리모델링 / 역설계
한국 건축 시장의 무게중심이 신축에서 리모델링으로 이동하고 있습니다. 30년 수명에 도달한 1990년대 공동주택, 강화된 용적률·건폐율 규제, 탄소중립 정책의 압력이 같은 방향을 가리키고 있고, 건축물 리모델링 시장은 2030년 약 29조 원 규모로 성장할 것으로 전망됩니다.
그런데 리모델링 설계가 시작되는 첫 단계에서 거의 모든 설계사무실이 같은 문제에 부딪힙니다. 도면이 없거나, 있어도 실제 시공과 다릅니다. 3D 스캔 기반 역설계는 이 출발점을 바꿉니다. 건물 전체를 밀리미터 단위로 측정하고, 그 데이터로부터 BIM 모델과 도면을 다시 그립니다. 추측이 아닌 실측 위에서 설계가 진행되고, 시공자는 현장과 어긋나지 않는 도면을 받습니다.
올빔은 한국 최초의 아파트 리모델링 3D 스캔 사례인 송파 성지아파트(298세대)를 시작으로, 둔촌현대아파트 498세대까지 대규모 공동주택 리모델링의 표준을 다져왔습니다. 포스코건설·LG·롯데쇼핑·LH·한국건설기술연구원·매스스터디스·희림건축·웍스아웃 등의 발주처와 함께 32개 리모델링·역설계 프로젝트를 수행하며, 수직증축·내력벽 보강·MEP 통합·이형 비정형 구조 검토에 이르기까지 역설계가 닿을 수 있는 거의 모든 영역을 다뤄왔습니다.
현대자동차·기아 양재사옥
리노베이션 역설계 스캔
한국 자동차 산업 본부의 22개월 리노베이션
서울 서초구 양재동의 동·서관 쌍둥이 빌딩은 2000년 12월 입주 이후 25년째 현대자동차와 기아의 본사로 사용되어 온 공간입니다. 2024년부터 약 22개월에 걸쳐 진행된 "새로비 (새 로비)" 프로젝트는 지하 1층부터 지상 4층까지 5개 층의 공용공간을 전면 개편하는 대규모 리노베이션이었습니다.
투명한 외관 디자인의 새 로비, 코워킹 존과 라이브러리, 컨시어지와 그랜드홀, 자연 친화적 휴식 공간 오아시스, 임직원 학습 공간 러닝랩까지. 사옥 전체의 성격이 바뀌는 큰 전환이었고, 그 22개월 공사가 정확하게 굴러가려면 출발점에 건물의 현재 상태가 점군으로 정확히 기록되어 있어야 했습니다.
올빔은 이 출발점, 즉 5개 층 20,500㎡ 전체에 대한 골조 단계의 정밀 점군과 LOD100 BIM 모델을 납품했습니다. 이 데이터셋이 22개월간 진행된
모든 시공 도면 작업의 기준 좌표계가 되었습니다.
3공구 통합 · 5개 층 · 20,500㎡
양재사옥 새로비 리노베이션은 시공 구역이 은민·다원·삼원 세 공구로 분할 발주되었고, 올빔은 세 공구를 통합 수주했습니다. 공구별로 분리 정합되었다면 발생했을 좌표 오차가 처음부터 통합 좌표계 위에서 관리됩니다.
스캔이라고 다 같지 않다
소규모 리노베이션의 스캔은 비교적 간단한 작업입니다. 철거가 끝난 빈 공간에 하루 이틀 들어가, 정지된 환경에서 일괄 스캔하고, 정합 후 납품하면 끝입니다. 일반적으로 스캔 일정은 공사 일정의 한 줄에 자연스럽게 들어맞습니다.
그러나 본 프로젝트는 그 공식이 작동하지 않는 현장이었습니다. 5개 층 20,500㎡라는 평면 규모, 3공구 패스트트랙 동시 진행이라는 시간 구조, 한시도 멈추지 않는 활성 현장이라는 환경이 동시에 작용했습니다. 이어지는 다섯 개의 기술적 도전은 이 프로젝트를 일반적인 리노베이션 스캔과 다른 종류의 작업으로 만들었습니다.
