첨단 건설 기술로 더 뛰어나고, 빠르고, 친환경적으로 건설하는 10가지 방법

November 5, 2024

Zach Mortice - KR

건설의 디지털화는 건설업체를 재편하고, 기술을 통합하여 건설업체에게 운영에 대한 상세한 인사이트를 제공한다.
이러한 기술 통합으로 건설 회사는 비용 및 시간 절약은 물론 효율성을 향상시킬 것이다.
건설 기술은 발전을 거듭하여 궁극적으로 빌딩 정보 모델링(BIM)이 중심 플랫폼으로 부상하는 통합 데이터 환경에 융합될 것이다.

건설의 디지털화는 건설 현장에서의 하드웨어 및 소프트웨어, 인간의 역할을 급진적으로 재구성하고 있다. 건설 현장의 모든 세세한 요소에서 데이터를 수집하고 정리하는 매우 정교하고 섬세한 방법을 통해 건설업체는 운영 효율성을 높일 수 있는 방법을 점점 더 확실하게 알게 된다.

하지만 이러한 극적인 개선은 홀로 발생하지 않는다. 오늘날의 최첨단 건설 현장은 서로 정보를 주고받는 수많은 신기술이 점점 더 강력하게 통합되는 특징을 띄고 있다.

예를 들어 공사가 본격적으로 시작되기 전에 머신 러닝 알고리즘이 자재 입찰을 최적화하여 가장 적절한 때에 최고 가격을 제시할 수 있다. 건설이 진행되면 4족 보행 로봇이 현장을 걸어 다니면서 인공지능(AI)과 리얼리티 캡처 기술을 사용하여 위험 요소를 찾아내고, 완료된 작업과 안전성 위험을 확인하기 위해 현장을 검사하며, 수집한 정보를 사용하여 BIM을 업데이트 할 수 있다.

이러한 기술로 종합 건설업체는 건설 프로젝트의 각 구간과 단계에서 어떤 일이 일어나는지 대단히 자세히 알 수 있는 능력을 갖게 되어 그 과정에서 시간과 비용을 절약할 수 있다. 이 도구는 새로운 수준의 정확성과 편의성을 보장하여 더 뛰어나고 지속 가능한 건축 환경을 조성할 수 있다.

1. 머신 러닝으로 프로젝트 위험 최소화

머신 러닝은 잠재적인 안전 위험과 같은 작업 현장의 패턴을 감지할 수 있다.

머신 러닝은 알고리즘을 통해 데이터나 환경에서 패턴을 감지하는 AI의 하위 부문으로, 관찰 내용에 동적으로 반응하여 성능을 개선한다. 많은 경우 이러한 알고리즘은 사용 중인 소프트웨어 프로그램 내에서 업로드되거나 생성된 건설 과정 이면의 데이터를 분류한다. 또한 추적 소프트웨어, 도면, 모델, 승인 및 기타 문서를 검토하여 패턴, 잠재적 충돌 또는 안전 위험을 감지한다. 이 정보는 프로젝트 입찰을 최적화하거나 공사를 시작하기 전에 비용 또는 일정 위험을 해결하는 데 사용될 수 있다.

어스캠(EarthCam)은 라이브 카메라 기술, 콘텐츠 및 서비스를 제공하는 우수 업체다. 건설 팀은 어스캠을 사용하여 프로젝트를 모니터하고 문서화한다. 웹캠 콘텐츠와 라이브 스트리밍 비디오부터 방대한 건설 저속 촬영까지 어스캠은 포괄적인 시각 데이터 솔루션 생태계를 제공하여 프로젝트 관리를 향상시키고 투명성을 높인다. 어스캠은 최첨단 서버측 AI와 인간의 시각 능력을 뛰어넘는 엣지 컴퓨터(edge computer) 비전을 사용한다. 이 회사는 AI 객체 탐지 기술을 사용하여 경고, 태그, 시각화를 자동화한다. 즉 팀은 수동으로 프로젝트를 관찰하는 시간을 줄이고 조치를 취하는 데 더 많은 에너지를 쓸 수 있다.

