교량·도로·터널 등에 다양한 기술 적용
이로써 사업비 절감 및 공기단축은 물론 효율적인 안전관리와 품질관리를 담보할 수 있다. 이미 영국, 미국, 일본, 싱가포르 등 해외에서는 정부차원에서 디지털 기술이 건설산업 내에 도입돼 활용되고 있다.
국토교통부도 스마트건설기술 로드맵을 지난 2018년 10월 발표해 공공기관 및 민간 건설사에 스마트 기술이 활용되기 시작했다.
특히 ‘포스트코로나’ 시대 건설산업이 변화하고 있다. 주요 건설사들은 비대면 출입관리시스템을 적용하고 스마트 건설 특허출원이 증가하고 있는 추세다. 건설현장 인력을 최소화하기 위해 IoT현장관리, 모듈러 등 스마트 기술개발 및 활용에 적극적이다.
본지는 그동안 스마트 건설에 대한 정부와 산하기관들이 어떻게 스마트 건설정책을 펼치고 있고 문제점은 무엇인지 살펴보았다. 이번에는 업계 쪽에서는 어떻게 대응하고 준비하고 있으며, 현재 건설현장에서 적용하고 있는 기술은 무엇이 있는지 점검해 보고자 한다. 현대건설, 지에스건설 등 대형 건설업체를 대상으로 3회에 걸쳐 업계 상황을 진단해 본다. (편집자 주)
현대건설, ‘스마트 건설기술’ 확보에 박차 현대건설이 4차 산업혁명, 디지털 전환 등 시대 변화를 선도하기 위한 스마트 건설기술 확보에 박차를 가한다. 건설 패러다임 변화와 안전성은 물론 생산성까지 획기적으로 바꿀 건설기술 도입과 디지털ㆍ자동화를 적용하는 스마트 건설 환경 구축에 나서는 것이다.
시범 적용되는 혁신현장에는 기존 개별적으로 적용되던 첨단 스마트 건설기술을 통합 적용해 기술 상호간의 융합 시너지 효과를 극대화해 표준시스템을 구축하고 이를 토대로 전 현장에 확대 적용한다. 토목은 혁신현장으로 ▲스마트 교량 ▲스마트 도로 ▲스마트 터널을 주제로 세 곳을 선정했다. 안성~구리간 교량 건설 현장을 혁신현장으로 선정해 초고강도 콘크리트, 사장 케이블, 강연선 비롯해 BIM 등의 첨단 기술을 선도적으로 적용해 세계 최장 콘크리트 사장교를 실현한다.
구체적으로 BIM을 통한 3D(정밀설계), 4D(공정관리), 5D(물량관리), CDE(Common Data Environment, BIM정보 공유 플랫폼)등 스마트 엔지니어링을 적용했다. 또한 모바일 문서 공유와 360도 현장기록도 주목할 만하다. 모바일 문서, 도면, 사진열람, 모바일 디지털 현장 기록을 통해 ‘디지털 건설정보’를 관리한다.
가설 단계별 실시간 분석과 측량 업무 간소화를 위해 ‘콘크리트 강도 예측 시스템’과 고정밀 GPS 계측 시스템이 적용되며, 위험지역 출입관제 및 출역관리 효율성을 높이기 위해 ‘모바일 출역관리’를 한다. 한국도로공사의 초장대교량사업단과 공동으로 디지털 도면, VR(가상현실)ㆍAR(증강현실) 등에 대해 연구를 수행한다.
스마트 도로…‘한국타이어 주행시험장 조성공사’ 국내최대 규모인 총 126만m²로 조성되는 한국타이어 주행시험장에는 혁신현장으로 선정해 드론과 레이저스캐닝을 활용해 측량 작업 및 진도관리의 효율을 높이고 있다. 건설 기계를 정밀제어할 수 있는 MG(Machine Guidance)ㆍMC(Machine Control) 시스템을 적용해 생산성과 품질을 향상시킨다.
‘클라우드 기반 디지털 지형정보관리’를 통해 효율적 커뮤니케이션과 월별 시공현황을 검토하고 토공량을 산출·검축한다. 뿐만 아니라 MMS(Mobile Mapping System, 이동식 측량 시스템)이 적용된다. Mobile HPMS를 통해 실시간 정보공유와 의사결정을 통해 현장중심의 품질과 안전관리를 동시에 하고 있다.
스마트 터널…‘김포-파주간 건설공사(제2공구)’ 김포~파주 제2수도권순환고속도로 현장에는 혁신현장으로 선정해 현장의 사각지대를 예방하고 작업자 실시간 동선을 파악하는 HIoSㆍVR 안전관리 시스템을 적용할 예정이며, 현장의 현황을 실시간으로 나타내주는 스마트대시보드를 구축해 공사 진도관리의 효율을 높인다.
작업 모니터링을 위한 클라우드 기반의 협업 플랫폼을 구축해, 그 활용범위를 당사 직원뿐만 아니라 협력사 및 감독관에까지 확대해 원활하고 투명한 정보 공유로 협업 효율을 향상시킨다.