스캔이 공정 사이로 비집고 들어간 현장
일반적인 리모델링 현장에서는 철거가 끝난 시점에 공사가 잠시 멎고, 그 짧은 빈 공간에 스캐너가 들어갑니다. 본 현장에는 그런 빈 시점이 존재하지 않았습니다. 22개월이라는 전체 일정을 압축하기 위해 3공구가 패스트트랙으로 동시 진행되었고, 같은 날 같은 층에서 어디는 철거 중, 어디는 뿜칠 중, 어디는 천정 가설 공사가 진행 중이었습니다.
스캔 일정이 공사 일정을 멈추게 할 수는 없었습니다. 공정이 스캔에 맞추는 것이 아니라, 스캔이 공정의 빈틈을 찾아 비집고 들어가는 운영이 이 프로젝트의 기본 조건이었습니다. 한 회차의 진입으로 끝나는 작업이 아니라, 공정 단계별로 여러 차례 재진입하며 누적해 나가는 작업이었습니다.
앞 회차의 기준이 다음 회차에 사라져 있는 환경
스캔 정합은 명확한 기준 부재 (참조점) 가 있을 때 가장 정확합니다. 평면, 벽 모서리, 기둥의 모서리 같은 안정된 기하 구조가 회차 간 좌표 일관성을 보장합니다. 본 현장은 이 기준이 회차마다 사라지는 환경이었습니다.
공구별 철거 일정이 순차적이었기 때문에, 한 회차에 진입해 어떤 구역의 점군을 확보하고 다음 회차에 그 옆을 스캔하러 가 보면, 지난 회차의 정합 기준이 되었던 기둥이나 벽이 이미 철거되어 사라져 있는 경우가 적지 않았습니다. 회차 간 점군을 잇는 다리가 공정 진행과 함께 끊어지고 있었습니다.
한시도 멈추지 않는 현장, 그 자체가 노이즈
활성 공사 현장은 스캐너의 입장에서 비협조적인 환경의 극한입니다. 5개 층 어디에도 작업이 멎은 곳은 없었습니다. 천정 작업을 위한 가설 장비가 기둥 서너 개당 한 대씩 들어차 있었고, 수십 명의 작업자가 상시 이동했으며, 비산먼지가 공기 중에 끊임없이 떠 있었습니다.
이 모든 것이 점군에는 노이즈입니다. 가설 장비는 영구 부재로 오인될 수 있는 강한 형상 데이터를 만들고, 이동하는 작업자는 점군에 잔상으로 남으며, 비산먼지는 레이저의 측정 정밀도를 직접 떨어뜨립니다. 일반적인 정지 환경에서 ±1mm 정밀도로 작동하는 장비도 이런 환경에서는 그 정밀도가 그대로 유지되지 않습니다.
한 층의 길이만으로 정합이 도전이 된다
점군 정합은 인접한 스테이션을 차례로 연결하는 체인 구조로 진행됩니다. 체인이 길어질수록 작은 정합 오차가 끝까지 누적됩니다. 일반적인 소규모 공간에서는 이 누적이 무시할 수 있는 수준입니다. 본 현장은 그렇지 않았습니다.
한 층의 평면이 길다는 것 자체가 정합 도전입니다. 양쪽 끝까지 점군을 연결하는 동안 누적되는 오차가 슬라브 두께를 초과하면, 그 위에 그려질 인테리어 시공도면 작업이 무너집니다. 체인의 길이를 줄이거나, 체인 자체를 다르게 짜야 했습니다.
층을 잇는 통로가 좁을수록 수직 정합은 까다로워진다
층간 정합은 위층과 아래층의 점군을 같은 좌표계 위에 정확히 얹는 작업입니다. 양 층을 시각적으로 연결해 주는 보이드가 넓을수록 정합은 안정적입니다. 본 현장의 중앙 아트리움처럼 5개 층을 관통하는 큰 보이드가 있는 구간에서는 층간 정합이 자연스럽게 이루어집니다. 한쪽 층의 점군이 다른 층의 시야 안에 그대로 들어오기 때문입니다.
