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현재와 미래의 AI 기술이 건설산업에 미치는 영향: 적용 사례 및 전망

일일 보고서 2024년 07월 31일
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목차

  1. 요약
  2. AI 기술의 현재 건설산업 적용 사례
  3. 건설산업의 밸류체인별 AI 기술 도입
  4. 건설산업의 디지털 전환 및 AI 확산 전략
  5. 결론

1. 요약

  • 본 리포트는 현재 건설산업에서 활용되는 AI 기술들과 그로 인한 변화는 물론, 향후 2년 내에 예상되는 AI 기술 발전과 관련된 건설산업의 변화를 심층 분석합니다. 주요 건설기업인 현대건설, DL이앤씨, 트림블 코리아 등에서 활용 중인 AI 사례를 중심으로 4차 산업혁명과 포스트코로나 시대를 대비한 신규 기술 및 전략을 조사했습니다. 각 건설 과정의 단계별로 AI 기술이 어떻게 적용되고 있으며, 그로 인해 발생하는 효율성 향상과 비용 절감 효과도 조명했습니다. 특히 기획, 설계 단계에서의 BIM 기술 도입, 시공 현장에서의 AI 활용, 그리고 유지 보수 단계에서의 AI 기술 이점을 중점적으로 다뤘습니다.

2. AI 기술의 현재 건설산업 적용 사례

  • 2-1. 현대건설의 AI 기반 3D 설계 솔루션

  • 현대건설은 AI 기반 3D 설계 솔루션 전문기업인 ㈜텐일레븐에 지분 투자하여 공동주택 설계 및 영업 경쟁력을 강화하려는 계획을 세웠습니다. ㈜텐일레븐은 지형, 조망, 건축 법규 등을 분석하여 최적의 공동주택 배치 설계를 도출하는 AI 건축자동설계 서비스를 제공하는 스타트업입니다. 현대건설은 이 AI 기술을 자사의 '디에이치'와 '힐스테이트' 브랜드의 수주 및 영업에 적극 활용하고 있으며, 태양광 발전 최적 배치 등 친환경 건축물 설계에도 적용하고 있습니다. 또한, 모듈러 주택 분야에서도 이 솔루션을 활용해 사업을 추진하고자 하며, 빅데이터 분석을 통해 의사결정에 활용하고 시스템화하여 생산성 향상을 도모하고 있습니다. 현대건설은 2023년까지 전사적으로 데이터 기반 의사결정 체계를 확립하는 것을 목표로 하여 디지털 건설 기술을 선도하고자 노력하고 있습니다.

  • 2-2. DL이앤씨의 하자 점검 및 시공 품질 관리

  • DL이앤씨는 AI 기술을 착공 전 설계 단계부터 착공 후 현장 관리, 고객 응대까지 적용하고 있습니다. 모든 현장에서 균일한 품질을 유지하기 위해 AI 기반 설계 기술 및 하자 점검 시스템을 구축하고 있으며, 드론이 촬영한 사진을 AI로 분석하여 시공 품질을 관리하는 스마트 시스템을 활용하고 있습니다. DL이앤씨는 회사 내 개발 인력과 하자 데이터를 기반으로 AI를 활용한 하자 점검 시스템을 개발했으며, 이를 통해 하자 점검에 소요되는 인력과 시간을 절감하고 입주자 사전 점검 전에 하자 발생을 최소화하고 있습니다.

