인공지능·탄소중립 기술로 건설 패러다임 이끄는 국산 신기술

2023 국토교통기술대전서 주목받은 건설 혁신 기술
인공지능 설계·탄소중립 실천·지능형 친환경 건축의 스마트시티 구현

전 세계 산업 생태계의 지향점은 ‘보다 효율적이며, 친환경적이고, 스마트하게’ 진화하는 것이다. 이러한 변화는 에너지 분야와 건설 산업에도 대세를 이루고 있다. 이에 변화하고 진화하는 시대에 맞춰 관련 분야 기업과 기관들은 신기술 개발과 사업 확장에 끊임없이 노력하고 있다.

6월 28일부터 30일까지 열리는 ‘2023 국토교통기술대전’은 이 분야 기술과 산업을 주도하고 있는 기업과 기관의 기술의 경연장이자 미래 먹거리를 제시하는 미래 성장의 발판의 장이다. 특별히 올해는 국토교통 R&D를 본격적으로 시작한 지 20주년이 되는 해로, ‘새로운 도약, Leap together’라는 주제로 2050 미래도시 및 도전기술을 조망할 예정이다. 현재와 미래를 담보하는 효율성 높고 친환경적이고, 지능형으로 사람들의 주목을 받은 신기술을 만나보자.

한국에너지기술연구원ㆍ한국건설기술연구원
이웃끼리 에너지 공유하는 제로에너지 건축ㆍ더 똑똑한 집, 스마트하우징

사무실도, 자동차도, 집도 공유가 자연스러운 공유시대이다. 이제 우리 집과 옆 집이 에너지를 공유하며 사용할 수 있는 날도 머지않았다.

한국에너지기술연구원은 저탄소 에너지공유 커뮤니티 구현을 위해 달리고 있다. 저탄소 에너지공유 복합에너지시스템 및 플랫폼 개발로 제로에너지 건축물을 활성화하고 에너지공유 커뮤니티를 구현할 예정이다.

에너지 자립률 100%, 에너지 효율화 60% 달성을 목표로 하는 이 기술은제로에너지 건축물 1등급을 획득했고 냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기 에너지 소비량에서 160%의 에너지 자립률을 보였다.

쉽게 말해서, 건축물이 사용하는 에너지를 최소화하고 커뮤니티 내에서 서로 에너지를 주고받을 수 있도록 만드는 것이다. 이는 단순한 제로에너지 건축물을 넘어 커뮤니티 단위에서의 에너지 생산과 소비를 혁신적으로 전환할 수 있어 더 의미가 크다.

에너지 자립률 100%, 에너지 효율화 60% 달성을 목표로 하는 이 기술을 부산 에코델타시티 스마트 빌리지에서 실증한 결과, 제로에너지 건축물 1등급을 획득했고 냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기 에너지 소비량에서 160%의 에너지 자립률을 보였다. 한국에너지기술연구원은 이 기술을 더욱 발전시켜 재생에너지 공급 불안정성을 해소하고 에너지 공유로 민간주도의 도시단위 탄소중립을 추구할 예정이다.

이와 더불어 한국건설기술연구원에서는 기존의 전자제품 중심의 스마트홈 서비스나 단지 중심의 공동주택 관리를 넘어 개방성과 확장성을 지닌 스마트하우징 플랫폼을 구축하여 AI와 클라우드 기반의 방범, 화재 대응과 스마트윈도우, 유지관리 등 ‘똑똑한’ 집을 연구하고 있다. 연구결과로 국내 스마트하우징 서비스 기반이 마련되면 주거 서비스와 스마트 기기 등 관련 산업이 활성화될 것으로 기대하고 있다.

코스펙이노랩
자동화로 고품질·고효율 구현한 AI 기반 건축설계

인공지능(AI)가 우리의 삶에 곳곳에 스며들고 있으며 설계 분야도 자연스레 활용되고 있다. 인공지능을 활용한 자동화 건축 설계가 전 세계 건축계에 혁신을 일으키고 있다. 이에 우리나라도 인공지능 기반의 건축설계 자동화 기술개발과 관련된 다양한 R&D 사업을 추진 중이다.

BIM(건축정보모델링) 솔루션 개발 회사인 코스펙이노랩은 ‘인공지능 기반의 건축설계 자동화 기술개발’ 연구에 매진하고 있다. 이 연구는 크게 계획설계, 상세설계, 서비스 및 보급의 세 분야로 구성되어 있다.

코스펙이노랩은 ‘인공지능 기반의 건축설계 자동화 기술’은 계획설계, 상세설계, 서비스 및 보급의 세 분야로 구성되어 있다.

코스펙이노랩은 대지조건을 기반으로 건축물의 형태와 공간을 설계하고 기획단계를 지원하는 AiBIM_Design, 건축법규나 BF 인증 등의 검토를 자동화하는 AiBIM_RuleChecker 등 다양한 첨단 도구 개발에 참여하고 있다. 건축물의 용도와 종류에 맞게 설계를 검토해주고 최신 법규까지 반영해 간편한 설계검토가 가능하다.

이 연구 개발은 국내 건축설계 프로세스 개선은 물론 오토데스크(Autodesk)와 같은 글로벌 기업에 의해서 독점되다시피 한 CAD 프로그램이나 BIM 저작도구와 차별화된 새로운 시장 개척을 목표로 해외 설계시장 진출에도 자신감이 높다.

연세대 ‘탄소고분자 부식 ZERO 철근대체재 기술 개발’ 연구단
가볍고 튼튼하고 수명 긴 철근 콘크리트 개발

철근콘크리트는 시간이 지나면 철근 부식으로 인한 노후화로 붕괴 등 안전사고 발생 위험성이 높아진다. 이에 철근 부식 문제를 해결하기 위한 새로운 재료 개발이 근본적인 대안으로 떠오르고 있다. 현재까지는 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼우며 부식이 없는 첨단 섬유강화 복합소재인 유리섬유 보강근(GFRP)과 탄소섬유 보강근(CFRP)이 가장 유망한 대체재로 인정받고 있다.

연세대학교 건설환경공학과 김장호 연구단장은 2021년부터 ‘탄소고분자 부식 ZERO 철근 대체재 기술’을 개발하고 있다. 연구단에서는 유리섬유 보강근과 탄소섬유 보강근 및 섬유강화 복합소재 등 철근 대체재 대량 생산설비 개발에 매진하고 있다.

연세대학교 건설환경공학과 연구단은 ‘탄소고분자 부식 ZERO 철근 대체재 기술’을 개발해 유리섬유 보강근과 탄소섬유 보강근 및 섬유강화 복합소재 등 철근 대체재 대량 생산설비 개발에 매진하고 있다.

철근콘크리트의 대체는 건설 산업 패러다임을 바꾸는 혁신이 될 것이다. 연구단은 실효성 있는 연구와 개발로 스마트 건축의 도입은 물론 국민들이 안전한 삶을 살 수 있도록 노력을 기울이고 있다.

한편 탄소중립과 스마트 건축 관련 기술들은 6월 28~30일 서울 코엑스 D홀과 아셈볼룸에서 열리는 ‘2023 국토교통기술대전’에서 확인, 체험해 볼 수 있다.

전자신문인터넷 유은정 기자 judy6956@etnews.com