연천 도로인프라 국가성능시험장 — AllBIM Technologies
K—ROAD
AllBIM Technologies · KICT  |  YEONCHEON, GYEONGGI  |  2023—24
3D Laser Scanning · Smart Construction Pilot

연천 도로인프라
국가성능시험장

K-Road Phase 2  ·  Yeoncheon-eup Oksan-ri, Gyeonggi-do  ·  692,000㎡
Client
한국건설기술연구원
KICT
Service
3D Laser Scanning
Scan-to-BIM
Scope
전기실 · 물탱크실
시험관리동 · 실내지반시험동
Year
2023—24
프로젝트 개요

연구소가 스스로
피실험자가 되다

한국건설기술연구원(KICT)은 국내 스마트건설 정책의 사실상 컨트롤타워다. BIM 의무화 제도를 주도하고, 3D 비전 기반 Scan-to-BIM 역설계 기술을 자체 R&D로 개발해온 기관이다.

이 연구원이 경기 연천군에 K-Road 2단계 시설을 신설하면서, 스마트건설 파일럿의 취지로 자체 시설에 3D스캐닝을 도입했다. 연구소 책상에서 만들어온 방법론을, 연구소 자신의 건물에서 직접 실험하는 구조다.

총 800억 원 규모, 69만여 ㎡ 부지에 조성되는 이 시설은 태풍·폭염 등 기후변화 대응 도로 신기술을 실제 규모로 검증하는 국내 최고 수준의 도로교통 실증 인프라다.

시공이 완료된 건물만 스캔하는 것이 아니었다. 공사가 진행 중인 시점에 들어가 각 단계의 공간 정보를 포인트클라우드로 기록했다.

사업 규모
K-Road 1~3단계
총 2,300억 원
2단계 구성
도로포장 성능평가 시설
지반구조물 성능평가 시설
스마트건설 시험시설
스캔 목적
시설 완공 후
디지털트윈 기반 유지보수
관리 테스트 파일럿
3D Scanning
All BIM Technologies
골조 완성 후 현장 전경
골조 완성 후 현장 전경
골조 완성 후 현장 내부
골조 완성 후 현장 내부
Scanning Context

시공 단계가 다른 세 건물,
각각 다른 데이터가 필요했다

전기실 · 물탱크실
외부 건축공사 완료
준공 직전 시점의 스캔은 설계 BIM 모델과 실제 시공 결과물 사이의 오차를 정량적으로 검증하는 데이터로 기능한다. 외벽 마감, 개구부 위치, 설비 경로 등 도면과 현실의 괴리를 수치로 확인할 수 있는 최초의 기록이다.
시험관리동
총 5층 외부 건축공사 완료
이 프로젝트에서 가장 풍부한 스캔 데이터가 생성된 건물이다. 5개 층에 걸친 다층 연구시설의 층간 구조물 연속성, 코어 위치 정밀도, 외피 기하 정보를 포인트클라우드로 전면 취득했다. 단면 부재 분류와 벽체 편차 인덱스는 이 건물의 데이터에서 추출된 결과물이다.
실내지반시험동
기초 및 지하1층부 건축공사 진행 중
지상부 골조와 함께 포인트클라우드를 취득한 이 시점은, 건물 생애주기에서 지금만 존재하는 기하 정보가 지상에 노출되어 있는 단계다. 지하 구조물은 완공과 함께 영구적으로 매설된다. 그 전에 기록된 구조 치수와 위치 데이터는, 이 시험동에서 진행될 지반 실험의 기준점이자 시설 생애주기 관리의 가장 이른 레이어가 된다.
시험관리동 4층 평면 뷰 — 스캔 스테이션 위치 표기
시험관리동 4F — 스캔 스테이션 배치 계획 / Scan Station Layout
각 스테이션은 인접 스테이션과의 오버랩 영역을 확보하여 레지스트레이션 오차를 최소화한다. 포인트클라우드 취득 후 ICP 알고리즘 기반 정합으로 전층 단일 좌표계를 구성한다.
Reverse Engineering Insight

스캔 데이터가 보여준 것 —
부재 분류에서 시공 편차까지

포인트클라우드를 단순한 형상 기록으로 취급하지 않았다. 취득된 데이터를 BIM 역설계 프로세스에 투입해 두 가지 층위의 정보를 추출했다.

첫째, 단면 부재 분류. 구조 슬래브, 보, 벽체, 기둥을 각각의 BIM 객체로 분리하고 부재별 실측 치수를 추출했다. 도면의 설계값이 아닌, 실제로 시공된 치수다.

둘째, 벽체 편차 인덱스. 스캔 기반 벽체 면 형상을 설계 기준 평면과 비교해 편차를 색상 인덱스로 시각화했다. 수직도, 국부 변형, 마감면 굴곡을 공간 전체에서 한눈에 확인할 수 있는 데이터다.

Key Insight

이 편차 데이터는 단순한 품질 검사가 아니다. 시설이 운영되는 동안 정기 스캔을 통해 동일한 편차 지도를 재생성할 때, 두 시점 사이의 변화량이 곧 구조물 노후화의 지표가 된다. 완공 시점의 스캔이 기준값이 되어, 이후 모든 유지보수 판단의 근거로 기능하는 방식이다.

단면 일부 부재별 구분
단면 — 부재별 분류 / Section Member Classification
부분 단면 벽체 편차 인덱스
벽체 편차 인덱스 / Wall Deviation Index
Digital Twin Perspective

시공 기록에서
시설 운영 데이터로

KICT는 2023년, 3D 포인트클라우드로부터 BIM 객체를 자동 생성하는 Scan-to-BIM 역설계 기술을 자체 개발했다. 기존 수작업 대비 역설계 생산성 23.7배 향상, 모델링 정보량 110% 이상 증가 성과를 국제 학술지에 발표했으며, 시설 유지보수·운영 관리와 디지털트윈 기반 공간정보 서비스를 주요 적용 분야로 명시했다.

AllBIM의 스캐닝 용역은 그 파이프라인의 입력 데이터를 생성하는 작업이다. 시공 중 취득된 포인트클라우드가 Scan-to-BIM 프로세스를 거쳐 유지보수 BIM 모델이 되고, 이후 시설관리 디지털트윈의 기반이 되는 경로다.

Smart Construction Pilot

스마트건설 파일럿은 기술 시연이 아니다. 연구원이 자체 시설에서 수행하는 이 실험은, 준공 이후 수십 년에 걸친 시설 운영 과정에서 데이터가 어떻게 축적되고 활용될 수 있는지를 실제로 검증하는 과정이다. K-Road가 도로 신기술을 실규모로 검증하듯이, 이 건물들은 스마트건설 방법론을 실규모로 검증하는 테스트베드가 됐다.

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