스마트 건설

정의

• 스마트 건설(Smart Construction)이란, 전통적인 건설에 스마트 건설기술을 접목 및 활용하여 건설 생산성 또는 안전성을 획기적으로 향상시키는 건설 방식을 의미한다.

용어설명

• 스마트 건설은 건설 全단계에서 스마트 건설기술 적용이 가능하다.
  • (설계) 3D 가상공간에서 최적 설계, 설계단계에서 건설 · 운영의 통합 관리가 이루어진다.
  • (시공) 날씨 및 민원 등에 영향을 받지 않고 부재를 공장에서 제작 · 생산하며, 비숙련 인력이 고도의 작업을 할 수 있도록 장비를 지능화 및 자동화한다.
  • (유지관리) 시설물 정보를 실시간으로 수집하여 객관적 · 과학적으로 분석한다.

• 건설(Construction)의 개념 : 건축(Architecture)과 토목(Civil)을 총칭하며, 구조물을 새로 만들어 설치하는 것이다.
  • 토목공사 : 도로, 교량, 댐, 철도 등의 공공시설(인프라)에 대한 공사
  • 건축공사 : 주택, 빌딩, 아파트, 경기장, 학교 등 건축물에 대한 공사

• 대표적인 스마트 기술들

스마트 기술 명칭		일반적인 정의	건설분야의 활용 예시
빌딩 정보 모델링 (BIM, Building Information Modeling)		3차원 정보모델을 기반으로, 시설물의 생애주기에 걸쳐 발생하는 모든 정보를 통합하여 활용이 가능하도록 한다. 시설물의 형상, 속성 등을 정보로 표현한 디지털 모델이다.	BIM 모델을 이용한 구조해석 수행 S/W, BIM 기반의 시공 시뮬레이션 및 공정/관리 소프트웨어 등 다양한 방면으로 활용한다.
사물인터넷(IoT) (Internet of Things)		사물에 센서를 부착하여, 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고받는 기술 및 환경을 의미한다.	건설장비, 의류, 드론 등에 센서를 장착하여 건설현장에서 장비-근로자 사이의 충돌 위험에 대한 정보를 제공하거나, 건설 장비의 가장 적합한 이동 경로를 제공하는데 활용된다.
빅데이터&인공지능(AI) (Big Data & Artificial Intelligence)		빅데이터 : 디지털 환경에서 생성되는 다양한 데이터 & 생성 주기가 짧은 대량의 데이터를 의미한다. 인공지능 : 컴퓨터가 사고 · 학습 · 자기계발 등 인간 특유의 지능적인 행동을 모방할 수 있게 하는 컴퓨터 과학을 말한다.	건설현장에서 수집이 가능한 여러 정보를 축적하여, 해당 정보의 인공지능 분석을 통해 다른 건설현장의 위험도 및 공사기간 등을 예측할 수 있는 기술로 활용된다.
디지털 트윈 (Digital Twin)		컴퓨터에 현실 속 사물의 복제품을 가상으로 만들고, 실제로 일어날 수 있는 상황을 컴퓨터로 테스트하여 그 결과를 예측하는 기술을 말한다.	건설 현장(On site)의 직접적인 방문이 아닌, 컴퓨터를 통한 시공 현황을 3D로 시각화하여(Off site) 현실감 있는 정보를 제공하는데 활용한다.
가상현실(VR) & 증강현실(AR) (Virtual Reality, Augmented Reality)		가상현실 : 컴퓨터가 만든 가상의 공간을 작업자가 체험할 수 있도록 하는 기술이다. 증강현실 : 현실 세계를 기반으로, 해당 위치에 가상의 콘텐츠를 입혀 디지털 체험을 가능하게 하는 기술이다.	건설현장의 위험 상황을 체험할 수 있도록 VR · AR을 통한 건설사고의 위험을 시각화한 안전교육 프로그램에 활용이 가능하다. 또한 시공 전/후의 건설 현장을 VR · AR로 나타내어 현실감 있는 정보제공이 가능하다.
프리팹 (Prefabrication)		미리 공장(Off site)에서 부품의 가공 및 조립을 진행한 후, 건설 현장(On site)에서는 설치 작업만을 진행하는 건축 공법이다.	프리팹을 통해 공장에서 건설 부재를 생산하고, 그만큼 현장 작업을 최소화하여 공사기간을 단축한다.
로보틱스 (Robotics)		로봇(Robot) + 테크닉스(Technics)의 합성어로, 로봇에 관한 설계 · 구조 · 제어 · 지능 · 운용 등에 대한 기술을 연구하는 공학의 한 분야이다.	고층 빌딩과 같이 사고 위험성이 큰 현장에서, 로봇을 통해 원격시공을 통해 안전 확보 및 공사기간 단축이 가능하다.
드론 (Drone)		지상에서의 원격조정 또는 사전입력된 경로로 비행하거나, 인공지능이 탑재되어 자율비행이 가능한 무인비행장치를 말한다.	드론에 카메라, 라이다 등 각종 장비를 탑재하여, 현장의 지형 및 장비의 위치를 빠르게 정확하게 수집하는 기술로 활용한다.
3D 스캐닝 (3D Scanning)		3차원 스캐너를 활용하여, 대상 구조물의 형상을 저장하거나 디지털 정보로 전환하는 모든 과정을 의미한다.	레이저 스캐너를 활용하여 건설 현장의 측량 정확도를 높이고, 해당 정보를 디지털화하여 디지털 맵을 구축한다. 또한 구조물 형상을 3D로 계측하고 관리한다.
디지털 맵 (Digital map)		종이로 된 지도를 컴퓨터에서 이용할 수 있도록 디지털 정보로 표현한 것으로, 지리정보시스템 및 인터넷 통신기술과 결합하여 위치정보를 제공한다.	높은 정밀도의 전자지도 구축을 통해, 측량의 오류를 줄이고 재시공 및 작업의 지연을 방지할 수 있는 기술로 활용한다.
모바일 기술 (Mobile technology)		빅데이터 분석으로 추출된 정보를, 스마트폰 · 태블릿 PC 등의 모바일 기기를 통해 서비스를 제공한다.	건설현장의 여러 정보를 수집 및 분석하여, 위험 요인을 사용자에게 실시간으로 제공해 현장의 안전성을 높인다.
자율주행 (Self-driving car)		운전자의 조작 없이 스스로 운행이 가능한 자동차를 의미하며, 차세대 산업으로 기대받고 있다.	건설장비의 지능형 자율 작업을 가능하게 해, 작업의 생산성 향상 및 작업 시간 절감이 가능한 기술로 활용한다.