문제는 보이드가 좁은 구간이었습니다. 특히 지하 2층과 지하 3층 사이의 오프닝은 좁은 계단실 폭으로만 연결되어 있어, 두 층의 점군을 잇는 시각 통로가 사실상 손바닥 크기였습니다. 이 좁은 통로를 통한 정합 정밀도가 지하 영역 전체의 좌표 무결성을 좌우하는 핵심 지점이 되었습니다.
스캔은 다 같지 않습니다.
현장마다 고유의 도전이 있고, 좋은 기준 좌표계는 그 도전을 통과한 데이터에서만 만들어집니다.
H Library Hannam
리모델링 · 역설계 도면
현황은 도면으로 남아야 합니다
한남동에 위치한 4층 규모의 기존 건물을 리모델링하기 위한 현황 측량과 역설계 도면 제작 프로젝트입니다. 지하 1층부터 옥탑층까지 건물 전체를 Faro 고정밀 3D 스캐너로 기록한 후, 포인트클라우드를 기반으로 Revit BIM 모델을 재구축했습니다.
마감에 가려지지 않은 실제 구체의 형상, 층별 레벨, 계단 동선, 외피 편차까지 밀리미터 단위로 담아낸 정밀 현황 모델입니다. 이 모델은 리모델링 설계의 기초 자료이자, 설계팀과 시공팀이 공유할 수 있는 단일 참조점이 됩니다.
각 층의 평면과 단면을 포인트클라우드와 중첩해 도면화함으로써, 실측 정확도를 도면 위에서 직접 확인할 수 있게 했습니다.
작업 범위
같은 계단, 스캔과 모델
포인트클라우드는 현장의 사실을 기록합니다. BIM 모델은 그 사실을 설계 가능한 형태로 옮깁니다. 같은 계단 코어를 두 매체로 비교하면, 역설계 작업이 무엇을 하는지 한눈에 보입니다.
도면 세트 — 평면 · 단면
포인트클라우드와 BIM 모델을 기반으로 11장의 A3 도면을 출력했습니다. 클릭하시면 도면을 크게 보실 수 있습니다.
측량의 정확도가 설계의 정밀도를 결정합니다
기존 건물 리모델링의 시작은 정확한 현황 파악입니다. 도면이 없거나, 있어도 실제 시공과 다른 경우가 대부분이기에, 리모델링 설계의 첫 단계는 결국 건물을 다시 측정하는 일이 됩니다.
3D 스캔은 이 측정을 한 번에, 빠짐없이, 영구히 끝냅니다. 포인트클라우드는 현장이 사라진 후에도 남는 디지털 원본이며, BIM 모델은 그 원본을 설계 가능한 형태로 변환해 줍니다. 두 매체가 합쳐졌을 때, 리모델링 설계는 추측이 아닌 사실 위에서 시작됩니다.
Get Started
어디서부터 시작해야 할지
고민되신다면
어떤 데이터가 필요한지, 스캔이 적합한 현장인지 — 의뢰 전에 판단이 어려운 부분이 있습니다.
올빔이 직접 현장을 방문해 진단하고, 무엇을 어떻게 기록해야 하는지 짚어드립니다.
화지마을
어울림센터
Hwaji Village Eoullim Center — Nonsan Makgeolli Factory
역설계는 없는 것을 만드는 작업이 아니다.
있었지만 기록되지 않은 것을 비로소 기록하는 행위다.
— PROJECT INSIGHT · 화지마을 어울림센터
01 / 프로젝트 배경
막걸리 공장이
공동체의 집이 되기까지
충청남도 논산시 화지동은 한때 한약방과 전통 상권이 밀집했던 구도심의 중심지였다. 그 골목 한편에는 수십 년 동안 막걸리를 빚어온 공장 건물이 서 있었다. 철근콘크리트 구조로 지어진 이 건물은 시간이 흐르며 폐공장으로 방치됐고, 도시의 기억 속에서도 서서히 잊혀갔다.
