정보의 승인, 검토 절차에 해당하는 게이팅(Gating) 시스템에 반영되어 있다.

Figure 15.

LTA InSIGHT taxonomy (LTA, training module)

파일네임 체계는 정보컨테이너의 고유 ID를 만드는 과정으로 InSIGHT는 ISO 19650-2의 영국부속서(UK Annex)를 기반으로 ID 체계와 메타데이터를 정의 하였으며, 다음 Figure 16에 정의 내용을 나타내었다.

Figure 16.

File naming & metadata (LTA, training module)

폴더구조는 사용목적과 접근성에 따라 업계에서 사용하고 있는 분류체계를 기반으로 하위 폴더를 만들고, 각 팀별 작업영역에서 공유상태 및 작업진행상황을 확인할수 있으며, 팀별 작업영역은 해당 팀만 접근할 수 있다.

게이팅(Gating) 시스템은 ISO 19650 기반의 CDE 워크플로우에 따라, 작업단계, 공유단계, 게시단계의 정보교환을 위한 검토와 승인과정을 의미하며(Figure 17), 작성자가 메타데이터의 상태코드를 적용하고, 워크플로우의 공유, 승인절차에 따라 개정코드가 자동으로 업데이트 된다.

Figure 17.

Gating workflow (LTA, training module)

3.3.2 BSVII 프로젝트 ISO 19650 적용사례

BART to Silicon Valley Phase II (BSVII) 프로젝트는 산타클라라 역에서 베리에사 역까자 6마일(터널 5마일), 4개 역의 연장선을 건설하는 프로젝트로 2030년에 가동을 목표로 25개기업, 10개분야가 참여하였다.

BSVII 프로젝트는 ISO 19650-2의 정보관리 프로세스 중 임명단계에서 동원, 공동 정보생산 및 정보모델 납품단계를 적용하였으며, Figure 18에 적용된 납품 단계를 나타내었다. BIM을 활용한 정보관리 프로세스에 따라 ISO 19650 접근 방식을 구현하는 과정에서 ISO 19650에 명시된 대로 BIM 실행계획(BEP)과 정보납품계획(MIDP)을 수립하고, CDE를 포함한 디지털 납품환경을 구축하여 정보의 공유, 검토, 승인을 위한 절차를 수립하였다.

Figure 18.

ISO 19650-2 delivery phase (Peter & Brindusa, 2020)

BSVII 프로젝트에 적용된 디지털 납품 환경은 하나의 플랫폼만으로 프로젝트에서 원하는 모든 작업을 수행할수 없었기 때문에, 각각의 기능과 강점을 가진 3가지의 CDE(SharePoint, ProjectWise, BIM360)를 기반으로 구축되었으며, Figure 19에 3가지 CDE를 기반으로 구성된 디지털 납품환경을 나타내었다. BIM360은 프로젝트에 사용된 모든 오토데스크 플랫폼 및 도구를 통합하는 플랫폼으로 활용하고, ProjectWise는 ISO 19650 워크플로우에 기반하여 생성되는 결과물에 사용하며, SharePoint는 문서의 공동저작 및 커뮤니케이션 등 일반적으로 사용되는 업무관련 정보 생산 및 공유에 활용하였다.

협업과정에서 다양한 플랫폼과 소프트웨어를 활용하기 때문에 생성된 데이터를 연결하는 과정에서 자동화관리가 어려워, 수동으로 많은 데이터를 변환하는 절차가 필요하였으며, BIM 360과 ProjectWise간의 정보교환에 어려움이 발생한 것으로 조사되었다.

Figure 19.

Digital delivery environment (Peter & Brindusa, 2020)

ISO 19650의 CDE 요구사항에 따라 생성되는 파일에 대한 정보의 상태를 가시화하고 정보를 공유한 목적 또는 신뢰 수준을 나타낼수 있는 적합성(Status) 코드를 적용하였으며, Figure 20에 적용된 코드를 나타내었다.

Figure 20.

Status(Suitability) codes (Peter & Brindusa, 2020)

4. ISO 19650 기반의 한국형 CDE 요구사항

4.1 ISO 19650의 CDE 요구사항 및 합사 적용범위

ISO 19650 시리즈는 BIM을 활용한 정보관리 프로세스 전반에 걸쳐 CDE를 통한 정보의 공유 및 조정을 하도록 하고 있다. 이러한 CDE는 프로젝트에 생성되는 모든 정보가 하나의 중앙집중식 시스템으로 모이고, 항상 최신정보상태를 유지할 수 있게 하므로, 프로젝트에 관련된 이해 당사자들이 신뢰할 수 있는 단일 정보에 접근하여 정확한 의사소통과 결정을 할 수 있도록 한다.

