모든 산업분야에서 융합이 화두가 되고 있다. 다양한 시장의 변화와 사회적 이슈가 대두되고 있는 건설산업도 예외는 아니다. 4차산업혁명이 빠르게 진행되고 있는 지금, 건설산업은 현장 생산방식(On-Site)에서 탈현장(Off-Site) 방식으로 전환하는 OSC(Off-Site Construction)시스템 확산과 BIM(건설정보모델링)을 포함한 협업 도구의 활용도를 높이는 등 혁신이 본격화되고 있다. 기술기반의 융합으로 스마트건설을 추구해야 하는 시대, 시애틀에 위치한 워싱턴대학교에서 융복합 프로그램인 Ph.D. in Built Environment을 전공한 이화여자대학교건축도시시스템공학과 손정욱 교수는 창호, 단열재, 페인트 등의 다양한 제품을 생산하는 KCC가 시장의 메인 플레이어가 되어야 한다고 말한다.
Q. 교수님께서는 건설과 IT, 데이터, 환경 등 다양한 분야를 융합하여 새로운 혁신을 만들고 있습니다. 건설 분야에서 서로 다른 영역의 융합이 왜 중요한지, 그리고 이러한 융합이 어떠한 혁신을 가져올 수 있을까요?
건설에서 융합이 필요한 이유는 크게 두 가지입니다. 첫 번째로 건설산업은 주거와 교통 수도 등의 인프라 산업시설을 만드는 근간산업이라 융합을 통해 혁신을 이루면 국민과 산업의 편익이 엄청나게 높아집니다. 두 번째로 건설 분야는 아직 3차 산업혁명도 끝내지 못한 수준에 멈춰 있어 기술기반의 혁신에 의한 효과가 엄청날 것입니다. 그만큼 발전 가능성이 엄청나다는 거죠. 건설에서 이런 융합을 적용할 수 있는 과정이 많은데요. 대표적으로 건설정보화(BIM), 건설자동화(AI, 센서, 로봇 등을 건설에 활용)가 있습니다.
Q. 지금까지 다양한 연구와 프로젝트를 수행하면서 융합과 관련된 좋은 사례가 많을 것 같습니다. 그 중에서도 특히 기억에 남는 또는 대표적인 융합 혁신 사례가 있다면 소개해 주세요.
세가지 정도가 있는데요. 건설 계약 문서 작성, 관리시스템 구축, 자동검측기술을 통한 철근 시스템 등입니다. 그 중 철근 배근 작업을 예로 들어보겠습니다. 1인당 국민소득이 3만 불이 넘어가면 사회경제 시스템이 바뀌면서 이런 힘든 작업을 진행할 노동자를 구하기가 어려워집니다. 미국이나 유럽은 주로 외국인 노동자를 활용하는 방법으로 해결하고 있고, 일본은 로봇으로 대체하는 과정에서 어려움을 겪고 있습니다. 우리나라는 이제 그 과정을 겪고 있는데 건설 현장에서 특정종류의 직업을 기피하는 현상이 발생하고 있죠. 그러다보니 현장 기능인력의 양적·질적 저하가 동시에 이루어지고 있습니다. 이로 인해 건설 현장의 품질을 담보할 수 없고, 이것이 안전사고와 품질사고로 이어져 인명피해가 발생하는 현상이 도미노처럼 일어나고 있습니다. 이것에 대한 고민을 많이 한 결과 인공지능과 스마트폰을 적용하는 것이 효과적이라고 판단해서 이 부분에 대한 시도를 하고 있어요. 철근 배근시스템의 경우 핸드폰으로 현장을 찍어서 보내면 그 데이터로 현장의 품질을 검사하고 판별할 수 있는 수준에 이르렀습니다.
Q. 최근 건설업에서 주목받는 혁신적 방법 중 하나로, 공장에서 미리 부재를 생산한 뒤 현장에서 조립하는 탈현장 건설(Off-Site Construction, OSC) 방식이 있습니다. 현재 국내 건설 현장에는 이런 방법이 얼마나 도입되고 있나요?
