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[기고] 스마트 건설의 혁신 속도, 차세대 측량기술이 결정할 것
서울시립대학교 최윤수 교수 "올해가 스마트 건설의 중대한 전환 맞이할 것"
서울시립대학교 최윤수 교수   |   2021-02-16

▲ 서울시립대학교 공간정보학과 최윤수 교수 © 국토매일

[서울시립대학교 공간정보학과 최윤수 교수] 세계 건설시장은 연평균 3~4% 성장세를 예상하였으나 현재 우리나라의 건설시장은 고령화 및 전문인력 감소 등 사회적 변화와 기술경쟁력 저하 등으로 인한 해외수주 급감, 글로벌 경쟁력 약화 추세에 놓여 있다. 

 

이에 대응하여 국토교통부는 건설 생산성 및 안전성의 혁신적 향상을 도모하기 위해 지난 2018년 10월 스마트 건설기술 로드맵’을 수립하고 올 4월부터 2025년 12월까지 스마트 건설기술 개발사업을 추진하고있다.

 

스마트 건설이란 계획 및 조사, 설계, 시공, 유지관리 등 건설 전 과정에 BIM, 드론, 로봇, IoT, 빅데이터, AI같은 ICT기술를 융합하여 건설 생산성을 획기적으로 향상하는 차세대 건설체계이다. 이를 기반으로 건설산업은 기존 노동집약적 산업에서 자동화 산업으로, 아날로그에서 디지털로의 패러다임 변화에 적극적인 대응이 요구되는 상황이다.

 

이러한 이유로 건설 및 건설기계 산업 선진국들은 4차 산업혁명 대비와 시장선점, 경쟁력 강화를 위해 자국 및 기업 상황에 적절한 대응전략을 수립하고 스마트 건설기술 활성화를 추진하고 있다.

 

미국의 Caterpillar사의 경우 Trimble사와 합작으로 건설장비에 3차원 측량정보를 활용하여 무인화·자동화를 추진하였고, 실시간으로 건설현장과 건설장비 등을 관리할 수 있는 애플리케이션을 개발하여 건설현장을 실시간 원격으로 관리하고 생산성을 높이고 있다.

 

스웨덴의 볼보(Volvo)그룹 사는 연결성(Connectivity), 자동화(Automation), e-모빌리티(Electromobility)라는 세 가지 미래기술을 기반으로 건설장비 자동화, 원격운영 및 친환경화를 추진하였으며, 이는 기존 건설 프로세스 대비 연료·에너지·운영비용·탄소배출 절감효과와 안전성을 확보하였다.

 

일본의 경우, 건설시장 숙련공 부족, 인구 고령화 현상 등에 대비하여 정부 주도하에 스마트건설 도입을 추진하였으며, 코마츠(Komatsu) 사는 탑콘(Topcon) 사와의 업무협약을 통해 건설장비 무인화를 위한 측량정보 기반 지능형 건설장비제어 기술(Intelligent Machine Control technology)과 건설공정 전반의 실시간 관제를 위한 클라우드 기반 플랫폼을 개발 및 도입하였다.

 

국내의 대우건설사는 건설 현장의 공정기록과 안전관리 현황 등을 촬영하고 모니터링하는 ’DW드론관제시스템‘을 개발 및 현장에 적용하고 있으며, 네이버의 클라우드 플랫폼과 협업을 통해 AI 이미지 분석 기술이 접목된 클라우드 기술을 개발 중에 있다.

 

포스코건설사는 IoT·드론· 등을 이용하여 실시간으로 안전상황을 모니터링하는 ’스마트 세이프티 솔루션‘을 모든 건설현장에 적용하였으며, 현장 위치 정보를 기반으로 특화된 기상정보 제공시스템을 해외 프로젝트계약에 적극 활용하여 시공품질을 높이고 있다.

 

이와 같이 스마트 건설은 2차원 방식에서 3차원 방식 설계 도면 및 지도로, 준 실시간에서 실시간 정보처리로, 인간중심에서 기기(컴퓨터)중심 인터페이스로 큰 변화를 가져왔으며, 그 중심에 정밀측위, 정확하고 신속한 측량정보 취득(LiDAR, 영상처리, Drone, MMS(Mobile Mapping System), 레이저 스캐너 등) 등 3차원중심의 측량기술이 중요한 역할을 담당하고 있다. 

 

▲ 스마트 건설 개념도 (사진=현대중고업 제공) © 국토매일

 

스마트 건설 내 확대되는 측량의 역할은 무엇이 있을까? 스마트 건설에서 필요로 하는 대표적인 장비는 MG(Machine Guidance) / MC(Machine Control) 기능이 장착된 자동화 건설기계이며, 이들의 운용을 위해서는 건설현장의 정밀위치측위 기술과 실시간 측량정보의 입체적 취득과 가공 등이 필요하다. 또한, 측량기술자는 건설공정의 실시간 업무관제와 장비관리, 건설 전반에서 생성되는 데이터의 품질 관리 등 관리자 역할을 수행해야한다.

 

그러나 스마트 건설 내 측량의 역할이 확대됨에도 제도적 한계 때문에 스마트 건설 혁신에 속도를 내지 못하고 있다. 건설에서의 측량에 대한 기준과 업무절차 규정의 부재, 적용 가능한 신기술의 보급 활성화를 위한 사용기준, 정책 지원 등이 미흡한 실정이다.

 

반면에 일본 국토교통성에서는 건설자동화를 위해 1980년부터 약 68억 엔의 연구개발투자를 지속적으로 진행하고, 2016년 4차 산업혁명에 맞추어 신기술이 시장에 신속히 적용될 수 있도록 보조금 및 세제혜택 등의 지원 정책과 제도화를 추진하였다. 그 결과 신기술이 적용된 건설장비가 건설공정에 전면적으로 도입되는 단계에 도달하였다.

 

이처럼 측량의 법적 기준과 업무절차 규정 마련, 국내의 측량전문 기술자와 기업역량 강화를 위한 교육, 산업구조 투자, 일자리 창출 등의 지원이 있다면 생산성·안전성·품질 3가지 모두 향상된 스마트 건설의 혁신 속도를 기대한다.

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