스마트 건설은 건설현장에 드론, 로봇, IoT, 빅데이터 등의 최신 스마트기술, 즉 흔히 말하는 4차 산업 기술을 적용하는 건설공사를 뜻합니다. (주)카르타의 드론 데이터 플랫폼도 나날이 성장 중인 스마트 건설 기술에 포함된다 할 수 있겠죠. 또 어떤 기술들이 최신 건설에 적용되고 있을까요? 이번 포스팅에서는 건설 단계를 ‘설계’, ‘시공’, ‘유지관리’로 나누고 각 단계마다 어떤 기술들이 개발·적용되고 있는지 알아봅시다.
사진 : 네이버블로그 ‘데일리포스트’
설계단계에서 주요한 스마트 건설기술에는 ‘드론을 통한 측량’과 ‘BIM’이 있습니다. 첫째로 드론을 통한 측량은 사람들이 직접 측량하는 기존의 방식에 비해 매우 효율적입니다. 이에 대한 예로, 2019년 SKT의 ‘ICT활용 실증공사’에서는 측량전문가 5명이 18일 동안 해야 할 작업을 드론으로 레이저 반사파를 분석하는 기술을 적용해 3명이 4일만에 해결하기도 했습니다.
설계 측면을 보면, 기존 방식은 2D 도면을 사용합니다. 실제 건설 공간은 3차원이기 때문에, 설계 후 설계대로 공사를 진행하다가 설계 오류를 발견하는 경우가 많았죠. 문제는 설계 오류에 따른 설계 변경을 하는 과정에서 막대한 양의 자원이 소모된다는 것입니다. 하지만 BIM(빌딩정보모델링, Building Information Modeling) 기술은 건물의 시공과정을 입체(3D)로 확인 가능하게 하고 건축 부재의 속성, 공정 순서, 물량 산출 등 다양한 정보를 담고 있어 건축물에 대한 이해도를 크게 높일 수 있습니다. 이로써 설계의 잘못된 부분을 수정, 시공의 오류를 최소화하고 사전위험요소를 파악해 선제적으로 대응할 수 있다는 장점이 있습니다.
시공단계에서의 주요한 스마트 기술은 ‘드론을 활용한 현장 모니터링’, ‘IoT기반 현장안전관리’, ‘3D 프린터를 활용한 시공’ 등이 있습니다. 먼저, 현장 모니터링에 드론을 활용하면 다양한 현장 정보를 정확하고 신속하게 파악할 수 있습니다. (주)카르타가 제공하는 주된 서비스가 바로 이것이죠. 예로, 드론으로 촬영한 현장 사진들을 건설 현장에 맞는 정보로 변환(고도지도, 정사사진, 도면 오버레이 등)하여 감독관들에게 제공합니다. 또한 비교슬라이더, 타임라인, 타임랩스를 통해 현장의 변화를 한 눈에 확인할 수 있습니다. 분석된 데이터를 기반으로 추출된 보고서는 더욱 효율적인 시공을 가능하게 합니다.
IoT기반 현장관리 기술은 근로자들의 근로환경을 획기적으로 개선할 수 있습니다. 미래의 건설 근로자들은 카메라, 드론, CCTV, 개소별 센서 등 스마트 안전기술로 모은 실시간 현장 정보를 공유하여 현장 상황을 실시간으로 파악할 수 있으며 비상상황 발생 시에도 신속한 안전조치를 취할 수 있을 것입니다.
개인적으로 정말 놀라운 기술이 3D프린터라 생각하는데요! 간단하게 공장에서 3D프린터로 건축물의 부품들을 개별적으로 생산하고 이를 옮겨 현장에서는 조립만 한다는 것입니다. 높은 시공 정확성, 폐기물 최소화, 안전사고 발생률 감소, 주택은 물론 비정형 디자인 건축물까지 손쉽게 생산 가능하다는 많은 장점들이 있습니다. 따라서 이를 통해 고전적인 건설 방식에 비해 훨씬 빠르고 저렴한 건설이 가능합니다. 위의 사진에 보이는 다리는 상하이의 타오푸 센트럴 파크에 설치된 것으로, 상하이 건설그룹이 3D 프린팅 기술을 이용하여 만든 다리입니다.
현재 건물의 유지관리는 사람이 육안으로 직접 확인하는 방식으로 진행됩니다. 하지만 많은 사람이 직접 하나하나 체크하다 보니 시간과 돈도 많이 소모될 뿐더러 객관성, 정확도 면에서도 아쉬운 측면이 있습니다. 앞으로는 시설물에 설치된 다양한 센서들이 실시간으로 건물의 상태에 대해 정밀하고 정확한 정보를 제공할 것입니다. 드론이나, 센서들로 사람이 접근하기 어려운 곳까지도 쉽게 점검을 할 수 있으니 안전한 환경에서 생활할 수 있겠네요.
앞서 설명한 것들 이외에도 VR(가상현실) 시뮬레이션을 통한 노동자 안전교육, 로봇을 이용한 건설자동화 등 더 많은 스마트건설 기술이 개발 중에 있습니다. 앞으로의 건설 과정, 현장이 어떻게 변화할지 정말 기대되지 않으시나요? 읽어주셔서 감사합니다.
※참고자료
1. 이운주, 한화건설, 안전관리 기술의 진화 ‘드론, 핸드폰앱, VR까지, 오마이건설뉴스, 2019
2. 진경호, 건설생산성 혁신 및 안전성 강화를 위한 스마트 건설기술, 2019
3. 송학주, 포스코건설, IoT기반 실시간 안전모니터링 현장 적용, 뉴데일리경제, 2020
4. 김민중,중국, 6일만에 5층 아파트 뚝딱···3D프린터 건설시대, 중앙일보, 2019
