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[ECO-플랜트럼📁] 현장을 스마트하게 바꾸는 기술들🔎, 시연회에서 엿본 미래 건설 모습💫
감노리
2025. 8. 20. 10:00
[ECO-플랜트럼📁] 현장을 스마트하게 바꾸는 기술들🔎, 시연회에서 엿본 미래 건설 모습💫
안녕하세요, SK에코플랜트 취재기자 심유민입니다😊
혹시 지난 콘텐츠인 [ECO-플랜트럼📁] 1편과 2편을 기억하시나요?
1편에서는 건설산업의 최신 동향을 살펴본 뒤, 스마트건설기업지수(SCCI)를 통해 스마트 건설 인력 증가 추세와 AI 기술의 도입 사례를 자세히 소개해드렸습니다. 이어진 2편에서는 AI 기반 자동화 기술, 품질관리 예측 시스템, 그리고 생성형 AI 드론을 활용한 유지관리 기술 등 실제 적용되고 있는 스마트건설기술들에 집중 조명하여 소개해드렸습니다.
이러한 흐름을 바탕으로, 이번 [ECO-플랜트럼📁] 콘텐츠에서는 스마트건설기술 시연회 현장을 직접 방문하여 통합관제플랫폼과 머신 가이던스(Machine Guidance) 장비 등 주요 기술들과 현장 적용 사례를 자세히 살펴보고자 합니다. 아울러, 이러한 스마트건설기술이 앞으로 건설 산업에 가져올 변화를 함께 모색해보고자 합니다.
그렇다면, 지금부터 스마트건설기술 시연회의 현장 이야기를 시작하겠습니다🙇
SK Careers Editor 21기 심유민
2025년 6월, ‘스마트건설기술 시연회’는 남양주 진접2 공공주택지구 조성공사 현장에서 개최되었습니다. 이번 시연회의 경우 한국건설관리학회 스마트건설위원회에서 주최하고 설계∙시공 BIM 전문 기업이 주관하여 진행되었으며, 교수진, 석∙박사 연구원, 건설사 및 시청 등 약 70여명이 참여하여 성황을 이루었습니다.
시연회 장소인 진접2 공공주택지구 조성공사 현장은 스마트건설기술이 하나씩 적용된 다른 공사 현장들과는 달리, 다양한 스마트건설기술이 복합적으로 적용된 대표적 사례입니다. 본 현장에서는 다양한 첨단 기술들이 현장에서 적용되는 방식에 대해 구체적으로 소개되었는데요, VR ∙ 드론 ∙ 수상 드론 ∙ 머신 가이던스 등 주요 기술들을 직접 체험해보는 시간과 함께 기술의 한계점 및 해결 방안에 관하여 논의하는 소통의 장도 마련되었습니다. 본 시연회는 학술 연구와 관련 산업 간의 협업을 촉진하고, 스마트건설기술의 현장 적용 가능성을 널리 알리는 것에 큰 목적을 두면서 성공적으로 마무리되었습니다.
시연회의 1부에서는 통합관제플랫폼을 활용한 현장 관리와 VR 기반의 안전 교육이 진행되었으며, 설계 BIM과 항공 ∙ 수상 드론을 연계한 현황 파악 및 기성 산출 방안, 시공 BIM과 머신 가이던스 장비를 연동한 정밀하고 효율적인 시공 방안에 대해서도 구체적으로 소개되었습니다.
이번 시연회에서 선보인 다양한 스마트건설기술들 중에서 [ECO-플랜트럼📁]에서 아직 소개되지 않았던 ‘통합관제플랫폼’과 ‘머신 가이던스 장비’에 대해 자세히 소개해드리려고 합니다😊
지난 [ECO-플랜트럼📁] 2편에서 ‘인공지능 위험 감지’ 기술과 ‘스마트 펜스’ 기술에 대해서 설명해드렸습니다. 인공지능 위험 감지 기술은 건설현장에 설치된 CCTV 영상을 인공지능(Artificial Intelligence, AI)이 자동으로 인지하는 기술이고, 스마트펜스 기술은 위험구간에 전자기파를 사용하여 가상의 울타리를 생성하여 작업자에게 위험성을 알리는 기술입니다. 이러한 개별 기술들이 효과적으로 작동하기 위해서는 통합관제플랫폼의 역할이 매우 중요합니다.
