토목설계 및 시공은 평소 주변에서 쉽게 볼 수 있다. 토목설계 및 시공은 사람들이 하루에도 몇 번씩 이용하는 도로를 비롯하여, 교량과 고층구조물, 터널과 철도 및 지하철, 공항과 항만 및 해양시설, 댐 및 운하, 수력발전소 및 조력발전소 및 원자력발전소, 플랜트 설비, 인간생명의 근원인 상하수도 및 수로, 그리고 하천 등의 수자원 및 교통, 국토건설, 산업입지조성 등 많은 부분에 활용되고 있다.

우리나라의 지대는 항상 평지는 아니며 어떠한 곳은 언덕 위에 존재하고 어떤 곳은 경사져 있다. 이러한 곳에 건물을 세웠는데 건물이 무너져버린다면 건물에 사는 사람들이 경제적으로 및 물리적으로 큰 피해를 입게 될 것이다.

토목설계 및 시공에 의해서 많은 수의 건물들, 교량 및 도로 등이 악조건 속에서도 긴 시간이 지나고 날씨 조건이 변화하더라도 처음 만들어진 상태에서 많이 변하지 않고 제 자리에 있는 것이다.

스마트 건설의 정의는 전통적 토목 건축기술에 대해서 BIM, 사물인터넷, 빅데이터, 드론, 로봇과 같은 스마트 기술이 결합되어 건설의 전체 과정의 디지털화 및 건설장비 자동화, 가상 건설 및 현장 안전관리 등과 같이 건설 생산성 혹은 안전성을 최대화하는 기술이다. 기존의 건설 기술인 설계와 시공, 유지관리에 첨단 기술을 융합한 개념이라 할 수 있다.

즉 기존의 건축되는 과정에 디지털 혁명(BIM, IOT, 드론, 빅데이타, 로보틱스 등)이라 할 수 있는 기술을 접목하여 각 단계별 효율성, 생산성, 공사비 절감, 관리의 효율화 등을 극대화하는 새로운 패러다임이라 할 수 있다. BIM는 3차원 정보 모델을 기초로 시설물에 대한 생애주기에 걸쳐서 생기는 모든 정보를 통합하여, 이용이 가능하도록 시설물의 형상 및 속성 등을 정보로 표현한 디지털로 만든 모형을 뜻한다.

이 프로그램을 사용하여 가상설계, 가상시공을 시도하여 합리적인 건설을 행할 수 있다. BIM은 설계 품질과 생산성을 높일 수 있고, 시공 오차를 최소화시킬 수 있으며, 체계적 유지관리가 가능하다는 장점을 지니고 있다. 기존 2D 설계보다 공간의 자각을 쉽게 함으로써 건설 설계를 보다 현실 조건에 맞게 할 수 있도록 하고 건설 설계 과정에서 건축 자재 및 원가 같은 정보를 함께 다룰 수 있어 더욱 효과적인 설계를 가능케한다.