건설 프로젝트가 복잡화 및 대형화됨에 따라 비용절감 및 성능향상을 도모하는 Value Engineering(이하 VE) 기법의 활용도가 점차적으로 증가하고 있다. 국내에서는 VE의 활성화를 촉진하기 위해 2000년대부터 건설프로젝트에서 필수적으로 500억 이상의 주요공사에 ‘설계의 경제성 등 검토’(설계VE)가 의무화되었다. 그리고 2006년부터는 설계VE 대상 공사 범위를 100억 이상으로 확대되어 시행하고 있다.
VE는 최소 생애주기비용(Life Cycle Cost, 이하 LCC)으로 최상의 가치를 달성하기 위해, 시설물의 기능분석을 통한 설계대체안을 창출하는 노력으로서, 여러 전문분야의 협력을 통하여 수행되는 체계적인 프로세스라고 정의할 수 있다. VE프로세스에서 중간보고회와 최종보고회는 VE팀이 발주자 측 의사결정자와 원설계팀들과 함께 VE 대안 적용가능성을 검토하여 최종VE제안 채택여부를 결정하는 과정으로서 매우 중요하다고 볼 수 있다. 이런 과정들을 거쳐 발주자를 비롯한 의사결정자들이 VE 대안 적용가능성을 어떻게 검토하느냐에 따라 VE업무의 최종성과에 큰 영향을 미치게 된다.
이처럼 중요한 과정임에도 불구하고, 대안의 선정 및 채택 가능성을 검토할 때 도면정보 및 자재재질정보 파악, 간섭사항 확인 등에 어려움이 있다. 그리고, 발주자의 이해도 부족, VE대상과 대안 간의 연속성 미흡, 대안 주변과의 조화 고려 미흡 등의 원인으로 VE 참여주체들 간의 의사소통과 정보전달이 부족하다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 VE참여주체들 간의 대안 관련 정보를 효과적으로 교환하면서 VE 대안 적용가능성을 적절하게 검토할 수 있는 개선방안이 필요하다.
한편 4차 산업혁명 시대를 맞아서 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation)이 중요해짐에 따라, 건설업에서도 BIM과 VR 등 ICT 관련 기술들의 도입추세가 확대되고 있다. BIM은 건설사업 전 생애주기 단계의 정보를 모델링하는 것으로 간접체크, 물량산출, 공사비산정, 3D시각화 등을 핵심적으로 다뤄 건축물정보를 효율적으로 활용하는 데에 효과가 있다. 하지만 현재 BIM 3D모델을 일반 프로젝터와 컴퓨터 모니터로 활용하는 시각화방법은 단순 3D 시각화 수준으로서, 실제사람이 느끼는 거리감과 공간감 등과 같은 Scale감에 대한 이해도가 떨어지고 몰입도가 부족하다. 이를 해결하기 위해서는 단순 3D 시각화를 벗어나, 물리인식과 같은 다양한 기능과 표현을 통해, 검토자로 하여금 다양한 각도에서 BIM의 건물정보에 대하여 보다 현실감이 있게 시뮬레이션을 구현해볼 수 있게 해주는 VR기술이 요구된다. 이와 같이 VE 수행과정에서 참여주체들 간의 정보교환과 의사소통을 충분하게 진행하기 위해서는 BIM과 VR기술의 활용이 필요하다.
따라서 본 연구에서는 적절한 VE 대안 검토를 위하여 BIM기반 VR을 이용한 VE 대안 적용가능성 검토 개선방안을 제안하였다.
본 연구의 주요 내용을 요약하면 다음과 같다.
첫째, VE와 VR의 전반적인 개념을 고찰하였고, 관련 선행연구 및 문헌에 대한 고찰을 통해 VE 연구동향을 파악하고 BIM기반 VR의 필요성을 확인하였다.
둘째, 건설분야 VR 적용현황을 파악하고, VE 불채택 제안의 사유분석과 선행연구를 통해 VE 대안 적용가능성 검토의 문제점을 도출하였다.
셋째, 앞서 도출된 VE 대안 적용가능성 검토의 문제점을 개선하기 위해, 중간보고회와 최종보고회에서 VE참여주체들이 VE 대안을 심도 있게 논의할 수 있도록 BIM기반 VR의 활용을 기반으로 개선방향을 설정하였다.
넷째, 설정된 개선방향을 토대로, 중간보고회 개최시점 변경, VR 모듈 개발, VE실무 적용을 중심으로 하는 개선방안 적용 프로세스를 제시하였고, 적절한 VE 대안 검토를 할 수 있도록 BIM기반 VR을 이용한 VE 대안 적용가능성 검토 개선방안을 제안하였다.
다섯째, 사례적용과 전문가 면담을 통해 본 연구에서 제안한 VE 대안 적용가능성 검토 개선방안의 타당성과 실용성을 검증하였다.
