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[진화하는 스마트건설 기술(3)] 삼성물산 현장은 '4차 산업혁명 기술 경연장'
윤구 기자/뉴스1   |   2020-06-16
▲ 삼성물산의 현장 업무 모바일시스템인 ‘스마트 애플리케이션 위(Smart WE)’를 활용한 관계자 협의 모습 (삼성물산 제공/뉴스1)   



'래미안 IoT 플랫폼' 개발로 입주민 주거편의성·만족도 높여

포스코건설 "공기 단축·원가 절감·안전 사고 예방·생산성 향상"
'이제 선택 아닌 필수' 기술 선봉대 역할 주요 현장 적극 활용

 

4차 산업혁명시대에 스마트건설 기술은 안전하고 편리하며 비용과 인력, 시간을 줄일 수 있어 건설현장의 필수요소다. 해외 건설수주 시장에서도 우리만의 독자적인 경쟁력을 가질 수 있는 대안으로 꼽힌다. 이에 정부는 '그린 뉴딜' 경제정책을 지원하는 방안으로 스마트건설 기술을 적극 활용하기로 했다. 스마트건설 기술을 삶의 질 상향과 국가경쟁력 강화, 경제 활성화를 이끄는 핵심 전략으로 정의하고 건설업계의 스마트건설 기술 도입 현황 및 방향성을 살펴본다. <편집자 주>


건설프로젝트의 규모가 갈수록 커지고 있다. 한 공간 안에 대규모 인력과 장비가 집중된다. 과거와 달리 건축, 토목 등 여러 공정이 복합적으로 이뤄지는 방식으로 변화하고 있다.
트렌드를 따라가지 못하고 과거의 방식과 경험에만 의존해서는 안전과 품질, 공기 등 본질적인 가치를 개선하기 어려운 상황이다.

 

▲ 삼성물산의 모바일 현장업무 시스템인 ‘스마트 애플리케이션 위’ (삼성물산 제공/뉴스1)   


◇AI·AR·VR 등 최신 IT 기술 도입해 현장·안전 관리 강화


삼성물산은 건설 현장에 최신 정보통신(IT) 솔루션을 활용한 '스마트 컨스트럭션(Smart Construction) 시스템'을 앞장서 구축하고 있다.


사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 가상현실(VR) 등 최신 기술을 적용해 공사를 효율적으로 관리하고, 품질과 안전, 환경 등을 개선해나가고 있다. 삼성물산은 2014년부터 현장 업무 모바일시스템인 '스마트 애플리케이션 위(Smart WE)'를 개발, 도입했다.

 

설계도면과 각종 서류를 모바일로 대체했고, 화상 커뮤니케이션 프로그램으로 '동시다발·실시간' 협의를 진행해 업무 효율성을 높였다. 특정 공정에 대한 제어도 현장에 설치된 센서를 활용하는 등 스마트 컨스트럭션을 위한 노력을 지속해왔다.


삼성물산은 지속적인 업그레이드를 통해 파편화된 기술을 하나의 플랫폼으로 통합하고, 현장을 체계적으로 관리할 수 있는 시스템을 현실화하고 있다. 드론을 통해 현장을 3차원(3D) 데이터로 측량하고, 각종 센서와 IoT를 결합해 품질·안전·환경 등 다양한 데이터를 실시간으로 수집한다. 스마트밴드를 활용해 근로자의 상황 역시 실시간으로 살핀다.


수집된 데이터는 5G 통신망 등 유무선으로 종합상황실에 전송해 공사 관리에 반영한다. 특히 작업반경 내 위험 요소를 인지해 근로자에게 곧바로 통보하는 등 안전사고의 다양한 변수를 실시간으로 제어할 수 있도록 했다.


아울러 현장의 과거 사례, 타 현장의 사례 등 다양한 데이터를 AI로 분석해 사고 요소를 사전에 예측해 안전 현장을 구현해내고 있다. 삼성물산의 IT 솔루션은 현장 관리뿐만 아니라 교육에도 적극적으로 활용되고 있다.


