건설업계는 지나치게 보수적이고 표준화되어 있으며, 과도한 문서화로 인해 비판받는 경우가 많습니다. 하지만 건설 분야에 최신 기술을 도입하는 것이 항상 쉬운 일만은 아닙니다. 규제 준수와 같은 요건 때문에 각 기술은 규제 근거를 마련해야 하고, 그 자체로 비용 효율적이어야 합니다. 개발 비용은 합리적이어야 하며, 향후 비용 절감 효과가 상당하고 지속 가능해야 합니다. 어떤 기술이든 적절한 설계와 프로젝트 팀의 광범위한 노력, 품질 관리, 그리고 직원 교육이 필요합니다. 하지만 일단 도입되면 작업 과정에 상당한 개선을 가져다줍니다.
도시와 인구의 증가, 빅데이터 시대의 새로운 소통 방식, 경제 성장, 그리고 삶의 질 향상은 건설 산업이 새로운 기술 솔루션을 더욱 역동적으로 도입하도록 이끌었습니다. 그 결과, 새로운 건설 기술들이 전 세계적으로 활발하게 보급되고 활용되고 있습니다.
기술 발전 속도가 건설 산업의 대규모 디지털화를 가속화하고 있습니다. 정보 기술의 적용은 경쟁력의 핵심 요소이며, 건설 분야의 혁신은 프로젝트 품질 향상, 수익 증대, 입찰 수주 성공에 기여하여 혁신 기술을 일상 업무에 도입하는 기업의 경쟁력 강화로 이어집니다.
시장에서 가장 인기 있는 신기술
비임(BIM)
BIM )은 현대 설계의 핵심 기술입니다. BIM은 건물의 가상 모델링뿐만 아니라 자산의 물리적 및 기능적 특성을 포괄적으로 디지털 방식으로 표현하는 것을 포함합니다. BIM은 건설, 설비, 기능, 자산 관리, 그리고 향후 보수 또는 철거 작업까지 고려하여 건물의 전체 수명 주기를 아우릅니다. 모든 관련 설계 요소와 세부 사항이 하나의 프로젝트에 통합됩니다. 어떤 요소가 제거, 교체 또는 추가될 경우, 전체 모델이 재계산되어 이러한 변경 사항을 반영합니다.
BIM 덕분에 가상 건물 모델을 통해 전문가들은 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다
- 모든 문제점 및 불일치 사항을 확인하세요
- 시설 개선 사항을 승인합니다
- 모든 참가자 간의 의사소통 개선
- 조정하세요
- 측정값을 계산합니다
- 업무 프로세스를 관리하세요
- 향후 건설의 위험을 예측하십시오
- 필요한 자원을 계산하세요
BIM 기술은 다음과 같은 점을 줄여줍니다:
- 재료비
- 프로젝트 오류
- 배송 시간
또한 PlanRadar 덕분에 사용자는 모든 모바일 기기에서 건설 현황과 관련 건물 데이터를 확인할 수 있어 모든 단계에서 훨씬 더 정확하고 효과적인 모니터링이 가능합니다. 이 솔루션은 건설 프로세스의 관리 및 제어를 크게 간소화하고 최적의 결과를 도출합니다.
세계적인 차원에서
스페인에서는 2019년부터 인프라 프로젝트에 BIM 사용이 의무화되었습니다. 예를 들어 러시아 에서는 기업의 5~7%만이 BIM을 사용하고 있으며(주로 대도시와 대기업), 건설 분야의 다른 신기술 도입률은 훨씬 더 낮습니다. 미국 에서는 건설 회사의 약 72%가 프로젝트 비용 절감을 위해 BIM을 활용하고 있습니다. 영국에서는 2016년부터 모든 예산 편성 건설 프로젝트에 BIM 레벨 2 사용이 의무화되었습니다. 프랑스에서는 2017년부터 정부가 주택 부문에서 50만 가구에 BIM을 적용해 왔습니다. 독일은 2020년부터 모든 인프라 프로젝트에 BIM을 도입했습니다.
