스마트홈은 기본, 건설현장에도 부는 '스마트 바람'

'4차 산업혁명'으로 '스마트 바람'이 불고 있다. 건설 분야도 다르지 않다. 아파트에 5G통신과 IoT기술이 접목된 '스마트홈'도 이제는 익숙한 일상이 됐다. 각 건설사들은 스마트홈을 넘어 5G 현장 관리·드론 관제시스템·공사 플랜 솔루션 등의 신기술을 건설현장에 앞 다퉈 도입하고 있다. 

◆쌍용건설, BIM·액션캠·드론 등 도입 선도
 

쌍용건설의 BIM 설계를 적용해 공사 중인 두바이 '로얄 아틀란티스 호텔'의 투시도(위)와 조감도(아래)[자료=쌍용건설 제공]

'쌍용건설'은 2007년부터 평면설계의 문제점을 사전에 파악하는 3D 입체 설계 시스템인 'BIM(Building Information System)'의 이론 및 기술 검토를 시작했다.

2008년 '남산 쌍용 플래티넘' 현장에서 BIM을 처음 적용한 이후 지금까지 국내외 건축·토목 분야에서 약 40개 프로젝트의 설계와 시공 과정에 BIM을 도입하고 있다.

BIM을 현장에 적용하면 공종간 재시공을 방지하고, 모델링으로 건물을 시각화해 업무 효율성이 향상된다. 또한 BIM 모델을 기반으로 다양한 시공 시뮬레이션이 가능해 시공능력까지 높아진다.

특히 2010년 회현동 '스테이트 타워 남산' 오피스 현장에 최첨단 3D 설계기법을 도입하면서, 당시 국내 최초로 'BIM 센터'를 설치·운영하기도 했다. 이에 '빌딩스마트협회'가 주관한 BIM 관련 시상식인 '2010 BIM(Building Information Modeling) Awards'에서 시공부문 대상을 수상하기도 했따.

쌍용건설은 현재 약 40개 프로젝트에 BIM을 적용한 실적을 보유하면서 업계 최고의 기술력을 자랑하고 있다. 두바이 '로얄 아틀란티스 호텔', 싱가포르 'WHC 병원', 서울 마곡 '넥센타이어 R&D센터', '루이비통 플래그쉽 청담' 등 다양한 현장에서 공사기간 단축과 원가절감 효과를 얻고 있다.
 

쌍용건설의 '액션캠 현장관리' 시스템을 활용한 실시간 동영상 안전관리 시연 모습[사진=쌍용건설 제공]

쌍용건설은 액션캠과 드론을 통해 촬영한 영상과 연계한 주변 작업 여건, 중장비 배치, 근로자 안전 수칙 준수 여부 등도 실시간 체크하고 있다.

액션캠 현장관리 시스템은 사무실과 작업현장의 거리가 멀고 여러 곳에서 공사가 진행되는 건설현장의 특성상 활용도가 무궁무진하다. 특히 핵심공정, 고난도 공사, 위험 공사 관리에서 빛을 발한다.

2017년 쌍용건설 '밀양-울산 고속도로' 현장에서 첫 적용된 이 시스템은 작업자의 안전모에 액션캠을 부착하고 실시간 촬영한 영상을 시간과 장소의 제약 없이 스마트 폰이나 PC로 모니터링 할 수 있다.

한편 지난 2017년 7월 준공한 '동부산 아난티 코브'는 축구장 10배 크기의 현장 공정관리를 위해 드론과 'Pix4D'를 이용한 3D모델링 기술을 접목하는 공법을 적용했다.

건설사 최초로 GPS가 장착된 드론을 활용해 현장을 촬영하고 3D로 모델링함으로써 시공 현장의 좌표 및 레벨·체적·면적·길이의 데이터 값을 신속하고 정확하게 산출해 효율적인 공정과 안전관리 효과를 얻었다.

쌍용건설 관계자는 “액션캠 현장관리 시스템을 도입한 후 사고 예방에 큰 도움이 되고 있다”며 “최근에는 건설현장에서는 사물인터넷, 드론, BIM 등 첨단 기술 도입을 더욱 강화하는 추세”라고 밝혔다.

