[논단] 건설현장에 혁신 가져올 ‘AI 기반 기술’
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[논단] 건설현장에 혁신 가져올 ‘AI 기반 기술’
  • 임민수 상무
  • 승인 2019.12.16 07:00
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4차 산업혁명의 다양한 기술들이 우리 건설 산업에 어떤 파급효과를 가지고 올까? 중요하게 언급되는 기술에는 ICBM(IoT, Cloud, Big Data, Mobile)이 꼽히는 데, 이번 글에서는 인공지능 기반기술에 대한 사례와 전망에 대해 살펴보고자 한다.

인공지능 기반의 건설기술 중 대표적인 것은 오토데스크의 제너러티브 디자인(Generative Design) 기술이 있다. 이 기술은 설계목표에 맞춘 다양한 설계 옵션을 빠른 시간 안에 만들어 건축가·엔지니어·발주처 등의 이해당사자들이 최적화된 설계안을 선정토록 돕는다.

인공지능을 이용한 설계와 프리콘 단계에서의 활용범위는 다양하다.

대표적으로 유럽의 소규모 택지개발에 실제 적용했던 사례를 꼽을 수 있다. 개발지역 내에 있는 나무와 같은 천연자원을 최대한 살리면서 도로와 배수로 등을 배치했고, 상업용 건물과 주거지역을 나눠 계획했다. 이 과정에서 다양한 설계옵션들을 만들어 내 최적의 설계안을 도출할 수 있었다.

뉴욕 맨하탄의 부동산 택지계획에도 제너러티브 디자인을 적용한 사례가 있다. 뉴욕에 새로 짓는 빌딩은 관련 법규가 까다롭게 적용된다. 도로와의 이격거리, 주변에 있는 상업용 건물과의 거리 등을 감안해서 용적률과 건폐율을 정해야 한다. 지붕의 형태나 커튼월 형태, 층수 및 층별 비용 등 복잡하고 다양한 조건도 고려해야 한다. 이런 복잡한 설계 제약요건에도 불구하고 인공지능을 활용하면 수백, 수천가지 설계 옵션을 만들 수 있었다.

이밖에 공장, 오피스, 소매업소에 대한 최적화된 레이아웃, 공항설계 및 시공(포스트+파트너스사), 콘크리트 시공과 터널 및 토목분야(노르컨설트 AG사), 커튼 월 파사드 설계(포스트+파트너스사)에 적용된 바 있다.

향후 제너러티브 디자인 기술이 머신러닝과 연계될 것으로 전망된다. 과거의 빅데이터를 입력하고 신규 프로젝트에 대한 설계목표나 조건들을 입력하면 스스로 다양한 설계옵션들을 생성하는 수준까지 발전할 것이다. 이는 우리 설계 모든 분야에서 파괴적 혁신으로 지금까지 우리가 설계해 왔던 방식을 획기적으로 바꿀 것이다. 설계 시장에 큰 변화가 올 것이다.

건축설계사무소 임원 대상 강연을 하면 항상 받는 질문이 “앞으로 우리설계사무소가 해야 할 일이 없어지는 것이냐?”라는 것이다. 이런 질문은 한국뿐만 아니라 해외에서도 비슷하게 나온다.

인공지능과 건축가, 엔지니어는 팀을 이루어 함께 설계할 것이다. 컴퓨터와 인간은 시간적, 물리적 제한을 극복하고 더 좋은 설계옵션들을 더 많이 검토해 최적화된 설계안을 도출할 수 있다. 건축가나 엔지니어들은 시간절약과 함께 더 중요한 일들을 할 수 있게 될 것이다.

결국은 건축주나 설계사와 시공사가 지속가능한 디자인과 시공을 함으로써 건설 산업의 이해관계자 모두가 더 만족할 수 있게 될 것이다.

미국의 닷지 데이터 앤 에널리틱스(Dodge Data and Analytics)라는 시정조사전문기관이 2017년도에 조사한 자료에 의하면 BIM을 사용하는 고객의 17%가 이미 제너러티브 디자인 기술을 활용하고 있고, 향후 5년 이내에 건축가의 90% 이상이 모든 프로젝트에 적용하겠다고 답변했다.

설계 분야뿐만 아니라 건설현장에서의 안전관리, 품질관리 및 시공지연 방지를 위한 인공지능과 머신러닝이 적용된 솔루션은 이미 출시돼 활용되고 있다. 건설현장에서 사용될 로봇에게도 머신러닝을 적용해서 업무를 안전하고 빠르게 변화시킬 것이다.

미국의 스마트비드사는 건설현장에서의 안전관리를 위한 머신러닝기반의 솔루션을 개발하고 있다. 과거의 프로젝트 데이터를 클라우드에 저장하고 건설현장에서의 작업상황을 카메라나 동영상으로 촬영한 내용의 이미지 및 대화 내용을 인식해서 클라우드에 올려 과거 빅데이터와 비교분석함으로써 위험한 사항을 예측관리하는 솔루션이다.

이와 함께, 오토데스크의 연구팀은 로봇에게 레고 이미지를 학습시켜 실제 레고블럭을 쌓는 실험에 성공했다. 오스트리아의 패스트로보틱스(FastRobotics)사 역시 벽돌 쌓는 업무를 실험하고 있다. 이런 머신러닝을 적용한 건설현장에서의 로봇은 앞으로도 더 많이 개발되고 상용화될 것이다.

앞으로 인공지능 및 머신러닝이 우리 건설 산업 프로세스를 획기적으로 혁신할 것으로 예상한다. /오토데스크 코리아 상무

[임민수 상무] minsoo.lim@autodesk.com

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