매터포트(Matterport)는 건축계를 디지털화하고 색인화하는 데 초점을 맞춘 선도적 공간 데이터 회사다. 매터포트는 건설팀이 어느 공간이든 설계, 건설, 운영에 사용할 수 있는 디지털 트윈을 만들고 공유할 수 있게 한다. AI는 매터포트 플랫폼 내에서 중요한 역할을 담당하며, 매터포트의 코르텍스 AI(Cortex AI)는 전체 기술 프레임워크의 중추 역할을 한다.

오토데스크 Construction IQ(컨스트럭션 IQ) (오토데스크 Construction Cloud(컨스트럭션 클라우드)의 일부)는 머신 러닝을 사용하여 근본 원인을 자동으로 제안하고 잠재적 위험 수준을 연결시켜 프로젝트의 잠재적 위험이 비용 상승에 영향을 주는 다운스트림이 되기 전에 예측한다. 컨스트럭션 IQ는 설계, 품질, 안전, 프로젝트 관리 측면에서 위험을 검토하고 사용자가 개별 프로젝트 및 프로젝트 간 수준에서 위험 요소별로 문제의 등급을 평가하는 대시보드를 만들도록 지원한다.

예를 들어 컨스트럭션 IQ는 과거에 안전 위험 문제를 지적받은 하청업체를 표시하거나 RFI(정보제공요청서)의 긴급성 순위를 정하는데, 이 모든 활동이 오토데스크 컨스트럭션 클라우드 내에서 가능하다. 컨스트럭션 IQ는 프로젝트팀에게 프로젝트가 잘못될 수 있는 부분에 대한 실행 가능한 인사이트를 제공하므로 건설 관리자가 필요한 때, 필요한 곳에 초점을 맞출 수 있다.

2. 로봇 공학과 새로운 건설 기술 통합

로봇은 건축 요소 구성부터 작업 현장에서의 물리적 과제 수행까지, 건설 분야에서 다양한 역할을 수행한다.

건설 기술로서 로봇 공학의 성공 여부는 다른 건설 기술 분야의 발전과 얼마나 잘 통합되는지에 달려 있다. 현장 지도 작성 및 검사, 자재 운반 또는 구성 요소 설치 등 오늘날 디지털화된 건설 현장에서 건설 로봇이 어떤 물리적 작업을 수행하든지, 로봇이 위치한 물리적 공간과 로봇 주변 상황 변화, 로봇의 작업과 전체 건설 계획의 연관성을 로봇이 이해해야만 이 작업이 성공할 수 있다. 이는 리얼리티 캡처 플랫폼, 건설 관리 소프트웨어, AI, BIM 등과의 원활한 통합을 의미한다.

현재 AI 지원 로봇은 단일 목적을 가진 숙련공이지만 유연성이 부족한 경우가 많다. 예를 들어 힐티 사의 자이봇(Hilti Jaibot)은 천장에 구멍을 뚫도록 특별히 설계되었다. 이 로봇은 회전력을 변경하여 다양한 자재를 뚫는 방법을 이해하고 철근에 부딪히면 어떻게 해야 하는지 알고 있다. 어드밴스드 컨스트럭션 로보틱스(Advanced Construction Robotics)의 타이봇(Tybot)은 갠트리 시스템(gantry system)을 사용하여 수평 철근을 묶는다. 웨스톤 로봇(Weston Robot)의 듀얼 트랙 운송 및 운반 로봇인 벙커(BUNKER)는 라이다(LIDAR)를 사용하여 주변을 탐색하고, 132 파운드(약 60킬로그램)를 운반할 수 있으며, 1회 충전으로 4시간 동안 작동 가능하다.

건설 현장에서 로봇의 일반적인 역할 중 하나는 자율 현장 조사다. 비액트(viACT)의 비봇(viBOT)은 4륜 3D 스캐너로 필수 PPE 사용 여부와 화재 및 연기 수준을 감지하고, 진행상황을 추적하고, 얼굴을 인식하고, 미끄러짐, 넘어짐, 추락 경고를 발령할 수 있다. 최근 상용화된 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 스팟(Spot)은 다관절 다리를 사용하여 바퀴로 갈 수 없는 곳에 접근한다.

