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디지털 기반의 건설기술 혁신 2
  • 데일리해외건설
  • 승인 2018.01.11 14:20
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* 2017.12.11일자 디지털 기반의 건설기술 혁신 1편의 후속 기사입니다.

건설산업이 다른 산업군에 비해 디지털화되어 있지 않고, 이로 인해 생산성이 저하되고 수익성이 개선되지 않고 있다는 평가가 선진국에서 많이 제기되고 있다. 우리나라의 경우에도 건설산업에 디지털 기술을 적용하고 적극적으로 내재화하려는 노력이 일부 이루어지고 있지만 실제 해외 프로젝트에서 이를 활용하고 기술 차별화의 도구로 사용하는데는 소극적인 경향을 보이고 있다.

5가지의 디지털 건설 트렌드(매킨지, 2016)

지난번에는 Mckinsey 보고서에서 제시한 5가지 기술적 트랜드 중 High-definition surveying and geolocation, next-generation 5D BIM 두 가지를 살펴보았다.

이번에는 디지털 기술에 기반한 협업과 모빌리티, 사물인터넷(IoT), 미래 예측을 통한 지속가능성 기술에 대해서 다루고자 한다.

빌딩정보모델링 (BIM, Building Information Modeling)이 건설 분야의 주요한 기술적 혁신과 패러다임의 전환으로 받아들여지는 지금, 각국은 이를 국가적 어젠다로 채택하는 단계에 있다. 영국의 Digital Built Britain, 싱가포르의 Digital Twin, 미국의 E-construction, 일본의 i-construction 등이 대표적인 사례이다. 국가적 차원의 건설산업 혁신 프로그램은 해외 건설 시장에서 새로운 진입 장벽이 될 수 있다. 이미 유럽의 일부 국가에서는 Level-2 수준의 BIM 역량을 입찰참가 자격조건으로 설정할 수 있게 하였다. 또한, 선진국들이 컨설팅을 주로 하고 있는 신흥 국가의 프로젝트에서도 이러한 요구사항들이 입찰조건에 있기 때문에 대응이 필요하다.

종이 문서 기반의 의사소통이나 문서 관리에서 탈피하는 것이 첫 번째 필요한 변화이다. 정보를 디지털화하면 모바일 기기나 무선통신망을 통해서 실시간 공유가 가능하고 이를 통해 프로젝트에서 발생하는 손실을 획기적으로 저감할 수 있는 업무 환경을 구축할 수 있다. 입찰안내서에서 CDE(Common Data Environment)를 구축하도록 요구하는 경우가 증가하고 있다. 발주자는 프로젝트 전체의 진행상황을 실시간으로 파악할 수 있고 참여하는 각 회사나 기술자들은 맡은 업무를 진행하는데 필요한 정보를 언제 어디서나 획득할 수 있기 때문이다. 복잡하고 대형화된 프로젝트에서 도면, 주문, 장비 대여, 일일 보고, 품질 보고서 등의 정보 관리가 실시간으로 공유되고 관리되지 못해서 발생하는 손실은 매우 큰 것으로 평가된다.

일례로 미국의 E-construction에서 추구하는 문서탈피(paper-free)는 프로젝트의 delivery time을 줄이는 것을 제일의 목표로 한다. 또한 일본의 건설 기업은 세계적으로 흩어져 있는 인력을 클라우드 서버를 활용하여 24시간 업무가 가능하도록 구축하였다. 현장에서는 무선인터넷과 모바일 기반의 정보 획득과 저장이 가능하고 국내와 해외를 구분할 필요가 없는 협업 체계는 기업의 인적 자원을 최대한 활용할 수 있는 방안이 되고 있다. 실시간 정보공유환경은 설계관리, 공정관리, 자재관리, 인력관리, 품질관리, 계약관리, 문서관리에 걸쳐서 활용될 수 있다. 맥킨지의 보고서에서 사례를 보면 미국의 터널 프로젝트(참여사 600개)에서 단일 플랫폼 기반의 디지털화된 정보환경을 통해 일주일에 20시간의 업무 시간 절감, 보고서 작성에 소요되는 시간을 75% 줄이고, 문서 송달에 90%의 시간 단축을 이룰 수 있었다.