여기에는 현대건설 IoT안전관리 시스템(HIoS)를 통해 위험구역 작업을 관제하고, 장비협착 방지. SOS 조난신호 등을 관리한다. 여기도 역시 VR·AR로 작업·안전 시뮬레이션을 실시할 예정이다.
또한 디지털 전환ㆍ모바일 현장관리 시스템을 통한 종이 없는 기반 스마트워크 체계를 확립하고, 전 현장 대상으로 확대할 계획이다.
이와 함께 건축은 국가정보자원관리원 대구센터, 쿠팡 물류센터 두 곳을 스마트건설 혁신현장으로 선정해 20여개 스마트건설기술을 통합 실증해 효과를 극대화하고 全현장에 신속히 확산해 나간다는 전략이다.
그 중 BIM 기술은 지금까지 발주처 요구 및 기술적 필요시에만 활용해 왔지만, 올해부터는 건축ㆍ주택 모든 현장에 일괄 적용해 스마트건설 확산을 가속화한다. 이를 위해 현장별 특수성을 고려한 맞춤형 전략을 수립하는 한편, 직원 교육에도 힘써 인간·기술 융합 시스템의 고도화를 이룬다.
BIM 시뮬레이션을 활용해 시공 전에 발생할 수 있는 위험요소를 찾아내고, 이를 통해 위험요소 사전 제거 후 시공 완료된 구조물은 드론 및 레이저 스캐너로 3차원 데이터를 확보해 BIM 모델과 비교해 봄으로써 초정밀시공을 실현한다.
주요 건설자재들은 자체개발한 스마트 물류관리시스템을 활용해 생산ㆍ운송ㆍ반입ㆍ설치 상태를 실시간으로 정확히 확인하고 정보를 담당자에게 공유한다.
현대건설은 스마트 건설기술 전문 스타트업 기업 발굴 및 협력에도 힘쓰고 있다. 이와 더불어 첨단 IT 기술 도입에 대한 사고방식의 변화를 일으키기 위해 스마트건설 정기협의체 구성, 스마트건설 정기 세미나 개최, BIM 교육 의무화 등 직원들 의식개선에도 앞장선다.
현대건설 관계자는 “스마트 건설기술을 통한 생산성 및 품질 향상, 디지털 전환을 통한 수행체계의 변화, BIM을 통한 작업환경의 변화가 건설업계의 큰 패러다임 변화를 일으킬 것”이라며 “향후에도 새로운 패러다임 변화를 선도해 글로벌 선도기업으로 도약할 것”이라고 밝혔다.
OSC·건설자동화· 스마트 현장관리·디지털 사업관리에 공들여 또한 현대건설은 향후 주력할 스마트 건설기술 영역을 ▲OSC(Off-Site Construction) ▲건설 자동화 ▲스마트 현장관리 ▲디지털 사업관리 등 4가지로 구분해 실용적이고 선구적인 기술을 발굴·확산시킬 방침이다.
OSC는 공장에서 건물의 구조물, 설비 등을 사전 제작한 뒤 건설현장에서 조립하는 기술이다. 이 기술은 시공 생산성 향상과 작업 안전성 확보 효과가 있다. 현대건설은 최근 사내 TFT(Task Force Team)를 구성해 OSC 기술을 차별화하는데 주력하고 있다.
또 건설자동화를 위한 건설 로보틱스 분야 개척에도 공을 들인다. 2026년까지 산업용 로봇을 건설 현장에 투입하는 것을 목표로, ‘다관절 산업용 로봇’ 활용 기술을 개발하고 있다. 올해부터는 현장관리용 ‘무인 순찰 로봇’을 비롯해 용접·페인팅 등 반복 작업의 효율성을 향상시킬 ‘시공 작업용 로봇’을 국내 현장에 시범 적용할 예정이다.
‘스마트 현장관리’ 분야에서는 정보통신기술(ICT)를 활용해 생산성을 높이고 안전관리를 강화한다. 드론, 레이저 스캐너, 건설장비 부착 카메라 등을 활용해 취득한 데이터를 GPS 자료와 결합해 현장의 3D 형상을 구현한다. 이를 BIM과 연동해 공사 현황을 효율적으로 관리한다.
빅데이터 플랫폼을 활용한 디지털 사업관리에도 박차를 가한다. 2018년 빅데이터 플랫폼을 시범 도입한 이래 분석 역량을 높였으며, 올해부터는 이를 현장 공정, 품질, 안전 관리 등 실무에 활용하고 있다.
현대건설 관계자는 “스마트 건설기술을 통한 생산성 및 품질 향상, 디지털 전환을 통한 수행체계 및 작업환경의 변화가 건설업계의 큰 패러다임 변화를 일으킬 것”이라며 “향후에도 트렌드 변화를 선도해 글로벌 탑 티어로 도약할 것”이라고 말했다.
/변완영 기자 <저작권자 ⓒ 매일건설신문 무단전재 및 재배포 금지>
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