Scan to BIM(스캔투빔)
완벽 가이드

BIM(Building Information Modeling)은 벽·기둥·보·창호·배관을 크기, 종류, 재료 정보를 가진 3D 객체로 쌓은 건물 모델입니다. 선으로 그린 도면과 달리 어디를 잘라도 평면·단면이 나오고, 수량과 간섭을 모델에서 바로 확인합니다.

도면이 없거나 실제와 달라진 시설은 설계를 시작할 기준이 없습니다. 스캔은 지금의 형상을 밀리미터 단위로 기록하고, 모델링은 그 점 위에 부재를 맞춰 세워 리모델링 설계, 설비 교체, 시공 검토, 기록 보존의 출발점을 만듭니다.

역설계(Reverse Engineering)는 실물에서 설계 정보를 거꾸로 얻는 일 전체를 말합니다. 같은 말이 제조와 건설에서 다른 일을 가리키기 때문에, 발주 전에 어느 쪽인지 먼저 구분하는 것이 좋습니다.

스캔 계획부터 납품까지 일곱 단계입니다. 단계마다 무엇을 하고, 무엇을 남기는지 적었습니다.

"정밀도 ±1mm"라는 말은 대개 스캐너가 거리 하나를 재는 오차입니다. 납품 모델의 정확도는 그 위에 점의 3D 위치 오차, 스캔 사이 정합 오차, 모델과 점군의 편차가 차례로 쌓여 정해집니다. 발주 문서에는 네 가지를 구분해 적는 것이 좋습니다.

점을 촘촘히 찍을수록 시간이 늘어납니다. 대상에서 가장 작은 형상의 폭을 보고, 점 간격을 그 폭의 절반 이하로 정합니다. 얇은 배관이나 5cm 미만 디테일은 점 간격이 벌어지면 레이저가 빠져나가 데이터에서 사라집니다.

대상별로 실제 쓴 밀도: 철골·배관은 플랜지 두께(10mm 안팎)를 보고 5mm, 석조 면과 줄눈은 5~10mm, 얕은 부조 선각(폭 5~20mm)은 여러 스캔을 융합해 실효 1.5~2mm로 잡았습니다.

LOD는 모델에 무엇을 얼마나 자세히 담는지 정한 단계입니다. 단계가 올라갈수록 작업 시간이 늘어나므로, 쓰임에 맞는 단계를 고르고 구간별로 다르게 정하는 것이 효율적입니다.

올빔 기본 범위는 구조체와 건축 부재의 기본 형상, 창호는 개구부 기준입니다. 요청에 따라 LOD 400, 설비(MEP) 모델링, 발주처 자체 LOD 정의서와 속성·명명 규칙에 맞춥니다. 발주처 정의서가 있으면 견적 전에 받아 그 기준으로 범위를 적습니다.

같은 세빛섬 홀을 두 방식으로 만들어 원본 점에 대 보았습니다. 천장 범위에서 점이 모델 면 2cm 안에 든 비율은 메시 99%, 점군에서 단면을 뽑아 이은 BIM 98%로 비슷했고, 작업 시간은 메시 9시간 26분, BIM 3시간 3분이었습니다. 그래서 건축은 편집할 수 있는 BIM으로, 조각·부조·석조 장식은 메시로 만들어 BIM에 넣습니다.

면적만으로는 정해지지 않습니다. 같은 넓이라도 방이 잘게 나뉘고 설비가 빽빽하면 스테이션이 몇 배로 늘고, 모델에 담을 범위에 따라 모델링 시간이 크게 달라집니다.

설비가 빽빽한 식품 공장(494평)은 122 스테이션, 약 4평에 한 자리가 필요했습니다. 냉동기 한 대(18평 범위)는 장비를 사방에서 감싸느라 40 스테이션을 세웠습니다. 개방된 사무 공간이나 대공간은 한 자리가 맡는 면적이 훨씬 넓습니다. 그래서 설비 건은 평당 단가가 아니라 스테이션 수와 작업 일수로 견적합니다.

일정이 빠듯한 건도 맞춥니다. 세빛섬 컨벤션홀 돔은 8월 25일 스캔하고 8월 28일 메시·모델·도면을 납품했습니다. 큰 시설은 작은 시범 구간을 먼저 해서 실측 시간으로 전체 일정을 정하는 방법을 권합니다.

발주처가 받은 모델을 믿고 설계를 시작하려면, 정확도를 말이 아니라 자료로 받아야 합니다. 올빔은 아래 항목을 결과보고서에 담습니다. 다른 업체에 맡길 때도 이 목록으로 요구 사항을 적으면 됩니다.

스캐너 안에서는 45도 미러가 빠르게 돌며 레이저를 위아래로 뿌리고, 본체는 수평으로 천천히 돕니다. 미러가 위아래를 모두 맡으므로 본체는 180도만 돌아도 주변 전체가 기록됩니다. 돌아온 빛의 파형이 얼마나 어긋났는지(위상 차이)로 거리를 계산하는 방식을 위상차 방식이라고 하며, 실내와 설비처럼 촘촘하고 정밀해야 하는 현장에 맞습니다. 넓은 외부는 빛이 다녀온 시간을 재는 TOF 방식 장비를 씁니다.

사각지대. 장비 바로 아래(45~60도 이내)는 구조상 측정하지 못합니다. 이웃 스테이션이 서로의 발밑을 채우도록 자리를 잡습니다.

컬러 스캔. 컬러를 켜면 장비가 두 바퀴 돕니다. 첫 바퀴는 레이저로 점을, 둘째 바퀴는 카메라로 사진을 찍어 점마다 색을 입힙니다. 색이 필요 없는 작업은 흑백으로 현장 시간을 줄입니다.