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콘테크, 건설공정 효율성 향상…건설업 게임체인저 주목
콘테크, 건설공정 효율성 향상…건설업 게임체인저 주목
  • 서유덕 기자
  • 승인 2023.03.31 18:05
  • 댓글 0
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정부, 스마트건설 활성화 추진
디지털 기반 설계·시공 도입
국내 건설업 저생산성 극복

무선통신 네트워크 인프라
현장 장비·인력 관제 구현
ICT-건설업 시너지 효과 기대

[정보통신신문=서유덕기자]

건설(Construction)과 기술(Technology)의 합성어인 ‘콘테크(Con-tech)’는 설계, 건축, 토공, 건설 기계, 제조, 관리 등 다양한 건설공정을 디지털화해 생산성을 높이는 스마트건설 기술을 의미한다. 산업의 디지털 전환이 가속하는 가운데, 건설업 또한 정보통신기술(ICT)을 융복합한 스마트건설을 계기로 생산성과 안전 면에서 획기적인 변화가 있을 것으로 기대하고 있다.

현장 작업자가 AI 미장로봇을 활용, 콘크리트 바닥 평탄화 작업을 수행하고 있다. [사진=현대엔지니어링]
현장 작업자가 AI 미장로봇을 활용, 콘크리트 바닥 평탄화 작업을 수행하고 있다. [사진=현대엔지니어링]

전 세계 스마트건설 도입 활기

가상현실·증강현실(VR·AR), 인공지능(AI), 블록체인, 모바일 기술, 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등 첨단 ICT는 기성 산업과 융합해 그 구조를 혁신, 업무와 경영 방식을 빠르게 변화시킬 것으로 기대된다.

건설업 또한 예외가 아니다. 대표적인 노동집약적 산업인 건설업은 그간 사업 수행 단계 간 정보 단절 등 요인으로 인해 전체 산업 중에서도 생산성이 낮다는 평가를 받아왔다. 건설업계는 디지털 전환을 통해 적어도 다른 산업 분야와 동등한 수준 이상의 생산성을 확보할 수 있을 것으로 기대한다.

최근 전 세계 건설시장에 빌딩정보모델링(BIM)을 비롯해 AR·VR, IoT, AI, 클라우드, 자율주행 등을 활용한 콘테크 기업들이 속속 등장하고 있다. 이들 기업은 생산성·부가가치 향상, 위험요인 저감, 친환경 등 다양한 관점에서 건설 효율성을 증진하기 위해 다각도로 노력한다.

건설사업 단계별 스마트건설 사례를 살펴보면, 우선 기획·설계 단계에서는 BIM과 AI를 활용해 설계 대안을 자동 생성하고 법규 등을 검토해 최적화된 설계안을 도출할 수 있을 것으로 예상된다.

시공 단계에서는 IoT 기술을 활용해 건설장비, 작업자, 건설자재의 현황을 실시간으로 공유할 수 있다. 빅데이터를 수집·활용해 최적의 생산성과 안전성을 고려한 건설장비 자동화 운용 및 인간-로봇 협업 시스템을 통한 드론, 3D 스캐너, AR·VR 기반 공사감독·검측이 가능할 것으로 기대된다.

유지·관리 단계에서는 BIM 기반의 건축물 현황정보를 바탕으로 건축물과 사회기반시설에 대한 최적의 관리 방안을 도출할 수 있다.

콘테크는 미국을 선발주자로 해 영국, 프랑스 독일 등 국가를 중심으로 확산하고 있다. 특히 미국은 시장경제 원칙에 입각한 ‘제조업 확장 파트너십(MEP)’ 등 정책으로 스마트건설 스타트업을 활성화하고, 성과를 늘려나가고 있다. 전통적인 BIM 플랫폼을 보유한 오토데스크와 벤틀리시스템즈 등 CAD 업체의 신기술 개발뿐 아니라 스마트패드를 이용한 사업관리 시스템을 보급하고 있는 프로코어(Procore) 등 스타트업들이 건설업 생태계 변화를 주도하고 산업 혁신에 나서고 있다.

작업자가 5G 원격제어 굴착기를 활용해 트렌치작업을 하고 있다. [사진=LG유플러스]
작업자가 5G 원격제어 굴착기를 활용해 트렌치작업을 하고 있다. [사진=LG유플러스]

국내 건설업 스마트화 추진

정부는 국내 건설업의 근로자 고령화, 인력 감소, 기술경쟁력 저하 등 문제를 극복하고 해외 수주고 하락과 국내 투자 감소 현상에 대응하기 위해 건설기술을 혁신하고 ICT를 건설업 전반에 접목함으로써 생산성 향상을 도모할 방침이다.

이를 위해 정부는 ‘스마트건설 활성화 방안(S-Construction 2030)’을 수립, 3대 중점과제 아래 10개 기본과제와 46개 세부과제를 마련·추진함으로써 2030년까지 건설 전 과정의 디지털화·자동화를 달성할 계획이다.

건설업 디지털화, 생산시스템 선진화, 스마트건설 생태계 육성 등 3대 중점과제를 살펴보면, 우선 정부는 BIM을 전면 도입해 건설업 디지털화를 추진한다. BIM이 현장에 효율적으로 적용될 수 있도록 데이터 작성 기준 등 표준을 규정한 BIM 시행지침을 제정하고, 설계도서·시공상세도를 BIM으로 작업해 성과품으로 납품할 수 있도록 관련 기준도 개정한다.