3. 커넥티드 컨스트럭션으로 프로젝트 데이터 제어

커넥티드 컨스트럭션(connected construction)은 모든 건설 활동을 디지털화하는 접근 방식으로, 현장 건설 활동이 데이터로 변환되는 모든 새로운 방식을 가속화하고 있다. 일반적으로 커넥티드 컨스트럭션은 건설 데이터를 더욱 효과적으로 제어하고 정리하는 기술을 의미한다. 이러한 기술은 광범위하여 프로젝트 마감일, 자재 흐름, 장비 사용량을 추적하고 관리할 수 있고, 또는 더욱 정교한 기술일 수도 있다.

컨스트럭션 클라우드의 일부인 오토데스크 Takeoff(테이크오프)는 건설 관리자가 프로젝트에 필요한 자재 수량을 만들어 내는 방식을 살펴본다. 이 기능은 계획과 모델을 분석해서 면적이나 선형 투영을 정의하여 구성 요소 수를 수집할 수 있다. 또한 예산 견적을 위해 단가를 적용할 수도 있다.

광범위한 적용 측면에서 가장 일반적인 디지털 프로젝트 관리 용도는 현실 매핑과 데이터 통합이다. 에버캠(EverCam), 나브비스(NavVis), 오큘로(Oculo), 오픈스페이스(OpenSpace)와 같은 플랫폼은 건설 현장에서 일어나는 일을 관찰하고 진행상황을 확인한다.

4. 증강 현실로 현장 안전 및 프로젝트 워크플로우 평가

환경을 완전히 합성하여 몰입감 있게 시각적으로 표현한 가상 현실(VR)의 가까운 사촌인 증강 현실(AR)은 건설 분야에서 3D 건설 구성 모델을 실제 현장 위에 덧입힌다. 이 획기적인 발전 덕분에 건축업자는 현장에 BIM 데이터 세트를 가지고 와서 공간적으로 넘나들 수 있다.

이 과정은 여러 수준의 몰입 경험으로 이루어지는데, 플랫폼이 스마트폰과 태블릿과 같은 휴대용 기기나 건축가의 전체 가시 범위를 결정하는 헤드 기어 및 안경과 통합되어 있기 때문이다. 이러한 증강 시각 자료는 건설 안전, 프로젝트 워크플로우 및 충돌 감지를 평가하는 데 사용된다.

감마 AR(GAMMA AR)은 AR을 사용하여 건설 현장에 3D BIM 모델을 덧입혀서 건물을 짓기 전에 오류를 감지함으로써 실수와 불필요한 논쟁을 줄일 수 있다. 또한 시공 전에 모델과 설계를 시각화하는 데도 사용할 수 있다.

작업 현장에서 건설 현장팀은 현장 진행 절차 추적에 감마 AR을 활용하여 현장에서 수집한 데이터를 Autodesk Build(오토데스크 빌드) 내 자산과 연결할 수 있다. 일단 연결되면 현장에서 수집한 감마 AR 진행 데이터를 빌드에서 관리하는 3D BIM 모델 내에서 바로 시각화 할 수 있다.

팀은 Resolve(리졸브) 통합을 통해 VR에서 오토데스크 컨스트럭션 클라우드에 호스팅된 모델을 검토할 수 있다. 음성 텍스트화(STT) 기술을 사용하여 VR에 의견을 남기고, 중요한 2D 문서를 불러와 모델을 검증하고, 독립된 VR 기기에서 대규모 BIM 프로젝트를 열 수 있다. 리졸브는 프로젝트가 기존 BIM 자산을 더 많이 활용하여 더 안전하고, 효율적이며 지속 가능한 시설을 구축하는 데 도움을 준다.

vGIS는 BIM, GIS, 3D 스캔 등 공간 데이터를 건설 등급의 디지털 트윈과 AR로 변환한다. vGIS에는 오토데스크 Civil 3D(시빌 3D), Revit(레빗), Navisworks(나비스웍스)용 플러그인이 포함되며, 오토데스크 컨스트럭션 클라우드와 직접 통합되어 AR을 위한 수동 데이터 준비를 줄이거나 제거한다.

