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GS건설, ‘안전’과 ‘품질’ 진화된 스마트 기술 적용
[기획] ‘스마트 건설’, 거대한 물결이 다가온다…②
변완영 기자
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기사입력: 2020/10/10 [14:19]
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IoT기반 환경모니터링 시스템과 공사장 소음관리
RTLS실시간 위치 측위…작업자 위치 정보 제공
토공사 MC·MG활용…공사비·작업효율 20%절감

 

▲ GS건설이 탑정새들과 보강거더 스윙공법 등 스마트 시공을 적용해 건설한 제2남해대교인 '노량대교'  © 매일건설신문


사람, 기술, 프로세스를 추구하는 GS건설의 스마트기술이 날로 진화 해가고 있다.

 

스마트 측량을 통해 신속, 정확한 디지털 정보를 획득하게 된다. BIM·VDC를 이용해 업무 방식의 디지털화 및 협업체계를 구축한다. 이를 바탕으로 자동화·품질 및 안전향상·모듈화 기술 도입 등으로 ‘스마트 건설’을 완성해 나간다는 구상이다.

 

먼저 스마트 측량은 드론, 레이저스케너, USV, GPR 등을 활용한다. 드론은 인력 중심의 현장 측량 및 2D 지형도를 드론을 이용해 자동 측량 및 3차원 지형을 모델링한다.

 

현장의 지형정보를 신속 정확하게 구축해 공사지역 현황·경계확인을 하거나, 공정트래킹 및 커뮤니케이션을 진행한다. 그밖에 ▲공사전 현장계획 수립 ▲품질 및 현장 안전관리 ▲현장 내 공정별 토공량 산출 ▲자재 및 장비 반입 현황 파악 ▲도로횡단면추출 및 물량검토 등을 수행한다.

 

레이저 스캐너는 구조물 정밀 현황을 조사하고, 설계모델과의 중첩을 통한 시공오차 및 구조물 변형을 검측한다.

 

기존구조물·지장물과 신설구조물간 간섭을 검토하기도 하고,  3차원 스캔데이터 기반 터널 미여굴 보고서 작성에 이용된다.

 

특히 MMS(Mobile Mapping System)은 차량·드론에 스캐너나 카메라를 탑재해 이동하면서 도로 및 주변 현황을 레이져 스캔 가능하다. 도로종단 경사나 평탄성을 파악하고, 운송루트상 간섭을 확인하는 똑똑한 기능을 하는 것이다.

 

USV(Unmanned Surface Vessel)은 국내외 해양, 하천 공사 FEED설계나 공사 입찰시 정확한 수심 데이터 제공이 가능하며 시공중 수심측량 업무를 자체 수행함으로써 기존 외주 방식에 비해 원가 절감 및 공기 단축이 가능한 기술이다.


실제 여수 수상 태양광, 백제보, 보령 LNG터미널, 새만금 신항 진입도로에 적용한 사례가 있다.

 

GPR(Ground Penetration Rader)은 레이더 펄스를  이용한 비파괴 검사방법으로 지중의 지장물 및 공동, 도로포장 상태 등을 굴착작업 없이 사전에 확인 할수 있어 안전, 위험을 방지가능하다. 하남선 복선전철 교차로와 여수 2공구 복합 파이프라인에 적용했다.

 

이외에도 ‘360카메’라는 자진 맵핑으로 빠른 3D 현장뷰를 구축하고, ‘이동향 넥밴드 카메라’는 작업자가 목에 장착한 카메라를 통해 현장 현황을 파악한다.

 

시공에서는 MC·MG를 활용한다. 스마트 굴삭기, 스마트 도저, 스마트 다짐관리 시스템 등이다. 스마트 굴삭기는 GPS, 경사센서 등을 이용해 측량지원 없이 정밀 토공사를 수행한다.

 

국내외 모든 현장의 토공사에 적용가능하고 굴삭기용 MC(Machine Control) 1대 투입 시 연간 1.2억원, 공기는 30% 절감되는 효과가 있다.

 

실제 사례는 LG아트센터, 당진 바이오매스, 제4활주로 등에 스마트 굴삭기 관리 시스템을 적용했다. 도저, 그레이더 등 다양한 중장비에 MC기술이 확대 적용된다. 광주 외곽 2공구 및 제4활주로 등에 활용했더니 공사비·작업효율이 20% 절감됐다.