시간과 장소의 물리적 제약, 효율성과 실효성 측면에서 개선이 필요했던 현장 교육이 가상현실(VR)·증강현실(AR) 등 IT 기술과 접목돼 생동감 있는 교육으로 진화하면서 안전사고 예방에 기여하고 있다.
이러한 노력으로 삼성물산은 올해 초 혁신적인 IT기술을 선도적으로 적용하고 이를 통해 사업 가치를 창출한 세계 100대 기업을 선정하는 'CIO 100 어워즈'에 국내 건설업체로는 최초로 선정되기도 했다.

 

▲ 삼성물산 관계자들이 ‘래미안 IoT 플랫폼’을 시연하는 모습 (삼성물산 제공/뉴스1)   


▲집이 집주인 생활패턴에 맞춰 '척척'…'래미안 IoT 플랫폼'

삼성물산은 건설 현장뿐만 아니라 자사의 아파트 브랜드 '래미안'에도 다양한 4차 산업혁명 기술을 도입해 입주민의 주거 편의성을 높이고 있다. 삼성물산은 IoT 기술과 주거 시스템을 결합한 '래미안 IoT 플랫폼'을 개발해 지난해 분양 단지부터 적용하고 있다. 이 플랫폼은 국내 건설사 최초로 개발한 자체 클라우드 기반으로, 다양한 고객 인식 기술과 IoT 기기들을 제어하는 기술을 적용한 것이 특징이다.


래미안이 선보인 스마트홈은 음성명령이나 센싱을 통해 개별 IoT 상품을 조절하는 수준을 넘어, 각각의 IoT 상품이 입주민의 생활패턴에 맞춰 유기적으로 제어되면서 입주민에게 최적의 생활환경을 조성해준다. 또 국내 유수의 IT 기업과 협업해 단지 내 주거시스템과 스마트 가전, 음성인식 AI 스피커 등이 유기적으로 연결되도록 시스템을 구축했다.

 

▲ 삼성물산 래미안의 생체인식 기술을 활용한 ‘얼굴인식 출입 시스템’ (삼성물산 제공/뉴스1)   


삼성물산은 입주민에게 최적의 환경을 제공하기 위해 2018년 6월부터 서울 문정동 래미안갤러리에 IoT 기술 체험관인 '래미안 홈랩'을 운영하고 있다.


단순 콘셉트 제안형 공간에서 벗어나, 실제 상용화할 수 있는 기술을 선보이는 공간이다.


현관을 비롯해 주방, 거실, 안방, 공부방 등 7개 주거공간을 구성하고, 각 공간의 특성과 사용자의 성향에 맞춘 다양한 IoT 상품을 적용했다. 지난해 분양 단지를 시작으로 래미안 홈랩에서 개발한 상품을 상용화하고 있다.


삼성물산은 래미안 IoT 플랫폼 개발 이전에도 국내 최초로 가구 내 환기시스템과 연동되는 미세먼지 측정기 'IoT 홈 큐브'와 생체인식 기술을 활용한 '얼굴인식 출입 시스템', 사물인터넷에 인공지능 시스템을 접목한 '웰컴 투 래미안'을 개발해 적용하는 등 IoT 기술을 활용한 실내 환경 개선 및 입주민 편의를 강화하기 위해 노력해왔다.


삼성물산 관계자는 "래미안 IoT 플랫폼에 더 많은 제품을 연동하기 위해 IT 기업들과 협력을 강화하고 있다"며 "입주 후에도 최신 제품들을 연계할 수 있도록 플랫폼 업그레이드를 지속할 계획"이라고 말했다.

 

▲ 드론으로 촬영한 삼척화력발전소 현장 전경 (포스코건설 제공/뉴스1)  


◇“이제 선택 아닌 필수”…포스코건설, 스마트건설 기술 선봉대 역할


"삼척화력발전소 토목 공사에서 GSP를 활용한 MCS(Machine Control System·건설장비 자동화 시스템)를 도입해 공기 단축은 물론 원가 절감에도 성공했습니다"(포스코건설 관계자)


포스코건설이 4차 산업혁명 시대를 맞아 스마트건설 기술을 현장에 적용, 기술 개발을 선도하고 있다. 시범 적용을 넘어 공정별 현장에 적극적으로 도입해 스마트건설을 주도할 계획이다. 포스코건설은 조사·측량·설계·시공에 이르는 모든 단계에 BIM, 레이저스캐너, 드론, 자동화 건설장비 등을 활용해 3차원(3D) 데이터 기반의 스마트건설을 구축할 것이라고 지난 11일 밝혔다.