  • 2-3. 트림블 코리아의 BIM 기술과 디지털 전환

  • 트림블 코리아는 AI와 BIM 기술을 통해 건설 산업의 디지털 전환을 촉진하고 있습니다. 트림블은 전 세계적으로 AI와 BIM 기술을 통합하여 프로젝트 관리, 설계, 시공, 유지보수 등 모든 단계에서 효율성을 높이고 비용을 절감하는 전략을 추진하고 있습니다. 국내에서는 특히 BIM의 기초 데이터를 생성하는 솔루션 사업에 중점을 두고 있으며, 클라우드 기반 공정관리 대시보드인 '트림블 커넥트 대시보드'를 시공사에 제공하고 있습니다. 또한, 한국 시장 특성에 맞춘 현지화된 BIM 솔루션 개발과 다양한 솔루션의 국내 출시를 준비하고 있으며, 주요 건설사, 설계사, 교육기관 등과의 파트너십을 강화하여 BIM 기술의 확산과 활용을 촉진하고 있습니다. 이를 통해 국내 건설 산업의 디지털 전환을 선도하고, 지속 가능한 건설 환경을 조성하는 데 기여하고자 합니다.

3. 건설산업의 밸류체인별 AI 기술 도입

  • 3-1. 기획, 설계 단계의 AI 기술 적용

  • 기획 설계 단계에서는 최근 건설공사의 대형화 및 복잡화로 인해 발주자와 시공자 간의 다양한 협업이 필요해졌습니다. 이를 위해 BIM(Building Information Modeling) 기술이 도입됩니다. BIM은 3차원 정보모델을 기반으로 시설물의 생애주기에 걸쳐 발생하는 모든 정보를 통합하여 활용할 수 있도록 시설물의 형상, 속성 등을 정보로 표현합니다. 또한 가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 통해 가상건축물을 체험하고 설계도를 변경 및 확인할 수 있으므로, 기존의 2D와 3D 도면 검토보다 매우 효율적입니다. 드론을 통한 현장 측량 데이터 또한 3D로 변환되어 설계와 시공에 연결할 수 있습니다.

  • 3-2. 구매 조달과 시공 현장에서의 AI 활용

  • 구매 조달 단계에서 AI와 신기술들이 도입된 글로벌 SCM(Supply Chain Management) 시스템이 필요합니다. 특히 사물인터넷(IoT)과 빅데이터 활용이 주목받고 있으며, RFID(전자태그)를 건설 자재, 건설 기계, 인력에 내장시켜 무선정보통신으로 정보를 추적하는 시스템이 도입되고 있습니다. 실시간으로 정보를 추적 관리하는 이 시스템은 건설자재 관리의 효율성을 높여 공기를 30% 이상 단축할 수 있습니다.

  • 3-3. 유지 보수 단계에서의 AI 기술 이점

  • 유지 보수 단계에서는 AI 기술을 통해 시설물의 상태를 실시간으로 모니터링하고 예측할 수 있어, 유지 보수 비용과 시간을 절감할 수 있습니다. 또한, 빅데이터 분석을 통해 시설물의 이상 징후를 조기 발견하여 예방할 수 있습니다. 이외에도 드론과 로봇을 활용한 비파괴 검사 기술을 통해 인간의 접근이 어려운 구역에서도 안전하고 효율적인 유지 보수가 가능합니다.

4. 건설산업의 디지털 전환 및 AI 확산 전략

  • 4-1. 건설산업비전포럼의 디지털 기술 방향

  • 건설산업비전포럼은 2024년 5월 서울 강남구 건설회관 2층 중회의실에서 '디지털 시대, 건설의 길을 묻다' 주제의 세미나를 개최했습니다. 이번 세미나는 국내 대표 건설기업과 해외 기업들의 디지털 기술 발전 현황을 살펴보고 탈현장건설(OSC)에 대해 논의하는 자리였습니다. 삼성물산 건설부문의 김종훈 상무는 '대형 건설기업의 OSC, 디지털 혁신방안'이라는 주제로 국내 디지털 건설기술 사례를 발표했고, 김용우 워싱턴대학 교수는 '미국 건설시장의 디지털 혁신과 시사점'을 주제로 발표했습니다. 세미나는 기술 발전을 통해 원가 절감, 공기 단축, 품질 향상, 현장 안전 등을 실현하는 방법을 모색하는 자리였습니다.

