4차 산업혁명의 대표적 기술로 손꼽히는 인공지능은 건축설계 분야에도 변화를 가져오고 있다. 이러한 툴을 활용해 건축사들은 단순 반복적인 작업에서 벗어나 보다 창조적인 업무에 집중할 수 있게 된다. ㈜지오랩은 도면에 대한 높은 이해도를 토대로 다양한 도면을 제시하는 AI SMART ARCHITECT를 선보이며 설계 품질 및 효율 향상을 이끌어가고 있다.

 

건축설계 대안을 직접 제안하며 설계 품질 향상을 이끄는 AI SMART ARCHITECT

1990년대 CAD 도입 이후 이를 중심으로 발전해온 건축설계 분야는 2000년대 후반 BIM(Building Information Modeling) 등장으로 변곡점을 맞이했다. BIM은 컴퓨터상에 현실과 똑같이 구현한 건축물의 모델을 활용하는 방법이다. 서지효 대표는 BIM은 아주 효율적인 프로세스이지만, 여전히 모델링 등에 부가적인 시간 투자가 필요하기에 BIM 때문에 업무량이 늘어났다고 호소하는 건축사들이 있을 정도라 지적했다. 인공지능 기반 건축설계 전문기업 ㈜지오랩은 인공지능을 활용해 건축사의 업무강도를 낮추어 건축사 본연의 의무인 설계 품질을 향상시키는 것을 목표로 설립되었다.

“단순 반복 업무만 자동화하기보다 사람의 창의성을 일부라도 재현해 대안을 제시하며 건축사를 보조해줄 수 있는 솔루션을 제시하고자 했습니다. 예를 들어, 사람이 3개의 대안을 만들기보다 인공지능이 만든 3000개의 대안을 검토하는 것이 설계 품질 향상에 더욱 효율적일 것이라는 판단에서죠. AI SMART ARCHITECT는 건축사에게 실질적 도움을 줄 수 있는 아주 똑똑한 보조입니다.”

인간 고유의 종합적·창의적 사고능력을 요구하는 건축설계를 자동화하기에는 여러 어려움이 따른다. 복합적인 지식과 경험 모두가 필요하기에 단순히 몇 가지 규칙이나 기준을 제시하는 것만으로 건축도면을 설명하고 표현하기에는 역부족이다. 이에 서 대표는 인공지능이라는 카드를 빼들었다. 데이터를 바탕으로 여러 가지 조건과 전략을 검토하고, 최적화하는 과정을 통해 다양한 디자인 대안을 생성·검토하는 작업이 가능하리라 내다본 그다. 인공지능 기반 건축설계 지원기술인 AI SMART ARCHITECT는 스마트시티 건설 인프라 구축의 핵심기술로 주목받고 있다.

“창의성은 무에서 유를 창조하는 작업인 동시에 많은 아이디어를 결합해 재생산한 결과라 말할 수 있습니다. 마가렛 보든은 이를 ‘조합적 창의성(combinational creativity)’이라 표현했죠. 인공지능이 수많은 도면 속에서 각각의 요소와 구성원리를 학습하고, 다른 대안을 제시할 수 있는지 실험한 결과 90%의 정확도로 도면을 이해함을 확인했습니다. AI SMART ARCHITECT는 이러한 이해도를 기반으로 다른 형태의 평면도를 제안하죠.”

지오랩은 AI SMART ARCHITECT가 더욱 다양한 대안을 제시할 수 있도록 기술고도화를 이어가고 있다. 인공지능이 제안하는 대안의 품질 및 완성도를 높일 수 있는 방법을 지속적으로 연구 중이라는 설명이다.

 

건설 분야에 부는 변화의 바람…정량화된 데이터 세트 구축·가공으로 기술고도화 이어가야

국내 인공지능 건축기술은 다양한 분야에서 발전을 거듭해왔다. GS건설이나 현대건설, 삼성물산 등 건설사의 공사 현장에는 이미 AI기술이 안전계획이나 재해예측 등에 활용되고 있다. 특히 삼성물산은 일상 공간에 인공지능 기술을 접목시켜 ‘래미안 인공지능’이라는 이름의 새로운 라이프스타일을 제시하기도 했다. 국토교통부 또한 지난해부터 건축설계 효율 향상을 위한 인공지능 기반 건축설계 자동화 기술 개발에 대한 연구를 수행 중이다. 건축업계 내 인공지능 기술력의 발전 속도가 건설 분야보다 더디다고 알려진 설계 분야에서도 관련 스타트업의 기술이 프로젝트에 적용되는 등 아파트를 비롯한 다세대 주택에의 실제 활용 사례가 속속 등장한다. 서지효 대표는 다세대주택 외에도 개개인의 취향을 담은 단독주택이나 공익을 위한 공공건축물 등 다양한 용도의 건축물을 설계할 수 있는 수준으로 발전하고 있다고 설명했다.

