건설 장비의 스마트 기술 트렌드 및 스마트 건설의 미래

2019년 11월 20일 연합뉴스에 따르면, 충남 보령에 위치한 건설기계 성능시험장에서 굴착기와 휠로더 등 건설기계장비들이 상황별로 무인 작업을 하는 모습이 공개되었다. 이 건설장비들은 드론을 통한 3D 스캐닝으로 작업장의 지형을 측량하고, 측량한 지형 데이터를 스스로 분석하여 작업계획을 수립한 뒤 작업을 하였다. 이 날 현대두산인프라코어에서 선보인 측량부터 건설기계장비 운용까지의 전 과정 무인?자동화 기술은 건설장비에 ICT 기술 등의 4차 산업혁명 기술들이 융합된 결과이다.

ICT 기술을 적용한 스마트 건설기계장비들은 건설현장의 열악한 환경, 숙련된 작업 인력 부족 문제 등을 해결하기 위한 수단으로 각광받고 있다. 세계 건설기계 시장에서는 유무선 장비제어, 장비운용 데이터 축적, 장비 간 원격 네트워킹 등 IoT/ICT 기술을 접목한 스마트 건설기계들이 이미 중심을 이루고 있으며 시장 규모는 연평균 6.4% 성장하여 2022년에는 약 2,834억 달러에 이를 것으로 전망된다. 또한 영국, 일본, 싱가포르 등의 국가에서는 전통적인 건설기술에 드론, 빅데이터, IoT 등을 융합한 기술인 스마트 건설기술 육성 정책을 추진하고 있다.

건설현장에 스마트 건설장비의 도입으로 작업에 소요되는 시간 및 비용은 절감하고 생산성, 경제성은 높이는 동시에 건설현장에서의 안전성 문제를 개선할 수 있을 것으로 전망된다. 본 호 1부에서는 스마트 건설장비 기술 현황, 스마트 건설을 위해 일본에서 추진하고 있는 i-Construction 사업과 우리나라 현대두산인 프라코어가 추진 중인 Concept-X 프로젝트에서의 기술을 소개한다.

 

건설 분야에서의 센서융합 3차원 고정밀지도 제작 기술 소개

경기도는 2009년, 1975년부터 2009년까지 2Km 상공에서 촬영한 항공사진 9만 7천여 장과 5천 700여 장의 지도를 기초로 지역정보 시스템을 개발하였다. 단순한 일반 지도와 다르게 사진을 확대하면 도 구석구석을 3D 입체사진으로 자세히 볼 수 있어 공무원들은 이 시스템을 통해 행정구역의 정보를 파악했고 과거와 현재 사진을 비교하며 곳곳에서 진행 중인 불법 개발 및 불법 건축 행위 등을 찾아내는 용도로 활용했었다. 컴퓨팅 기술의 발전으로 건설현장의 지형지물과 구조물 등을 실제 크기와 똑같이 3D로 구현한 3차원 고정밀지도 제작이 가능해지면서 건설 분야에서 지적 및 건설 측량, 정밀한 건물 공사 등에 이를 활용하고 있다.

 

3D 고정밀지도는 항공 및 지상 장비로 취득한 디지털 사진을 수치해석에 의해 처리한 입체모델을 활용하여 건물 외형 자료를 결합하여 구축한 3D 입체지도를 의미한다. 본 호 2부에서는 건물 형상 외관의 이미지 자료와 위치정보 수집을 위한 플랫폼 및 융합센서 기술, 건물의 입체 도화를 위한 모델링, 가시화 및 객체모델 구축기술등3D고정밀지도제작기술들을소개한다.또한,건설분야에서3D고정밀지도가어떻게활용되는지에 대해서도 알아본다.

3D 고정밀지도는 건설 분야 외에도 자동차의 자율주행 시스템 구축, AR 콘텐츠 개발, 게임 영상 제작 등에도 활용이 가능하다. 미국 시장조사기관 마켓앤마켓(Markets and Markets)은 세계 디지털 지도 시장 규모가 2023년에 294억 달러(약 33조 원)에 이를 것으로 전망하고 있다. 우리나라 국토교통부는 올해 한국판 뉴딜의 핵심사업인 디지털 트윈 사업의 일환으로 정밀도로지도, 3D 지형지도 등 고정밀 공간정보 생산에 750억 원을 투자한다. 이러한 정부 지원으로 다양한 산업의 기반을 지원하는 3D 고정밀지도 산업을 이끌 수 있기를 기대한다.