통합관제시스템은 건설현장 내 다양한 데이터를 실시간으로 수집 ∙ 분석하여, 중앙에서 통합 관리하는 시스템입니다. 이를 통해 안전 ∙ 품질 ∙ 출입 ∙ 설비 ∙ 환경 등을 통합관제플랫폼에서 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 위의 예시를 활용하면, 현장에 설치된 CCTV와 스마트펜스를 통해서 수집된 데이터를 AI가 분석하고, 위험 상황 발생 시 경고음 ∙ 관리자 알림 등으로 즉각적인 조치를 취할 수 있습니다. 이처럼 통합관제플랫폼은 현장의 안전관리를 위한 핵심 연결고리로 중요한 역할을 수행합니다.
1) 실제 현장: [새만금 스마트 수변도시]
- CCTV ∙ GPS 트래커 ∙ 중장비협착 이력 ∙ 우랑계 ∙ 미세먼지 ∙ 풍향 ∙ 풍속 ∙ 소음 ∙ 드론 데이터 등이 통합되어 운영됨
2) 실제 현장: [강릉-제진 제2공구]
- CCTV ∙ 인원 출입 현황 ∙ 장비 출입 현황 ∙ 굴진 이력 ∙ 유해가스 데이터 등이 통합되어 운영됨
위처럼 본 시연회에서는 실제 현장에 적용된 두 가지 통합관제플랫폼에 대해 자세히 확인할 수 있었습니다. 수집된 데이터를 통해서, 현장 근로자의 안전관리 ∙ 출퇴근 현황 파악 ∙ 환경 데이터 모니터링 ∙ 드론 좌표 기반 관리 등이 효과적으로 이루어지고 있음을 확인할 수 있었습니다.
이외에도 통합관제플랫폼의 적용 사례로 ‘얼굴인식 시스템’이 소개되었습니다. 얼굴 인식 기술은 사람의 얼굴 특징을 자동으로 인식하고 분석하여 신원을 식별하는 생체인식 기술입니다. 현장 출입구에 얼굴인식 단말기를 설치함으로써, 출입 기록을 자동으로 관리할 수 있게 되었고, 이렇게 수집된 출입 정보 데이터를 통합관제플랫폼으로 연동하여 작업 시간에 따라 노무비를 산정하고 이를 본사로 전송하는 것이 가능해졌습니다.
통합관제플랫폼은 현장 전체를 실시간으로 모니터링하고, 안전 ∙ 환경 ∙ 출입 정보를 통합 관리할 수 있어 데이터 기반의 빠른 의사결정과 이상 상황에 대한 신속한 대응이 가능하다는 장점이 있습니다. 또한, 여러 장비와 연동하여 작업자의 효율을 높이고, 행정 업무도 간소화할 수 있습니다. 하지만, 초기 구축 비용이 높고, 현장에 안정적인 인터넷 인프라가 필요하며, 관리자의 기술 이해도가 필요하다는 단점이 있습니다.
그렇다면, 머신 가이던스(Machine Guidance, MG 장비)란 무엇일까요? 머신 가이던스는 건설 장비에 위치 및 상태 정보를 실시간으로 제공하여 운전자가 보다 정밀한 작업을 수행할 수 있도록 보조하는 기술입니다. 머신 가이던스를 도입하기 전에는 사전 측량이후에도 중간 확인 측량을 반복적으로 수행해야 했기 때문에, 작업의 연속성이 떨어지고 추가 인력도 필요했습니다. 하지만, 머신 가이던스를 도입하면서 이러한 측량 과정 없이, 시공 BIM 데이터를 입력하면 장비가 자동으로 작업 기준면을 인식할 수 있게 되었습니다. 따라서 단독으로 연속적인 작업이 가능해졌고, 이는 인건비 절감 효과로 이어졌습니다.