오토데스크 Workshop XR(워크숍 XR)은 가상 아바타가 BIM 모델을 검사하고 1:3 비율로 탐색할 수 있는 프로젝트팀 회의를 생성한다. 이 가상 공간에서 협업하는 동안 팀원들은 모델을 확대, 축소, 회전시키며 부가된 데이터 계층을 제거하여 문제를 진단하고 워크플로우 문제를 강조할 수 있다. 워크숍 XR에서는 아바타로 표현되는 동일한 팀원들이 VR 헤드셋을 통해 모델에 들어가 자세히 살펴볼 수 있어서 새로운 차원의 몰입감과 표현을 제공한다. 오토데스크 컨스트럭션 클라우드와 완전히 통합된 이 플랫폼은 기술 및 비기술 직원 모두에게 공통 데이터 환경을 제공하고, 이전에는 없었던 건설 작업의 직관적 표현을 만들어 낼 수 있다.

건설 팀은 XYZ Reality(XYZ 리얼리티)를 사용하여 3~5밀리미터 이내의 정확도로 현장에서 BIM 모델의 홀로그램을 보고 배치하며, 실시간으로 검증하고, 모든 건설 단계 동안 현장에서 즉각적인 의사 결정을 내릴 수 있다. XYZ 리얼리티는 엔지니어링 등급의 AR 기술과 종합적인 프로젝트 제어를 결합함으로써 소유주와 시공사가 프로젝트를 관리하고 납품할 수 있는 정확하고 객관적인 방법을 제공하며, 이를 통해 팀원들은 처음부터 올바르게 시공할 수 있다.

5. AI를 통한 프로젝트 일정 단축 및 비용 절감

AI는 BIM 데이터를 관리하고, 일정을 모니터링하고, IoT 네트워크를 조정하는 건설 플랫폼을 강화할 수 있다.

AI는 종종 함께 사용되는 로봇 공학처럼 주로 건설 현장에서 좁은 범위에 집중적으로 적용된다. AI는 안전 위험을 감지하고 예측하며, 건설 일정을 모니터링하고, 지연을 알리며, 사물인터넷(IoT) 네트워크를 조정하고, 드론을 비행하고, 메타데이터의 새로운 층을 추정하여 BIM 모델에 포함하는 기술 플랫폼을 강화한다. 대부분의 경우 이러한 AI 알고리즘은 탄소 배출을 최소화할 수 있는 방법뿐만 아니라 시간 및 비용 효율성을 모색한다.

빔매치(Bimmatch) 제품 식별 및 조달 플랫폼은 AI를 사용하여 특정 프로젝트에 이상적인 자재와 부품을 선택하고 비용, 탄소 발자국 등에 따라 평가한다. 오토데스크 Revit 플러그인으로 기능하는 이 플랫폼은 자재 청구서를 자동으로 생성할 수 있으며, 자재 및 부품을 수동으로 검색하는 시간을 75%까지 줄일 수 있다.

6. 확장된 BIM 기능으로 비용, 일정 등 관리

런던 블랙프라이어스 역의 5D BIM 모델은 다양한 건물 시스템을 보여준다. 이미지 제공: 네트워크 레일 앤 제이콥스(Network Rail and Jacobs®).

오토데스크 BIM Collaborate(BIM 콜라보레이트), 레빗, 나비스웍스와 같은 BIM 제품은 건설 현장의 데이터 흐름과 연결된 건축, 엔지니어링, 건설 및 운영(AECO) 프로젝트의 3차원 표현으로 꾸준히 관심을 끌고 있다.

동시에 BIM 은 단순한 시각적 표현을 넘어 더 복잡한 차원으로 진화하고 있다. 이러한 새로운 반복은 프로젝트 관리의 더욱 정교한 층을 파고든다. BIM 수준(또는 ‘차원’)은 프로젝트 일정, 예산 등을 통합하도록 확장되어 새로운 유형의 메타데이터를 모델에 추가하고 있다.

예를 들어 4D BIM은 보통 프로젝트 일정과 순서를 통합하여 건축업체가 시공 중인 개별 요소가 전체 계획에 어떻게 부합하는지 보고, 실시간으로 정확하고 순차적으로 설치되는지 확인할 수 있다고 정의된다.

