BIM LOD

왜 배우는가: BIM LOD는 설계·시공·유지관리 단계에서 모델 정보의 세부 수준과 신뢰성을 정의하는 기준이어서, 발주자와 설계사·시공사가 납품 범위를 합의할 때 바로 쓰인다. 도로 분야 BIM 성과품 기준에서도 단계별 LOD를 규정하는 것이 핵심이라 기술사 시험에 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제133회 1교시 6번, 제128회 1교시 7번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄에 쓸 정의(BIM LOD는 BIM 모델 요소가 프로젝트 단계별로 갖추어야 할 기하 정보(형상·크기)와 속성 정보의 세부 수준과 신뢰도를 정의한 기준이다.)

핵심 키워드

• 세부 수준(Level of Detail, LOD)
• 개발 수준(Level of Development, LOD)
• 데이터 표현수준
• 기하 정보와 속성 정보
• 성숙도 수준
• BIM 성과품
• 납품 기준

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 BIM 모델이 얼마나 자세하고 얼마나 믿을 수 있는지를 등급으로 나눈 약속이다. 같은 벽이라도 설계 초기에는 위치와 대략의 두께만 있고, 시공 직전에는 재료·규격·제작 정보까지 들어간다. LOD는 이 차이를 이름과 번호로 나눠 발주자와 수행자가 같은 기준으로 말하게 한다.

정식 정의는 다음과 같다. 세부 수준(Level of Detail, LOD) 은 BIM 모델 요소의 그래픽·기하학적 세부 정도를 나타내는 개념이다. 원래 게임 산업에서 시점과의 거리에 따라 메시 복잡도를 줄이려고 빌려온 말이다.

개발 수준(Level of Development, LOD) 은 모델 요소에 담긴 정보의 신뢰성과 완전성을 프로젝트 마일스톤별로 명시하는 개념이다. 국내 도로·건축 BIM 지침에서 말하는 LOD는 대체로 이 의미로 쓰인다.

데이터 표현수준 은 도로 BIM 성과품에서 각 요소의 형상과 속성을 어느 정도까지 표현하는지를 단계로 정한 것이다. 기하 정보는 형상, 위치, 치수, 재료처럼 측정 가능한 값이다. 속성 정보는 분류 번호, 제조사, 설치 일자처럼 형상에 붙는 데이터다.

성숙도 수준 은 BIM 활용 능력이나 모델 완성도를 단계로 나눈 것이다. 개별 요소의 LOD와 구별해서 써야 한다. 성숙도는 조직·프로젝트 전체의 수준이고, LOD는 요소 단위의 수준이다.

LOD를 답안에 쓸 때는 두 가지를 먼저 밝힌다. 첫째, 세부 수준(형상)과 개발 수준(신뢰성)은 서로 다른 축이다. 둘째, 더 세부적인 기하가 더 가치 있는 모델을 뜻하지는 않는다. 가치는 기하에 구조화된 데이터를 연결할 때 생긴다.

3. 등장 배경과 필요성

2D 도면 시대에는 도면마다 표현 수준이 달라도 큰 문제가 없었다. 발주자가 도면을 읽고 해석하는 방식이 익숙했기 때문이다. BIM에서는 한 모델이 설계, 물량 산출, 공정, 간섭 검토, 유지관리에 함께 쓰인다. 그래서 모델이 어디까지 완성되어야 하는지 기준이 필요해졌다.

기준이 없으면 분쟁이 생긴다. 같은 모델을 두고 설계사는 완성이라 하고 시공사는 정보가 부족하다고 하는 일이 반복된다. LOD는 완료의 일관된 정의를 세워 이런 분쟁 가능성을 줄인다.

국제적으로도 LOD라는 이름의 기준이 여러 가지 나와 있다. 세부 수준(Level of Detail), 개발 수준(Level of Development), 정보 요구 수준(Level of Information Need) 등이 대표적이다. 이름은 비슷하지만 정의와 단계 구성에 차이가 있어 문서마다 뜻을 확인해야 한다. 이 차이를 학계에서도 비판적으로 검토하고 있다.

도로 분야는 이 필요성이 더 컸다. 수량 산출, 설계예산서 작성, 공정 관리, 간섭 검토에 BIM을 쓰려 해도 적절한 지침이 없어 적용이 어려웠다. 이 때문에 도로 BIM 성과품 납품 체계를 만들면서 성과품 목록, 납품 파일 형식, 제작 도구, 납품 방법을 표준화할 필요가 생겼다. 분석 결과 납품 파일 형식과 납품 방법은 비교적 공통화가 쉬웠고, 성과품 목록과 제작 도구는 활용 용도에 따라 달라 표준화에 많은 노력이 필요했다.

또 당분간 BIM 성과품이 2D 성과품을 완전히 대체하기 어려워 두 가지를 병행해 납품받는 방식이 현실적이라는 판단도 있었다. 이런 배경 때문에 LOD는 설계 단계별 납품 기준과 함께 설명해야 답안이 실무와 맞는다.

