스마트 건설(Smart Construction)이란 주택·건축·토목·플랜트 등 각종 건설산업에 사물인터넷(IoT)과 정보통신기술(ICT), 인공지능, 로봇 등 첨단기술을 융복합한 건설분야를 말한다. 스마트건설을 활용하면 공정 전반을 실시간으로 관리·감독할 수 있어 생산성이 향상되고 더불어 안전성 확보도 기대된다.

현대건설과 대우건설, GS 등 국내 대형 건설사들이 IT업체 및 통신업체와 손잡고 스마트 건설기술 개발을 위해 박차를 가하고 있다. 그중 대우건설이 지난해 한국건설기술연구원과 양해각서(MOA)를 체결하는 등 적극적인 행보를 보이고 있다.

김지영 대우건설 기술개발팀 수석 연구원은 “스마트건설 기술을 활용하면 품질검사에 걸리는 시간을 절반 정도로 줄일 수 있어 업무 효율이 40%정도 높아진다”고 말했다. 국내 스마트건설 관련 시장규모는 5년 후 현재보다 20배 이상 커진 12조원 규모로 추정된다.

핵심은 위치기반 서비스…건축현장·공정 실시간 확인

스마트건설의 핵심 분야 중 하나는 ‘위치 기반 서비스’다. 이를 활용하면 건설 현장을 무선통신망으로 연결해 근로자 위치 및 건축공정 등 건설현장 상황을 실시간으로 파악, 관리할 수 있다.

위치기반 서비스를 이용한 대표적인 스마트건설기술로 ‘스마트태그’를 들 수 있다. 근로자 복장이나 차량, 건설기기 등에 관련정보가 담긴 스마트태그를 부착하면 현장 정보를 언제, 어디서나 받아볼 수 있다.

예컨대 초고층아파트 건설현장에서 층마다 스마트센서를 부착하면 근로자의 스마트 태그를 읽고 위치를 파악해 해당 현장에 맞는 도면자료 및 공정 정보를 근로자 모바일에 자동으로 전송하는 식이다.

 ▲대우건설 관계자가 스마트폰으로 기술관련 문서를 전송받는 멤스시스템을 확인하고 있다.

대우건설은 최근 모바일 기술도서 열람 시스템인 ‘멤스’(MEMth: Mechanical&Electrical Mobile Technology for Housing)를 선보였다. 스마트폰을 이용해 기술관련 도서나 공사표준을 필요할 때마다 확인하는 시스템이다. 현장에서 단방향으로만 사용하던 무전기를 쌍방향 방식으로 개선해 생산성을 높인 사례도 있다.

건설현장에 가지 않고도 건축공정을 확인하는 일도 가능하다. 건축특화 IT업체 아키웹은 ‘스마트건설관리’시스템을 개발, 출시했다. 건축주가 시공 현장에 직접 가지 않아도 PC나 스마트폰을 이용해 실시간으로 확인할 수 있는 시스템이다. 건축공정 관련 전자결제, 문서관리 시스템도 탑재돼있어 시공사들의 관심도 높다.

대우건설이 SKT와 손잡고 개발한 구조물 진동 센서와 콘크리트 양생 센서도 건축공정 관리감독의 시공간 한계를 극복한 스마트 기술이다. 타설된 콘크리트 안에 무선 온도센서를 함께 매립하면 콘크리트 상태를 간접적으로 확인 가능하다.

안전 모니터링 강화로 손실 줄여

국내 산업 재해 사망률은 OECD(경제협력개발기구) 회원국 중 3위를 기록하는 등 산업현장 안전사고가 끊이지 않는다. 이러한 건설현장 사고로 인한 경제적 손실은 4조8000억원(2013년 기준)에 이른다.

스마트건설기술을 활용하면 건설현장 위험 상황을 미리 인지할 수 있어 ‘안전 모니터링’ 효과가 높아질 것으로 기대된다.

 ▲LG유플러스가 개발한 loT 안전모. 스마트센서를 부착해 현장을 실시간으로 확인할 수 있다.

LG유플러스는 IoT 기술을 접목해 건설현장 안전을 높이는 제품을 내놨다. LTE망을 통해 음성·영상·GPS 정보를 수집하는 센서를 건설현장 안전모에 부착해 사용하는 제품이다. 실시간으로 산업 현장을 모니터링하고 근로자의 위치 및 동선을 확인할 수 있을 뿐 아니라, 관제센터와 근로자 간 커뮤니케이션을 도와 문제 상황에 발 빠르게 대처할 수 있다.

특히, 기존 현장에서 주로 이용하던 CCTV나 무전기는 사각지대가 발생하기 마련인데, ‘IoT 안전모’는 근로자의 행동반경을 모두 비춰주기 때문에 안전사고 예방에 기여할 것으로 기대된다.

그 외 유해가스 방출을 실시간으로 파악하고, 시뮬레이션을 통해 가스 누출경로를 파악하는 센서와 화재감시용 CCTV 등도 안전성 확보를 위한 스마트건설로 꼽힌다.

빅데이터&드론 활용한 건설현장 등장할 것

앞으로는 빅데이터를 활용한 스마트건설기술이 각광을 받을 것으로 전망된다. 한국건설기술연구원은 지난해 말 보고서를 통해 건설업계가 빅데이터를 활용할 수 있는 방안에 대해 적극적으로 검토해야 한다고 말했다.

예컨대, 건축시장 트렌드 분석을 통해 업계 경쟁력을 제고하거나 건축물 에너지소비 및 현장 안전·품질관리와 관련된 데이터를 분석하는 빅데이터 기술이 활용될 것으로 전망된다. 아울러 스마트건설기술이 총망라된 스마트시티가 각광을 받으면서, 교통 및 도시 분야에서 실시간으로 분석한 빅데이터를 IoT 기술로 전송해 활용하는 기술도 주목받는다.

카메라, 센서, 무선통신이 탑재된 무인 항공기 드론을 활용한 스마트건설 분야도 전망이 밝다. 드론은 작고 기동성이 좋아 위험요소가 많은 건설현장에서 활용도가 높다. 드론으로 현장 사진을 촬영한 후 3차원 데이터로 전환하고, 이를 보고 현장 건설계획을 세우는 방식의 스마트건설이 기대된다.

한국건설기술연구원은 건설현장 안전관리를 위해 ‘드론 및 영상계측 이용 시공 중 안전관리 지원시스템’을 개발 중에 있다. 드론을 활용해 건설현장 위험도를 평가해 공사 안전관리계획을 세우는데 활용할 계획이다.

나아가, 스마트건설기술이 집약된 도시건축에 나서는 스마트시티 산업에 대한 관심도 크다.

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