클라우드 서비스 및 모바일 기술
BIM 모델 작업에는 실시간 데이터 및 정보 교환을 위한 클라우드 서비스 활용이 포함됩니다. 클라우드 플랫폼은 건축가용 도구부터 프로젝트 관리 시스템에 이르기까지 다양한 세분화된 정보와 도구를 제공하며, 프로젝트 참여자라면 누구나 모바일 기기를 통해 언제 어디서든 이러한 도구에 접근하여 협업을 강화할 수 있습니다.
클라우드 서비스는 건설 회사에 어떤 이점을 제공합니까?
- 인터넷 연결이 가능한 모든 기기에서 접근 가능한 정보입니다.
- 무제한 데이터 저장 용량.
- 건설 프로젝트의 필요에 따라 규모를 조정할 수 있습니다. 불필요한 요소를 배제하고 필요에 맞게 유연하게 조정되므로 생산성이 저하되지 않습니다.
- 합리적인 가격의 서비스입니다. 자체 IT 인프라를 구축하는 것은 클라우드 서비스 제공업체를 이용하는 것보다 훨씬 비용이 많이 듭니다.
- 프로젝트 참여자 전원이 정보에 즉시 접근할 수 있습니다.
- 의사소통과 실시간 협업을 간소화합니다.
- 품질 관리를 유지하면서 여러 프로젝트를 관리할 수 있으며, 클라우드를 통해 동기화가 용이합니다.
- 대규모 사무실에서 자체 서버를 유지 관리할 필요 없이 타사 서버를 사용하여 비용을 절감할 수 있습니다.
- 최대한의 데이터 보호.
인공지능
인공지능(AI)은 기계의 "행동"을 나타내는 기술 유형으로, 인간의 인지 기능(과제 및 문제 해결, 이미지 인식, 학습 등)을 모방합니다. AI에는 통계 데이터의 수집 및 분석을 기반으로 의사 결정을 내릴 수 있는 머신러닝이라는 특별한 분야가 있습니다.
새로운 건설 기술은 머신 러닝과 AI 없이는 불가능합니다. 실제로 AI는 수 테라바이트 의 데이터를 분석하여 문제를 식별하는 보이지 않는 조력자입니다. 불필요한 정보를 걸러내거나 특정 데이터를 검색하는 루틴을 만들 수 있습니다. AI 엔진을 사용하는 프로그램은 다음과 같은 용도로 사용됩니다.
- 예측 분석:
- 과거 데이터를 기반으로 보안 위협을 예측합니다.
- 작품에서 중요한 속성과 요소를 파악하십시오.
- 현장 관리, 현장 인원 수, 개인 보호 장비(PPE) 준수.
- 프로젝트 설계 및 계획
- 수집 및 모델링된 데이터는 비용 초과를 방지하는 데 도움이 됩니다.
- 위험 모니터링 및 완화, 우선순위 설정.
- 로봇 메커니즘, 공정 자동화.
- 건설 현장에서 일상적이고 간단하지만 시간이 많이 소요되는 작업을 수행하여 인력을 대체합니다
- 높은 생산성이 요구되는 직무의 최적화.
사물 인터넷
이 기술은 클라우드 시스템 및 인공지능(AI)과 밀접한 관련이 있습니다. 사물인터넷(IoT)은 분석 및 데이터 수집 알고리즘 없이는 효과적으로 활용될 수 없기 때문입니다. 건설 분야에서 IoT는 다양한 문제를 해결하는 데 큰 도움이 됩니다. 건설 현장에 다양한 센서를 설치하면 프로젝트 관리가 더욱 효율적이 되고, 건설 과정이 더욱 안전하고 효율적으로 진행될 수 있습니다.
전문가들은 2024년까지 건설 분야에서 IoT 시장 점유율이 168억 달러에 달할 것으로 예측합니다.
건설 분야에서 사물 인터넷이 갖는 이점:
- 생산성 향상
기업들은 여러 지역에 걸쳐 다양한 프로젝트를 동시에 관리하는 경우가 많기 때문에 각 프로젝트의 진행 상황을 면밀히 모니터링하고 기한을 준수하는 것이 매우 중요합니다. 현장에 설치된 센서가 데이터를 수집하면 소프트웨어가 이를 처리하여 시공업체에 작업 진행 상황에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다. 이러한 기술은 대규모 프로젝트 관리를 지원하여 작업 완료에 소요되는 시간과 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.
- 안전 및 위험 예방
IoT는 건설 현장의 위험을 크게 줄이고 부상을 예방할 수 있습니다.