“인공지능 건축기술이 더욱 발전하기 위해서는 이에 관한 데이터 구축이 필수적입니다. 인공지능 딥러닝에 필요한 데이터의 양에 비해 실제 활용 가능한 데이터의 양은 턱없이 부족한 실정입니다. 다방면에서의 연구가 수행되고 있지만, 여전히 만족스럽지 않은 수준에 그치고 있습니다.”

서 대표는 타 분야에 비해 건축설계 분야 내 인공지능 기술의 발전이 더딘 이유 중 하나가 바로 딥러닝의 필수 요소인 정량화된 데이터 세트 구축이 미흡한 점이라 지적했다. 현재 건축설계 데이터들은 도면, 이미지, 텍스트 등 다양한 형태로 혼재되어 있으며, 이를 인공지능에 적용하기 위한 데이터 가공이 이루어지지 않은 상태다. 인공지능으로 학습이 가능한 형태로의 변환 외에도 대량의 데이터 구축 방안에 대한 고민도 필요하다. 서 대표는 건축설계의 특성상 건축저작물의 저작권과도 연관되어 있기에 관련 데이터 세트 구축을 위해 해결해야 할 부분이 많다고 설명했다. ㈜지오랩은 현재 ‘딥러닝 기반 건축도면 자동생성 기술 개발’이라는 연구주제로 중소벤처기업부의 창업성장기술개발사업 디딤돌 R&D를 수행 중이다. 나아가 그간 사람이 직접 점검하고 확인해야 했던 업무들을 이미지 딥러닝 기술로 대체할 수 있도록 하는 부분에의 기술 개발을 이어갈 계획이다. 서 대표는 구조물 안전진단이나 소방시설물 점검 등 안전에 관한 산업 분야에 무게를 싣고 있다고 전했다.

 

꾸준한 정부창업지원 선정…우수유망기업으로 주목받는 ㈜지오랩, 즐거운 일터로 만들어갈 것

“현재 정부에서 초기 창업자들을 위한 다양한 지원 프로그램을 운영하고 있습니다. 저 또한 이러한 지원사업의 도움을 받았고, 창업초기에는 중기부 산하의 여성기업종합지원센터에 입주해 사업을 꾸렸죠. 막막하던 시절 센터로부터 여러 지원을 받아 성장할 수 있었습니다.”

대학에서 건축학을 전공한 이후 석·박사 과정을 밟으며 10년 이상 학업에 매진해온 서지효 대표는 그간 연구해 온 내용으로 신청한 주제가 2019년 중소벤처기업부의 예비창업패키지에 선정되면서 사업가의 길로 들어서게 되었다. 서 대표는 사업에는 문외한이었지만, 자신의 연구가 세상으로 나가 건축설계 산업에 도움이 되기 위한 방안을 끊임없이 고민해 왔으며, 그 결과 지오랩이 설립되었다고 설명했다. 법인 설립 후 지속된 건축설계 분야와 인공지능 이미지처리 분야, 인공지능 데이터 구축 분야 등에 관한 연구들은 초기창업패키지에 연이어 선정되는 쾌거로 이어졌다. 지난해에는 여성기업종합지원센터 대구센터가 선정한 우수기업에 이름을 올렸다.

“제가 창업을 결심한 데에는 지도교수님의 영향도 컸어요. 저희 교수님께서는 BIM, 스마트시티, 인공지능에 이르기까지 건축설계 분야의 디지털 기술에 대해 연구하시는 분이셨고, 우리나라 건축설계 산업의 실제적인 발전을 위해서는 이러한 기술들이 연구에만 그칠 것이 아니라, 실용화·상용화되는 것이 무엇보다 중요하다고 하셨습니다.”

서 대표는 학생연구원 시절 ‘건축 안전 품질 확보를 위한 BIM 설계 최적화 기법 및 설계성능 검증기술 개발’, ‘개방형 BIM 기반의 건축설계 적법성 평가 자동화 기술 및 응용기술 개발’, ‘신스마트시티 구현을 위한 소셜 빅데이터 기반 인공지능 건축/도시계획 최적화 기술 개발’ 등 연구개발과제에 참여하며 경험을 쌓아왔다. 그 과정에서 만난 훌륭한 교수들과 전문가, 실무진 등과의 협업은 그가 지오랩을 이끄는 데도 큰 자양분이 되었다. 서 대표는 자신과 함께해 온 후배와 직원들에 대한 고마움을 표현하기도 했다. 그는 이들의 도움으로 자신과 지오랩이 성장하고 있다고 말하며, 자신을 믿고 따라주는 그들이 마치 든든한 산을 곁에 둔 듯 믿음직스럽다고 말했다. 향후 선택과 집중에 충실하며 신중하지만 때로는 과감하게 결정 내리고, 이를 저돌적으로 추진해가는 리더가 될 것이라는 다짐이 이어졌다.

