업무효율·안전↑ ‘AI’바람…건설업계, 신기술 개발에 집중

[한국금융신문 주현태 기자] 최근 건설업계가 AI(인공지능)를 도입하는 사례들이 늘어나고 있다. 업무의 효율성 증대와 정확도를 높이기 위해서다. 특히 공사현장에선 위험한 업무를 안전하게 처리하고자 AI와 같은 기술이 적극 도입되고 있다.

14일 건설업계에 따르면, 건설 현장 안전사고를 사전에 방지하기 위한 수단으로 AI신기술이 검토되고 있다. AI 시스템은 건설 현장의 CCTV, 360도 카메라, 드론, 로봇, 중장비 등으로 업무의 효율은 물론 건설 현장 사각지대를 없애는 수단으로 관심을 모으고 있다.

현대건설은 AI기술을 활용해 안전을 확보한다. ‘재해 예측 AI 시스템’을 개발해 운영하면서 사고 위험을 예측하고 있다. 이 시스템은 당일 예정 공사정보를 입력하면 AI가 빅데이터와 당일 공사정보를 비교·분석하면서 사고 위험 가능성을 예측해내고 이를 현장 담당자의 이메일과 문자메시지로 제공해준다. 이 시스템은 발생할 가능성이 높은 사고의 내용과 사고 전에 나오는 신호, 사고를 예방하기 위해 반드시 점검해야 할 항목에 대한 목차 등을 함께 제시해준다.
특히 현대건설은 AI를 장착한 4족 보행 로봇 ‘스팟’을 건설 현장에 투입해 안전관리 무인화를 추진하고 있다. 사람이 접근하기 힘든 좁은 공간 등 건설 현장 사각지대에 이 로봇을 투입해 현장 사진·영상 등을 촬영하고 환경 센서를 활용해 실시간 모니터링을 진행한다.

현대엔지니어링은 AI 기반 설계 자동화 기술을 적극 활용하고 있다. 특히 지난달에는 AI를 활용한 ‘공정 배관 계장도 자동 인식 시스템’을 구축했다. 이 시스템은 발주처에서 제공되는 ‘공정 배관 계장도’ 설계도면을 입력하면 1~2분 내로 배관·계장 목록·CAD 도면 등의 산출물을 자동 생성한다. 이 시스템을 통해 투입 인력·시간을 줄이고 50% 이상 비용 절감 효과를 거둘 수 있다는 게 현대엔지니어링 측의 설명이다.

‘AI기반 플랜트 철골 구조물 자동 설계 시스템’도 개발해 활용하고 있다. 이 시스템은 설계자가 개략적인 설계를 통해 건물의 크기, 하중, 형태 등 기본적인 설계 조건을 입력하면 철골 구조물을 어떻게 설치해야 하는지에 대한 설계 결과를 10분 이내로 도출하는 시스템이다. 또한 아파트 단지 공간의 설계 범위 등을 입력하면 단지 내 옥외 공간의 설계 초안을 도출하는 ‘AI 기반 공동주택 조경설계 자동화 기술’도 개발했다.

DL이앤씨의 경우 AI를 통해 설계오류를 발견·수정하는 솔루션을 운영하고 있다. AI가 현장의 카메라, CCTV, 컴퓨터 비전 기술 등으로 수집한 데이터를 BIM(건축 정보 모델링)과 비교 분석해 일치하지 않은 정보를 선별해내는 방식이다.

BIM 모델상의 배관 위치와 실제 사진상의 시공 위치 차이가 발생하면 AI가 이를 판별해 알려주는 방식이다. 이를 통해 시공오류는 물론 미시공을 줄여 품질을 크게 개선하고 있다.
롯데건설은 AI를 기반으로 흙막이 가시설의 인근 건물은 물론 도로에서 발생하는 균열을 찾아내는 ‘흙막이 가시설 배면부 균열 추적 시스템’을 개발해 활용하고 있다. 이 시스템은 흙막이 가시설로 인한 인근 시설물로의 침하와 균열이 발생할 수 있는 가능성을 계산해 미리 알려준다. 건설현장에는 일반적으로 지하 굴착시 땅이 무너지거나 지하수가 나오는 것을 방지하기 위해 흙막이 가시설을 설치한다. 롯데건설의 ‘흙막이 가시설 배면부 균열 추적 시스템’은 흙막이 가시설 배면부의 도로 노면이 촬영된 이미지를 심층학습 방식으로 분석해 관리자에게 위험 경보를 제공한다.

또한 건설현장 근로자가 개인 촬영 장치로 현장 영상을 취득해 플랫폼에 등록하면 AI 모델이 영상 분석 및 균열 정보를 가시화하고 추출한 균열 정보는 이력 관리를 통해 시간 경과에 따른 균열 진행 상태 등을 비교 분석할 수도 있다. 롯데건설은 흙막이 가시설 현장의 배면에서 약 3000장의 고해상도 균열 영상 자료를 확보하고, AI 모델 학습에 활용해 해당 시스템의 핵심 기초기술을 완성했다. 롯데건설은 이 시스템의 도입으로 균열의 진행 상태를 줄자로 측정해 관리하던 기존 방식에 비해 시간도 크게 단축할 수 있다.

SK에코플랜트는 의료폐기물 소각장에서의 로봇 활용 폐기물 상차 업무 자동화 기술 실증을 완료하며 소각시설 발전에 기여하고 있다. 의료폐기물은 의료기관 및 시험·검사기관 등에서 배출된 폐기물 중 인체에 감염을 유발할 우려가 있는 것으로 별도 처리장에서 소각을 통해 처리한다. 실증 결과, 입고되는 폐기물 주요 포장 용기 9종을 대상으로 로봇이 자동으로 분류하는 데 성공했고 작업자 1명이 시간당 약 700㎏을 처리하던 폐기물을 로봇이 시간당 900㎏을 처리했다. 처리하는 용량의 차이보다 근로자 안전을 높일 수 있는 기술을 확인했다는 점이 이번 실증으로 얻은 가장 큰 의미라는 게 SK에코플랜트 측 관계자의 설명이다.

SK에코플랜트는 실증결과를 토대로 적용 설계를 마무리하고 오는 2024년 실제 적용 계획이다. 적용 시 상차 업무의 80% 수준을 로봇이 수행할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 상차 업무 외에도 '폐기물 종류별 투입 자동 안내 시스템', '로봇을 통한 하차 및 분류 자동화' 등 설계도 진행할 계획이다.
건설업계의 한 관계자는 “다양한 AI신기술을 현장에 배치함으로써 효율적으로 운용할 수 있고, 공사 안정성에도 도움이 되고 있다”며 “건설업계에서 AI 신기술은 필수적으로 필요한 수단이 됐다”고 설명했다.

주현태 기자 gun1313@fntimes.com