[공학저널 전찬민 기자] 스마트 건설 바람이 불고 있다. 초연결·지능화를 통해 스마트 건설을 구현하는 것은 건설자동화 기술의 궁극적인 개발 목표다. 이를 위해서는 구조물의 기획 단계에서부터 유지관리까지 전주기에 걸쳐 확보해야 하는 데이터의 종류와 표준을 명확히 설정하고, 데이터의 흐름을 건설 전주기적으로 저장, 관리, 분석, 활용할 수 있는 방안이 고려돼야 한다. 건설의 많은 공정에서 자동화·지능화가 가능한 영역을 설정해야 하며, 이를 위해서는 건설관리, 구조, 도로 등 건설 전 분야 산·학·연 전문가의 역할이 매우 중요하다. 한국건설기술연구원 미래융합연구본부 건설자동화연구센터 최창호 센터장(사진)은 “전문가의 역할이 중요한 만큼 조직적으로 뒷받침하기 위한 정책 마련이 필요하다”며 “건설 분야도 기술발전과 사회변화에 대한 능동적인 대응이 필요하고 건설 산업의 진화를 위한 창의적인 노력이 필요한 시점”이라고 전했다.
INTERVIEW 한국건설기술연구원 미래융합연구본부 건설자동화연구센터 최창호 센터장
건설자동화연구센터의 올해 핵심 연구과제는
건설자동화연구센터는 주요 구조물 별 건설공사 공정을 검토해 건설 분야 자동화 가능영역을 분석하고, 4차 산업혁명 기술과 접목 가능한 기술 개발을 통해 요소기술을 개발하는 역할을 수행 중에 있습니다.
현재 건설자동화연구센터에서 중점적으로 진행 중인 연구는 토공 자동화 기술입니다. 스마트 건설기술 로드맵에서는 설계·시공·유지관리단계로 건설 프로세스를 구분하고, 각 단계별 스마트 핵심기술인 드론, BIM, 건설장비 자동화, 가상시공, 사물인터넷, 빅데이터 기술을 접목하고 활용하는 방안에 대한 기술 개발 방향을 설정하고 있습니다.
건설자동화연구센터에서는 이에 발맞춰 건설 공사 중 토공 분야의 자동화 필요·가능 영역을 파악하고 있습니다. 건설, 토목 분야에서 연구할 수 있는 요소기술들을 직접 개발하고 토공 프로젝트의 생애주기에 걸쳐 장비 자동화 기술, 첨단조사기법, BIM, 빅데이터, 가상현실 기술 등을 융합하는 기술 개발을 진행 중입니다.
이처럼 스마트 기술이 융합되는 선도 기술 개발을 통해 토공 공정 단계별 지능화로 토공 생산성을 20% 이상 향상하는 것이 최종 목표입니다.
스마트 건설 가상화 시뮬레이션이란
VR 기술을 건설에 적용하기 위해 필요한 BIM To VR 핵심기술들과 최적의 건설 가상화 시뮬레이션 사례들을 구축해, 다양한 BIM 도면을 용이하게 시뮬레이션 할 수 있는 기술을 말합니다. 스마트 건설 가상화 시뮬레이션 지원 시스템 연구를 통해 BIM 기반의 가상건설 시뮬레이션 기술개발을 통해 시공교육, 유지관리, 재난대피 시뮬레이션 등이 가능할 전망입니다.
건축물 3D프린팅 기술의 전망은
건축물 3D 프린팅 기술은 현행 건설 방식을 자동화된 디지털 건축으로 전환하고, 생산자-공급자-소비자가 하나의 디지털 설계를 공유할 수 있는 新건설 기술 패러다임입니다. 이 기술개발을 통해 설계기술, 건축용 3D 프린팅 재료, 장비 기술을 활용해 소형건축물, 비정형 구조재/비구조재 등 새로운 건축 상품을 생산하고 혁신된 건축방식을 활용해 공기단축과 공사비를 절감할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있습니다. 그 외에도 IoT 기반 시설물 유지관리, 스마트 슈즈를 활용한 지반 다짐도 분석 기술 등 다양한 건설자동화 연구가 센터에서 진행되고 있습니다.
향후 건설자동화연구센터의 계획은
현재 스마트 건설장비 분야로는 건설장비 자동화·무인화, 현장 안전관리와 관련된 연구를 추진 중입니다. 건설장비 자동화·무인화에서는 장비 운영·관제기술 활용을 위한 의사결정시스템, 현장 안전관리에서는 IoT, 웨어러블 장비 기반의 위험정보 예측과 위험공종에 대한 로봇연구 기획을 추진할 계획입니다. 이러한 연구를 진행하기 위해 내·외부의 기계/로봇 분야의 전문가들과 업무 협력을 통해 기술을 개발하고자 합니다.
또한 스마트 팩토리와 연계된 스마트 건설자재 제조 공정에 대한 연구를 추진할 계획입니다. 건설자재 제작 과정은 크게 설계·구조해석·제작 등의 단계로 구성되며, 설계 분야와 연계해 ‘로봇암 운용을 위한 비정형 건설자재의 3차원 모델링’, 구조해석에서는 ‘비정형 건설자재의 3차원 BIM 변환, 구조해석’, 시공 분야에서는 ‘로봇암 운용을 통한 디지털 프리패브리케이션 기반의 건설자재 제조’ 기술에 초점을 맞춰 연구를 추진하고자 합니다.
마지막으로 남기고 싶은 메시지가 있다면
건설자동화연구센터에서는 스마트 건설 로드맵과 연계된 많은 연구들이 활발하게 진행 중이며, 앞으로도 여러 분야의 융·복합 연구를 통해 건설자동화 분야의 다양한 연구를 수행할 예정입니다. 우리 연구원뿐만 아니라 타 기관과의 협업을 통한 건설자동화 관련 연구 개발과 실험·실증의 메카로 자리매김 하는 것이 센터의 궁극적인 비전이며, 이를 통해 우리나라의 건설자동화 기술 수준을 크게 향상시키는 것이 센터의 최종 목표입니다.