스마트 건설기술의 활용은 품질, 환경, 인력 등의 문제를 해결하기 위해 필요합니다. OSC는 공장에서 건물을 지어서 현장에서는 조립만 하는 것으로, 스마트 팩토리 방식으로 작업환경을 구축하는 것을 목표로 합니다. 이 방식을 활용하면 현장에서 안전사고를 줄일 수 있고, 품질은 공장에서 확보할 수 있습니다. 셋업된 환경에서 진행하기 때문에 깨끗하고 안전할 뿐 아니라 환경도 통제할 수 있죠. 스마트공법은 근로자들이 공장으로 출퇴근하고 현장근무는 필요한 경우에만 근무하게 됩니다. 그러면서 자연히 직업 만족도도 높아지고 산업의 지속가능성이 높아집니다. OSC 방식은 싱가포르, 미국 일본, 영국 등에서 적극적으로 도입이 이루어지고 있는데 반해 국내에서는 아직 미미한 상황입니다. 저는 KCC가 OSC분야의 메인 플레이어가 될 수 있다고 생각하는데요. 집을 짓는데 필요한 여러가지 요소들이 있는데 KCC는 창호, 단열재, 페인트 등 다양한 제품을 다루고 있습니다. 이런 제품들을 공장에서 미리 만들어서 현장에 설치하는 식으로 OSC를 도입한다면 다른 기업들보다 앞서 나갈 수 있다고 생각합니다.
Q. 최근 건설 현장에는 IoT 센서, 드론, 인공지능(AI) 분석 등 다양한 스마트 기술이 도입되고 있습니다. 이러한 첨단 기술들이 실제 현장의 안전 관리나 품질 향상, 효율 증대에 어떻게 기여하고 있는지 궁금합니다.
드론을 설계와 시공에 활용할 수 있습니다. 현재 대상물(건축물, 지형 등)에 레이저를 쏴서 레이저 빛이 돌아오는 시간과 속성을 측정한 데이터를 활용해 포인트 클라우드를 구축할 수 있는 3D 스캐너를 활용해 도면을 작성하는 기술을 적용하고 있습니다. 드론은 유지관리에도 적용할 수 있습니다. 드론으로 건물 구조체를 영상으로 촬영하고 분석해서 업무를 지시하고 처리하는 방식으로 활용하고 있어요. 대표적인 것이 풍력발전기, 댐, 교량 등의 크랙을 체크하고 판단하는 것입니다. 이런 작업을 사람이 직접 하는 것에는 어려움이 있을 뿐아니라 정확성도 떨어질 수 있는데 드론, AI 등은 보다 정확하게 진행할 수 있어 품질과 효율성을 모두 높이는 효과를 창출할 수 있습니다.
”KCC는 창호, 단열재, 페인트 등 다양한 제품을 다루고 있습니다. 이런 제품들을 공장에서 미리 만들어서 현장에 설치하는 식으로 OSC를 도입한다면 다른 기업들보다 앞서 나갈 수 있다고 생각합니다.”
Q. 앞으로 건설 산업의 미래 모습에 대해서도 의견을 듣고 싶습니다. 교수님께서 전망하시는 미래의 스마트 건설 현장은 어떤 모습일까요?
우리나라 건설산업은 지금 과도기에 있습니다. 인력 구조 변화, 안전사고 등으로 인해 변화를 추구하고 있기 때문에 스마트기술이 어떤 형태로든 현장에 도입될 것입니다. 적어도 OSC가 건설의 10~20%를 차지할 것으로 전망합니다. 현장에서 스마트건설 기술에 대한 관심도가 높아 안전과 품질 등에 도입되어 혁신적인 개선이 이루어질 것입니다. 저는 학생들을 가르치는 교수로서 이런 기술의 발전이 궁극적으로는 건설산업에 안정을 가져다주고 산업을 발전시키는 방향으로 나아가길 바랍니다.
