초광대역(UWB) 측위기술로, 지능형 건설장비 관제한다
초광대역(UWB) 측위기술로, 지능형 건설장비 관제한다
  • 전찬민 기자
  • 승인 2022.08.12 09:44
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[공학저널 전찬민 기자] 현재 건설산업은 건설자동화 등 스마트 건설 기술의 개발과 실용화를 통해 생산성과 안전성을 획기적으로 향상시키기 위한 노력을 기울이고 있다. 이러한 스마트 건설 기술, 특히 자동화 건설장비를 안전하고 효과적으로 운영하기 위해서는 건설현장의 다양한 건설장비를 실시간으로 관제하는 시스템이 필요하다.

이러한 관제시스템의 기본 기능구현을 위해서는 장비나 사람의 이동경로를 파악하는 것이 가장 중요하다. 또한 건설기계 원격제어에 기본적으로 사용되고 이동경로를 파악해 운행기록 통계를 통한 생산성 향상기능을 구현할 수 있고, 실시간으로 세밀한 위치를 파악하면 작업장 안전을 위해서도 활용이 가능하다.

뿐만 아니라 건설과 토목현장에 협착방지시스템 구축, 안전구역 통제, 재난상황 대응 등에 활용이 가능하다는 장점도 가지고 있다. 규모가 크고 작은 모든 건설현장에 관제 시스템을 구축하기 위해서는 작업자는 물론 각종 차량 등 실시간 위치 파악, 즉 공간정보에 대한 데이터가 무엇보다 중요하다.

이를 위해서는 실시간 위치측위 기술을 통해 사고 발생의 직접 원인인 작업자와 장비 등의 위치를 실시간으로 추적하고 관리함으로써 사고를 예방하고 건설현장의 효과적인 안전관리가 가능한 것이다.

대표적인 측위 기술로는 흔히 GPS라고 불리는 기술이 있는데 도로공사 현장에서는 야외현장이 일반적이지만 터널, 교량 아래와 같은 GPS 음영지역이 존재하기 때문에 위치측위의 한계가 있다. 또한 AM/FM 라디오, RFID, 블루투스, WiFi, UWB 등 다양한 무선통신 인프라에 기반을 두고 기술도 개발되고 있지만 이러한 기술은 대부분 m급 오차를 가지고 있어 정확도면에서 한계가 있다.

이에 따라 10cm 이내의 오차를 갖는 초정밀 위치측위가 가능한 UWB(Ultra-wideband, 초광대역)를 활용한 측위기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 상대적으로 비용이 비싼 것으로 알려져 있지만 최근에 출시되는 신형 스마트폰에도 UWB를 지원하는 칩이 적용돼 향후 일상생활과 자동차 분야 등에서 다양한 위치 인식 서비스가 제공될 것으로 예상되고 있다.

특히 UWB 측위기술은 건설자동화 목표로 기술개발과 실용화를 위해 지난 2020년 착수된 ‘스마트건설기술개발사업’의 지능형 건설장비 관제기술 개발에도 활용되고 있다. 가장 주목할 점은 UWB 측위기술과 GPS, WiFi 측위기술을 융합해 혼합(Hybrid) 위치측정 기술을 개발하고 있다는 것이다.

또한 이러한 위치측위 기술과 관제시스템의 연결을 위해서는 다양한 무선 인프라 구축이 필요하기 때문에 이에 따라 5G, LTE 등의 광역이동통신망을 포함해 WiFi6 AP(Access Point), UWB, CCTV와 장비관제를 위한 영상데이터 전송을 관장하는 이동식 중계기 역할을 담당하는 AP-Package 제작도 진행되고 있다.

AP-Package는 측위 Anchor, CCTV, 무선AP, 지지대, 태양광 전원으로 구성돼 있으며, 전원선에 구애받지 않기 때문에 설치가 용의하고, 작업현장의 안전에 유리하다는 것이 장점으로 설치 이동이 잦은 도로현장에 설치 가능하다. 또한 태양광 충전과 AC 전원연결이 가능하다는 점에서 효율성 또한 우수하다.

스마트건설사업에서 이러한 하이브리드 위치측정 기술과 AP-Package를 개발하고 있는 ㈜경우시스테크는 1999년 설립돼 건설장비와 산업차량의 ICT 기반 전장 솔루션을 개발해 생산, 공급하고 있다. 또한 국내 최초로 네이티브 안드로이드 OS 기반 디지털 계기판 클러스터와 건설장비용 스마트키 시스템을 개발해 양산 공급하고 있다.

특히 지난 2017년에는 그간 UWB 통신기술과 AI영상인식 기술을 기반으로 산업안전 4.0 브랜드 ‘KIGIS Safety® Technology’를 출범하며 미래 안전분야에 기여한 것을 인정받아 ICT 이노베이션 미래창조과학부장관 표창과 국무총리 표창 등을 수상했다.

뿐만 아니라 지난 2020년에는 APAC CIO Outlook 무선통신 솔루션업체 Top 10에 선정됐으며, 최근에는 수출 300만불의 탑을 수상, 중소벤처기업부 글로벌 강소기업 선정, 산업통상자원부 우수기업연구소(ATC+)에 선정될 만큼 기술력과 신뢰를 인정받고 있다.

이러한 기술력을 바탕으로 경우시스테크는 이번 스마트건설사업에서 음영지역이 없는 경제적인 고 정밀(cm급 정확도) 하이브리드 위치인식 시스템 확보를 통해 관제시스템 활용과 산업안전 확보의 목적으로 다양한 토목, 건설, 산업 현장에 적용을 위한 연구 개발에 매진하고 있다.

경우시스테크 이정욱 이사(사진)는 “IT 기술을 적용한 지능형 건설장비 관제 기술의 지능화와 고도화는 건설기계 산업으로의 기술 시장 이전·확보와 더불어 건설산업에서 다수의 자동화·무인화 장비를 통합·연계 가능한 관제 플랫폼을 개발해 원격제어 등을 통한 시공 자동화의 구현을 이뤄낼 수 있다고 판단된다”며 “또한 건설현장 정보 수집·분석 기술을 통해 시공과 관리 부분에서 생산성 증가를 통한 혁신적인 원가절감 성과도 기대된다”고 말했다.

그는 이어 “스마트 기술과 위치측위 기술을 적용해 건설현장에서 많이 발생하는 협착사고, 충돌사고 등 각종 위험요소로부터 작업인력을 보호할 수 있게 된다”며 “이를 통해 안전성을 향상시킬 수 있으며 아울러 건설현장의 작업조건을 개선할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

시장이 필요로 하는 적정 기술이란 기술 그 자체에 있는 것이 아니라 그 기술을 통해 현장의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있어야 하는 것이 중요하다. 이에 경우시스테크는 현장 노하우를 통해서 적절한 기술이 사용될 수 있도록 최선을 대해 중대재해 예방에 대한 사회 경각심을 높이고 시민 생명과 안전을 지키는 큰 역할에 기여할 수 있도록 오늘도 구슬땀을 흘리고 있다.


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