[공학저널 전찬민 기자] 공동주택은 품질에 대한 입주자의 눈높이 향상과 함께 하자와 관련된 사회적 비용이 급격하게 증가하고 있다. 하지만 최근 이러한 하자 문제를 인공지능으로 미리 예측해 하자 발생을 최소화할 수 있는 기술이 개발돼 이를 해결할 전망이다.
건설업은 품질향상과 하자예방을 위해 ISO 9001 품질경영시스템 도입, 건설기술진흥법 품질관리, 주택법 하자관련 입법 등 다양한 노력을 해왔다. 그럼에도 불구하고 하자는 매년 증가해 지난해 10대 건설사 소송 피소액은 8조 6232억 원으로 전년대비 12.4% 증가했으며, 소송건수도 1586건으로 전년대비 8.5% 증가했다.
건설현장은 제조업과는 달리 인력(Man), 장비(Machine), 자재(Material), 시공방법(Method), 작업환경(Environment) 등 4M1E로 정의되는 생산요소가 다양하고, 축적된 데이터 양이 방대하다. 또한 건설현장은 시행사, 종합건설사, 전문시공사의 도급방식으로 진행되는 만큼 공종별 협력사의 품질관리 수준과 종합건설사의 매니지먼트 역량이 매우 중요하다.
하지만 수주영업부터 설계, 발주, 시공, 하자까지 공종, 내역, 수량, 사양 등이 표준화 돼 있지 않아 매니지먼트의 핵심인 데이터의 연결이 어려운 실정이다.
이에 따라 효율적인 품질관리를 위해 새로운 접근방식이 필요하다는 의견이 다분한 가운데 최근 인공지능을 활용한 품질 관리 기술이 개발돼 이러한 사회적 문제 해결에 기여할 것으로 기대되고 있다.
이 기술은 건설업 품질관리에 최종결과물에서 발생한 하자 데이터로부터 거꾸로 시작한다. ‘하자가 나온 지역→현장→시공→구매→인사노무→원가→수주→영업 프로세스’로 역방향 분석을 통해 하자가 발생된 거시적 환경에 대한 분석이 필요하다. 이를 위해 데이터를 표준화, 융합해 하자의 발생단계, 주체, 원인을 분석해야 한다.
하지만 건설현장은 작업자와 관리자의 투입에 대한 변동성이 많아 설계, 자재, 공사에 대한 품질관리 정보를 파악하기가 어렵다. 이에 실시간 빅데이터(Big Data)분석을 통해 하자가 예상되는 현장, 담당자에게 해당시점에 필요한 맞춤형 품질관리 정보를 제공할 수 있다.
또한 지능형(AI) 품질관리 시스템은 전(全) 현장에서 발생되는 착공, 구매의뢰, 계약완료, 작업일보, 준공 등 Signal을 받아 공사단계를 실시간으로 인식한다. 해당 현장의 공사 담당자는 누구이며, 어느 협력사가 자재를 납품, 시공 중인지를 자동으로 파악할 수 있다.
특히 전 현장에서 실시간으로 업데이트되는 하자정보를 바탕으로 데이터 마트를 구성하고, 필요한 하자정보를 분석, 예측 가능하다. 현장의 공종별 담당자와 협력사는 해당시점에 원하는 정보를 실시간으로 제공받음으로써 현장 편의성이 획기적으로 향상될 것으로 예상된다.
이러한 인공지능 기반 품질관리 시스템을 개발한 ㈜포스코건설은 이 기술과 더불어 현재 지능형 품질관리 기술의 하자예측 Map을 개발 중에 있다. 하자예측 Map은 유사현장, 평형과 타입, 공간별 하자 데이터를 분석해 공간상에 시각화하는 기술로서 향후 건설현장의 로봇 도입 등과 융합된다면 큰 효과를 낼 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
품질경영과 현장의 품질관리 제도와 시스템을 운영, 개선하는 업무를 담당하고 있는 포스코건설 R&D센터 R&D기획그룹 품질섹션 정경문 차장(사진, 가운데)은 “건설공사는 다양한 요인들의 복합적인 영향을 받은 공사 목적물은 저마다 차이가 날 수밖에 없다”며 “인공지능 품질관리는 그 차이에서 오는 품질편차를 최소화하는데 초점을 두 고 있다”고 말했다.
그는 이어 “인공지능이 아니어도 품질관리를 할 수는 있다. 하지만 공동주택으로 따지면 한 세대 한 세대의 완성도를 높이는 인공지능 기술이야 말로 명품을 만드는 장인정신”이라고 덧붙였다.
포스코건설은 이러한 인공지능 품질관리로 하자와 관련된 세 가지 정량지표 이 핵심 기대성과로 보고 있다. 첫 번째는 ‘하자 발생건수의 감소’를 통해 고객과 기업, 사회에 불필요한 낭비를 제거하는 것이다.
두 번째는 ‘하자보수비 절감’을 통한 기업의 손익개선이며 ‘하자 처리속도 향상’을 통해 고객만족을 달성하는 것이 궁극적인 성과로 목표하고 있다.
한편, 포스코건설은 올해부터 Digital Transformation 팀을 신설해 BIM, Pre-con, Pre-fab으로 요약되는 Smart Con. 내재화를 위해 관련 투자를 늘리고 새로운 프로세스 혁신도 추진될 예정이다. 이처럼 빅데이터, 인공지능 등 4차 산업혁명 기술과 건설현장의 융합으로 새로운 패러다임을 위해 기술 개발에도 힘쓸 예정이다.