건설 현장 작업자의 작업복, 현장 설비 및 자재에 설치된 센서는 사람의 이동, 공기 중 유해 물질, 무단 보관 구역, 비상 상황 등을 추적합니다. 자재에 내장된 센서는 도난 방지에도 효과적입니다.
- 자원 관리
사물인터넷(IoT)은 시설 유지보수 및 소모품 비용 최적화에도 도움을 줍니다. 스마트 센서는 전기, 물, 연료 소비량을 추적하여 비용 지출을 최적화할 수 있도록 지원합니다. 데이터는 자동으로 수집되며, 예를 들어 연료 보충, 예방 정비, 부품 교체 또는 수리 이력 확인이 필요한 시점을 파악하는 데 활용할 수 있습니다.
맥킨지 글로벌 연구소의 최근 연구에 따르면 , 사물인터넷(IoT)이 건설 및 광업 산업에 미치는 영향을 분석한 결과, 기업들은 IoT 도입을 통해 1,600억 달러 이상을 절감할 수 있는 것으로 나타났습니다. 건설 산업에서 IoT의 잠재력은 향후 몇 년 안에 완전히 발휘될 것으로 예상되며, 전 세계적인 산업 디지털화는 머지않아 현실화될 것입니다.
가상 현실 및 증강 현실
건축 및 건설 분야의 새로운 기술 중 가상현실(VR)은 단연 돋보입니다. VR은 사진, 렌더링 이미지, 360도 영상 등을 활용하여 디지털 환경 속에 "실제" 세계를 구현합니다. 이러한 기술을 통해 사용자는 현실적인 디지털 환경을 탐색하고 실시간으로 사물과 상호작용할 수 있습니다. 증강현실은 개별 디지털 요소와 그 위에 겹쳐진 디지털 요소를 결합하여 미래의 모습을 완성합니다.
가상 현실은 가상 건물에 더욱 깊이 있는 경험을 제공하며, 디지털 정보와 물리적 정보가 결합되어 마치 살아 움직이는 듯한 느낌을 선사합니다. 가상 현실은 훨씬 더 큰 규모로 작동하여 생성된 다차원 모델을 더욱 생생하게 구현합니다. 이는 전문적인 솔루션과 전문가의 판단을 통합한 독특한 1인칭 경험으로, 전반적인 인프라 구축 방식을 혁신적으로 변화시킵니다.
건설 분야에서 가상 현실이 갖는 이점:
- 실행 가능한 새로운 디자인을 테스트할 수 있는 옵션
- 업무 추적 기능 개선
- 건설 초기 단계에서 문제점을 파악하십시오
- 복잡한 구조 탐색을 단순화합니다
로봇공학 및 외골격
건설업과 같이 노동집약적이고 이직률이 높은 산업 분야에서는 수작업이 여전히 지배적이며, 때로는 유일한 현실적인 선택지이기도 합니다. 하지만 건설 현장은 이동성이 매우 높고 끊임없이 변화하는 환경이기 때문에, 정교한 인공지능이 없는 로봇은 프로그래밍된 알고리즘만으로는 경쟁력을 확보하기 어렵습니다. 그러나 건설 업계는 드론을 비롯한 스마트 솔루션을 점차 도입하고 있습니다. 이러한 기술은 단순히 건물의 항공 사진 촬영을 넘어 부동산 및 상업 분야에서 훨씬 더 다양한 활용 가능성을 지니고 있습니다.
건설 현장에서 드론을 활용하면 얻을 수 있는 이점:
- 안전 관리: 카메라를 이용한 건설 현장 모니터링 및 위험 구역 식별. 현장에 직접 방문할 필요 없이, 문제 발생 시 즉시 작업자를 파견하여 해결할 수 있습니다.
- 자재 배송으로 차량 수를 줄입니다.
- 일상적인 업무의 속도와 품질을 향상시킵니다.
- 프로젝트 마무리 단계에서 건설 구조물을 철거하는 데 드론을 활용합니다 . 속도는 느리지만, 훨씬 경제적이고 안전한 해결책임은 분명합니다
- 보안 드론. 안타깝게도 건설 현장에서의 절도는 흔한 일이므로, 로봇을 활용하여 손실을 줄일 수 있습니다.
