[신년기획 | 건설산업 新지형도] 건설산업, 스마트 건설이 대세

▲삼성물산이 BIM을 활용해 시공 진행 중인 말레이시아 KL118 모습. 삼성물산

[에너지경제신문 김기령 기자] 지난해는 건설업계가 ‘똑똑한’ 도전에 나선 해였다. 위험한 현장에 로봇을 투입시키거나 사전 제작한 모듈을 현장으로 그대로 옮겨오는 모듈러 공법을 활용하는 등 건설현장에서의 스마트건설 적용 사례가 다양해졌다. 2022년 임인년 건설업계는 도전을 넘어 변신을 꾀한다. 스마트건설기술의 단편적인 도입이 아닌 산업의 패러다임 전환이 기대되는 해다.


◇ 대표적인 스마트건설 기술, BIM·모듈러공법

1일 건설업계에 따르면 지난해 건설사들은 BIM, 모듈러공법 등 선진화된 건설기술 적용을 확대했다. 모듈러공법은 실내에서 제작하는 방식으로 날씨 등 현장상황의 제약을 비교적 받지 않아 공기를 단축할 수 있고 초기 투자비도 절감할 수 있다. BIM은 설계와 자재, 시공 등 건축물에 대한 모든 정보를 통합적으로 활용 가능한 디지털 기술로 모듈러공법과 함께 가장 각광받고 있다.

삼성물산은 지난해 국내 건설업계 최초로 BIM 국제표준인 ‘ISO 19650’을 획득했다. 지난 2010년 BIM 전담팀을 발족한 후 각 상품별, 공종별 산재돼 있던 BIM 업무 지침을 표준화하고 프로세스를 일원화하는 등 BIM 역량 강화를 위한 투자를 확대해왔다. 삼성물산은 최근 수주한 대만국제공항을 비롯해 방글라데시 다카국제공항과 말레이시아 KL118, 싱가폴 CR112 지하철 공사 등에 BIM 역량을 집중해 공사를 진행하고 있다.

GS건설은 한 단계 나아가 PCS(프리콘·Pre-Construction Service) 방식 적용에 앞장서고 있다. PCS란 선진국형 발주 방식으로 발주자와 설계자, 시공자가 프로젝트 기획 및 설계 단계에서 하나의 팀을 구성한다는 점에서 분절돼 이뤄졌던 기존 설계·시공 방식과 다르다. 발주자와 설계자, 시공자가 함께 설계를 만들기 때문이다. 이렇게 하면 시공 상의 불확실성이나 설계 변경 리스크를 사전에 제거해 불필요한 공사비 투입을 사전에 최소화할 수 있다.

GS건설은 지난 2015년 인천 하나금융그룹 통합데이터센터 신축공사를 수주하면서 업계 최초로 PCS를 도입한 바 있다. GS건설 관계자는 "프리콘 방식은 최적의 건설 프로젝트 운영 방식으로 평가 받고 있는 만큼, 이 제도가 활성화 된다면 기존의 분쟁과 갈등으로 얼룩진 건설문화가 획기적으로 바뀔 수 있을 것"이라고 말했다.

포스코건설도 프리콘 방식을 도입해 운영 중이며 포스코 강재를 활용한 모듈러공법을 협력사와 함께 공동으로 개발해 적용하고 있다. 뿐만 아니라 향후 BIM 모바일 버전을 개발할 계획이다. 현장에서도 BIM모델을 활용하고 현장 간섭사항에 대한 협력사와의 신속한 피드백이 가능해져 공기 준수에도 기여할 수 있을 것으로 보인다.

지난 2020년부터 모든 공동주택의 기획 및 실시·설계 단계에 BIM을 적용 중인 DL이앤씨는 지난해 4월 스마트 컨스트럭션 전략을 발표하며 BIM을 통해 착공 전 설계도의 품질을 완벽한 수준으로 끌어올린다는 계획을 밝혔다.

▲한화건설이 개발한 슬래브 거푸집 리프트업 공법 적용 현장. 한화건설

한화건설은 지난해 10월 공동주택 슬래브 거푸집 리프트업 공법을 개발하고 ‘한화 포레나 구월’ 아파트 현장에 시범 적용했다. 기존 재래식 공법 대비 크레인장비 의존도 감소가 가능하고 현장 시공량 감소에 따른 공기단축 및 원가절감, 안전사고 예방이 가능하다.

현대건설은 지난해 12월 국내 최대 BIM 공모전인 ‘BIM Award 2021’ 일반부문과 건설기술 공모전 ‘스마트 건설 챌린지 2021’의 로보틱스 부문에서 국토교통부 장관상을 각각 수상했으며 SK에코플랜트는 인천 ‘부평 SK뷰 해모로’ 현장 부지에 총 22개의 모듈을 활용해 740㎡ 규모의 현장사무실을 설치했다. 모듈러 공법을 통해 설치기간을 기존 대비 절반 이상 단축했다.