2019년 국토교통부 도시재생 뉴딜사업 선정을 계기로, 이 건물은 새로운 역할을 부여받는다. 총 사업비 약 61억 원(국비 3,653, 도비 731, 시비 1,705 백만 원)이 투입된 '화지마을 어울림센터' 조성사업이 시작된 것이다. 사무실, 전시관, 교육·워크숍 공간, 마을관리소, 소형도서관을 갖춘 복합 문화 거점으로 전환될 예정이었다.
그런데 건물에는 설계 도면이 없었다. 수십 년에 걸쳐 증개축을 반복한 이 공장은, 어떤 공식 기록에도 현재 상태가 담겨 있지 않았다. 리모델링을 설계하기 위해서는 지금 이 건물이 정확히 어떤 모습인지를 먼저 알아야 했다.
여기서 3D 레이저 스캔 기반 역설계 프로젝트가 시작된다. 없는 도면을 만드는 것이 아니라, 건물 스스로가 증언하는 현실의 좌표를 낱낱이 읽어내는 작업. 그것이 이 프로젝트의 본질이었다.
02 / 프로젝트 인사이트
도면이 없는 건물,
기억으로만 존재하던 공간
대부분의 건축 3D 스캔 프로젝트는 '설계대로 지어졌는가'를 확인하는 데서 출발한다. 준공 검수, BIM 정확도 검증, 시공오차 분석 — 이 모든 것은 '원래 의도'가 존재할 때의 이야기다.
그러나 이 프로젝트는 출발점이 달랐다. 비교할 설계 도면도, 원래 의도도 없었다. 수십 년간의 증축과 개조를 거친 이 건물에서, 스캔 데이터 자체가 곧 '원본'이 되어야 했다. As-built 도면이 아니라, As-found — 현재 발견된 그대로의 기록이 목표였다.
이런 종류의 역설계는 건축적 고고학에 가깝다. 레이저 포인트 하나하나가 이 건물이 살아온 흔적을 말한다. 뒤틀린 벽, 불규칙한 층고, 기울어진 기둥 — 이것들은 오류가 아니라 시간의 언어다. 3D 스캔은 그 언어를 밀리미터 단위로 해독해낸다.
변환 이전에 건물이 무엇이었는지를 정확히 기록해두는 행위는, 미래의 설계자들이 '기억'을 보존하면서도 새로운 공간을 구현할 수 있게 하는 출발점이 된다. 이 프로젝트는 단순한 도면 작업이 아니라, 도시 재생의 윤리적 전제 조건이었다.
03 / 스캐닝 기반 평면도
포인트 클라우드에서
도면으로
3D 레이저 스캔 데이터를 기반으로 각 층 평면도를 제작했다. 도면에는 치수 측정과 공간 기록뿐 아니라, 오랜 세월 반복된 증개축의 흔적이 고스란히 담겨 있다. 불규칙한 실 형태, 비정형 벽체, 복합적 층 구성 — 이것이 이 건물의 진짜 얼굴이다.
특히 2.5층의 존재는 이 건물의 복합적 역사를 가장 잘 보여준다. 공식적인 '층'이 아닌 중간 레벨은, 공장 운영 과정에서 필요에 의해 덧붙여진 공간이다. 스캔 없이는 도면에 담기 어려운, 그러나 건물 이해에 빠져선 안 될 레이어다.
04 / 수행 프로세스
현장에서 도면까지,
4주의 기록
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01
사전 조사 및 계획 수립
건물 이력 확인, 스캔 포지션 계획, 장비 세팅. 도면이 없는 건물인 만큼 현장 구조를 먼저 파악하는 것이 핵심이었다. 지하층부터 옥상까지, 모든 접근 가능한 지점을 사전에 매핑했다.
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02
현장 3D 레이저 스캐닝
Faro TX-5 스캐너를 이용해 수평·수직 360° 전방위 스캔 수행. 거리정밀도 2.2mm, 스캔 범위 최대 120m. 7,000만 화소 내장 카메라로 동시에 파노라마 영상 기록. 건물 내·외부, 각 층, 계단실까지 빈틈없이 포착했다.
