점점 빨라지는 철도 설계, VR과 GIS로 대중의 지지를 얻다
글로벌 엔지니어링, 설계 및 컨설팅 기업 람볼(Ramboll)의 기술 리더인 만타스 스미타스(Mantas Smidtas)는 경력 전반에 걸쳐 노르웨이 국영 철도 바네 노르(Bane NOR)의 헨세팅–외스트폴드바넨(Hensetting–Østfoldbanen) 노선 연장과 같은 철도 프로젝트를 개발하면서 대중의 우려를 해소하는 방법에 관해 몇 가지 중요한 교훈을 배웠다.
지역 회의에서 한 주민은 자기 집에서 가까운 지점에 조경사들이 대형 방음벽을 짓고 있는 것에 우려를 표했다. 2D 지도상에서 그 장벽은 거대해 보였다. “정말 산같이 커 보이더군요.” 스미타스가 말했다. “우리는 그 주민에게 가상 현실(VR) 안경을 쓰게 했는데, 방음벽이 나무에 가려져 전혀 보이지 않는다는 것을 알게 되었습니다.” 처음에 회의적이었던 주민은 VR을 사용하여 방음벽을 확인하고 걱정을 덜 수 있었다.
1945년 덴마크에서 설립된 람볼은 몰입형 VR 및 증강 현실(AR) 경험을 사용하여 대중 참여를 이끄는 일부터 지리 정보 시스템(GIS) 데이터를 활용한 설계 속도 향상에 이르기까지 여러 디지털 기술로 도시 철도 설계 프로젝트의 다양한 문제를 해결한다.
VR은 지역 사회의 참여를 유도하는 강력한 도구라는 사실이 입증되었다. "우리는 지역 회의에 예비 디자인을 가져옵니다." 스미타스는 말했다. "벽에 설치된 화면에 모델을 띄우고 VR 안경을 준비해서 주민들이 다양한 관점에서 볼 수 있도록 합니다."
GIS는 인프라, 건물, 물, 토양 상태 및 초목에 대한 데이터의 정확한 개요를 제공하므로, 이를 통해 현실 세계를 기반으로 설계할 수 있다. 람볼의 경우 이 데이터를 디지털 지도에 연동함으로써 데이터에서 지리적 상관관계를 파악하여 더 나은 결과를 얻고 지식 공유를 활성화한다.
람볼은 35개국의 사무실에서 환경 시스템 연구소 Esri(Environmental Systems Research Institute)의 ArcGIS Online 플랫폼을 사용한다. 이곳에서 직원들은 어떤 지역에서든 GIS 데이터를 가져와 오차 범위 20cm이내의 정밀한 다층 지도를 제작할 수 있다. 람볼이 BIM(빌딩 정보 모델링)을 사용하여 지능형 모델에 GIS 데이터 층을 추가하면, 바네 노르 철도와 같은 설계 프로젝트에서 오차 범위를 줄여 위험을 크게 낮추는 데 도움이 된다. (이 회사는 오토데스크 Connector for ArcGIS를 사용하여 GIS 데이터를 디지털 설계 모델에 연결한다.)
GIS 도구는 모든 단계에서 의사소통을 강화하고 프로젝트 팀이 도시 확장 및 환경 침해와 같은 문제에 대해 최적의 솔루션을 계획하는 데 도움을 준다. 헨세팅–외스트폴드바넨 프로젝트 현장의 3D 지도는 3만5000그루의 나무에 대한 데이터를 포함하고 있었고, 이는 주민들과의 대화에서 주요 화두가 되었다. 나무 종류, 높이, 반경, 밀도 및 주택과의 근접성에 대한 정보는 자연 서식지를 보존하는 동시에 철도 노선을 따라 효과적인 방음벽을 계획하는 데 도움이 되었다.
더욱 효율적인 철도 설계
2.2km의 철도와 2개의 선로 차고 설계를 포함하는 헨세팅–외스트폴드바넨 프로젝트를 설계하기 위해 람볼은 파격적인 접근 방식을 취했다. 4개의 시스템 구성 요소인 전차선, 철도, 신호, 소음 장벽이 처음으로 통합되었고, 자동화와 데이터에 중점을 두었다.
철도 프로젝트는 노르웨이 국민의 80% 이상이 살고 있는 주요 도시와 그 주변의 인구 밀도로 인해 복잡한 문제다. 매년 0.5%~1%의 인구 증가율을 보이며 5만 명씩 인구가 늘어나고 있다. 바네 노르는 승객과 화물을 위한 안전하고 규칙적인 시스템을 구축하여 가능한 한 적은 비용으로 더 많은 철도를 제공하는 것을 목표로 한다.
람볼은 프로젝트를 서로 다시 연결되는 4개의 큰 부문으로 나누었다. 오토데스크 Dynamo Studio(다이나모 스튜디오), Inventor(인벤터), Revit(레빗), InfraWorks(인프라웍스), BIM 360 Docs, Forge(포지) 및 Civil 3D(시빌 3D)를 사용한 파라메트릭 콘텐츠 제작, 모델링 자동화, 설계 검토, 데이터 시각화가 그에 해당한다.