◇중대재해처벌법 시행… 스마트기술로 안전관리 강화

이달 중대재해처벌법이 시행됨에 따라 건설사들이 안전관리 강화 측면에서 스마트기술을 활용하고 있다.
SK에코플랜트는 안전사고 발생률을 낮추기 위해 지난해 9월 휴대폰 앱 ‘안심(안전에 진심)’을 출시했다. 자사 기술로 건설현장 안전사고를 분석하고 사고 위험성을 데이터화한 자료를 앱을 통해 활용할 수 있도록 했다.

포스코건설은 지난해 8월 스마트 안전벨트를 개발해 현장에 적용하고 있다. 안전관리자가 중앙관리 컴퓨터나 모바일로 현장근로자의 안전벨트 미체결 또는 체결오류를 확인하면 즉시 무전 또는 현장을 방문해 안전벨트 정상체결을 지시하는 구조다.
삼성물산은 액세스 플로어(Access Floor) 시공 로봇을 상용화했다. 최대 6m 높이에 시공하는 액세스 플로어 작업 현장에 플로어 로봇을 활용하면서 작업자 추락 등 안전사고 발생 가능성을 줄일 수 있게 됐다. 플로어 로봇은 아산 디스플레이 현장 평택 반도체 현장에 도입해 운영 중이다.
현대건설은 국내 건설업계 최초로 무인드론과 스마트글래스를 연계해 건설현장을 실시간으로 관리할 수 있는 ‘원격현장관리플랫폼’을 개발했다. 영상 공유를 통해 본사 담당자가 출장을 가지 않고도 실시간으로 현장을 점검할 수 있다. 무인드론은 사전에 설정된 비행경로를 따라서 자율비행하며 비행이 종료되면 드론스테이션으로 복귀해 충전되기 때문에 현장에서 사람의 개입이 필요 없어 안전하다. 이 원격현장관리플랫폼은 지난해 10월 ‘경주 보문천군지구 도시개발사업 조성공사 현장’에 시범 적용했다.
현대건설 기술연구원 관계자는 "이달부터 시행되는 중대재해처벌법과 ESG 경영 강화 등에 힘입어 원격현장관리플랫폼의 도입이 더욱 중요해질 것으로 예상된다"며 "향후 원격현장관리플랫폼을 인공지능, 로보틱스 등 다양한 스마트기술과 연계해 미래 스마트건설기술을 이끌어 나가며, 현장에서의 작업자 안전도 확보하겠다"고 밝혔다.

▲자이 AI 플랫폼을 이용하고 있는 모습. GS건설

◇ 주택 분야에서는 스마트홈 개발에 ‘박차’

최근 몇 년간 IoT(사물인터넷)를 활용한 스마트홈 사업이 빠르게 성장하고 있다. 자사 앱을 개발하는 건설사들이 늘어나고 있어 2022년에도 스마트홈 분야는 계속 확대될 전망이다.

SK에코플랜트는 자체 인공지능 스마트홈 스카이(SKAI·SK VIEW AI Home Service)를 개발해 SK뷰 단지에 단계적으로 적용할 전망이다. 기존 IoT형 스마트홈과 달리 스마트폰 또는 세대 내 월패드에서 조작하지 않아도 인공지능과 음성만으로 제어를 할 수 있다는 점이 특징이다.

DL이앤씨는 지난해 12월 지능형 공동주택관리 솔루션인 ‘디홈(DI·home)’ 플랫폼을 도입했다. 디홈은 세대 내 월패드와 도어록의 무선 통신 보안을 강화했으며 2차 인증 솔루션을 통한 접근통제와 통신패킷 암호화, 철저한 앱 보안 등을 통해 토탈 인증보안 솔루션을 제공한다. 디홈 플랫폼에 다양한 기술을 접목해 시공부터 준공 후까지 공동주택의 품질 개선을 위한 솔루션을 추가할 계획이다.

한화건설은 지난해 7월 서울 영등포구에 지은 신축 공동주택인 포레나 영등포에 ‘실내 배달로봇 서비스’를 국내 최초로 도입했다. 배달원이 공동현관까지 음식을 전달하면 로봇이 자율주행기능을 통해 주문 가구로 전달하는 방식이다. 배달로봇은 무선으로 엘리베이터를 호출하고 층을 선택하며 이동 가능하다.

GS건설은 데이터 기반의 미래형 주택 관리 시스템인 자이 AI 플랫폼을 통해 빅데이터를 기반으로 입주민의 생활 패턴에 맞는 환경을 지속적으로 제공한다. A/S자재 및 인테리어 서비스, 공유차량 서비스, 헬스케어 서비스, 세탁서비스, 키즈케어 서비스 등 다양한 서비스를 개발할 예정이다.

giryeong@ekn.kr