  • 4-2. 국내 건설사의 AI 기술 적용 확대 방안

  • DL이앤씨, 포스코이앤씨, 현대건설 등 국내 건설사들은 다양한 AI 기술을 현장에 도입하고 있습니다. DL이앤씨는 건설 자재의 생산부터 설계, 시공, 유지 관리까지 다양한 건설 공정에 AI 기술을 활용하고 있으며, 드론을 이용한 시공품질 관리, 고객 응대와 관련된 AI 기반 하자 점검 시스템 등을 개발해 적용 중입니다. 이를 통해 효율성 극대화와 비용 절감을 이루고 있으며, 향후 AI 기술의 적용 범위를 더욱 확대할 계획입니다.

  • 4-3. 글로벌 건설 AI 시장 확대와 국내 시장 전망

  • 전 세계 건설 AI 시장은 지속적으로 확대되고 있으며, 2023년 기준 약 2조 원 규모를 돌파했습니다. 글로벌 시장조사기업 마켓리서치퓨처(MRFR)에 따르면 연평균 성장률이 35%에 달할 것으로 전망되며, 건설 분야에서 AI의 역할 비중이 점차 증가하고 있습니다. AI 기술은 설계, 건설, 운영 등 모든 과정에서 효율성을 크게 향상시키고, 특히 반복적 작업에서의 AI 대체 가능성이 높습니다. 한국건설산업연구원은 AI 기술의 확대가 건설업에서 더 많은 역할을 부여할 것이라고 분석하고 있으며, 이는 건설업의 디지털 전환에 큰 중요성을 부여합니다.

5. 결론

  • 본 리포트는 AI 기술이 현재 건설산업에 미치는 다양한 영향을 분석하며, 주요 기업의 구체적인 사례를 통해 실제 적용 방안을 살펴보았습니다. 현대건설은 AI 기반 3D 설계 솔루션과 빅데이터 분석을 통해 건설업계에서 디지털 혁신을 선도하고 있으며, DL이앤씨는 AI 기술을 통해 현장 관리 및 하자 점검 효율성을 극대화하고 있습니다. 또한, 트림블 코리아는 BIM과 AI 기술을 결합하여 건설산업의 디지털 전환을 촉진하고 있습니다. AI 기술의 도입은 건설산업의 효율성과 안전성을 크게 향상시키며, 앞으로 2년 간 AI 기술의 더 많은 접목이 예상됩니다. 이는 건설현장의 근본적인 변화를 이끌어낼 것으로 보이며, 디지털 전환과 빅데이터 분석의 결합은 더욱 스마트하고 효율적인 건설산업을 만들어 나갈 것입니다. 향후 연구는 이러한 기술들이 건설산업 전반에 걸쳐 어떻게 더욱 통합되고 일상화될 수 있을지에 대한 구체적인 방안을 제시할 필요가 있습니다.

6. 용어집

  • 6-1. 현대건설 [회사]

  • 현대건설은 AI 기반 3D 설계 솔루션과 빅데이터 분석을 통해 건설업계에서 디지털 혁신을 선도하고 있습니다. AI를 활용해 설계와 현장 관리, 품질 예측 기술을 적용하고 있으며, 모듈러 주택 및 친환경 건축물 설계 분야에서도 혁신적인 사업을 추진하고 있습니다.

  • 6-2. DL이앤씨 [회사]

  • DL이앤씨는 AI 기술을 통해 현장의 하자 점검 및 관리, 시공 품질을 향상시키고 있습니다. AI 기반의 하자 점검 시스템과 드론을 활용한 시공품질 관리 등으로 주요 건설현장에서 효율적인 관리 체계를 구축하고 있습니다.

  • 6-3. 트림블 코리아 [회사]

  • 트림블 코리아는 BIM과 AI 기술을 통해 건설산업의 디지털 전환을 촉진하고 있습니다. 클라우드 기반의 공정관리 대시보드와 다양한 솔루션을 통해 건설사들의 디지털 전환과 생산성 향상을 지원하고 있습니다.

7. 출처 문서