삼정KPMG 경제연구원은 24일 내놓은 ‘건설산업의 4차 산업혁명 대응, 어떻게? : 건설산업의 밸류체인 변화’ 보고서에서 건설사업 각 단계(밸류체인)별로 4차 산업혁명 기반기술의 적용사례를 소개했다.
시공단계 사례는 미국 드론개발사인 3D로보틱스(3DR)가 개발한 탐색·조사·점검 등 기능을 탑재한 ‘사이트스캔(SiteScan)’과 한국토지주택공사(LH)가 드론을 전사적으로 활용하기 위해 도입한다고 밝힌 ‘LH드론-웍스체계(LHDW)’<계획도>를 들었다.
시공단계에서는 드론, 모바일기기, 3D프린팅과 같은 4차 산업혁명 기반기술이 BIM플랫폼을 통해 스마트 컨스트럭션을 구현시키고 있다.
먼저, 드론은 건설시공현장에서 스마트측량 및 시공을 가능하게 해준다. 드론은 부지를 자동으로 촬영한 후 3D데이터로 전환해 실시간으로 전송할 수 있다. 이를 통해 자동으로 부지를 계산하고 굴착량을 계산할 수 있을 뿐 아니라 시공계획 시뮬레이션까지 보여줄 수 있다.
또한, 부지의 모습을 미리 파악해 공사공정과 안전정보를 짜고 공사물량까지 산출해줄 수 있기 때문에 비용과 시간을 단축해 공사효율성이 크게 증진될 수 있다.
또한, 모바일기기는 시공현장에서 생산성과 커뮤니케이션을 증진해 협업 및 자료공유에 큰 도움이 되는 모습을 보인다. 특히 시공단계에서 발생하는 설계변경은 재시공까지 이어져서 큰 비용과 시간이 낭비될 수 있는데, 스마트글래스나 스마트헬멧을 이용해 BIM과 연계시키면 실시간으로 설계자 및 시공자, 발주자와의 공유가 가능해지면서 시공단계에서의 설계변경을 최소화할 수 있게 되는 것이다.
마지막으로 모듈러공법과 3D프린팅은 건설프로세스의 자동화를 실현시킬 수 있다. 모듈러공법은 건물의 구성요소를 공장에서 미리 제작하고, 부지에서 조립만하는 건축공법으로, 기존공사보다 공사기간을 약 50%정도 단축할 수 있다.
특히 건물구성요소의 모듈화가 보편화되고 공장대량생산이 가능해질 경우 3D프린팅의 활용도는 매우 커질 것으로 전망되고 있다. 최근 3D프린팅기술이 발전함에 따라 BIM으로 설계된 건물의 구성요소들이 공장에서 자동으로 생산되고, 현장에서는 조립위주의 작업이 이루어진다면 건설프로세스의 자동화는 한걸음 더 나아갈 수 있을 전망이다.