"2025, 건물 짓는 로봇 탄생"

스마트 건설자동화 등 기술진흥 기본계획 발표

2020년대 중반 정도가 되면 아마도 인공지능을 가진 로봇이 짓는 건축물을 볼 수 있을 것으로 보인다. 국토교통부가 인공지능이 적용된 건설자동화 기술을 오는 2025년까지 개발하겠다고 발표했기 때문이다.

국토교통부는 향후 5년간의 건설기술정책 로드맵이 담긴 ‘제6차 건설기술진흥 기본계획’을 최근 발표하면서, 오는 2025년까지 스마트 건설자동화 같은 기술 개발을 통해 건설현장의 노동생산성을 40%까지 향상시키고, 안전사고로 인한 사망자 수를 30% 정도 감소시킬 계획이라고 밝혔다.

낙후된 건설 산업에 4차 산업혁명을 접목

4차 산업혁명이 산업 전 분야에 걸쳐 혁신적인 변화를 일으키고 있지만, 건설 산업만큼은 여전히 전통적인 로우테크(Low-Tech) 이미지를 벗어나지 못하고 있다는 것이 산업계 전반의 시각이다.

지난 몇 년 동안 건설 산업이 걸어온 길을 되돌아보면 국내총생산(GDP) 대비 건설 투자 비중이 지속적으로 감소하고 있고, 건설생산성도 20년간 정체되면서 선진국의 30% 정도에 불과한 수준임을 알 수 있다.

실제로 국제노동기구(ILO)가 조사한 각국의 노동시간당 부가가치 정도를 살펴보면 이른바 유럽의 선진국들이라 할 수 있는 벨기에나 네덜란드 같은 경우 각각 48달러와 42달러를 기록한 반면에 우리나라는 13달러에 그치는 것으로 나타났다.

이뿐만이 아니다. 국내 건설 엔지니어링 분야의 입·낙찰 평가 기준은 낮은 기술 변별력으로 인해 업체의 기술력을 높이는 유인이 부족하고, 해외의 고부가가치 엔지니어링 시장은 이미 선진 업체들이 선점하고 있는 실정이다.

이에 따라 국토교통부는 4차 산업혁명 기술을 융합한 스마트 기술 개발을 통해 생산성 및 안전성을 향상시키고, 건설 엔지니어링의 국제 경쟁력을 강화시키기 위해 2대 주요 전략과 6개 분야 10개 추진과제를 마련하여 단계적으로 추진한다는 계획을 수립했다.

그 중에서도 국토교통부가 가장 역점을 두고 있는 분야는 ‘4차 산업혁명에 대응하는 스마트 건설기술 개발’이다. 이 기술의 핵심이라면 ‘입체 3차원 방식을 활용한 가상 설계 기술’과 ‘인공지능이 탑재된 건설 로봇의 활용’ 등을 꼽을 수 있다.

3차원 가상설계 기술과 인공지능 탑재 로봇

입체 3차원 방식을 활용한 가상 설계 기술이란 건축물 정보 모델링이라는 의미를 가진 BIM(Building Information Modeling) 기술을 말한다. 디지털 시스템을 활용하여 시공하기 까다롭거나 사고 위험성이 높은 건축물을 미리 가상의 공간에서 설계해 본 뒤에 안정성을 확인한 후 시공하는 것.

대표적인 사례로는 마치 외계 우주선이 지구에 착륙해 있는 것처럼 보이는 ‘동대문디자인플라자(DDP)’나 건물이 엿가락처럼 휘어져 있는 ‘빌바오 미술관’ 등이 있는데, 이들은 과연 건축물이 맞는지를 의심할 정도로 기형적인 모습을 자랑한다.

도시 규모가 커지고 발전할수록 이 같은 비정형 건축물이 늘다 보니 과거처럼 설계도면을 종이에 담는 방식이 한계에 부닥치게 되었고, 이에 대한 대안으로 가상공간에서 건물을 미리 지어보는 BIM이 탄생하게 되었다.

이들 건축물의 설계자들은 “BIM 솔루션이 없었다면 애초부터 불가능한 프로젝트였다”라고 입을 모으면서 “그 덕분에 설계 과정에서 잘못된 부분을 수정하거나 변경할 수 있었으며, 시공 기간 단축과 비용 절감 등의 효과를 얻을 수 있었다”라고 말했다.

3D 방식을 활용한 가상 설계 기술과 함께 4차 산업혁명에 대응하는 스마트 건설기술로 꼽히는 인공지능 탑재 로봇은 건물을 조립하고 시공하는 작업을 사람이 일일이 관여하지 않아도 스스로 알아서 추진하는 자율 로봇이 될 전망이다.

예를 들면 호주의 벤처기업인 패스트브릭로보틱스(Fastbrick Robotics)社의 건설 로봇이 이와 비슷한 개념이라 할 수 있다. 이 로봇은 영국에 거대한 방벽을 건설하여 유명해진 로마 황제 하이드리아누스의 이름을 따서 하드리안(Hadrian)이라 불린다.

모습은 마치 건설현장에서 흔히 볼 수 있는 포크레인처럼 생겼지만 작동 방법은 완전히 다르다. 하드리안은 단순 작업이기는 하지만 가장 중요한 건설 과정이기도 한 벽돌쌓기를 스스로 해낼 수 있다.

이 회사의 CEO인 마이크 피박(Mike Pivac) 대표는 “벽돌 나르기에서 쌓기까지의 과정을 한 번에 해결하기 때문에 작업속도는 사람이 할 때 보다 20배나 빠를 것으로 보인다”라고 전망하며 “우리가 계획한 대로 개발된다면 이틀 만에 집 한 채를 건설할 수 있을 것”이라고 주장했다.

다음은 이번에 발표된 6차 건설기술진흥 기본계획 수립의 실무를 담당한 국토교통부 기술정책과의 김종현 주무관과 나눈 일문일답이다.

- 건물을 짓는 일에 로봇이 투입된다고 생각하니 관심이 더 가는 것 같다. 로봇의 형태나 기능 등에 대해 좀 더 구체적인 계획이 나와 있는지?

아직은 기본 계획만 나와 있는 상황이라 로봇의 형태는 구체적으로 논의된 바 없다. 다만 인공지능이 탑재되는 만큼 일정 부분의 건설 과정은 로봇 스스로가 알아서 진행할 자율 로봇 형태가 될 가능성이 높다.

- 건설 로봇과 더불어 개발될 드론이나 초소형 로봇 등의 활용 방안에 대해서도 간략히 설명해 달라

드론이나 초소형 로봇 모두 사람이 접근하기 어려운 장소, 이를테면 다리 밑이라든가 댐의 벽면 같은 곳에 이상이 생겼을 경우 신속하게 현장으로 출동하여 문제점을 파악하는 일에 활용될 수 있을 것으로 보인다.