다음으로 사물인터넷(IoT)은 전자 기기를 위주로 논의되고 있지만 건설 프로젝트에서 상당한 확장성을 가지고 있는 기술 영역이다. “Connected”가 가장 중요한 키워드라고 볼 수 있는데 간단한 NFC(near field communication), 센서 기술을 통해서 핵심적인 관리 항목들을 실시간으로 확인하고 대처할 수 있다. 장비 모니터링과 보수는 대형 장비업체에서 이미 수행하고 있는 기술이고 AMG(automatic machine guidance) 기술도 건설 장비에 활용되고 있다. 현장에서 자재, 장비, 인력의 동선과 위치를 관리하는 것도 간단한 센서와 이를 관리하는 솔루션으로 이루어질 수 있다. 웨어러블 밴드, 스마트 헬멧, AR 장치 등도 적극적으로 활용되고 있다.

사물인터넷을 기반으로 하는 기술이 건설 프로젝트에 도입되면 여기서 도출되는 정보가 단일 목적으로 활용되기도 하지만 다양한 분석을 통해서 프로젝트 전체의 성과를 높이는데 활용될 수 있다. 특히, 장비와 인력 활용, 에너지와 연료, 유지관리 비용 등에서 직접적인 효과를 보는 사례가 늘어나고 있다. 해외의 대형 건설사는 하나의 시범 프로젝트에서 얻은 효과를 운영하는 다수의 프로젝트에 적용하여 수익성을 높이는 전략으로 활용하고 있다.

앞에서도 언급하였듯이 건설 산업이 지속적으로 관심을 가져야 하는 키워드는 지속가능성이다. 재료는 일반적으로 프로젝트 전체 비용의 절반을 넘는 경우가 많다. 3D 프린팅이나 로보틱스 기반의 건설은 이러한 지속가능성 측면에서 국내 건설사들이 적극적으로 기술 개발과 적용을 확대해야 하는 분야로 판단된다. 싱가포르에서 추진하고 있는 조립식 건축(PPVC, prefabricated, prefinished volumetric construction)이 좋은 사례가 될 수 있다.

디지털 기반의 건설 기술의 혁신은 단순하게 기술 자체를 획득하는 것으로 효과를 얻기 힘들다. 디지털 기술 기반의 건설 프로젝트는 경험을 통한 내재화 과정이 필수적으로 요구된다. 참여하는 기술자, 관리자 뿐 아니라 협력사도 이러한 새로운 절차에 익숙해져야 기술이 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 회사의 시스템이 새로운 업무 환경과 디지털 도구에 적합하도록 변화해야 한다. 사람과 시스템이 변화되지 않고 기술만을 도입해서는 제대로 된 효과를 누릴 수 없고 해외 시장의 복잡하고 급박한 프로젝트 현황에 대응할 수 없다. 투자수익률(ROI)이 높은 영역에서 도입하고 이를 유사 현장이나 공정으로 확대 적용하여 경험을 축적해나가는 전략적 선택이 필요하다.

디지털 기술에 기반하여 구축된 인프라는 디지털 인프라를 동시에 구축할 수 있다. 이는 운영 기간 동안에 활용할 수 있는 서비스 인프라를 갖게 된다는 의미이다. 단순 시공에서 투자사업으로 전환해야 하고 운영을 통해 수익을 확보해야 하는 프로젝트에서는 하드웨어로서의 인프라 구축뿐 아니라 디지털 인프라를 통해 서비스 모델 창출에 더 많은 역량을 기울일 필요가 있다.

 

중앙대학교 심창수 교수

 

 

 

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