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가장 널리 알려진 4D 개념은 영화로, 3D 효과에 움직이는 의자를 추가해 관객을 영화에 더 몰입하게 한다. 같은 원리로 지능형 건설의 4D 기술은 건설정보모델링 건설정보모델링(BIM, Building Information Modeling): 가상공간에 시설물의 모든 정보를 입력하여 3차원으로 건설하는 과정으로, 설계, 시공, 물량 및 공정에 관한 각종 정보를 통합적으로 활용하고 관리하는 기술을 활용한 3D 건물에 공정별 데이터를 추가해 전체일정을 예측하고, 5D 기술은 4D에 비용도 추가하여 가상시공을 통해 최종 일정과 공사비까지 ‘통합관리’한다. 

5D 통합관리의 핵심은 ‘비대면 소통’으로, 코로나19 이후 시대를 대비하는 건설업계에서 더욱 주목받고 있다. 과거 분야별 전문가들이 각자의 도면으로 대면 소통한 반면, 5D 기술에서는 각 전문가들이 전체 건축정보가 입력된 하나의 디지털 파일을 공유하고, 각자의 IT기기로 비대면 소통하면서 변동사항을 실시간 확인한다. 

특허청(청장 김용래)에 따르면, 지난 5년(‘15~’19)간 4D(공정)와 5D(비용) 관련 스마트 건설 출원은 지속적으로 증가하여 ’19년에는 총 45건으로 ’15년 이후 3.2배 증가한 것으로 나타났다.

출원인 유형별로는, 중소기업이 46%(66건), 대학 및 연구기관이 37%(53건), 개인 9%(13건), 대기업이 8%(11건)을 출원한 것으로 조사됐다. 이는 중소기업 중심으로 현장 적용성과 생산성 향상을 위한 기술 개발이 활발하게 이루어지기 때문으로 보인다.

분야별로는 4D 분야가 ’16년부터 11~14건의 출원을 유지한 반면, 5D 분야는 ’17년에 4D 분야를 추월 후 ’18년에 22건, ‘19년에 31건으로 크게 증가했다. 또한 ’20년 7월까지 5D 분야 출원은 16건으로 코로나19에도 불구하고 전년 동기(13건) 대비 23% 증가한 것으로 나타나, 올해 출원도 증가할 것으로 예상된다. 

이러한 추세는 △일정관리(4D)를 통한 공사비용(5D)의 절감이 지능형건설에 필수적이고 △현장에서는 변동된 일정(4D)에 따른 비용예측(5D)이 더욱 요구되며 △초기의 3차원 모델에 5D까지 다양한 건설정보 입력이 가능함에 따라, 5D 기술 특허출원이 지속적으로 증가한 것으로 해석된다.

최근에는 △다양한 스마트 기기를 활용한 통합관리 시스템 △사물인터넷 센서를 통한 비대면 관리 (공장출하, 반입, 시공확인) △비전문가와의 소통을 위한 동영상 및 시각화 자료 자동생성 기술 △주변 시설물의 건축정보를 입력하여 현장 안전을 관리하는 기술까지 다양한 분야로 확장되어 출원되고 있다. 

특허청 황성호 건설기술심사과장은 “현장인력 위주인 건설 현장에서 코로나19 이후 시대를 대비하는 비대면 5D 기술의 특허 출원은 계속 이어질 것으로 보인다.”며

“향후 지속적인 기술발전과 데이터의 축척으로 6D(자재 구매/조달), 7D(유지보수/관리)까지도 가능한 특허출원이 증가할 것으로 예상된다”고 전망했다.