앞서 국내 합사의 운영형태를 설문조사를 통해 살펴보았듯이, 국내 합사는 다양한 분야가 참여하여 설계정보를 생산하고 공유하는 과정에서, 파일의 생성규칙이나, 공유규칙이 없으며, 분산된 공유방식으로 인해 정보의 최신성과 투명성을 확보하기 어려워 잘못된 의사결정으로 이어질 수 있다. 향후, 디지털 합사로 체계 전환시 이러한 리스크는 더 커질 것이므로, ISO 19650의 정보관리 프로세스를 합사에 반드시 적용할 필요가 있다.

ISO 19650 시리즈는 건물의 전생애주기를 다루는 정보관리 프로세스로, 설계 합동사무실은 ISO 19650-2 납품단계의 절차를 적용할 수 있을 것이다. 하지만 국내 합사는 발주단계와 계약 절차를 진행한 이후 합사 조직을 구성하고 설계를 진행하게 되므로, ISO 19650-2의 모든 절차를 적용하는 것은 현실적으로 맞지 않다. 따라서 본 연구에서는 ISO 19650 파트 1과 파트 2에서 각 단계별로 CDE에서 요구하는 사항을 정리하고, 국내 합사에 요구되는 CDE의 적용범위를 검토하여 Figure 21에 나타내었다.

Figure 21.

ISO 19650 CDE requirements and scope of application for co-work offices

국내 공공기관은 별도의 자체 입찰 및 계약 시스템을 통해 발주절차를 진행하고 있으며, 설계 성과물 또한 자체 납품 시스템을 통해 납품받고 있다.(Figure 21의 양방향 화살표) 따라서 향후 개발될 한국형 CDE 협업플랫폼은 ISO 19650-2의 5.5 ~ 5.8 단계인 합사를 조직하고 정보를 생산, 납품하는 단계에 중점을 두어 개발하되, 관련 발주처별로 협조를 통해 발주 및 납품 시스템과 연계를 고려해야 하므로, 본 연구에서도 이를 고려하여 요구사항을 도출하였다.

4.2 CDE 정보컨테이너 적용방안

ISO 19650에서 발주자는 공동정보생산을 위해 프로젝트의 공통데이터환경(CDE)를 구축해야 한다(ISO 19650-2, 5.1.7)고 규정하고 있으며, Figure 22와 같이 프로젝트 CDE에 6가지의 기능 구현을 요구하고 있다. 기능 중 고유 ID와 메타데이터는 국가별로 다양한 기준이 존재할 수 있으므로 해당 항목에 대해 국가별 부속서를 만들 것을 권장하고 있다.(ISO 19650-2, 0.2)

Figure 22.

Implementation & requirement of project CDE

현재 국내는 ISO 19650-2의 국가 부속서와 해당 고유ID와 메타데이터에 대한 정의가 이루어지지 않았으므로, 본 연구에서는 영국 국가부속서(UK Annex, 2021)를 참고하여 한국형 CDE 체계에 필요한 고유 ID와 메타데이터 접근방식을 검토하여 반영할 계획이다.

정보 컨테이너 ID는 Figure 23과 같이 구분문자로 구분된 총 7개의 필드로 구분되며, CDE내에서 유일한 값을 가지게 된다. 고유 ID에는 메타데이터를 포함하지 않으며, 이는 상태 및 개정코드가 포함되면 파일의 업데이트로 인해 이름이 변경되어 파일참조가 중단될수 있기 때문이다.

Figure 23.

Field of container ID (UK NA., 2021)

상태(Status)코드는 정보 컨테이너의 사용 용도(목적)에 대해 수신자에게 명확히 하고, CDE 워크플로우에서 정보컨테이너의 위치(State)를 명확히 할 수 있다. Table 4에서 S1, S2, S3는 공유상태에서 정보의 반복적인 개발 중에 사용하고, S4, S5는 작업단계 종료, 발주자와의 정보교환이 제출될 때 사용한다.

개정(Revision)코드는 Figure 24와 같이 세가지 요소로 구성되어 있으며 첫 번째 코드는 예비버전(작업, 공유)인지 계약버전(게시)인지를 나타내고, 두 번째 정숫값은 공유될 개정 버전, 세 번째 소수점은 작업 중 개정을 나타낸다.

Figure 24.