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03
포인트 클라우드 정합 (Registration)
수십 개의 개별 스캔 포지션에서 수집된 데이터를 Autodesk ReCap에서 단일 좌표계로 정합. 각 스캔 간 겹침 구간을 활용해 오차를 최소화하며 건물 전체를 하나의 밀도 높은 포인트 모델로 통합했다.
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04
2D 평면도 제작 (DWG)
정합된 3D 포인트 클라우드를 기반으로 Autodesk CAD에서 각 층 평면도 작성. 지하층, 1층, 2층, 2.5층, 3층, 4층 — 총 6개 레벨. 실 치수, 벽체 두께, 개구부 위치, 구조 형태를 모두 실측값으로 반영했다.
오래된 공장의 불규칙한 벽과 비정형 공간은,
결함이 아니라 시간이 새긴 건축의 언어다.
우리는 그것을 지우는 것이 아니라, 먼저 읽는다.
— All BIM Technologies · Scan to Document
송파 성지아파트
리모델링 역설계
국내 리모델링 스캔의
첫 장을 열다
2022년, 아파트 리모델링에 3D 스캔 기반 역설계를 도입한다는 것은 아직 누구도 걷지 않은 길이었다. 설계 도면은 있었지만 30년이라는 세월 앞에서 도면은 더 이상 현실과 일치하지 않았다. 슬래브는 처졌고, 벽체는 미세하게 틀어졌으며, 각 세대의 실제 높이는 층마다, 세대마다 달랐다.
포스코건설은 이 프로젝트에 3D 스캔을 도입하기로 결정했고, 그 파트너로 AllBIM Technologies를 선택했다. 국내 처음으로 아파트 리모델링 현장에 레이저 스캐너가 들어왔다.
그러나 이 프로젝트가 '최초'라는 사실보다 더 중요한 것은, 왜 이 현장에 스캔이 반드시 필요했는가에 있다.
수직증축은 기존 건물 위에 새 층을 얹는 작업이다. 지금 이 구조가 정확히 어떤 상태인지 모른다면, 그 위에 무언가를 올린다는 것은 불가능한 일이다.
올리기 전에,
현재를 알아야 한다
수평증축 리모델링은 기존 건물 옆으로 공간을 늘린다. 기존 구조가 얼마나 부정확해도, 새로 붙는 부분과의 접합부만 정교하게 맞추면 된다. 하지만 수직증축은 다르다. 기존 건물의 맨 꼭대기에 새 층을 올리는 것이므로, 지금 이 건물의 하중 경로와 구조 상태, 실제 층고가 어떤지를 정밀하게 파악하지 않고는 단 한 장의 설계 도면도 그릴 수 없다.
1992년에 준공된 성지아파트의 준공 도면은 존재했다. 하지만 준공 도면은 '설계 의도'를 담은 문서이지, 30년이 지난 현재의 구조를 기술하는 문서가 아니다. 슬래브는 자중과 적재하중을 받아 수 센티미터씩 처졌고, 콘크리트 구조물은 온도와 습도 변화에 의해 미세하게 변형된 상태였다.
3층을 더 올리려면, 지금 이 건물의 진짜 모습을 알아야 했다. 설계자가 필요한 것은 30년 전의 의도가 아니라 지금의 현실이었다.
포스코이앤씨는 3D 스캐닝으로 기존 건축물을 정밀 측정해 BIM으로 시뮬레이션하고, 최적의 철거 방안을 검토하고 정밀한 시공으로 안전성을 확보했다. 수직증축 리모델링에서 스캔 기반 역설계는 선택이 아닌 전제 조건이었다.
밀리미터를
설계한다
리모델링이 신축보다 어려운 이유 중 하나는 공간이다. 신축은 원하는 천장고로 층고를 설계할 수 있다. 리모델링은 기존 슬래브 사이의 공간을 쪼개서 쓴다. 거기에 배관, 전선, 덕트, 그리고 마감재가 들어간다. 남는 공간이 거주자의 머리 위 높이가 된다.
