드론이 건설 현장에? 스마트 건설 기술 모아보기
INTRO
컨베이어 벨트가 도입되어 자동차의 생산성이 급격하게 증가하면서 자동차가 대중에게 보급된 것과 같이 어떠한 산업에서든 ‘자동화’는 생산성과 밀접하게 관계되어 있으며 이는 곧 해당 산업의 급격한 발전과도 관련이 있다.
현재 건설산업은 1900년대 후반의 고도성장기 이후, 생산성에서 큰 변화를 보이지 않고 있다. 이에 대해서 전문가들은 건설산업의 특성상 요구되는 인력과 장비가 다른 산업보다 자동화되기 어렵기 때문이라고 분석한다.
건설산업의 자동화는 아직 이루어지지 않았으나 이는 건설산업에서 한 번 더 급격한 성장의 시대가 도래할 수 있다는 뜻이기도 하다. 따라서 오늘은 건설산업이 스마트 기술이 접목된 지식, 첨단 산업으로 변화하는데 일조할 스마트 건설기술에 대해 알아보고자 한다.
스마트 건설 기술이란?
건축, 토목, 플랜트 등의 건설과정에 사용되어 온 전통적인 건설 기술에 4차 산업혁명 기술인 ICT(정보통신기술), 빅데이터, 로봇, 드론, BIM, 사물인터넷(IoT) 등과 같은 첨단 기술이 융합되어 건설 현장에 적용되는 기술을 의미한다.
<미래 건설산업의 넥스트노멀 ‘스마트 건설’>이라는 책에 따르면 스마트 건설 기술이란 쉽게 말해 ‘자재를 나르고 지게차를 운전할 사람이 필요 없는, 사람의 자리를 로봇이나 드론 등의 지능화, 자동화된 장비가 대체하는 기술’이라고 할 수 있다고 한다. 위 책에서 언급하고 있는 스마트 건설 기술에 대해 같이 알아보자.
드론
실제로 드론을 본 적이 있는가? 본인은 드론을 실제로 본 경험이 2~3번 정도로 손에 꼽을 수 있을 만큼 적은데, 이런 드론이 건설 현장에서 날아다닌다니, 과연 어떤 용도로 사용되고 있는 것일까. 드론이라면 사진을 찍는 용도가 가장 먼저 떠오르기 마련인데, 그렇다면 사진을 찍어서 이를 어떻게 효과적으로 활용할 수 있는 것일까?
건설 분야에서 드론은 단순 사진 촬영의 용도로 사용되기도 하지만 각종 센서를 적용하여 현장 안전 관리, 지형 매핑 및 토지 측량 등에도 이용된다. 드론은 대규모 토지를 하늘에서 측량할 수 있기 때문에 토지 측량에 대한 정보 수집 및 시각화에 걸리는 시간을 대폭 단축할 수 있다고 한다.
또한, 시설물의 검측에도 활용되는데, 이는 검측의 정확도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 거대한 시설물에서 사람이 해당 작업을 수행했을 때 생기는 위험성을 없애기도 한다는 장점이 있다.
로봇봇
로봇은 그동안 자동차, 가전제품 등 제조업에서 폭넓게 적용됐으나, 건설 자동화에 대한 수요가 증가함에 따라 건설산업에서도 적용이 확대되는 추세이다.
건설 로봇으로는 웨어러블 로봇, 검측 로봇, 현장 시공 로봇, 자율 주행 건설 장비 등이 있다. 웨어러블 로봇은 현장에서 작업자가 착용하여 무거운 장비를 조작하거나 운반하는 능력을 향상시켜 작업자의 피로도를 줄여준다.
검측로봇과 현장 시공 로봇으로는 조적식 구조물을 시공하는 로봇, 용접 로봇, 3D 프린팅 로봇과 같은 용도의 로봇이 개발 중이라고 한다.
건설 장비의 자동화를 위해서 건설 장비에 자율주행을 적용하는 기술도 개발 중인데, 2016년 볼보 건설기계에서는 화물 운반 차량이 운전자나 원격 조종자 없이 채석장에서 골재를 채취해 실어 나르는 현장을 보이기도 했다고 한다.
3D 프린팅
건설 산업에서 3D 프린팅은 3차원 설계를 기반으로 구조물의 요소 혹은 전체 건물을 자동화 장비를 활용하여 시공하는 기술을 의미한다.
기존의 건설방식인 기둥, 보, 벽체에 철근을 설치하고 콘크리트를 타설하여 구조물을 만드는 방식과 다르게 3D 프린팅 기술을 활용한 시공 방식은 거푸집 없이 점성이 높은 콘크리트를 층층이 쌓는 과정으로 이루어진다.
두바이에서는 2019년 2층 건물의 벽체를 3D 프린팅 공법을 적용하여 시공하기도 했고, 중국과 러시아, 미국에서도 관련 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 3D 프린팅 공법의 발전은 낙후지역에 빠른 주거 공급을 가능하게 하고 각종 재난으로 인한 피해지역에 주거 복구에 활용할 수 있으며, 우주와 같은 인력에 의한 시공이 적합하지 않은 환경 조건에서 활용하기 좋다는 장점이 있다.
OUTRO
제4차 산업의 시대가 도래하며, 건설산업에서도 스마트 건설이라는 키워드가 주목받고 있다. 국토교통부에서는 2018년 스마트 건설기술 로드맵을 수립하여 드론, 로봇, AI 등을 현장에 적용하는 것을 권장하여 2025년까지 스마트 건설 기술 활용 기반 구축과 생산성 및 안전성 향상을 목표로 한다는 전략을 발표하기도 했다.
타 산업과 비교하면 건설산업의 재해발생률은 아직도 높은 편인데, 드론, 로봇, IoT 기술이 효과적으로 건설산업에 적용되어 생산성의 향상뿐만 아니라, 안전사고를 예방하여 각종 산업재해의 감소에 긍정적인 영향을 미칠 수 있길 바라며 글을 마친다.