위의 이미지를 통해서, MG 장비 화면에 시공 BIM 데이터가 입력된 것을 볼 수 있습니다. 만약, 시공 BIM 데이터가 전면적으로 작성되지 않을 경우, 작업자는 터파기 제작용 소프트웨어를 활용해 별도로 도면을 작성한 뒤, 이를 MG 장비에서 확인하는 방식으로 작업이 이루어집니다. 그러나, 이 방식은 사용되는 소프트웨어의 가격이 비쌀 뿐 아니라 운용을 위해 고도의 숙련도가 요구된다는 단점이 있습니다. 반면, 시공 BIM 데이터를 전면적으로 도입할 경우, 시공 BIM 모델을 구축한 뒤 이를 LandXML 형식으로 장비에 입력함으로써, MG 장비 화면에서 평면도 ∙ 종단면 ∙ 횡단면을 포함한 설계 모델을 직관적으로 시각화할 수 있습니다. 이러한 방식은 작업의 효율성과 정확성을 동시에 향상시킬 수 있습니다.
시공 BIM 데이터를 사전에 입력하지 않더라도 MG 장비 내에서 도면을 직접 생성하는 것도 가능합니다. 현장에서 MG 장비가 탑재된 굴삭기를 활용하여 현장에서 직접 도면을 작성하는 경우에는 약 5~10분 정도의 시간이 소요되지만, 현장 상황에 대한 도면 누락과 설계 변경에 유연하게 대응할 수 있습니다. 또한, GNSS 수신기를 활용하여 위치 정보 데이터를 수집하기에, 높은 정확도를 갖는 것이 장점입니다.
먼저, MG 장비를 활용하기 위해서는 GNSS 수신기가 필요합니다. GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기는 위성으로부터 다양한 신호를 수신하여 위치를 파악하는 장비로, 일반적인 GPS 장비보다 훨씬 정밀한 위치 정보를 제공합니다. 하지만, 아무리 정밀한 GNSS 수신기이더라도 위성 신호의 지연, 대기 오차 등으로 인해 일정 수준의 오차가 발생하는데요, 이러한 오차를 보정해주는 장치가 바로 라디오 기지국입니다.
라디오 기지국은 실시간으로 오차를 보정해주는 장치로, 사전에 정확한 위치 좌표가 설정된 CP점(Control Point, 기지점)을 입력하고, GNSS 수신기를 통해 측정한 위성 정보와 실제 위치 사이의 오차를 계산하여 이를 보정 신호로 변환합니다. 이렇게 생성된 보정 신호는 라디오 주파수를 통해 중장비에 연결된 MG 장비에 전송됩니다.
MG 장비에 탑재된 GNSS 수신기는 이 보정 신호를 실시간으로 수신하여, 위치 오차를 줄이고 수 센티미터 수준의 정밀도를 확보할 수 있습니다. 또한, GNSS 수신기의 개수에 따라서 기능이 달라집니다. 단일 GNSS 수신기를 사용할 경우에는 장비의 정확한 위치만 파악할 수 있지만, 두 개 이상의 GNSS 수신기를 사용할 경우에는 위치 정보뿐만 아니라 장비의 기울기와 방향까지 정밀하게 측정할 수 있습니다. 따라서, 굴착기와 도저에는 두 개의 GNSS 수신기가 장착되었고, 롤러에는 한 개의 GNSS 수신기만 설치된 것을 확인할 수 있었습니다.
다짐기계인 롤러의 MG 장비는 다짐 횟수를 제공하는 동시에, 다짐 품질을 수치화하여 실시간으로 시공 관리에 반영할 수 있습니다. 위의 이미지가 실제 MG 장비의 화면을 나타내는 이미지인데요, 여기서 핵심이 되는 지표가 바로 CMV와 CMV입니다.