우선 조사와 측량, 안전관리 분야에 드론을 적극적으로 활용하고 있다. 대표적인 곳이 삼척화력발전소 현장이다. 강원도 삼척시 적노동 일대에 들어설 삼척화력발전소는 1050㎿급 2기를 짓는 초대형 화력발전소다. 총 사업비는 3조5천억 원이다. 이 현장은 대규모 폐광산 분지 지형으로 사람이 접근하기 어렵다. 현재 토목공사와 철공 공사가 한창이다.

 

▲ BIM을 적용한 신안산선 복선전철 전체 노선과 차량구간 모습 (포스코건설 제공/뉴스1)   


이에 포스코건설은 드론을 활용해 지형조사와 측량을 해 효과적인 가설 공사와 토공사 계획을 수립했고, 매월 공사에 사용된 토공량을 산정해 공사비 정산의 정확도를 높였다.


포스코건설은 드론 사용 결과, 약 2주가 걸릴 지형조사가 1~3일로 크게 단축됐다고 소개했다. 또 3D 도면을 자동으로 작성해주는 레이저스캐너를 구조물의 시공 오차, 누수, 균열 확인 등에 사용해 업무 효율성을 획기적으로 끌어올렸다.


설계 분야에서도 스마트건설 기술 활용 범위를 확대했다. 이 분야 대표적인 기술인 BIM은 기존 2D 설계도면을 3D 도면으로 변환해 공사계획과 물량 정보까지 모두 담아주는 디지털 플랫폼이다. 하지만 아직 최적화되지 않아 산업 전반에 활용도는 제자리 걸음 수준이다.


포스코건설은 현재 대부분 신규 현장에 BIM을 적용 중이다. 지난 4월 착공한 신안산선 복선전철 현장에도 사용했다. 신안산선 복선전철은 3조3465억 원을 투입해 경기 안산·시흥·광명 등을 거쳐 서울 여의도까지 정거장 15개소 총 연장 44.7㎞를 건설하는 대규모 프로젝트다.


지하 40m에 철도를 건설해 지하 매설물이나 지상부 토지 이용에 대한 영향을 최소화하고 시간당 최대 110㎞ 속도로 운행하도록 설계했다. 대규모 프로젝트인 만큼 설계 단계가 상당히 중요하다.
포스코건설은 시공 전 설계 단계에서 전체 노선과 차량기지 전 구간에 BIM를 통해 설계 오류, 설계 적정성을 검토했다.


또 3D 디지털 지도를 언제 어디서나 사용할 수 있는 클라우드 기반의 전용 애플리케이션(POS-Mapper)을 업계 최초로 개발해 모든 현장에 적용하고 있다. 이 앱을 이용해 공사 구간의 거리, 면적, 부피 등을 간단히 산출하고 공정 진행 상태를 한눈에 파악할 수 있다.


포스코건설 관계자는 "BIM을 적극 활용해 시공 효율성을 높였다"면서 "BIM 활용 능력 향상을 위해 전 직원을 대상으로 전문교육을 실시하고 있다"고 설명했다.

 

▲ MCS를 장착한 삼척화력발전소 공사 현장의 굴삭기 모습 (포스코건설 제공/뉴스1)   


시공 단계에서도 스마트건설 기술을 적용했다. 건설장비 자동화 시스템으로 불리는 MCS 얘기다. 이 시스템은 굴삭기에 고정밀 GPS와 각종 센서를 장착해 운전자가 측량사 없이 3D 설계 도면만 보고 작업이 가능하도록 돕는다.


포스코건설은 MCS를 삼척화력발전소 부대토목공사 현장에 적용해 품질 확보와 공기 단축, 원가 절감에 성공했다고 밝혔다. 또 데이터 기반 시공으로 굴삭기에 측량사가 부딪히는 사고를 예방할 수 있었다.

 

포스코건설 관계자는 "4차 산업혁명 시대에 스마트 건설기술 적용은 이제 선택이 아닌 필수"라면서 "앞으로 모든 현장에 BIM, 드론, 자동화 건설 장비를 활용해 생산성 향상에 박차를 가할 계획"이라고 말했다.

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