Q. 교수님께서는 개별 건축물을 넘어 도심지역 재난관리나 스마트시티 분야에서도 융복합적 접근을 연구하고 계신데요. 도시 인프라와 IT∙데이터가 결합된 스마트시티는 앞으로 우리의 삶에 어떤 변화를 가져올까요?
건설산업은 단순히 집을 지어 도시를 이루는 것뿐 아니라 우리의 안전과도 깊은 연관이 있습니다. 최근 자연 재해나 재난이 많이 발생하면서 엔지니어에 의해 가공적으로 만들어진 도시에 관심이 많습니다. 서울을 예로 들자면 지하철이나 도로 등 많은 기반시설들이 지하화되어 있어 재난에 대한 대응이 잘 이루어지지 않을 우려가 큽니다. 도심의 특성상 캐스케이딩 이펙트(cascading effect: 도심에서 재난이 일어날 경우 전화, 통신 등이 연쇄적으로 문제를 일으키는 현상)가 발생할 가능성이 높죠. 그래서 도심에 재난이 발생했을 때 건축전문가들이 현장을 정확하게 확인할 수 있는 도면 등 자료를 확보하는 것이 중요합니다. 스마트시티가 구축된다면 다양한 기술이 도입되어 평소의 편리성과 쾌적성은 물론 위기상황이 발생하더라도 인명 피해를 줄이면서 효율적인 대처를 할 수 있습니다.
Q. 이 글을 읽고 계실 KCC 구성원 분들을 비롯한 건설 산업 종사자 개개인의 입장에서는, 이러한 변화의 시대에 어떤 역량을 갖추고 자세를 가져야 할지 조언해주세요.
4차 산업혁명 기술을 활용한 프롭테크, 스마트 건설, 친환경 사업, 항공업 진출 등 사업 다각화로 새로운 시대에 발을 맞춰갈 수 있는 능력을 키우길 바랍니다. 작업자의 안전문제에 대한 중요성이 부각되면서 탈 현장 생산방식 OSC(Off-Site Construction)시스템 활용이 증가할 것이므로 이런 부분에 대한 마인드를 새로이 하고, 현장중심 생산체계에서 탈피해 3D 프린팅, 드론, 로봇, BIM 등을 도입해 고부가가치 시장에 대한 대응력을 키워야 합니다. 디지털건설기술은 선택이 아닌 필수인 시대가 오고 있으니 혁신전략을 세우고 전문성을 겸비할 수 있어야 합니다.
Q. 마지막으로, KCC 구성원들에게 전하고 싶은 메시지가 있다면 한 말씀 부탁드립니다.
앞으로의 건설산업에 있어서 자재와 기술 등을 생산하는 회사가 건설기업보다 각광을 받을 것입니다. 그런 기업이 새로운 변화를 주도할 수 있기 때문입니다. KCC는 국내에서는 거의 유일하게 소재와 건설을 겸비한 그룹 운영을 하고 있어 이런 현실에 잘 대응할 수 있는 최고의 플레이어라고 할 수 있습니다. 그렇기에 앞으로 산업 내에서 역할이 달라질 것이고 큰 기여를 하는 기업으로 성장해 나갈 것으로 기대합니다. OSC 등의 생산 방식 등에서도 관심을 가지고 역할을 할 수 있기를 바랍니다. 
이화여자대학교 건축도시시스템공학과 손정욱 교수
*경력
손정욱 교수는 건설과 IT, 데이터, 환경을 융합해 새로운 혁신을 만드는 전문가다. 미국 University of Washington의 다학제간 프로그램인 Built Environment에서 박사학위를 받았으며, 건설IT융합 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있다. 현재 스마트건설관리연구실을 운영하고 있으며, 지능통합형 프로젝트 관리 및 융복합적 접근을 통한 도심지역 재난관리 분야의 연구를 중점적으로 수행해 오고 있다. 현재까지 다수의 국제논문을 발표하였으며, 국제학술발표대회에서 최우수논문상 등을 수상하였다.
댓글 9개
나에게 혁신은 나 자신을 뛰어넘는것이다
교수님께서 예측하고 기대하는 건설업 키플레이어로써의 미래 KCC 의 모습을 진심으로 응원하고 바랍니다. KCC 직원중 한 명으로 그에 기여할 수 있으면 좋겠어요. 교수님 칼럼 중, 여러 기술들의 융합이 건설업계에서 가장 우려되는 '안전 문제'를 해결 할 수 있는 훌륭한 방법으로 활용되길 기대합니다. 좋은 칼럼 감사드려요!
나에게 혁신은 꾸준히 해야 할 임무같은 것이다
현장에서도 '스마트기술'이 적용된다는게 흥미로웠습니다. 기술이 점점 발전해서 현장에서 땀흘리는 직원들의 노고에 큰 도움이 되는 날이 어서 왔으면 좋겠습니다!
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