5D BIM은 비용 데이터를 통합하여 개별 요소에 달러 가치를 부여하고 건설 현장의 변화에 대응하여 업데이트된 예산을 만들어 낸다. 예를 들어 합작 투자 파트너 회사인 갤리포드 트라이 코스타인 앤 앳킨스(Galliford Try Costain and Atkins)는 5D BIM을 사용하여 영국 리버풀의 60만 명에게 서비스를 제공하는 노후화된 정수처리장을 확장했다. 이 팀은 Navisworks Manage(나비스웍스 매니지)와 오토데스크 컨스트럭션 클라우드를 사용하여 건설에 앞서 디지털 모델로 건설 순서를 리허설하고 모델에서 비용 견적을 도출하여 펌프장 및 기타 요소에 가치 공학을 실현하는 데 도움을 준다.

다음 몇 가지 BIM 차원은 정의가 완전하지 않지만, 6D BIM은 건물 요소의 지속가능성과 탄소 발자국을 관리하는 것으로 정의되며, 7D BIM은 유지보수, 관리, 운영 데이터를 통합하고, 유지보수 일정, 보증, 검사 등을 조절하는 것으로 여겨진다.

결국 설계, 시공, 운영의 모든 단계가 디지털 영역으로 통합됨에 따라 BIM은 플랫폼을 통해 서로 연결되고 정보를 주고받으며 여기에서 논의된 다른 기술까지 포함하게 될 것이다.

7. IoT로 네트워크상의 기기 추적

건설 IoT는 필수 데이터를 추적하기 위해 작업 현장의 하드웨어를 네트워크에 연결하는 데 중점을 둔다.

건설 현장 전반의 하드웨어 네트워킹인 건설 IoT는 비용과 시간면에서 효율적으로 현장을 운영하는 데 필요한 데이터를 조정하는 데 핵심적인 요소가 되고 있다. 미완성 작업을 확인하기 위해 현장을 스캔하는 로봇과 드론은 IoT를 활용하여 활동 내용을 관리 디지털 모델에 보고해야 한다. 네트워크에 연결된 추락 센서와 기타 웨어러블 기기는 건설 현장을 훨씬 더 안전하게 만들 수 있다. 개별 건설 도구와 차량도 유지보수와 수리의 실행 및 필요성을 모니터링하는 IoT 네트워킹의 이점을 누릴 수 있다.

스웨덴 건설 회사 스칸스카(Skanska)는 건설 현장 전반에서 대량 운송 차량(트럭)이 이동하는 방식을 최적화하고 네트워크에 연결하여 효율과 비용을 극대화하는 머신 러닝 플랫폼을 개발하고 있다. 스칸스카는 노르웨이 기술 회사인 디티오(Ditio)와 협업하여 트럭 경로를 최적화하고 공회전 및 정지 시간, 연료 사용량, 유지보수 비용을 최소화하는 AI 플랫폼을 구축하고 있다.

테나(Tenna)는 장비와 차량에 부착할 수 있는 자산 추적 장치를 제작한다. 도구에는 트럭과 같은 대형 차량용 추적장치, 대형 기계용 무선 GPS 추적장치, 소형 장비용 블루투스 추적장치, 전동 공구와 같은 소형 품목용 QR 코드 등이 있다. 관리자는 자산의 위치를 지도에서 확인하고 과거 사용 및 유지보수 내역을 볼 수 있다.

8. 고급 분석 도구로 심층 분석

새로운 건설 기술의 가치는 현장에서 발생하는 일의 시각적 표현에만 국한되지 않는다. AECO 팀원들은 수많은 문서 및 계약 관리 애플리케이션을 통해 시간 및 프로젝트 전반의 변경사항을 추적하고, 공급업체 자격을 검토하고, 공급업체를 프로젝트와 연결하고, 노동법 준수 여부를 확인하고, 모든 관련 당사자와 신속하게 정보를 공유할 수 있다.

