스마트건설기술의 적용사례

문서 내 토픽

1. 4차 산업혁명의 종류

4차 산업혁명에는 IT, ICT 분야에서 주관하는 스마트건설이라는 기술분야가 거듭나고 있는데 첫 째로 설계부분으로는 2D에서 3D로, 단계별 분절에서 전 단계 융합으로 발전하였고, 둘 째는 시공부분에서는 현장 생산에서 모듈화 및 제조업화로, 인력 의존에서 자동화, 현장관제로 발전하였다. 마지막으로 유지관리에서는 정보 단절에서 정보 피드백으로, 전에는 현장 방문으로 이루어지던 것이 원격제어로 거듭나게 되었다.
2. 스마트건설기술의 이해

한국건설기술연구원에 의해서 스마트건설지원센터가 설립되었는데 그 목표는 4차 산업혁명 기반 첨단기술을 접목한 스마트 건설기술의 개발, 보급 및 활용을 촉진하고 관련 창업적 태계를 조성하기 위해 스마트건설지원센터를 개소하였다. 따라서 그 역할은 공룡·기본 창업 기반 지원(1~4세대 창업지원)과 건설산업에 특화된 기술창업지원(5세대 창업지원)을 융합한 혁실기술 기반의 스마트 건설 창업자의 육성·지원 및 경쟁력을 강화시키기 위한 역할을 한다고 볼 수 있다.
3. 스마트건설기술의 종류 및 예시

스마트건설기술을 적용하여 절차 개요도의 예시를 보면 '조사 ? 입찰공고 ? 입찰 ? 상의 ? 설계/공사 ? 사후평가' 로 정리하여 쉽게 확인과 구분이 가능하다. 스마트건설 개요에서 크게 몇 가지로 나뉘어지는데 첫 째, 스마트워크센터. 둘 째, 3D Printing이 있는데 3D Printing의 작업과정은 '모델링 프로그램 ? Slicing ? 3D 프린터 출력 ? 후처리 가공' 으로 이루어지고, 3D Printing 건축활용의 특징은 건축활용 시도로 다양한 기술 창조와 처음부터 끝까지 3D 프린팅 기술로 완성시키며 부재&자재를 3D프린터로 출력해서 조립하고 '윈선'이라는 기업은 32m길이에, 10m높이, 6m폭의 주택을 초대형 3D프린터를 이용하여 24시간 안에 10채 이상 지을 수 있는 기술을 보유하고 있다. 셋 째, 3D Scanning는 3차원 스캐너를 이용하여 레이저나 백색광을 대상물에 투사하여 대상물의 형상정보를 취득하고 디지털 정보로 전환한다. 보통 초소형 대상물, 항공기, 선박, 빌딩, 다리, 지형의 형상정보를 취득할 수 있다. 그리고 스캔 된 여러 장의 이미지를 하나의 좌표계로 변환 할 수 있고, 정렬된 여러 데이트 셋을 하나의 데이터로 합치는 작업을 '머징'이라고도 한다. 3D Scanning 활용 예시로 보면 용인에서 '캣맘 벽돌 사망' 사건에서 시간대별로 상황을 3차원 시뮬레이션을 이용하여 범인을 검거했다는 사례가 있었다. 그리고 3D Scannning의 장비종류로는 크게 접촉식 3차원스캐너, TOF 방식, 핸드 헬드 스캐너로 나뉘는데 접촉식 3차원스캐너는 탐촉자로 불리느 프루브를 측정하고자하는 물체에 직접 닿게해서 측정하는 방식이고 TOF 방식은 레이저를 물체 표면에 조사하여, 그 빛이 돌아오는 시간을 측정해서 물체와 측정 원점 사이의 거리를 구하는 기술이다. 마지막으로 핸드 헬드 스캐너는 점 또는 선 타입의 레이저를 피사체에 투사하여 레이저 발송자와 반사된 빛을 받는 기술이다. 넷 째, DRONE이 있는데 드론은 사람이 타지 않고 원격 조종, 자동비행, 반자동 비행을 하는 비행체와 이를 제어하는 지상통제장비, 통신장비와 지원장비 등 전체시스템이라 한다. 드론 초경량 비행장치의 조종자 증명은 개정전에 무게기준(자체중량) 12kg초과 ~ 150kg이하였는데, 개정후(2021.1.1.)에는 무게기준(최대이륙중량)에서 1종 : 25kg초과 ~ 150kg이하, 2종 : 7kg초과 ~ 25kg이하, 3종 : 2kg초과 ~ 7kg이하, 4종 : 250g초과 ~ 2kg이하로 나누어서 운행할 수 있게 되었다. 다섯 째, BIG DATA ? AI는 기존 데이터베이스 관리 도구로 데이터를 수집, 저장, 관리, 분석할 수 있는 역량을 넘어서는 대량의 정형 또는 비정형 데이터 집합 및 이러한 데이터로부터 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술이다. 맥킨지(Mckinsey)사는 '빅 데이터를 일반적인 데이터 베이스 소프트웨어가 수집, 저장, 관리, 분석할 수 있는 범위를 초과하는 대규모의 데이터'라고 정의 하였다. BIG DATA ? AI의 해외 적용사례로 미국은 'IBM Watson' 이라는 의료용으로, 중국에는 'Alibaba' 라는 쇼핑용으로 사용되었다고 알려진 바 있다. 여섯 째, 사물인터넷(Internet of Things, IoT)은 사람, 사물, 공간, 테이터 등 모든 것이 인터넷으로 서로 연결되어, 정보가 생성·수집·공유·활용되는 초연결 인터넷에서 모바일 기반에서 IoT, 클라우드(Cloud), 빅데이터(Big Data)가 연계된 새로운 가치와 서비스를 창출하게 된 것이다.
4. 전망 및 개선방안