“아직은 작은 회사이지만 구성원들이 즐겁게 일할 수 있는 곳으로 만들고 싶어요. 바쁜 일과 속에서도 작은 이벤트나 재미있는 일들을 기획하기도 합니다. 그러다 보면 획기적인 아이디어가 떠오르는 등 더 좋은 방향으로 움직이게 되기도 하거든요. 개개인의 자율성을 보장하고, 노력에 대한 보상은 아낌없이 해주고자 노력하고 있습니다.”

 

건축서비스산업 불균형 해소·선진화 견인하는 통합 플랫폼 기대

“기술 구축이나 기업의 성장과 관련해 몸집을 키우기에 급급하기보다 기초에 충실하며 내실 있는 기반을 다져나가는 데 집중하고 있습니다. 시대가 급변하고, 기술의 진보는 하루하루 속도를 더하고 있죠. 인공지능은 이러한 변화를 더욱 촉진시키고 있습니다. 10년 후의 인간은 빠르게 변화하는 기술을 따라가는데 급급할 수도 있죠.”

서지효 대표는 인류의 진보는 기술의 진보와는 분명한 차이가 있음을 강조했다. 기술의 발전 속도에 때론 뒤처지기도 하지만, 기술의 기초는 인간을 향하는 만큼 올바른 방향에 대한 고민이 필요하다는 설명이다. 그는 최근 급격한 발전을 이룬 인공지능과 자율주행 자동차 등의 도덕적 가치에 대한 논의가 이루어지는 것 또한 긍정적 현상이라 덧붙였다. 서 대표는 기업의 성장과 협력사와의 관계에 대해서도 이와 비슷한 관점을 제시했다. 항상 주변을 살피며 논의를 통해 협의점을 찾아 함께 나아간다면 튼튼한 기초를 바탕으로 차곡차곡 미래를 쌓아 올릴 수 있으리라 내다보는 그다. 서 대표는 건축은 결코 혼자서 해낼 수 없는 일이라 힘주어 말했다.

“인공지능 건축기술 발전을 위해서는 정부 차원에서의 지원책 마련이 필요합니다. 특히 설계 분야는 영세 소규모 조직이 대다수이기에 정보기술 활용 수준이 상대적으로 낙후되어 있습니다. 건축이 다양한 분야와 협업하고 있는 만큼 이를 뒷받침할 수 있는 기반마련이 필수적이라 생각합니다.”

아우리(auri)의 ‘건축서비스산업 동향과 이슈, 2021’에 따르면 2019년 기준 건축설계 및 관련 서비스업에 등록된 사업체 중 10인 미만으로 구성된 소규모 사업체가 92%에 달하지만, 전체 매출액의 약 40%는 직원 50인 이상의 대규모 사업체에 편중된 것으로 나타났다. 지역적 불균형도 심각한 수준이다. 지역별, 규모별 불균형과 격차 해소를 위한 방법을 고민해온 서 대표는 이러한 불균형의 원인 중 하나가 기술 격차임을 지적했다. 서 대표가 말하는 기술 격차란, 건축설계 능력의 격차를 말하는 것이 아니라 새로운 프로그램이나 기술들이 계속해서 개발되고 있는데, 소규모의 건축설계사무소에서는 이러한 것들을 바로바로 익혀서 실무에 적용하기까지는 절대적으로 인력과 시간이 부족한 실정이라는 것이다. 이에 기술 개발과 함께 소규모 사업체에 대한 컨설팅 및 기술교육을 시행해 선진기술력을 보급하고, 정보를 교류해야 한다는 제언도 이어졌다. ㈜지오랩 또한 인공지능을 활용한 건축설계 프로그램의 국산화에 앞장서며 소규모 건축설계사무소의 기술 격차 해소에 나설 수 있도록 힘을 보탤 것이라 다짐하는 그다. 이러한 활동을 통해 우리나라 건축설계 산업의 선진화에 기여하는 것이야말로 지오랩이 가지고 있는 비전이라는 설명이다.

이렇듯 지오랩은 소규모 건축설계사무소의 기술력 및 설계 생산성 향상을 도울 수 있는 통합 플랫폼을 향해 성장해가고 있었다. 지오랩이 선보일 선진화된 건축설계 솔루션을 통해 보다 혁신적인 건축물을 만나볼 수 있길 기대한다.