오토데스크 컨스트럭션 클라우드의 Data Connector(데이터 커넥터) 도구를 사용하면 기본 보고 또는 창의적인 대시보드 이상으로 데이터를 활용할 수 있다. 데이터 커넥터를 통해 플랫폼에서 데이터를 추출하고 다른 지능형 비즈니스 도구에서 더욱 맞춤 설정된 편집이 가능하다. 또한 데이터 커넥터를 활용하면 마이크로소프트 패브릭(Microsoft Fabric)과의 간소화된 통합으로 데이터를 쉽게 추출해서 다른 데이터 소스와 결합함으로써 모든 데이터의 잠재력을 드러내고 AI 성장을 위한 기반도 마련할 수 있다.

토릭(Toric)은 건설 팀에게 BIM과 호환되는 자세한 데이터 시각화 도구를 제공하여 코딩 전문 지식이 없어도 오토데스크 시빌 3D에서 핀터레스트(Pinterest)까지 20개 이상의 애플리케이션에서 데이터를 통합 및 해석하고, 직관적으로 읽기 쉬운 형식(차트, 표, 모델, 텍스트 등)으로 정리하도록 지원한다.

9. 라이다와 드론으로 자세한 3D 모델 생성

드론은 상세한 건설 현장 지도를 만들고 진행 상황을 모니터링하는 데 사용되는 정보를 수집한다.

로봇과 마찬가지로 항공 드론은 건설 현장의 효율적인 관리를 극대화해야 하는 건설업체에 중요한 하드웨어로 자리잡고 있다. 소비자 드론 시장은 폭발적으로 성장하는 중이며, 현장의 초정밀 지도를 만들고 건설 진행 상황을 모니터링하는 데 사용되는 여러 사진 측량 애플리케이션이 건설 현장에 도입되었다.

하지만 드론의 비행 시간은 드론의 동력을 제공하는 리튬 이온 배터리 기술로 인해 대단히 제한적이다. 소비자용 드론의 경우 최대 30분 비행할 수 있다. 그래서 수소 연료 전지 회사인 H2GO는 항공 드론에 자사 소형 연료 전지 기술을 적용한다. H2GO의 안전하고 가벼운 전지는 일반적인 리튬 이온 배터리보다 3배 이상 오래 지속되며 탄소 배출은 전혀 하지 않는다.

새로운 세대의 드론은 라이다 기술을 통합하여 고정익 드론과 쿼드콥터 드론을 모두 활용하면서 공중에서 상세한 3D 모델을 생성한다. 초당 수천 번 레이저를 쏘아 만든 포인트 클라우드에서 모델을 모으는 라이다는 일반적인 사진 측량법보다 훨씬 더 상세한 형태와 구조를 제공하므로 숲과 나뭇잎이 무성한 지역의 조사와 더불어 거친 지형에 적합하다. 또한 정기적으로 검사해야 하는 복잡한 형태적 특징과 독특한 연결 요소가 있는 건물에는 라이다가 필요하다.

드론디플로이(DroneDeploy)는 선도적인 엔터프라이즈급 현장 현실 플랫폼이다. 이 소프트웨어는 작업 현장, 구조, 자산을 이해하기 쉬운 디지털 표현으로 변환하여 건설 팀에게 소중한 인사이트를 제공한다. 드론디플로이는 매핑, 3D 모델링, 분석 및 보고를 통해 모든 현장(건물 내부 또는 외부 및 토루(earthworks))을 자세하고 정확하게 디지털로 복제하여 프로젝트 팀이 조치를 취하고, 시간을 절약하고, 예상치 못한 비용을 절감하게 한다. 드론디플로이에서 얻은 고해상도 항공 지도와 360도 이미지는 오토데스크 Build, 오토데스크 Docs(닥스), BIM 360으로 내보낼 수 있다.

신투 클라우드(Cintoo Cloud)는 지상 레이저 스캔 데이터를 BIM 호환 현실 데이터로 변환한다. 데이터는 스캔에서 BIM으로 이어지는 워크플로우를 위해 공유, 주석 달기, 측정 및 배포를 지원한다. 각 스캔 위치는 소스 포인트 클라우드보다 최대 20배까지 작은 3D 메시로 변환할 수 있어서 설계 파일의 정확도가 향상된다. 프로젝트 팀은 오토데스크 AutoCAD(오토캐드), Revit, Navisworks와 같은 데스크톱 앱에서 사용할 수 있도록 스캔 세트, 작업 영역, 슬라이스, 자르기, 전체 프로젝트를 원래 포인트 클라우드 형식으로 다시 변환할 수 있다.

