천장에 전등 달고 부지 측량… 건설현장 안전 책임지는 로봇들 [신년기획 2024 K-엔진을 다시 켜라]

뉴노멀 시대, 디지털 전화 (4) 로봇이 집 짓는 세상
위험한 현장작업을 대신하는 로봇
구조물 변형 감지하는 IoT 시스템
설계·시공까지 전분야 디지털 활용
스마트 기술 투자·연구 적극 진행
업계, 안전성 높이고 비용은 줄여

앵커 설치 작업을 자동화한 4세대 앵커로봇이 지난해 부산의 한 건설현장에서 활용되고 있다. 삼성물산 건설부문 제공

현대건설의 인공지능 안전 로봇 ‘스팟’이 지난해 터널 공사현장에 투입돼 터널굴착기(TBM) 장비를 모니터링하고 있다. 현대건설 제공

천장에 전등 달고 부지 측량… 건설현장 안전 책임지는

#. 지난해 10월 준공한 서울 서초구 반포동 '래미안원베일리' 아파트. 원베일리 건설현장에는 3세대 앵커로봇이 투입됐다. 사람이 작업하기 어려운 지하주차장의 천장에 전등을 다는 일이었다. 로봇은 사람 대신 한결 수월하게 작업을 마무리했다.

#. 지난 2022년 1월 발생한 광주 화정동 아파트 붕괴사고. 사고 후 추가 붕괴 가능성에 발빠르게 대처한 것은 사물인터넷(IoT) 기반 구조물 변형 감지시스템이었다. 최고 28층에 이르는 높이까지 인터넷 무선시스템이 실시간 안전 여부를 계측했다. 이 시스템은 사고 후 약 1년간 안전하게 현장을 관리했다.

#. 올해 하반기 착공을 앞둔 서울역 북부역세권 복합개발 사업부지에는 지난해 사족보행 로봇개 '스팟'이 등장했다. '스팟'은 사람이 직접 측량하기에 위험한 부분까지 두루 다니며 토공량을 산출하고 공사에 필요한 데이터를 취합했다. 스팟의 성공적 시연으로 향후 건설현장에 폭넓게 활용될 전망이다.

4일 건설업계에 따르면 로봇이 집을 짓거나 건축물 안전을 점검하는 것은 더 이상 먼 이야기가 아니다. 디지털 기술은 건축이나 설계뿐만 아니라 건설현장을 보다 안전하게 하는 데까지 다양하게 활용되고 있다. 디지털이 한층 편리한 시공과 안전한 환경을 만들어 가고 있는 것이다.

우선 삼성물산 건설부문은 고위험 작업을 대신할 로봇기술을 건설현장에 본격적으로 도입하고 있다. 원베일리에 적용된 앵커시공 로봇을 비롯, '액세스 플로어' 시공로봇과 드릴 타공로봇 등이 대표적이다. 천장이나 벽체 상부에서 작업자가 불완전한 자세로 작업해야 하는 고위험 작업을 이들 로봇이 대신한다.

삼성물산 관계자는 "액세스 플로어는 현장에 따라 바닥으로부터 최대 6m 이상 높이에 시공을 하는 경우도 있기 때문에 작업자 추락 등의 안전사고가 발생 가능성이 있었다"며 "플로어 로봇을 활용하면서 현장의 안전사고 발생 가능성도 감소했다"고 말했다.

액세스 플로어 시공은 주로 반도체 공장이나 클린룸, 데이터센터의 전산실 등에 도입된다. 플로어 로봇은 스스로 움직이며 무게 약 10㎏의 상부패널을 설치하는데 지난 2021년 상용화됐다.

디지털기술에 대한 안전인증도 활발하다. 건설용 로봇은 건설업무 특성상 이동하며 작업해야 해 안전인증이 필수적이기 때문이다. 드릴 타공로봇은 지난 2021년 6월 국내 건설현장 최초로 한국로봇사용자협회에서 발급하는 '협동로봇 설치 작업장 안전인증서'를 받았다.

디지털 기술 활용 범위도 넓어지고 있다. 지난해 서울역 북부역세권 복합개발사업에서 시연된 로봇개 '스팟'이 측량한 데이터는 추후 인접건물 변위 검토에도 활용할 계획이다.

한화 건설부문 관계자는 "건설에 활용되는 스마트 기술들을 위한 투자와 연구가 꾸준히 진행 중이며, 로봇개나 증강현실(AR)과 같은 시연을 통해 신기술을 건설에 활용하는 가능성을 시도해 보고 있다"며 "안전하고 효율적인 건설을 위한 투자는 향후 상용화까지 이어지기 위한 시작이라고 볼 수 있다"고 설명했다.

디지털 기술은 건축물이나 건설 과정에서 안전을 점검하는 데도 제 몫을 하고 있다. 광주 아파트 붕괴사고 이후 사용된 IoT 기반 시스템은 기존 유선장비 대신 무선시스템을 활용했다. 비용을 줄이면서도 아파트 최고층까지 안전하게 추가 붕괴 위험을 점검할 수 있게 했다.

이 기술을 개발한 엠와이씨앤엠 관계자는 "당시 추가 붕괴 위험이 있어 수동이 아닌 기계로 실시간 결과를 확인하는 게 중요했다"며 "특히 27~28층 높이에서 이뤄지는 계측인 만큼 무선시스템을 통해 안전하고, 비용 발생을 줄이면서 계측이 가능했다"고 설명했다. 날씨 변화나 위험한 위치에도 구애받지 않고 사고 후 약 1년 동안 정확하고 효율적인 작업이 가능했다.

한편 수많은 건설 관련 디지털 기술 개발은 현재도 진행형이다. 지난해 11월 말 기준 국토교통부가 고시한 건설 신기술은 971건에 이른다. 이는 전년도 12월 말(953건)보다 늘어난 규모다.

스마트 기술 활용에 대한 업계 전망도 밝다. 한국건설산업연구원이 발간한 '국내 건설기업의 스마트 기술 활용 현황과 활성화 전망' 보고서에 따르면 국내 건설기업의 절반 이상인 63.9%가 드론이나 가상현실, 로봇 등 스마트 건설기술이 10년 내 활성화될 것으로 내다봤다. 관련 전문인력 양성계획에 대해서도 외부업체를 활용(59.5%)하거나 기존 인력 육성(20.0%), 신규 채용(19.9%) 등을 하겠다고 답했다.