[공학저널 전찬민 기자] 현재 건축물 조사·점검 체계는 현장 중심으로 이뤄지고 있어 막대한 인력, 예산, 기간이 소요되고 있다. 이러한 기존 체계의 한계를 해결하기 위해서는 건축물 조사·점검을 원격·무인화하고, 취약건축물의 선별과 체계적인 안전관리를 통해 사전 예측·예방 관리체계로 전환이 필요한 시점이다.
국토교통부 통계에 따르면, 30년 이상 노후 건축물은 2013년 235.8만여 동에서, 2022년 301.7만여 동으로 지속적으로 증가하고 있다는 것을 확인할 수 있다. 이러한 추세면 2030년에는 노후 건축물이 전체의 62%에 달할 전망으로, 기존의 진단과 점검 인프라는 유지관리 기능에 한계가 있을 것으로 예상되고 있다.
특히, 안전사각지대에 놓인 기존 중·소규모 건축물의 경우, 대부분이 최소 정보인 도면 등 기초 안전정보가 없고, 점검비용이 많이 들어 현실적으로 자체 점검은 어려운 실정이다. 또한, 자동화된 정보 취득과 점검기술은 항공·기계 등 고부가가치 산업 위주로 발전됐으며, 건설 분야는 SOC 시설물을 중심으로 개발되고 있지만, 중·소규모 민간 건축물에 적용할 수 있는 저비용 기술은 현저히 부족한 상황이다.
이에 정부는 건축물 안전관리 필요성을 강조해 법과 제도를 강화하고 있지만, 제도 시행 전 준공된 건축물에 소급 적용되지 않기에 성능 미흡 상태로 존치되고 있다. 또한, 증가하는 노후건축물을 관리할 사람, 비용, 시간 등 인프라는 충분하지 않은 상태기 때문에 체계적이고 효율적 관리를 위해서는 디지털 기반의 원격·자동화 관리체계 확보가 반드시 필요하다고 볼 수 있다.
이에 따라 기존 관리체계의 문제를 해결하기 위한 방안을 마련하고자 ‘노후건축물 안전정보 디지털화 및 광역단위 안전관리시스템 개발’ 연구사업이 지난 2022년 착수됐다.
이번 연구과제의 목표는 ▲ 기존 도면의 방대한 비정형 데이터로부터 건축물 안전정보를 신속하게 선별 인식·추출과 디지털 변환 할 수 있는 건축물 안전정보 디지털화 기술, ▲ 드론·영상장치 등을 이용한 현장 원격·자동화 정보조사와 점검하는 건축물 현장조사 점검기술, ▲ 지자체 연계 광역단위 디지털 안전정보 구축, 통합관리 서비스 기술 등을 개발하는 것이다.
즉, 안전관리 사각지대에 놓인 노후 취약 건축물들을 붕괴·지진·화재 위험으로부터 국민의 생명과 재산을 지킬 수 있도록 보다 촘촘한 ‘건축물의 디지털 안전관리 체계 구축’이 연구단의 비전이다. 이를 위해 연구단에서는 빅데이터, 인공지능(AI), 드론 등 최근 급속히 성장하고 있는 첨단 정보통신기술(ICT)을 활용해 현행 건축물관리법 등에서 제외된 중·소규모 다중이용 건축물의 구조·화재 안전현황을 신속·원격 조사, 점검하고 광역단위로 위험도를 사전에 예측·관리할 수 있는 기술을 개발 중이다.
구체적으로 무인기(드론), 3D 영상스캔 장비 등을 이용한 현장조사와 2D도면에 대한 안전정보 자동 추출 기술을 통해 기존 건축물의 구조·화재 관련 안전정보의 조사, 위험도 평가, 원격점검에 활용 가능한 3D 디지털 정보모델을 구축하는 기술이 개발되고 있다.
또한, 건축물 구조·화재 안전정보, 점검이력, 위험도 등을 광역단위로 모니터링 가능한 BIM-GIS 기반의 건축물 디지털 안전관리 플랫폼을 구축해 건축물에 대한 디지털 안전정보와 점검결과 등 안전관리 관련 서비스를 제공하는 기술도 개발 진행 중이다.
한국건설기술연구원 최기선 연구위원(사진)은 “디지털화된 건축물 안전정보를 통해 지자체 단위의 안전현황 조사, 위험도 평가와 안전관리시스템을 활용하게 되면 급증하고 있는 노후 건축물에 대한 위험 평가·예측·관리 기술이 구축될 것으로 기대하고 있다”며 “이 기술의 고도화를 통해 안정적으로 적용된다면 기존의 막대한 시간과 비용이 소요되는 인력기반의 노후건축물 관리체계를 자동화함으로써 인력·시간·비용을 획기적으로 절감 가능할 것”이라고 말했다.
그는 이어 “또한, 궁극적으로 광역단위 안전관리 체계 구축을 통해 노후 취약 건축물의 안전 위험을 사전에 발견하고 사고를 예방해 안전사고 예방뿐만 아니라 안전에 대한 사회적 불안감을 해소할 수 있을 것으로 기대한다”며 “향후, 지자체의 임의관리대상 건축물의 확대를 유도하고 관련 수요확대를 통해 신규일자리도 창출할 수 있을 것으로 사료된다”고 덧붙였다.
2D도면에서 안전정보를 추출하고, 모델링하는 기술은 건축물 구조에 대한 간략 BIM 모델을 구축하게 되는데, 이를 활용해 구조성능, 내진성능 등에 대한 간략 평가가 가능해진다. 화재 발생 시에는 실내·외 공간정보, 대피로 등의 확인을 위한 디지털 자료로도 활용 가능하다.
또한, 신속·원격 점검기술 개발은 현행 인력기반의 안전점검의 효율성을 높여 중·소규모 노후건축물 안전점검, 실태조사 등을 확대할 수 있다. 기존 이력관리가 어려운 점검결과를 디지털화함으로써 결함 변화를 통해 건축물의 위험성을 보다 정확하게 관리할 수 있을 것으로 예상된다.
특히, 지자체에서는 노후건축물 안전관리 업무 시 지역 내 위험건축물 선별, 불법건축물 관리, 건축물 안전점검 이력관리 등의 활용을 통해 건축물 규모별·현황별로 맞춤형 관리체계 수립이 가능하다는 것이 장점이다. 또한, 연구단에서 개발 중인 광역단위 노후건축물 안전관리 시스템은 지자체의 안전관리 업무를 지원하는 시스템으로 구축되고, 건축물 보강기술, 건축물 해체기술 등 건축물 안전관련 후속 R&D에서 개발되는 기술이 탑재되는 통합관리시스템으로 활용될 예정이다.
최 연구위원은 “연구단은 2025년까지 첨단 융복합 기술을 활용한 노후 건축물에 대한 안전정보 구축, 점검기술 개발, 안전관리시스템 개발 등을 수행하며 건축물 안전관리 업무의 디지털화, 자동화에 대한 기반 기술을 확보할 것”이라며 “이를 기반으로 건축물에 대한 위험 예측/평가 기술, 저비용의 최적 안전보강 기술, 해체 관리 기술 등 건축물 전 생애에 요구되는 다양한 기술 개발을 추진해 건축물 디지털 안전관리 체계 구축과 안전성 강화를 통해 국민 안전·안심 사회 구현을 이룰 계획”이라고 말했다.