로봇 외골격은 건설 현장의 작업 속도와 생산성을 향상시킬 것입니다. 외골격 슈트를 착용한 사람의 근력이 향상되고 작업 안전성도 크게 높아지기 때문입니다.
3D 모델링
이 기술은 오랫동안 건설 업계에서 사용되어 왔지만, 최근 몇 년 동안에야 널리 사용되기 시작했습니다.
건설 산업 분야의 3D 콘크리트 프린팅 시장은 2024년까지 약 5,800만 달러 규모로 성장할 것으로 예상됩니다.
건설 분야에서 높은 생산성과 다양하고 복잡한 구조물을 손쉽게 제작할 수 있다는 장점 덕분에 3D 프린팅에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 완성된 건축 요소(벽체, 슬래브)나 기타 구성 요소를 현장에서 직접 제작할 수 있기 때문에 생산 비용뿐만 아니라 물류 및 인건비까지 절감할 수 있습니다. 3D 모델링 압출 기술 덕분에 콘크리트, 지오폴리머, 시멘트, 석고, 점토 등 다양한 재료로 요소를 제작할 수 있습니다.
3D 모델링의 장점:
- 더 빠른 속도
- 정확도 향상 (오류 최소화)
- 더욱 다양한 디자인
- 고성능
- 추가 운송비 및 인건비를 절감할 수 있는 옵션입니다.
- 더욱 환경적으로 지속 가능합니다.
콘크리트 3D 프린팅의 미래는 밝아 보입니다. 지속 가능하고 확장 가능한 다성분 콘크리트 3D 모델링 솔루션이 이미 개발되어 있습니다(네덜란드의 구조용 콘크리트 요소 3D 프린팅 센터인 BAM). 러시아 이르쿠츠크에 위치한 Apis Cor.는 2017년에 특수 3D 프린터를 개발하여 이를 이용해 집 전체를 지었습니다. 이 러시아 3D 프린터의 장점은 다른 3D 프린터처럼 레일이 필요 없이 독특한 방식으로 집을 출력할 수 있다는 점입니다. 정밀한 작업을 위해 평평한 표면이 필요하지 않으며, 재료 배합까지 자체적으로 수행합니다.
빅데이터
빅데이터는 다른 첨단 기술과 함께 건설 프로세스 최적화에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 방대한 데이터 세트와 분산된 정보를 구조화하고 분석하여 특정 패턴과 사실을 파악하고, 이를 다양한 작업에 적용하여 비용을 절감하고 위험을 예측하며 프로젝트의 효율성을 높일 수 있습니다. 빅데이터, 정보를 포함하며, 인공지능(AI), 머신러닝(ML), 사물인터넷(IoT)과 결합하여 중요한 관리 도구로 활용됩니다. 예를 들어, 건설 예정지의 날씨나 기후 조건(및 기타 조건) 패턴을 파악하여 최적의 착공 시기를 계산하고 프로젝트 성공률을 예측할 수 있습니다. 나아가 데이터 세트 분석을 통해 특정 프로젝트의 타당성에 대한 중요한 예측 결론을 도출하고, 초기 가정을 최적화하거나 수정하여 잠재적으로 비용을 절감할 수 있습니다.
디지털 트윈
물리적 객체(건물, 도시 등)의 완벽한 가상 복제본. 이 기술은 BIM과 밀접한 관련이 있으며, 둘 다 공통적인 요소를 가지고 있습니다. 그러나 디지털 트윈의 주요 차이점은 사용자가 환경 및 요소와 상호 작용하는 방식을 시뮬레이션하는 데 있다는 점입니다. 물리적 객체의 가상 트윈은 구축된 생태계, 인프라의 현재 상태 및 이러한 요소들이 사용자에게 미치는 영향에 대한 정보를 제공합니다.
