우리 사회 전반의 디지털화 바람과 함께 건설 분야도 산업의 지속가능성 확보와 미래성장을 위해, 전통적인 토목‧건축 기술에 BIM, 로봇, 드론, AI, IoT 등 디지털 혁신 기술을 융합하여 건설프로세스를 디지털화하고, 장비 자동화, 가상건설, 안전관제 등을 통해 건설 과정의 생산성과 안전성을 극대화하는 스마트 건설 기술의 도입을 추진하고 있다. 정부는 건설자동화를 목표로 하는 스마트건설2025 비전에 따라 국가R&D 과제로 ‘스마트건설기술개발사업(2020-2025)’을 착수하였으며, 여기에는 산재사망자가 줄지 않고 있는 건설현장의 안전 향상을 위한 다양한 디지털 기술의 개발이 포함되어 있다. 건설기계 자동화 및 관제, 높은 위치의 교량 시공 자동화를 통해 건설현장의 무인화와 원격관리로 위험한 작업에서 사람의 개입을 최소화하는 기술, 장비 주변의 사람‧사물 식별과 경보를 통해 사고를 방지하는 기술을 연구하고 있고, 드론과 지상로봇을 이용하여 사람 대신 지형을 측량하고 현장정보를 수집하는 기술, 발파 대신 굴착기계(TBM)를 사용하여 터널을 안전하게 건설하는 기술도 개발 중이다.

작업자 위험요인 인지기술, 현장 맞춤형 위험예방 및 평가기술을 개발하고, 실감형 안전교육에 필요한 컨텐츠를 마련 중이며, 사고가 빈번한 임시구조물에 대해서도 가설자재 품질관리, 구조물 설치·해체 안전확보 기술을 연구하고 있다. 건설안전분석기술은 데이터마이닝을 기반으로 사고자료를 분석하여 위험발생 시나리오를 구성하고, 작업자 위치‧건강, 임시구조물 안전성, 건설장비 위치 등 안전 데이터를 통합하여 분석하는 알고리즘을 통해 사고를 예측하거나 인지한다. 굴착현장의 침수, 화재, 흙막이 붕괴 등의 예측과 대응도 포함한다. 사고예방을 위한 구축하는 통합형 안전관제시스템은 실시간 안전분석과 현장대응이 가능한 엣지컴퓨팅시스템, 현장-발주자-센터를 연결하는 네트워크, 안전관리BIM기술 등으로 구성하여 디지털트윈 기반으로 운영하게 되며, 건설안전종합정보망과 연계하여 안전분석DB와 연동한다. 공사의 계획단계에서 위험성 평가를 통해 작업자 위험 요인‧수준을 파악하고, 현장특성을 반영한 안전교육으로 작업위험 인지 및 안전의식 향상을 도모하게 된다.

시공 중에는 영상기반 위험 인지와 작업자 위치 파악, 생체정보 측정을 통해 물리적으로 위험한 작업환경 및 규정위반 사항 판별, 미인지 위험상황 경보, 위험상황 예측 등 작업자에게 노출된 위험을 사전에 예상하고 감지하여 제어할 수 있게 된다. 이를 위하여 공통적으로 BIM, AI, ioT, 로봇 등과 같은 디지털 요소기술을 활용하는데, 특히 수많은 이미지들을 학습데이터로 활용하는 이미지분석시스템은 위험 식별 대상의 확대와 정확도 향상을 통해 우월한 성능을 확보하도록 할 것이며, 현장별로 목적에 맞는 웨어러블디바이스와 영상취득장치를 선택적으로 적용할 수 있도록 모듈화 시스템을 적용할 계획이다. 건설엔지니어링의 디지털 전환을 이끄는 스마트 건설기술은 건설현장에서 작업위험 탐지와 대응을 통해 안전사고를 예방하는 역할도 톡톡히 해낼 것이다. 스마트건설사업단은 디지털 기반의 다양한 기술의 연구 뿐 아니라 개발한 성과를 테스트베드의 실증을 거쳐 실제 건설 현장에서 활용할 수 있도록 실용화하기 위해 연구진들과 함께 최선을 다하겠다.

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