기존 건설공사에서는 2차원 형태의 도면, 즉 설계도를 공사 단계별로 작성하여 이를 기반으로 공사를 진행하였다. 그러나 건설이 대형화, 복합화되면서 최근에는 3D 모델을 기반으로 시설물의 모든 정보를 통합하여 상호 연계하는 건설정보모델링(Building Information Modeling, BIM)의 도입이 확대되고 있다. BIM을 활용하면 도면 제작과 동시에 재료, 수량, 시공 일정을 손쉽게 확인하고, 시공 요소 간 간섭 등을 예측하여 즉각적인 설계와 일정 수정이 가능하기 때문에 기존 방식 대비 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. 

 BIM 도입 초기에는 비정형화된 건축물이나 복잡한 시공 요소가 많은 고층 빌딩 등 주로 건축 분야에 적용되었다. 국내 건축물 중에는 동대문디지털플라자(DDP)가 그 대표적 예이다. 최근에는 토목 분야에서도 복잡한 요소가 많은 지하철, 터널 등의 인프라 건설사업에 있어 이러한 기술의 활용이 늘어나고 있는데, 미국, 영국, 독일, 일본, 싱가포르 등 건설분야 선진국에서는 의무화되는 추세이다. 

 2013년 시행된 제5차 건설기술진흥기본계획은 건설사업에 4차 산업혁명 기술의 도입을 목표로 하여, 특히 토목분야와 관련 '시설물별 BIM 기반의 설계도서 작성, 납품 체계를 마련하고 인증된 표준라이브러리를 공유하고 기술을 활용한다'는 내용이 삽입되었고, 이후 제6차 계획에는 BIM 기술 활용을 유도하기 위해 설계 기준 및 매뉴얼을 마련하고, 2020년까지 500억 원 이상의 도로사업에 BIM 설계를 의무화한다는 내용을 포함하고 있다.

 또한 2020년 12월 국토교통부에서 발표한 ｢건설산업 BIM 기본지침｣에는 공공건설 분야에 BIM 의무화를 추진한다고 명시되어있다. BIM을 통한 4차원 설계 및 관련 정보의 데이터화를 기반으로 기반시설 생애주기 관리체계를 도입하기 위함이다. 현재 건설 중인 호남고속철도 등에 해당 기술이 적극 활용되고 있다. 

  

 항만시설의 경우 복잡성은 타 구조물 대비 낮을 수 있지만, 호안, 매립, 지반개량, 상부구조물, 하역장비 등으로 공기가 길고, 내구연한도 30년 이상으로 길다는 것이 특징이다. 이를 고려하면 설계-시공-운영-유지관리로 이어지는 각 단계에서 생성되는 정보를 연계하고 관리하는 방안이 필요한데, 특히 각 단계별 추진주체가 상이한 항만개발사업의 특징을 고려하면 이러한 정보를 일원화해서 일관된 유지관리가 가능한 체계가 있어야 한다. 나아가 자동화 하역장비 등으로 초연결, 최적화가 이루어지는 스마트항만 구축을 염두에 둔다면 디지털 관리체계를 위한 BIM 도입은 필수적이다.

 

 이에 따라 최근 해양수산부를 주축으로 항만건설 분야 BIM 적용과 관련된 엔지니어링사업과 R&D가 진행되고 있다. 특히, 한국해양수산개발원(이하 KMI)과 ㈜세광종합기술단에서 수행한 ｢GISㆍBIM 기술을 활용한 건설사업 관리방안 도입 연구｣에서는 항만건설사업 통합관리시스템 구축방안 도출, GISㆍBIM 통합플랫폼 개발 등을 통해 항만 분야에의 BIM 도입 기틀을 마련하였다. KMI에 따르면, 부산항 신항 2-6단계 대상 시범사업 결과, 향후 본격 도입에 따른 효과는 충분할 것으로 예상된다.

 특히, 이번 사업에서는 단순 모델링을 넘어, 드론사진측량, GIS데이터, 각종 설계데이터를 접목하여 가상현실 통합플랫폼을 시범 구축했다. 이를 통해 현장 기술자, 관리감독자와 비대면 설계검토, 시공관리 등 다양한 활용성을 점검하고, 항만시설의 전 주기 관리체계 마련 가능성을 확인하였다는 것이 KMI 측의 설명이다.

 

 또한, KMI는 해양수산부를 주축으로 기존 수행된 연구를 활용하여 체계적인 기술개발과 정책 마련의 중요성을 강조하였다. 이번 연구를 통해 정책적 방향성이 설정되고, 해양수산부 R&D ｢생애주기별 항만시설 통합 운영관리를 위한 BIM 기반 기술 개발 연구｣를 통해 기술과 플랫폼을 마련된 만큼 후속 연구와 항만건설사업에 BIM 기술 신속 도입이 필요하다는 것이다.

 

 이렇듯, 항만건설사업 분야에서 BIM 도입 필요성 증가에 따라 해양수산부에서 발주 예정인 건설공사 중 새만금신항 접안시설(1단계) 축조공사, 광양항 광역준설토투기장 조성공사, 낙포부두 개축공사 등 대형 일괄입찰사업(턴키)에서 우선적으로 BIM을 도입할 것으로 보인다. 

 또한, KMI는 항만분야에 특화된 BIM 설계지침, 전 생애주기 관리방안 등을 마련하는 ｢항만분야 BIM 적용지침 작성 및 건설사업 관리방안 마련연구｣를 동시에 추진하여, 안정적인 BIM 도입과 BIM 적용을 지속 확대하여 디지털 항만시설관리체계도 구축해 나갈 예정이라 밝혔다.