해머 미션스(Hammer Missions)는 지도, 모델, 검사 보고 드론 소프트웨어를 제작한다. 이 회사는 외관, 지붕, 풍력 발전용 터빈, 셀 타워, 태양열 패널 등에 대한 표준 검사 애플리케이션을 고유의 비축량 측정 기능과 함께 제공한다. 이 기능을 통해 건축업체는 몇 번의 클릭만으로 항공 검사 후 다지지 않은 건설 골재(모래, 자갈, 흙, 소금)의 정확한 양을 측정할 수 있다. 이 소프트웨어는 특정 현장에 대한 자동 비행 계획을 생성하고 이 계획의 3D 모델을 조립할 수 있다. 여기에서 사용자는 비축물의 경계를 설정하고, 소프트웨어는 그 부피를 계산한다.

10. 한 단계 높은 프리패브리케이션으로 더욱 유연하게 설계

프리패브리케이션은 로봇 공학과 재료 과학의 발전 덕분에 확장 가능성이 높아지고 있다.

레고의 직관적인 모듈 방식으로 조립한 건물에 대한 오랜 꿈은 종종 좌절되었지만, 오늘날 프리패브리케이션의 선구자들은 과거의 혁신가들을 좌절시켰던 확장성 부족을 피하기 위해 재료공학과 로봇공학에 집중하고 있다.

모듈식 건설은 없어지기 힘들다. 영국의 엔지니어링 기업인 브라이든 우드(Bryden Wood)는 런던 히드로 공항과 개트윅 공항에 일련의 모듈식 복도를 건설하기 위해 제조 및 조립용 설계(DfMA)를 사용하였다. 이 복도는 건물 현장 근처 제작 시설에서 만들어져서 기중기로 옮겨졌다.

여러 신생 기업들이 모듈식 건축을 위한 정확하고, 효율적인 표준화와 설계 유연성의 성공적인 조합을 제공하기 위해 3D 프린팅을 고려하고 있다. 마이티 빌딩즈(Mighty Buildings)는 하이브리드 3D 프린팅과 탈현장 모듈식 건설 과정을 제공한다. 이 회사는 60% 재활용 유리로 만든 독점적인 저공해 건축 자재를 사용하며, 이 자재는 콘크리트보다 70% 가볍고 다섯 배 강하다.

아이콘 빌드(Icon Build)는 기존 혼합 콘크리트보다 탄소 배출량을 42% 낮춘 저탄소 콘크리트 카본X(Carbon X)로 3D 프린팅 주택을 제작하고 있다. MIT 산하 콘크리트 지속가능성 허브(MIT Concrete Sustainability Hub)에 따르면, 현존하는 방법 중 수명주기 전반에 걸쳐 탄소 배출량이 가장 낮은 건설 방법이다. 심지어 표준 스틱빌트(stick-built) 주택과 비교해도 목조 가옥보다 탄소 배출량이 2~6% 적다. 아이콘 빌드의 초기 3D 프린팅 로봇은 단층 건물용 갠트리 기중기 형태였지만, 최신 버전인 피닉스(Phoenix)는 다층 건물을 지을 수 있는 로봇 팔이다. 전체 길이가 110피트(약 33.5미터)에 달하는 이 로봇은 트럭에 실어 현장 안팎으로 운반할 수 있으며, 기초와 지붕과 같은 건물 외벽 외의 부분도 제작할 수 있다.

이러한 기술들은 좀 더 발달하고 기술적 숙련도가 쌓이면서 개별 제품 및 도구로서의 정의를 상실하고 결국 모든 것을 아우르는 데이터 환경으로 통합될 것이다. BIM은 최고 조정자로서 이러한 역할을 맡게 될 것이며, 이에 따라 BIM의 기능은 시각적 도구에서 전체적인 시공 관리 장치로 변화할 것이다.