 

또한, GS건설은 도심지 대규모 토공운반 공사에 적합한 ‘덤프트럭관리 시스템’을 내년에 선보일 예정이다. 덤프트럭의 현장 대기시간을 최소화 하고 배차를 최적화해 운영비용을 절감하기 위함이다.

 

이 프로젝트는 위례-신사 경전철과 부산 만덕센텀 고속화도로, 산성역 자이푸르지오 아파트 단지가 대상이다.

 

실시간 위치 측위 시스템(Real-Time Location System)은 전 건설 현장에서 작업자 안전 및 작업관리를 해준다. 실시간 위치를 확인할 뿐 아니라 이력관리도 한다, 추락, 넘어짐, 위험구역접근 시 장비와 작업자의 충돌을 감지한다. 아울러 양방향 경보 알람을 통해 사고를 미연에 방지한다.

 

BIM모델 기반 장비 시뮬레이션은 철도종합시험 선로와 서울~문산3공구에서 전개하고 있다. 고난이도 위험 공정의 가상 시공은 제2남해대교 탑정 새들 설치와 보강 거더 스윙 공법에 적용하고 있다.

 

 

국내 첫 ‘스마트 안전관리시스템’ 현장 적용

GS건설이 국내에서는 처음으로 건설 현장 지하층에 ‘블루투스망’을 이용해 현장의 위험요소를 한번에 관리 가능한 통합 스마트 안전관리 시스템을 적용했다고 최근 밝혔다.


GS건설은 건설현장 지하층 전체를 블루투스망으로 통합해 다양한 위험요소를 관리하는 스마트 안전관리 시스템인 아이비오티(IBOT, Internet Bluetooth of Things) 시스템을 적용했다.

 

IBOT 시스템은 허브·보조장치·중계기·감지기 등을 설치해 블루투스망으로 관리하는 시스템이다. 특히 통신 신호가 약한 공사현장 지하층에 330개의 IoT 감지 센서를 통해 감지하는 화재, 질식 등 여러 위험 상황을 블루투스망으로 통합 허브로 정보를 발송해 모니터링 할 수 있다.

 

또한 긴급상황 발생 시 등록된 인원에게 문자메시지를 발송하고, 전체 경보를 통해 근로자들이 신속하게 대피할 수 있도록 돕는 스마트 안전관리 시스템이다.

 

그동안 현장에서 위험상황이 발생하면 정해진 일부 구간이나 공간에서만 인지가 가능해 안전관리가 쉽지 않았다. 하지만 이번 IBOT 시스템도입으로 위험 발생 시 전체 공사현장에서 즉각 인지해 신속하고 통합적으로 관리하는 위험 대응 프로세스가 가능하다.

 

GS건설은 이달 초 서초구에 위치한 한 아파트 재건축현장에서 지하 4층에서 지하 2층까지 지하주차장 약 6만㎡구간에 IBOT 시스템을 구축하고, 아파트 9개동 지하층에 각각 카메라를 설치해 테스트를 완료했다.

 

시스템에 등록된 사용자는 외부에서도 PC 및 스마트폰을 활용해 실시간 영상을 확인 할 수 있고, 지하층 전체 경보를 제어 가능해 실전과 같은 교육 훈련에도 활용 가능하다.

 

GS건설은 현장 시범적용에 앞서 재난안전제품 인증서와 시험 성적서를 통해 IBOT시스템의 무선전파 성능을 검증했고, 현장과 동일한 조건에서 테스트를 진행했다.

 

GS건설 관계자는 “이번에 적용된 시스템을 기반으로 건설현장 지하주차장 전체에 동체 감지 기술을 확대 적용해 근로자의 위치 정보 등을 파악하는 기술도 연구할 것”이라면서 “다양한 스마트 안전 시스템에 대한 기술 연구 및 개발을 확대해 근로자가 안전한 환경에서 일할 수 있는 환경을 조성하겠다”고 말했다.

 

▲ 스마트건설 개념도(출처-한국건설기술연구원)  © 매일건설신문

 

 

/변완영 기자

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