Revision metadata within a CDE (UK NA., 2021)

4.3 ISO 19650 기반의 한국형 CDE 요구사항 도출

ISO 19650을 지원하는 CDE라고 하면, 해당 시스템은 ISO 19650의 CDE 워크플로우와 정보컨테이너(고유 ID, 메타데이터), 감사 추적 프로세스를 지원한다는 것을 의미한다. 상용 CDE와 해외 CDE 구축사례에서도 ISO19650을 지원하기 위해 작업(WIP), 공유(Shared), 게시(Published), 저장소(Archive)의 워크플로우와 정보컨테이너의 고유 ID, 메타데이터를 통한 상태(status)코드, 개정(revision)코드, 감사 추적을 적용하고 있었다.

본 연구는 한국형 CDE 협업플랫폼 개발을 위해, CDE에 요구되는 사항을 도출하는 것으로, 앞서 검토한 ISO 19650의 요구사항을 기본으로, 국내 합사의 CDE 협업플랫폼에 요구되는 사항을 종합적으로 검토하여, Table 5와 같이 CDE 워크플로우와 권한, 정보컨테이너와 감사 추적, 파일 관리, 뷰어와 기타사항으로 크게 4가지 카테고리로 구분하여 한국형 CDE 요구사항을 도출하였다.

본 연구에서 도출된 CDE 요구사항은 2차연도에 개발되는 한국형 협업플랫폼의 CDE 기능요구사항으로 반영되고, 향후 CDE 기술개발을 원하는 산업체, 연구기관의 기술이전에 활용될 수 있으며, ISO 19650 기반의 상용 CDE 운용과정에서 워크플로우에 따른 운용성을 개선할 수 있을 것이다.

5. 연구요약 및 향후 연구진행 방향

본 연구는 ISO 19650 기반의 한국형 CDE 협업플랫폼 개발을 위해, 설문조사를 통해 도출된 국내 합사의 운영체계와 ISO 19650 시리즈와 이를 지원하는 상용 CDE와 해외 구축사례를 분석하여 국내 실정에 적합한 CDE 요구사항을 다음과 같이 도출하였다.

첫째, 국내 합사는 정보의 생산과 공유과정에서 최신성과 신뢰성을 확보하기 어려운 운영체계로, ISO 19650 기반의 CDE 협업플랫폼을 도입하여 중앙 집중화된 정보관리가 필요하며, 이를 위해 합사의 데이터생성 및 공유, 협업방식에 대해 요구사항을 도출하였다.

둘째, ISO 19650 시리즈와 이를 지원하는 상용 CDE와 해외 구축사례를 분석하여 ISO 19650 기반의 CDE에서 요구되는 정보의 생산, 공유, 게시과정의 워크플로우와 정보의 개정, 상태에 관련된 메타데이터의 요구사항을 도출하였다.

셋째, ISO 19650 기반의 CDE는 정보컨테이너와 정보의 생산, 공유, 게시 워크플로우가 반영되어야 하므로, 앞서 도출한 국내 합사의 거버넌스와 ISO 19650시리즈와 상용 CDE 및 해외 CDE 구축사례 통해 도출된 워크플로우와 메타데이터를 반영하여 국내 실정에 적합한 한국형 CDE에 요구되는 사항을 도출하였다.

현재 진행된 1차연도 연구는 국내 합사의 거버넌스 조사를 통해 국내 설계단계의 합사 조직, 데이터생성, 의사결정 체계를 반영하였으나, 설계단계별로 진행되는 세부업무 절차가 충분히 반영되지 못한 한계를 갖고 있다. 향후 연구는 현재 도출된 CDE 요구사항을 기반으로, 디지털 합사에 CDE를 도입하고 운영할 때 설계단계의 세부 업무 프로세서에서 요구되는 사항을 반영하여, 건설 분야 전반에 걸쳐 활용할 수 있는 한국형 CDE 가이드라인을 작성할 필요가 있다. 또한, 한국형 CDE 협업플랫폼 개발을 위해 CDE 가이드라인과 디지털 합사의 운영 거버넌스를 반영하여, 합사의 조직, 정보의 생산, 검토, 승인절차를 반영한 디지털 파이프라인 설계서를 작성하여, 개발되는 한국형 협업플랫폼에 반영될 수 있도록 한다. 또한, 3차연도에 계획된 도로 설계의 실증 테스트베드를 통해 연구결과를 검증하고 피드백 사항을 반영하고 고도화 할 수 있도록 한다

Figure 25에 본 연구결과와 향후 연구계획을 정리하여 나타내었다.

Figure 25.

Summary of the study and future study plans