현대건설기계가 한국건설기술연구원, SK텔레콤, SK건설, 트림블과 함께 경기도 연천군 소재 SOC 실증연구센터에서 ICT를 활용한 도로공사 실증을 성공리에 마쳤다.

이번 실증사업은 기존 전통방식과 스마트 건설방식으로 시공해 공법의 효율성을 비교한 사업이다. 실제 길이 260m, 폭 20m에 해당하는 상·하행선 도로공사를 총 37일간 진행했으며, 스마트건설 방식에는 라이다(LiDAR) 드론, BIM, AR 기술 등이 도입됐다. ICT 기술이 건설 현장에 적용된 적은 있었지만 측량, 설계, 시공, 관리까지 전 단계에 적용된 것은 이번이 처음이다.

현대건설기계 관계자는 “스마트건설 공법을 통해 총 생산성 30% 향상, 공사기간 및 비용 25% 단축 등의 효과가 나타났다”며, “이번 실증사업은 막연한 청사진만 제시하는 수준이 아닌 터널, 교량 등 현장에 바로 적용할 수 있는 상용 솔루션과 실증 효과를 제시했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.

실증사업에는 현대건설기계의 굴삭기, 도저, 그레이더, 진동롤러 등 총 4대의 중장비를 투입했다. 측량·설계·시공·모니터링 및 관리까지 토공공사 전 단계에 현대건설기계, SK텔레콤, 측량 전문기업 美 트림블(Trimble)의 ICT 솔루션을 중장비에 장착해 실증이 이뤄졌다.

먼저 측량 단계에서는 근적외선을 이용한 초정밀 '라이다(LiDAR) 드론'이 활용됐다. '라이다 드론'은 상공에서 레이저 광선을 쏘아 반사파로 지형의 생김새를 찍어 떠내듯 기록하는 초정밀 드론이다. 이를 통해 숲이 우거진 지대에서도 땅의 높이, 토공량(흙의 양) 등을 쉽게 산출할 수 있다. 이번 공사에서는 보통 5명의 측량 전문가들이 18일간 수행해야 할 업무를 3명의 전문가와 라이다 드론 1대로 4일 만에 측량을 완수했다.

설계는 3차원 설계 방식인 BIM(Building Information Modeling) 기술이 활용됐다. BIM은 시설물을 3차원(3D) 공간에서 디자인하고 시공, 준공, 유지관리까지 건설의 모든 정보를 통합·활용할 수 있는 시스템이다.

스마트건설 방식으로는 라이다 드론이 측량한 데이터를 기반으로 공사 전 과정을 BIM을 통해 시뮬레이션 할 수 있어 설계오류로 인한 시행착오를 줄일 수 있다. 이번 도로공사의 평균 공사비가 전통방식과 비교했을 때 25.44% 가량 감소한 것으로 나타났다.

시공 단계에서는 T 라이브 캐스터, 경사센서와 GPS 안테나 및 수신박스 등을 중장비에 장착해 작업했다. 이들 장치는 통합관제센터와 실시간으로 정보를 주고받으며 건설현장을 3D도면으로 형상화했다.

실제 기능공이 굴삭기로 땅을 팔 때 버킷(삽)에 장착된 경사센서와 GPS 등을 통해 땅의 넓이, 깊이, 기울기 각도 등을 정확히 파악할 수 있어 실제 1.5cm 오차범위 내에서 정밀 작업이 가능한 결과가 나타났다.

또한, 공사지휘관은 관제센터에서 중장비 조정석 뒤에 부착된 'T 라이브 캐스터'를 통해 작업 현장을 고화질로 한 눈에 볼 수 있다. 건설현장에서는 트림블社의AR 기반 '사이트 비전'을 장착한 스마트폰을 통해 3D 설계도와 시공 정보 등을 증강현실로 확인이 가능하다.

관련해 현대건설기계의 텔레매틱스 '하이메이트(Hi MATE)'를 통해 중장비의 가동률, 고장 정보, 유류사용량, 이동경로 등 확인하는 중장비 통합관리를 수행했다.

현대건설기계와 4개 기업·기관은 실증사업을 토대로 향후 초저지연·초고속·초연결성이 특징인 5G를 접목해 스마트건설 기술을 고도화하고 건설 자동화를 위해 협력할 계획이다.

5G를 사용하면 수백km 떨어진 관제센터에서 작업자가 마치 중장비 조종석에 앉아 작업하는 것처럼 고화질 영상을 보며 원격 조정하는 등 건설 현장의 원격제어, 자율작업, 무인화 등을 구현할 수 있다.

이경운 기자 다른기사 보기