4. 구성요소·원리·절차

LOD는 모델 요소 하나가 담는 정보의 상세 수준과 신뢰 수준을 단계로 나눈 기준이다. 기하 정보와 비기하 정보가 함께 정의되어야 단계가 성립한다. 기하 정보는 형상, 크기, 위치, 방향을 말하고, 비기하 정보는 재질, 성능, 제품 번호, 분류 번호 같은 속성을 말한다.

LOD 구성요소는 다음 표와 같다.

표의 세 요소는 따로 판단하지 않고 한 요소 안에서 함께 본다. 예를 들어 교각 한 개의 LOD는 형상 정밀도, 재료 속성, 시공 확정 여부를 한꺼번에 따진다.

LOD는 모델 요소의 상세 수준과 정보 신뢰도를 단계로 정의한 기준이다.

원리는 세 가지다. 첫째는 누적성이다. 상위 단계는 하위 단계의 정보를 모두 포함한다. 둘째는 목적 기반이다. 물량 산출, 간섭 검토, 시공 계획, 유지관리 중 무엇에 쓰는지에 따라 필요한 LOD가 달라진다. 셋째는 요소별 차등이다. 한 모델 안에서도 구조 부재와 마감 부재에 서로 다른 LOD를 줄 수 있다.

LOD는 LOD 100~500 다섯 단계로 나뉜다. 단계 정의는 기준마다 조금씩 다르지만 큰 흐름은 같다. LOD 100은 개념 설계의 매스와 위치를, LOD 200은 대략의 크기와 형상을, LOD 300은 설계 확정 수준의 정확한 형상과 위치를 뜻한다. LOD 400은 제작과 설치에 쓰는 상세 정보를, LOD 500은 준공 후 실제 시공 결과와 유지관리 정보를 뜻한다.

LOD와 함께 LOI(Level of Information, 정보 요구 수준)라는 개념이 쓰인다. LOD가 형상과 속성의 상세도라면 LOI는 발주자가 요구하는 정보의 범위다. 답안에서는 두 개념을 구분해 쓴다.

LOD 작성 절차를 도식으로 보면 다음과 같다.

작성 절차는 다음과 같다.

• 활용 목적을 정한다. 물량 산출, 간섭 검토, 유지관리 중 무엇에 쓸지 먼저 적는다.
• 단계별 LOD를 정한다. 설계, 시공, 준공 같은 마일스톤마다 목표 LOD를 둔다.
• 요소별 요구 정보를 정한다. 부재 종류마다 기하 항목과 속성 항목을 나열한다.
• 모델을 작성한다. 정한 LOD에 맞게 객체를 모델링하고 속성을 입력한다.
• 품질을 검토한다. 누락 속성과 간섭을 확인하고 기준과 비교한다.
• 성과품으로 납품한다. 모델 파일과 속성 목록을 함께 넘긴다.

LOD를 필요 이상으로 높이면 모델링 비용과 갱신 부담이 커진다. 목적에 필요한 단계까지만 정하는 것이 원칙이다.

5. 관련 법령·기준·표준

LOD를 직접 다루는 국내 기준은 건설 분야 BIM 지침과 고속도로 등 도로 분야의 BIM 설계성과품 기준이다. 법률에서 LOD 단계를 직접 정하기보다는 발주 지침이 실무 기준 역할을 한다. 기준마다 적용 범위와 단계 정의가 다르므로 답안에는 기준의 이름과 개념을 먼저 쓴다.

위 표의 기준은 서로 다른 목적으로 만들어졌다. 지침은 전체 틀을, 성과품 기준은 납품물의 요구 수준을 정한다. 국제 명세는 단계 정의의 출발점으로 자주 인용된다.

성숙도 수준과 LOD는 구분해야 한다. 성숙도 수준은 BIM 활용 역량과 프로세스의 단계를 가리키고, LOD는 개별 모델 데이터의 상세도를 가리킨다. 두 개념을 섞어 쓰면 채점에서 감점된다.

LOD 명칭도 기준에 따라 다르게 쓰인다. Level of Detail, Level of Development, Level of Definition, Level of Information Need가 유사한 이름으로 혼용된다. 답안에서는 Level of Development 기준인지 먼저 밝히고 단계 정의를 쓴다.

기준은 개정이 잦으므로 답안에 쓰는 수치와 적용 시점은 최신 공고본을 따른다. 기하 정밀도의 세부 허용값이나 정보 항목 목록은 기준별 부록에 따로 정해지므로, 답안에서는 단계의 의미와 적용 목적을 우선 쓴다.

6. 유형과 비교

LOD 개념은 정의 주체와 목적에 따라 여러 갈래로 나뉜다. 가장 흔히 비교되는 것은 개발 수준(Level of Development), 세부 수준(Level of Detail), 정의 수준(Level of Definition), 정보 요구 수준(Level of Information Need) 이다. 실무 계약에서는 개발 수준 체계가 가장 널리 쓰인다.