▲롯데건설이 개발한 단열설계 검토 프로그램 'INScanner'. 롯데건설

국내 인력의 고령화 및 해외 인력 유입 등에 따른 비숙련화가 심화되면서 건설업계 전반의 생산성이 추락하고 있다. 정부는 '건설기능인 등급제'와 '적정임금제' 등의 대책을 내놓았지만 효과는 미미하다는 의견이 지배적이다. 이에 건설사들은 인력을 최소화하고 건설 사고를 획기적으로 줄여줄 스마트건설 시스템 개발, 모듈러주택 시공 기술, 3D프린팅 기법 개발 등에 열을 올리고 있다. 

삼성물산은 건설 현장 내 위험 작업을 대신 해줄 각종 첨단 기술을 도입해 능률을 높이고 있다. 또 고난이도 작업 및 안전사고 발생 확률이 높은 현장에는 로봇 투입을 우선시하고 있다. 로봇이 사람 대신 앵커 시공을 작업하는 건설용 앵커 로봇, 자동으로 타공 위치를 식별해 기계 설비 고정에 필요한 천공 작업을 대신하는 스마트 드릴링 로봇(SDR), LED 가이드라인, AI 카메라, 플로어 그레이팅 시공 로봇 등을 도입하고 있다. 삼성물산 측은 △시공 시간 단축 △시공 오차 감소 △비용 절감 등의 효과가 나타났으며 안전사고 예방에도 효과적이었다고 설명했다. 또 AI와 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등을 결합한 스마트시티 사업도 추진하고 있다.

포스코이앤씨는 최근 사회적으로 관심이 늘어나는 외벽 품질 하자로 인한 누수, 철근노출 등의 이슈를 사전에 예방하기 위해 드론을 활용한 AI 균열관리 솔루션인 '포스 비전(POS-VISION)'을 아파트 외벽 품질 관리에 도입했다. 고화질 영상장비를 장착한 드론으로 아파트 외벽을 촬영해 균열을 찾아내 폭, 길이, 위치를 확인하는 기술이다.

롯데건설은 지난해 3월 업계 최초로 AI 기반 '흙막이 가시설 배면부 균열 추적 시스템'을 개발해 특허를 출원했으며, 10월에는 AI 시스템을 연계한 통합 영상관제시스템인 '안전상황센터' 또한 개관했다. 롯데건설에 따르면 안전상황센터 개관 이후 3개월 만에 총 179건의 재해가 예방됐다.

한국토지주택공사(LH)도 지난달 '스마트건설처'를 만들었다. 공간 설계 및 시공에 필요한 정보를 입체적으로 구현하는 건축정보모델(BIM) 기반 통합 플랫폼을 오는 2025년까지 구축한다. 수기로 기록 관리하던 시공 과정을 AI, IoT를 활용해 전국 건설 현장을 네트워크로 연결하는 스마트 통합관제 시스템 또한 운영할 방침이다.

◇ 현장 인력을 대체할 모듈러주택

모듈러주택과 3D프린팅 건축 기술 등 첨단 공법도 인력 부족 문제를 해결할 대안이다. 모듈러주택은 공장에서 미리 제작한 뒤 운반해 현장에서 조립·설치한다. 현대엔지니어링은 지난해 국내 최초로 13층 이상 중고층 모듈러 주택인 '용인 영덕 경기행복주택'을 완공했고, DL이앤씨는 전남 구례군에 모듈러 주택 단지를 건설했다. 또 GS건설은 모듈러주택 전문회사인 자이가이스트를 설립해 본격적인 사업 확장에 나설 계획이다, 30% 이상 공기 단축 가능, 건설폐기물의 90% 이상 재활용 등 인력 및 숙련공 부족 문제 해결과 친환경 건축이라는 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡을 수 있다는 평가가 나오고 있다. 다만 소비자들의 다양한 수요를 맞추기 힘들다는 점 등은 단점으로 꼽힌다.

아직은 2~3층 규모의 시험용 주택 건설 수준에 그치지만 3D 프린터를 이용한 건축 공법도 활발히 연구되고 있다.

전문가들은 스마트건설 시장의 발전 가능성은 무궁무진하지만 아직은 갈 길이 남았다고 보고 있다.

박철한 한국건설산업연구원 연구위원은 “스마트건설 시장에 대한 관심이 높아지고 있는 것은 사실이나 아직 시장이 형성됐다고 평가하기는 어렵다"며 “여전히 기술적 과제가 많이 남아 있고 비용이 많이 든다는 점도 문제"라고 말했다.