• 데이터, 부가가치, 사용자 중심에서의 기술의 변화

(데이터 중심 기술) 정부 소유의 각종 정보를 공유 · 유통해 빅데이터 분석을 활성화하는 등 디지털 기술로 변모한다.
정보의 단절	▶	정보의 공유 · 유통
경험에 의존한 불안정성		데이터 분석을 통한 최적화
시행착오의 반복		시뮬레이션을 통한 사전예측

(고부가가치 융복합 기술) ICT, 기계 등 타 분야의 기술을 도입 · 융합하고 설계 - 시공 - 유지관리 단계별 분절을 해소한다.
고유 영역의 기술 중심	▶	기술 융합의 활성화
단계별 분절		건설 全단계 통합
광범위한 수동 · 반복 작업		고부가가치 집중

(고객 지향 기술) 알기 쉬운 3D 시각화로 계획 초기인 설계 단계에서 시공자 · 운영자 등 미래 수요자의 참여 기회를 제공한다.
숙련인력 노동	▶	비숙련 인력 자동화
2D		3D
공급자 중심		수요자 참여

관련규정

• 표준시방서 건설자동화 일반 KCS 10 70 05 (2023년 중 고시 예정)
• 표준시방서 OSC 건설공사 KCS 10 70 50 (2023년 중 고시 예정)

관련용어

• 스마트 건설기술
• BIM
• 드론
• VR
• AR
• 빅데이터
• 인공지능
• 3D 스캐닝
• 사물 인터넷
• 디지털 트윈
• 프리팹
• 모바일 기술
• 로보틱스
• 디지털 맵
• 자율주행