컴퓨터 모델은 모든 사람이 접근할 수 있는 단일 환경에 정보를 통합합니다. BIM 모델은 일반적으로 정적인 반면, 디지털 트윈은 시간에 따라 변화하는 동적 모델입니다. 디지털 트윈은 자연재해, 각종 비상사태, 화재, 구성 요소 붕괴 등 다양한 시나리오와 위협 요소를 시뮬레이션을 통해 테스트할 수 있는 기회를 제공합니다. BIM 모델을 기반으로 하는 디지털 트윈은 다양한 데이터 블록을 통합하여 이러한 정보를 "실험"할 수 있으므로 예측 기능이 주요 강점 중 하나입니다. 예를 들어, 자산이 예상 하중을 견딜 수 있는지 여부와 같은 잠재적인 문제를 파악함으로써 건설업체는 과도한 비용을 방지하고, 프로세스를 최적화하며, 초기 단계에서 필요한 조정을 할 수 있습니다.
블록체인 기술
이 구조에서 블록체인은 스마트 계약 형태로 구현되며, 계약에 참여하는 모든 당사자를 위한 "관리자" 역할을 합니다. 스마트 계약의 디지털 프로토콜은 블록체인 네트워크 상에서 구현됩니다.
블록체인 기술은 원래 암호화폐 거래를 위해 설계되었지만, 그 보안성과 투명성은 건설과 같은 다자간 프로세스에도 효과적으로 활용될 수 있습니다. 블록체인 기술의 장점은 기존 데이터베이스처럼 중간 매개체가 필요 없다는 점입니다. 정보가 중앙 컴퓨터 없이 최종 사용자 간에 직접 교환됩니다(P2P 시스템은 서버 역할을 하며 인터넷을 통해 연결됩니다).
블록체인은 공개 거래 데이터베이스(블록)에 저장된 디지털 정보로, P2P 컴퓨터 시스템에 의해 관리되거나 컴퓨터 네트워크(체인 간)에 의해 검증됩니다.
블록체인에 연결된 각 장치는 은행 거래 증명, 계약서, 소유권 증서, 인증 정보 등 다양한 유형의 정보를 담고 있습니다. 블록체인 데이터의 보안은 각 참여자가 디지털 서명을 통해 자신의 정보 부분을 보호함으로써 관리됩니다. 이는 은행과 같은 제3자의 개입 없이 빠르고 안전한 정보 교환을 보장합니다. 블록체인의 가장 큰 장점은 책임과 보증이 참여자들에게 분산되는 운영의 탈중앙화입니다.
스마트 계약은 계약 조건을 이행하기 위해 블록체인 네트워크에서 구현되는 디지털 프로토콜의 일종입니다. 건설 프로젝트에는 다양한 업체, 시공사, 공급업체 등이 참여하지만, 모든 프로젝트 데이터는 중앙 집중식으로 저장되어 프로젝트 모니터링 및 관리가 용이해집니다. 블록체인 기술을 활용하면 제3자의 개입 없이 실시간으로 프로젝트 데이터를 더욱 효율적으로 추적하고 처리할 수 있습니다. 블록체인 기술은 건설 과정 전반에 걸쳐 투명성을 제공하여 개방적인 프로세스를 구축하고 워크플로우를 간소화합니다. 또한, 협업과 필요한 의사결정을 촉진하여 위험을 최소화하고 분쟁을 예방합니다.
블록체인은 건설 산업에 어떤 이점을 제공할 수 있을까요?
- 결제
- 거래 실행
- 건물/시설 검사
- 프로세스의 투명성과 보안
- 갈등 해결
블록체인은 일반적으로 프로세스 파편화를 줄이고, 프로젝트의 각 단계를 추적하며, 자원을 더욱 효율적으로 배분하는 데 도움을 줍니다. 실제로 블록체인은 현재의 클라우드 기반 SaaS 솔루션과 직접적으로 경쟁할 수 있는 기술입니다.
건설 산업에서 대규모 디지털화와 BIM 기술 도입은 시장 수요에 따라 가속화될 것으로 보입니다. 효율성 증대와 시간 및 비용 절감이 최우선 과제로 떠오르고 있기 때문입니다. 건설은 컴퓨터 지원 설계뿐 아니라 로봇, 3D 프린팅, 센서, 스마트 소재 및 기술 등을 활용한 건설 공정 자체에서도 더욱 스마트해지고 있습니다. 이러한 신기술들은 예비 연구부터 자산 운영에 이르기까지 프로젝트의 모든 단계를 최적화하는 것을 목표로 하므로 건설 부문의 수익성에 상당한 영향을 미칠 것입니다.
출처: https://www.planradar.com/es/