PDF로 작성하고 있는 설계기준, 시공기준 등 719개 건설기준도 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 온톨로지 형식으로 디지털화해 BIM 작업의 생산성을 높인다.

또한, BIM 설계에 드는 대가 기준을 SOC 분야별로 마련하고, 적정 대가가 지급될 수 있도록 예산편성 지침에 반영하는 방안도 추진한다.

또한 신규 공공사업을 대상으로 공사비 규모, 분야별로 건설 전 과정에 걸쳐 BIM 도입을 순차적으로 의무화한다. 지난해 하반기 1000억원 이상의 공공도로 공사에 BIM을 도입한 데 이어, 공공분야 BIM 의무화는 올해 철도·건축, 내년 하천·항만 등으로 순차 확대한다. 이어 2026년 500억원, 2028년 300억원 이상의 공공공사에 BIM을 의무적으로 도입하고, 2030년에는 전 공공공사에 BIM을 도입할 예정이다.

둘째로, 정부는 건설 기계 자동화·스마트 안전장비 확대 등 생산시스템 선진화를 추진한다.

수요가 많은 건설 기계 자동화 장비부터 품질·안전 등에 관한 시공기준을 제정하고, 원격조종과 완전 자동화 등 무인운전에 대한 특례 인정 근거를 마련한다. 기업들이 개발한 스마트 기술(장비)을 자유롭게 실·검증해 성능을 확인·보완할 수 있도록 SOC 성능시험장도 구축한다. 새로운 기술 활용 시 설계 변경이 가능하도록 총사업비 자율조정 항목에 스마트 기술(장비)을 반영하는 방안도 추진한다.

또한, IoT·AI를 접목해 위험을 사전에 알리는 안전 장비를 민간에 무상으로 대여하고, 안전에 취약한 현장 중심으로 지원 대상을 확대한다. 드론·로봇 등 첨단장비를 안전 점검에 사용하는 경우엔 기존 인력 중심의 방식을 일부 갈음할 수 있도록 관련 기준을 정비하고, 실제 적용사례에 대한 분석 등을 거쳐 첨단장비 활용을 위한 대가 기준 및 업체의 기술력 평가 기준도 마련한다.

마지막으로, 정부는 스마트건설 생태계 육성을 위해 스타트업의 아이디어 구현을 지원하는 인프라를 확대하고, 법률·경영·자금 등의 인큐베이팅 체계도 구축한다.

또한, 우수 기술을 보유해 성장잠재력이 큰 기업들을 대상으로 향후 5년간 ‘스마트건설 강소기업 100+’을 선정하고, 보증수수료와 대출이자 할인 및 투자·판로개척 등을 지원한다.

작업자가 건설 현장에서 AI·무선통신 인프라를 점검하고 있다. [사진=LG유플러스]
작업자가 건설 현장에서 AI·무선통신 인프라를 점검하고 있다. [사진=LG유플러스]

건설 현장 내 ICT 인프라 확대 전망

콘테크의 부상과 정부의 육성 방침에 따라 ICT 업계에 새 기회가 열릴 전망이다. 특히 ICT 인프라 고도화는 건설업 진흥과 맞물려 시너지 효과를 낼 것으로 기대된다. 삼정KPMG 경제연구원에 따르면, 건설업에 ICT를 도입하면 생산성 25% 향상, 탄소배출 50% 감축 효과가 예상된다.

건설 현장에 설치되는 정보통신설비는 장비와 근로자를 감시·제어할 수 있는 로컬 네트워크와 휴대용 단말기, CCTV, 센서 등이다. 로컬 네트워크 기반 현장 무선통신 인프라는 건설 기계의 위치와 상태정보 등을 관제 시스템으로 송신하며, 무선망으로 연결된 CCTV를 통해 공사 현장을 관제할 수 있는 기반을 제공한다.

관리자는 현장 밖에서도 인터넷을 통해 토공 관제프로그램(Fleet Manager)에 접근, 장비 상태와 근로자 활동, 현장 상황 등을 CCTV 영상으로 확인할 수 있다.

한편, 산악지형이나 지하차도 공사, 대심도 토공 현장, 터널, 도심지 빌딩 인근 등 건설 현장의 통신 여건을 고려하면, 스마트건설을 제대로 활용하기 위해서는 음영 지역을 최소화하기 위한 고품질의 정보통신 인프라를 구축해야 한다. 현장 내 안정적인 데이터 송수신이 보장되지 않는다면 전체 공사가 중단되는 사태가 발생할 수도 있다.

업계 관계자는 “ICT 인프라가 조성된 건설 현장에서는 사각지대를 최소화한 영상정보를 수집해 공사 전반에 대한 통합적인 의사결정을 뒷받침할 수 있는 정보를 얻을 수 있다”면서 “생산성 향상과 비용 절감, 안전 확보를 위한 콘테크의 확산을 위해서는 정부의 스마트건설 육성 노력이 실질적인 성과로 이어질 수 있도록 업계 의견을 반영한 법제 개선, 자금 지원, 인력양성 등이 수반돼야 할 것”이라고 밝혔다.


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