◆대우건설, 최신 드론 기술 활용부터 드론 관제 시스템까지

'대우건설'은 지난 1월 국내 최초로 최신 무인비행 장치인 'V-TOL(수직 이착륙 비행드론)'을 이용해 '경산지식산업단지' 현장의 측량과 3D 모델링, 지형도 제작을 수행했다.

대우건설이 도입한 V-TOL은 고정익의 장기간 비행과 회전익을 통한 수직이착륙의 장점을 겸비한 무인비행체이다.

최대 108km/h의 비행속도로 1시간 30분을 비행할 수 있어, 한 번에 대형 부지를 신속하게 촬영하여 현장 측량자료를 획득할 수 있다.

또 다양한 GPS 신기술이 적용돼 기존의 드론보다 정밀한 측점 데이터를 산출할 수 있어 현장에서의 신속하고 정확한 의사결정이 가능하다.

앞서 지난 2017년 대우건설은 자체 제작한 고정익 드론을 통한 지도 제작과 측량 실증 실험을 하기도 했다. 당시 1회, 2시간 30분 비행으로 약 6㎢의 지형데이터 제작에 성공했다. 그러나 이착륙장이 필요하고 이착륙 시 드론의 파손위험이 문제점으로 지적됐다.

이번 수직 이착륙 비행드론의 도입으로 앞선 문제점들을 보완하고 보다 다양한 현장에 활용한다는 계획이다.

한편 대우건설은 건설 산업용 드론 관제 시스템을 자체 개발 중이기도 하다.

대우의 드론 관제시스템, 'DW-CDS(DaeWoo Construction Drone Surveillance)'는 건설현장에서 드론을 이용해 정기적으로 항공영상을 촬영하고, 실시간 공정 관리와 안전 관리를 돕는다.

특히 사람이 접근하기 어려운 건설공정을 확인하고 시설물 안전점검, 건설자재·안전시설물 확인 등에 활용될 예정이다.

대우건설 관계자는 “기존 소형부지에만 국한됐던 드론 측량 방식이 대형부지에도 가능해지면서 이제 항공기를 이용한 항공측량에 의존하지 않을 수 있다"면서 "향후 드론 활용 기술을 측량뿐 아니라, 토목·건축·주택·플랜트 유지 보수와 공정 관리 등 전 분야에 확대 적용할 계획"이라고 밝혔다.

◇현대건설, IoT 기반 현장안전관리 시스템 개발
 

현대건설 안전관리시스템 '하이오스'의 타워크레인 충돌방지 시스템 화면[자료=현대건설 제공]

'현대건설'은 건설현장에서 발생하는 안전사고 등을 체계적으로 예방할 수 있는 시스템을 자체 연구를 통해 구축했다.

현대건설은 IoT 시스템을 기반으로 한 현장안전관리시스템인 ‘하이오스(HIoS:Hyundai IoT Safety System)’를 올 해초부터 현장에 도입하고 있다.

하이오스 안전관리 시스템은 각종 센서를 통해 축적된 정보를 저전력 블루투스 통신을 이용해 스캐너로 통합플랫폼에 전송한다.

통합 플랫폼은 수집된 정보를 통해 위험여부를 판단하고 근로자와 관리자에게 경보·알람을 울린다. 잠재적 위험요인을 사전에 제거해 안전사고를 예방하고 체계적 안전점검이 이뤄지도록 한다.

이 시스템에는 또한 장비 협착 방지, 타워크레인 충돌방지, 가스농도 감지, 풍속 감지, 흙막이 시설 붕괴방지 등의 기술도 포함돼 현장에서 일어날 수 있는 다양한 사고를 사전에 진단하고 신속하게 대응할 수 있도록 돕는다.

현대건설 관계자는 "하이오스는 건설업계 최초의 자체 통합플랫폼 형태"라면서 "향후 추가로 개발되는 기술들을 여기에 연동해 안전관리 기능을 확대할 수 있을 뿐 아니라 각 현장 상황에 맞춰 최적화된 운용이 가능하다"고 말했다.