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건설에 '스마트' 입히는 대우건설 스마트모델링 프로그램 라이센스 판매…자율주행 플랫폼 추가 개발 계획

고진영 기자공개 2021-09-27 14:40:03

이 기사는 2021년 09월 27일 14:39 더벨 유료페이지에 표출된 기사입니다.

대우건설은 업계에서 신기술 개발과 스마트 건설 분야의 선두주자로 꼽힌다. 1983년 건설사 최초로 기술연구원을 설립한 이후 기술 혁신과 신기술 개발에 매진해 ‘삽질’ 이미지가 강한 건설업에 ‘스마트’를 덧입히고 있다. 대우건설이 보유한 기술에 유독 최초, 특허라는 단어가 많이 따라 붙는 이유다.

◇국내 최초 BIM 활성화 신기술 개발

대우건설은 올해 국내 건설사 최초로 BIM(Building Information Modeling) 모델을 활용해 공사 내역서를 작성할 수 있는 ‘5D BIM 운용시스템’을 개발했다. 기존 BIM 업무에 사용되는 레빗(Autodesk Revit) 등의 프로그램으로도 주요 자재 물량을 산출할 수는 있으나, 실제 공사에 사용되는 내역서로 변환하는 것은 불가능했다.

이 때문에 비싼 비용을 들여 BIM을 적용한 많은 프로젝트에서 BIM 모델이 있음에도 불구하고, 2차원 도면을 기반으로 공사 물량을 산출하고 내역서를 작성하는 비효율적인 업무가 이어졌다.

하지만 대우건설이 이번에 개발한 ‘5D BIM 운용시스템’은 BIM 모델을 기반으로 물량을 산출하고 내역서까지 작성하기 때문에 기존 방식의 문제점을 완벽히 해결했다는 평가다. 2차원 도면을 기반으로 내역을 작성할 때 발생할 수 있는 물량 누락 문제점을 개선하고, 시공 BIM과의 연계로 시공 중에 발생하는 오차를 최소화 할 수 있다. 또 △시공 물량 산출 △공사기성 내역 작성 및 관리 △준공 물량 정산 등으로도 활용할 수 있어 공정 관리와 공사비 예측관리도 가능하다.

대우건설은 최근 국토부가 발표한 ‘2030 건축 BIM 활성화 로드맵’에 발맞춰 BIM 관련 자체 업무 프로세스 개선 및 시스템 개발을 진행 중이며, 그 일환으로 이번 ‘5D BIM 운용시스템’을 개발하게 됐다고 밝혔다.

대우건설 관계자는 “기존에 시공한 프로젝트를 대상으로 검증 작업을 진행 중이며, 신규 프로젝트부터 적용할 계획”이라며 “정부의 로드맵보다 한 발 앞서 BIM 활성화를 실현해 건설업의 생산성 및 시공성 향상에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

◇빅데이터 기반 스마트모델링 프로그램 개발

대우건설은 빅데이터를 기반으로 한 4D 스마트모델링 프로그램 ‘스마일(SM.ile)’도 개발했다. ‘스마일(SM.ile)’은 대우건설이 47년간 국내외 다양한 공사를 수행하며 축적한 빅데이터를 활용해 토공사, 골조공사의 ‘4D 모델링’을 손쉽게 구현할 수 있도록 만든 프로그램이다. 토공사, 골조공사의 3D 모델링 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있을 뿐 아니라 실시간 시공계획수립을 통한 최적공법 선정과 공사물량, 기간까지 산출할 수 있다. 통상 한 달 가량 소요됐던 작업을 하루 만에 할 수 있다는 것이 대우건설의 설명이다.

적정 공법과 공사기간 정보를 사전에 확인할 수 있어서 수주 전 사업성 검토 단계부터 활용하면 신속한 의사 결정과 사업 추진이 가능하다. 발주처와의 협업에도 활발히 사용될 것으로 기대된다.

대우건설은 1~2년간의 테스트 이후 다른 건설사에 해당 프로그램을 라이센스 판매방식으로 공급할 예정이다. 대우건설 관계자는 “스마일 프로그램은 탑다운 공법과 같은 고난이도 공법 라이브러리도 구축돼 있어 시공 실적이 많지 않은 중소형 건설사에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.



4D 스마트모델링 프로그램 시연화면(제공=대우건설)

◇최초, 특허 기술 다수 보유

대우건설은 독자적으로 개발한 업계 최초 기술과 특허도 다수 보유하고 있다. 최근에는 건설업계 최초로 인공지능을 활용한 기술문서 리스크 분석 프로그램 ‘DAIA(Daewoo A.I Documents Analysis Program)’를 개발해 특허를 출원했다.