1992년에 지어진 아파트는 당시 기준으로도 천장고가 넉넉하지 않았다. 30년이 지난 슬래브는 자연 처짐으로 중앙부가 수 센티미터 낮아졌다. 이 상태에서 현대적인 설비 배관과 마감을 더하면 천장은 더 낮아진다. 최종 천장고는 설계 값이 아니라, 슬래브 처짐량을 반영한 실측값에서 역산해야 정확하다.
모든 세대를 스캔한 이유가 바로 여기 있다. 처짐은 세대마다, 층마다 다르게 나타난다. 한 세대를 측정해서 나머지에 똑같이 적용할 수 없다. 천장고 확보는 평균값의 싸움이 아니라, 개별 세대의 실측값을 기반으로 한 밀리미터 단위의 협상이다.
가려지기 전에
기록한다
리모델링이 완료되면 벽이 덮이고, 천장이 마감되고, 구조체는 영구히 보이지 않는 곳으로 사라진다. 준공 후 몇 년이 지나 "왜 이 세대 천장이 더 낮냐", "이 벽이 원래부터 이렇게 기울어져 있었냐"는 민원이 제기될 수 있다. 그 시점에는 이미 누구도 확인할 방법이 없다.
스캔 데이터는 이 문제에 대한 선제적 대응이다. 마감 공사가 들어가기 전, 각 세대의 구조 원 상태를 포인트 클라우드와 360° 파노라마 이미지로 기록해 둔다. 이는 분쟁이 발생했을 때 건설사와 조합원 모두에게 명확한 근거 자료가 된다.
특히 리모델링은 신축과 달리 기존 구조물의 개별 편차가 크다. 어떤 세대는 슬래브 처짐이 더 심했고, 어떤 벽체는 시공 당시부터 미세한 편심이 있었다. 이런 개별 이력을 공사 전에 기록해 두는 것은 투명한 사업 운영의 기초이기도 하다.
조닝·층·동·단지,
4단계 정합
298세대, 2개 동, 15개 층. 이 규모의 스캔 데이터를 하나의 좌표계로 통합하는 것은 단순 작업이 아니다. 스캔 파일 수천 개를 한꺼번에 열거나 정합하는 것은 기술적으로도, 물리적으로도 불가능에 가깝다.
AllBIM의 접근 방식은 계층적 정합이었다. 먼저 각 층을 세부 구역(조닝)으로 나누어 정합하고, 그 결과를 하나의 층으로 통합한다. 이렇게 완성된 층 데이터를 동 단위로 쌓고, 최종적으로 2개 동을 하나의 단지 좌표계로 병합한다. 조닝 → 층 → 동 → 단지의 4단계 피라미드 구조다.
각 단계에서 측량점을 기준으로 오차를 보정하며 정합하기 때문에, 전체 단지를 한 번에 처리하는 것보다 오히려 높은 정밀도를 확보할 수 있다.
2025년 3월,
역사가 완성됐다
2022년 1월 착공한 성지아파트 리모델링 사업은 38개월의 공사 끝에 2025년 3월 '잠실 더샵 루벤'으로 완공됐다. 지하 2층~지상 15층, 298세대였던 아파트는 지하 3층~지상 18층, 327세대로 탈바꿈했다. 새로 늘어난 29세대는 일반 분양을 완료했고, 주차 공간은 201대에서 398대로 두 배 가까이 확충됐다.
국내 처음으로 3개 층 수직증축이 공동주택에 적용되었다는 사실은 건설 업계 전반의 이정표가 됐다. 포스코이앤씨는 이 성과를 바탕으로 분당 무지개마을 4단지, 느티마을 3·4단지 등 수직증축 리모델링 시장을 이끌고 있다.
그리고 이 모든 것의 시작점에는, 레이저 스캐너가 성지아파트 각 세대의 문을 열고 들어갔던 2022년의 첫 스캔이 있었다.
이 프로젝트에서 확립된 아파트 전 세대 스캔 방법론은 이후 둔촌현대아파트 리모델링(498세대)으로 이어졌다. 동일한 클라이언트(포스코건설), 동일한 스캔 파트너(AllBIM)로 진행된 두 번째 프로젝트는 더 큰 규모에서 방법론을 정교화하는 과정이었다.