마지막으로 진화하는 K 스마트건설은 상위 30대 건설사의 76.6%는 경영전략의 우선순위로 스마트건설을 추진하고 있다. 하지만 지금은 초기단계이지만 70%의 스마트건설 전담조직을 보유하고 있다. 그리고 63.3%만큼 스마트건설 전략과 로드맵을 보유하고 있으며 스마트 건설기술의 활용수준이 더딘 이유는 첫 째, 기업차원의 전략 및 로드맵의 부재가 33.3%, 전문인력의 기술 및 지식 부족이 36.7%를 차지하고 있기 때문이다. 개선방안으로는 전문역량 확보 및 기술개발 확대를 46.7%, 조직의 재구조화의 비율이 30%를 필요로 하고 있다. 스마트 건설기술 관련 보유 장비와 설비는 BIM 및 디지털 트랜스포메이션 관련 소프트웨어가 73.3%, 건설 드론이 63.3%, AR(가상현실, VR(증강현실) 장비가 50%를 차지하고 있다는 데이터 기록이 알려진 바 있다. 앞으로의 스마트건설기술의 발전으로 인하여 우리나라의 건설기술력이 무궁무진한 방향으로 나아갈 수 있는 미래 창조적인 세상이 올 것이라는 기대가 된다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 4차 산업혁명의 종류

4차 산업혁명은 기술의 융합을 통해 기존 산업의 패러다임을 변화시키고 있습니다. 주요 기술로는 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 로봇공학, 3D 프린팅 등이 있습니다. 이러한 기술들은 제조, 의료, 교육, 금융 등 다양한 분야에 적용되어 혁신적인 변화를 이끌어내고 있습니다. 특히 제조업 분야에서는 스마트 공장 구축, 공정 자동화, 예측 정비 등을 통해 생산성 향상과 비용 절감을 실현하고 있습니다. 또한 의료 분야에서는 정밀 진단과 맞춤형 치료, 원격 의료 서비스 등이 가능해지고 있습니다. 이처럼 4차 산업혁명은 우리 삶의 전반에 걸쳐 큰 변화를 가져올 것으로 예상됩니다.
2. 스마트건설기술의 이해

스마트건설기술은 4차 산업혁명 기술을 건설 분야에 접목한 것으로, 건설 프로세스 전반에 걸쳐 혁신을 가져오고 있습니다. 주요 기술로는 BIM(Building Information Modeling), 드론, 증강현실, 사물인터넷, 빅데이터 분석 등이 있습니다. BIM은 건물의 3D 모델링을 통해 설계, 시공, 유지관리 단계에서 효율성을 높이고 있습니다. 드론은 현장 모니터링과 안전 관리에 활용되며, 증강현실은 시공 과정의 시각화와 교육에 도움을 줍니다. 사물인터넷과 빅데이터 분석은 건설 자산의 실시간 관리와 예측 정비를 가능하게 합니다. 이러한 스마트건설기술은 생산성 향상, 비용 절감, 안전성 강화 등의 효과를 거두고 있어 건설 산업의 혁신을 이끌고 있습니다.
3. 스마트건설기술의 종류 및 예시

스마트건설기술은 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 대표적인 기술로는 BIM, 드론, 증강현실, 사물인터넷, 빅데이터 분석 등이 있습니다. BIM은 3D 모델링을 통해 설계, 시공, 유지관리 단계의 효율성을 높이고 있습니다. 예를 들어 BIM을 활용하면 설계 변경 시 즉각적인 반영이 가능하고, 시공 과정의 충돌 검토와 최적화가 가능합니다. 드론은 현장 모니터링과 안전 관리에 활용되고 있습니다. 드론을 통해 현장 상황을 실시간으로 파악하고, 위험 요소를 신속하게 발견할 수 있습니다. 증강현실은 시공 과정의 시각화와 교육에 활용되고 있습니다. 증강현실을 통해 복잡한 시공 과정을 직관적으로 이해할 수 있습니다. 사물인터넷과 빅데이터 분석은 건설 자산의 실시간 관리와 예측 정비를 가능하게 합니다. 센서를 통해 수집된 데이터를 분석하여 장비 고장을 사전에 예측하고 대응할 수 있습니다. 이처럼 다양한 스마트건설기술이 건설 산업의 혁신을 이끌고 있습니다.
4. 전망 및 개선방안

스마트건설기술의 발전 전망은 매우 긍정적입니다. 4차 산업혁명 기술의 발전과 더불어 건설 산업에서도 지속적인 혁신이 이루어질 것으로 예상됩니다. 특히 BIM, 드론, 증강현실 등의 기술은 설계, 시공, 유지관리 단계에서 큰 효과를 거둘 것으로 보입니다. 또한 사물인터넷과 빅데이터 분석을 통해 건설 자산의 실시간 관리와 예측 정비가 가능해질 것입니다. 이를 통해 생산성 향상, 비용 절감, 안전성 강화 등의 효과를 거둘 수 있을 것입니다. 한편, 스마트건설기술의 보다 효과적인 활용을 위해서는 다음과 같은 개선방안이 필요합니다. 첫째, 기술 인프라 구축과 데이터 표준화가 필요합니다. 둘째, 기술 활용을 위한 인력 양성과 교육이 필요합니다. 셋째, 관련 법제도 정비와 정부의 지원 정책이 필요합니다. 넷째, 기술 간 융합과 협업을 통한 시너지 효과 창출이 필요합니다. 이러한 노력을 통해 스마트건설기술이 건설 산업의 혁신을 이끌어 나갈 것으로 기대됩니다.

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