DAIA는 컴퓨터가 단어의 개념을 이해해 처리하는 ‘온톨로지’를 활용해 기술문서의 리스크를 분석 및 검토하고, 인공지능 알고리즘을 이용해 입찰 문서 중 위험도가 있는 부분을 찾는다. 이 위험요소를 사전에 분석해 입찰검토자에게 제공하는 프로그램이다.

해외 프로젝트 입찰시 준비기간이 짧아 수천에서 수만 페이지에 달하는 입찰 문서를 충분히 검토하기 어려웠던 문제점을 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

대우건설 관계자는 “기술문서의 검토 기간을 단축하고 위험요소를 사전에 검토해 설계 품질을 높이고 리스크를 예방하는 데 도움이 될 것”이라며, “인공지능을 활용한 기술을 건설 분야에 확대 적용하고, 4차 산업에 적합한 데이터 기반의 의사결정 시스템을 만들어갈 계획”이라고 설명했다.

◇스마트 3중 바닥구조 단면

대우건설은 올해 1월 아파트 층간소음을 줄일 수 있는 ‘스마트 3중 바닥구조’를 개발해 관련 기술의 특허 등록을 완료하기도 했다. 해당 구조를 시공하기 위한 추가 기술 2건 역시 특허 출원했다.

대우건설은 층간소음의 주요 원인인 중량충격음을 저감시키기 위해 콘크리트 슬래브의 강도를 높이고 차음재와 모르타르 두께를 증가시켰다. 자체 개발한 건식 패드를 설치해 모르타르 두께는 기존 40mm에서 70mm로(강화 모르타르), 차음재 두께는 기존 30mm에서 40mm(고탄성 완충재)로 증가시켰으며, 콘크리트 슬래브에 철근을 추가 시공(내력 강화 콘크리트)해 바닥의 강도 또한 향상시켰다.

소음 발생을 세대 내 월패드를 통해 알려주는 기술도 추가했다. 시공 후 양생까지 최소 3일이 소요되는 기포 콘크리트 공정을 생략할 수 있어 공기가 3일 가량 단축된다. 습식공사를 건식공사로 변경함으로써 시공하기 편한 장점도 있다. 대우건설 관계자는 “소비자들이 가장 불편해하는 층간소음 문제를 해결하기 위해 지속적으로 층간소음 저감 기술을 연구 개발할 예정”이라고 밝혔다.

이밖에도 대우건설은 건설현장의 콘크리트 타설 후 마감작업(미장)을 자동으로 수행하는 자율주행기반 콘크리트 슬래브(slab) 피니싱 로봇을 개발해 올해 2월 수지 스카이뷰 푸르지오 현장에 시험 적용했다.

스마트 3중 차음구조 시스템(제공=대우건설)

타설된 콘크리트가 일정 시간 굳은 후 로봇을 올려놓으면 먼저 장착된 레이저 스캐너를 통해서 주변 환경을 지도화한다. 또 로봇 자신의 위치를 스스로 판단해 마감 주행을 하며 이동한다.

이동 경로의 경우 스스로 운행 패턴을 결정하여 자율주행을 하거나 사전에 입력된 도면을 기반으로 지정된 경로를 반복적으로 주행할 수도 있다. 뿐만 아니라 사용자의 조작 편의성을 위해 조이스틱(Joystick) 원격조종 기능을 추가 제공하며 긴급 비상정지 버튼도 탑재해 안전성을 한층 높였다.

로봇을 활용한 콘크리트 슬래브 마감작업은 숙련공에 의존해 오던 노동집약적 미장작업을 자동화하고 균열감소, 평탄도 확보, 균일한 슬래브 두께 확보 등 콘크리트 구조물의 품질향상은 물론 장시간에 걸친 야간작업에 대한 안전사고 예방 효과를 기대할 수 있다.

대우건설 관계자는 “미래 건설산업의 선두주자로 발돋움하기 위해 자동화 로봇과 같은 신기술 개발은 필수”라면서 “로봇을 더욱 경량화하고 앞으로 다양한 자율주행 플랫폼을 추가 개발할 계획”이라고 말했다.

동바리 붕괴위험 모니터링 시스템(제공=대우건설)

안전이 어느 때보다 중요시되고 있는 가운데 대우건설은 지난해 이미 ‘실시간 동바리 붕괴위험 모니터링 시스템’을 현장에 적용해 무사고 준공을 완료했다. 동바리에 무선 계측 센서를 설치해 타설 중인 동바리의 상태를 실시간으로 관리자에게 전달하는 방식이다.

이 시스템은 단순히 붕괴 위험을 감지하는 것을 넘어 붕괴 위험을 사전에 차단하고 위급시 대피를 유도해 인명 피해를 예방할 수 있다. 대우건설은 해당 기술에 대해서도 특허를 출원했다.
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