본 연구에서는 BIM기반 VR 모듈을 활용하여 중간보고회와 최종보고회에서 VE참여주체들 간의 대안 관련 정보교환과 의사소통을 원활하게 수행하도록 지원하는 개선방안을 제안하였다. 이를 적용하여 발주자에게 VE 기존안 및 개선안의 차이점과 특성을 명확하게 판단할 수 있게 하여, VE 최종성과를 보다 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
한편, 본 연구에서는 VE프로세스에 최초로 BIM기반 VR 모듈을 적용하였으나, 현재 실무에서는 BIM과 VR 관련 전문가 및 기술자가 부족하므로 관련 기술자와 전문가 양성이 필요할 것이다. 또한, 본 연구에서는 하나의 특정 VE프로젝트 중 6개 대안에만 사례적용을 실시하였는데, 향후 다양한 VE프로젝트의 VE워크숍에서 다수의 VE대안에 대한 사례적용과 검증을 통해 BIM기반 VR을 적용하는 방안의 실용성을 더욱 높일 필요가 있다.

As construction projects become more complex and larger, the use of Value Engineering(VE) techniques to reduce costs and improve performance is gradually increasing. In Korea, in order to promote the revitalization of VE, Design VE was mandatory for major construction projects worth more than 50 billion won since the 2000s. Since 2006, the scope of the construction for Design VE has been expanded to more than 10 billion won.
VE is an effort to create design alternatives through functional analysis of a facility to achieve the best value with the minimum Life Cycle Cost (LCC), which can be defined as a systematic process performed through cooperation in various specialized fields. In the VE process, interim and final report meetings can be considered very important as the VE team reviews the applicability of the VE alternative with the original design team and the client’s decision maker to adopt the final VE proposal. Through these processes, how decision makers, including clients, review the applicability of VE alternatives, will have a significant impact on the final performance of the VE task.
Despite this important process, there are difficulties in identifying drawing information, information on quality of the material and checking interference when reviewing the possibility of selecting and adopting alternatives. In addition, lack of understanding of the client, lack of continuity between the VE target and the alternative, and lack of consideration of harmonization with the alternative surroundings are the causes for insufficient communication and information delivery problem among the VE participants. To improve these problems, improvements are needed to effectively exchange alternative-related information among VE participants, while properly examining the applicability of VE alternatives.
Meanwhile, as digital transformation has become important in the era of the fourth industrial revolution, the trend of introduction of ICT-related technologies such as BIM and VR is also expanding in the construction industry. However, the current method of visualization using BIM 3D models as general projectors and computer monitors is at simple 3D visualization level, which lacks understanding and immersion of scale, such as actual distance and spatiality felt by people. To solve this problem, VR technologies are required that allow reviewers to implement more realistic simulations about building information in BIM from various angles through various functions and representations, such as physical recognition, away from simple 3D visualization. As such, the use of BIM and VR technologies is necessary to ensure sufficient information exchange and communication between participating entities in the VE performance process.
Therefore, this study proposed improvement measures to the VE Alternative Applicability Review using BIM-based VR to review appropriate VE alternatives.
The main points of this study are summarized as follows:
Firstly, the overall concepts of VE and VR were considered, and the related prior research and literature were reviewed to identify the trends of VE research and confirm the need for BIM-based VR.
Secondly, the current status of VR applications in construction and other areas was identified, and problems in reviewing the applicability of VE alternatives were derived through analysis of reasons and prior research of unchosen VE proposals.
Thirdly, to improve the problems of reviewing the applicability of previously derived VE alternatives, improvement measures based on the use of BIM-based VR was established so that VE participants could discuss VE alternatives in depth at interim and final reports.
Fourthly, based on the improvements established, the process of applying improvement plan focusing on changing the timing of the interim report meeting, developing VR modules, and applying VE practice was presented, and improvement measures to the VE Alternative Applicability Review using BIM-based VR was proposed so that appropriate VE alternatives can be reviewed.
Fifthly, case applications and expert interviews validated the feasibility and practicality of the VE Alternative Applicability Review improvement measures proposed in this study.
In this study, we proposed improvement measures to facilitate alternative-related information exchange and communication among VE participants at interim and final reporting meetings using BIM-based VR modules. It is expected that this will enable the client to clearly determine the differences and characteristics of the VE existing proposals and improvements, thereby further improving the VE final performance.
On the other hand, this study applied the BIM-based VR modules for the first time to the VE process, but the current practice lacks BIM and VR-related experts and technicians, which will require training of relevant technicians and experts. In addition, this study only applied cases to six of one particular VE project, which needs to further enhance the practicality of applying BIM-based VR through case application and validation of multiple VE alternatives in future VE workshops of various VE projects.