팀은 빡빡한 시간 제약 속에서 작업하면서 프로젝트의 초기 단계와 이후 단계를 동시에 설계했다. 전차선, 철도, 도로, 교량, 신호 등 전 분야에서 더욱 효율적인 업무 흐름과 도구를 신속하게 채택할 수 있는 인재들을 찾는 것이 어려운 일이었다.
데이터 시각화 및 집계는 설계 효율성을 획기적으로 향상했고, 궁극적으로는 고객 경험을 향상했다. 팀은 직관적인 대화형 대시보드에서 진행 상황을 평가하고, 설계를 분석하며, 모델 그래픽과 데이터를 통한 상황별 피드백을 받을 수 있었다.
데이터 집계로 향상되는 의사소통
람볼의 풍부한 데이터 설계 환경은 다양한 소스의 데이터를 집계했다. 팀은 고객이 설계 옵션을 시각화할 수 있도록 유니티(Unity) 소프트웨어를 사용하여 몰입형 상호작용 체험을 만들어 낸 후 데이터를 RealVideo(RVX) 스트리밍 비디오 및 Filmbox(FBX) 파일 형식으로 내보냈다. "우리는 통합 VR 도구를 사용하고 있지만, 유니티를 사용하여 데이터를 RVX로 내보내 VR 모델을 만들고, 이를 오픈 소스 형식으로 클라이언트에게 전달하고 있습니다." 스미타스는 말했다.
이러한 과정을 통해 InfraWorks와 같은 파라메트릭 콘텐츠 제작 애플리케이션과의 상호 운용성이 실현됐다. 스미타스는 "우리가 개발한 솔루션을 사용하면 Revit, Dynamo Studio 및 Civil 3D의 데이터를 집계하고, 이 데이터를 모든 메타데이터와 함께 InfraWorks에 추가할 수 있다"며 “우리는 이를 고객과 소통하는 데 사용한다. 이것이 설계 검토 도구가 되었을 때 API를 개발하여 데이터를 BIM 360으로 가져왔고, 이를 Forge에서 열 수 있었다"고 말했다.
마이크로소프트 파워BI(Microsoft PowerBI)로 구동되는 대화형 대시보드에는 팀이 진행 상황을 평가하고, 핵심 성과 지표를 분석하며, 상황별 피드백을 얻는 데 도움이 되는 수치가 표시되었다. 스미타스는 "우리 입장에서 설계 검토 도구는 개념 증명"이라며 “한 곳에 더 많은 데이터가 있으면 훨씬 더 빠른 결정이 가능해진다. 더 많은 정보를 얻을 수 있다면, 그렇게 할 것입니다. 특히 우리가 정보에 자유롭게 접근할 수 있고 더 많은 오류를 피할 수 있다면 더욱 그렇다. 우리에게 이것이 필요한 이유”라고 말했다.
워크플로 자동화로 설계 시간 단축
람볼은 프로젝트가 5개에서 12개 이상의 분야로 증가함에 따라 확장 가능한 워크플로를 설계했다. 프로젝트팀은 파라메트릭 설계 모델링을 기반으로 여러 수동 작업을 자동화하는 하나의 디지털 플랫폼으로 모든 프로젝트 작업을 통합할 수 있었다.
이러한 자동화는 생산성을 높이지만 신뢰할 수 있는 결과를 얻으려면 좋은 콘텐츠가 필요하다. 철도 프로젝트용 Revit 라이브러리는 정밀도를 상, 중, 하의 세 가지 기준으로 제공했다. 팀 구성원은 얼마나 세부적으로 살펴볼지 필요에 따라 선택할 수 있었다.
전기 철도의 전력 케이블 설계를 담당하는 전차선 팀은 빨라지고 자동화된 워크플로의 모범을 보여준다. 수동으로 전봇대를 배치하는 극도로 느린 작업이 버튼 클릭 한 번으로 단순화되었다. 팀은 Revit 라이브러리를 사용하여 작업 속도가 2.2배 빨라지면서 설계 시간을 440시간 절약했다고 밝혔다. 스미타스는 "이제 Revit에 정말 좋은 라이브러리가 있어서 전차선을 7배 이상 빠르게 건설할 수 있다"고 말했다.
자동화가 시간을 절약해 주긴 하지만 스미타스는 더 나은 계획, 더 나은 설계, 더 나은 결과의 핵심은 소통이라고 강조했다. 이는 단지 사람들 간의 의사소통만을 말하는 것이 아니다. “람볼과 고객, 소프트웨어 개발자, 그리고 소프트웨어 제품 간의 더 나은 소통 모두를 의미합니다.”
헨세팅–외스트폴드바넨 프로젝트의 경우, 소통은 설계 프로세스를 최적화하고 효율성을 높이는 동시에 고객이 워크플로에 더 빨리 참여하는 데 도움이 되었다. “이 프로젝트에서 중요한 것은 시간 절약이 아닙니다.” 스미타스가 말했다. " 같은 시간을 들여 더 나은 품질을 제공할 수 있다는 것이 중요합니다.”