CMV(Compaction Meter Value)는 롤러가 진동을 주며 지반을 다질 때, 지반에 전달된 에너지가 반사되어 돌아오는 반발력을 측정한 값입니다. 이는 다짐된 토양의 공극률과 밀접한 연관이 있습니다. 토질이 많이 다져질수록 공극(=토양 입자 사이의 빈 공간)이 줄어들게 되고, 이로 인해 반발력이 증가하여 CMV의 값도 높아집니다. 따라서, CMV 값이 높을수록 다짐이 잘 이루어졌다고 판단할 수 있습니다.
또한, CMV는 동일 위치에서 1회차와 2회차 다짐 시 측정된 CMV값의 차이를 의미합니다. CMV 값이 클수록 두 번의 다짐 사이에 추가적인 다짐 효과가 컸다는 것을 의미하고, CMV 값이 작을수록 이미 충분히 다져져 더 이상의 다짐은 큰 효과가 없다는 것을 나타냅니다. 다만, 현재 MG 장비의 경우, 국내 기준이나 설계 ∙ 시공 지침, 축적된 데이터가 부족하기 때문에, 이러한 해석이 항상 정확하지 않을 수도 있다고 합니다.
이번 시연회 취재를 통해, 스마트건설기술이 실제 현장에서 구현되는 방식에 관하여 생생하게 확인할 수 있었습니다.
선문㈜ 기술연구소 김지우 책임연구원은 “통합관제플랫폼을 통해 공정 관련자 간 소통 오류를 줄이고, 데이터 자동 수집으로 중복 업무를 감소시킬 수 있다. 나아가 위험 요소 예측을 통해 안전사고를 예방하고, 전반적인 간접비 절감 효과도 기대된다.”고 설명했습니다. 이어, “이 기술은 단순한 현장 가시화를 넘어, 향후 AI 기반의 자동 의사결정과 위험 예측 기능으로 확대될 것”라고 언급했습니다.
선문㈜ 기술연구소 김재윤 책임연구원은 “MG 장비의 도입으로 생산성이 향상되고 있지만, 정작 작업자는 더 많은 일을 하더라도 추가적인 보상을 받기 어려운 현실이다.”고 언급하며, “이러한 상황에서는 작업자가 MG 장비를 자발적으로 도입하고자 하는 유인이 부족하다”고 지적하였습니다. 이어, “향후에는 기술 도입에 따른 효율 향상이 작업자에게도 실질적인 혜택으로 이어져야 MG 시스템이 현장에 안정적으로 정찰할 수 있을 것”라고 기대를 밝혔습니다.
또한, 스마트건설위원장 김성근 교수님(서울과학기술대학교 건설시스템공학과)은 “건설산업은 타 제조업에 비해 인력 효율성과 생산성이 낮고, 현행 제도 역시 여전히 재래식 측량 방식에 머물러 있다.”고 언급하였습니다. 이어, “스마트건설기술의 개발과 제도 개편이 이루어진다면, 사라지는 기술과 새롭게 등장하는 기술에 따라 요구되는 인력의 형태도 크게 달라질 것이며, 디지털 트윈, BIM, 모듈러 공법 등 첨단 기술을 통해 품질과 생산성 측면에서도 큰 향상이 기대된다.“라고 전망했습니다.
이렇게 [ECO-플랜트럼📁]을 통해 건설산업의 최신 동향을 살펴본 뒤, 주목할 만한 스마트건설기술에 대해 조명해보았습니다. 또한, 직접 시연회 현장에 방문하고 전문가들의 의견을 들으며, 앞으로 건설산업이 나아갈 방향에 대해 보다 깊이 있게 고민해볼 수 있는 소중한 시간이었습니다. 디지털 전환의 흐름 속에서 현재 건설산업이 스마트건설로 나아가는 이 시점에, 본 기사가 스마트건설기술들의 가능성과 필요성을 널리 알리는 작은 계기가 되었기를 바랍니다🍀
지금은 기술 전환의 과도기에 머물러 있지만, 머지않아 모든 건설현장에 첨단 기술이 자연스럽게 녹아들어 품질과 생산성이 비약적으로 향상되는 날을 기대하며, 이번 기사를 마무리하려고 합니다.
이상, SK에코플랜트 취재기자 심유민이었습니다😊
감사합니다🙇
