스마트 기술을 통한 건설안전 혁신 사례 분석
목차
- 요약
- 영국의 드론 활용 자동화 점검
- 미국의 Smart Fence 기술
- 핀란드의 BIM 기반 안전관리
- 현대건설의 AI 기반 현장 CCTV 영상 분석 시스템
- DL이앤씨의 스마트 기술
- 결론
1. 요약
이 리포트는 건설안전 분야에서 드론, AI, 스마트 펜스, BIM 등 다양한 스마트 기술을 적용한 혁신 사례를 분석합니다. 영국, 미국, 핀란드 등의 해외 선진 사례와 현대건설, DL이앤씨 등의 국내 사례를 통해 이들 기술이 어떻게 현장 안전성을 향상시키는지 탐구했습니다. 드론을 활용한 외관 점검 및 AI를 통한 손상 분석, BIM과 실시간 센서 통합 관리 시스템, 스마트 펜스를 통한 근로자 접근 경고 시스템 등의 사례가 포함되어 있으며, 독자들이 각 기술의 세부 내용과 실제 적용 방법을 쉽게 이해할 수 있도록 체계적으로 정리되어 있습니다.
2. 영국의 드론 활용 자동화 점검
2-1. 드론을 활용한 건축물 외관 점검
영국에서는 드론을 사용하여 건축물의 외관을 점검하는 방법이 널리 채택되고 있습니다. 드론은 높은 해상도의 영상 촬영을 통해 건축물의 상태를 실시간으로 검토할 수 있도록 하여, 사람의 접근이 어렵거나 위험한 지역에서도 안전하게 점검할 수 있는 장점을 가지고 있습니다.
2-2. AI 알고리즘을 통한 균열 및 손상 분석
AI 알고리즘을 활용하여 드론이 촬영한 이미지에서 균열 및 손상을 자동으로 분석하는 시스템이 운영되고 있습니다. 이 알고리즘은 과거 데이터를 기반으로 학습하여 건축물의 결함을 신속하게 식별하고, 이를 통해 검사 시간을 단축시키며 보다 정확한 데이터를 제공합니다.
2-3. 유지보수 필요성 자동 감지
드론과 AI 기술을 접목하여 건축물의 유지보수가 필요한 부분을 자동으로 감지하는 시스템이 도입되었습니다. 이를 통해 정기적인 점검 외에도 발생할 수 있는 특정 문제를 사전에 예측하고, 적절한 유지보수를 통해 건축물의 안전성을 높일 수 있습니다.
3. 미국의 Smart Fence 기술
3-1. 전자기파를 이용한 위험 구역 경계 설정
Smart Fence 기술은 전자기파를 이용해 위험 구역을 설정하는 기술로, 이를 통해 건설현장에서의 안전성을 높이고 있습니다. 기존의 안전 울타리 시스템과는 달리, Smart Fence는 사람의 접근을 실시간으로 감지하여 경고음을 발송합니다. 이러한 시스템은 접근하는 사람이 위험 구역에 들어갈 경우 즉각적으로 경고를 보내 안전사고를 예방할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.
3-2. 근로자 접근 경고 시스템
근로자 접근 경고 시스템은 Smart Fence의 핵심 요소로, 전자기파를 통해 설정된 경계선을 넘어 근로자가 접근할 때 자동으로 경고를 발송하는 기능을 가지고 있습니다. 이 시스템은 건설 현장에서의 추락사고와 같은 위험 요소를 사전에 인지하고 예방할 수 있도록 설계되었습니다. 근로자가 위험 구역에 접근하는 상황에서 안전 모착용 여부 및 기타 위험 요소를 감지하여 즉각적인 대응을 가능케 합니다.
4. 핀란드의 BIM 기반 안전관리
4-1. BIM과 실시간 센서 정보를 통합한 관리 시스템
핀란드에서는 BIM(Building Information Modeling) 기술을 활용하여 실시간 센서 정보를 통합한 관리 시스템이 구축되었습니다. 이 시스템은 건설 현장에서 수집되는 다양한 데이터를 실시간으로 활용하여 안전성을 높이는 데 기여하고 있습니다.
4-2. 예측 및 안전 대책 수립 자동화
핀란드의 건설 현장에서는 예측 및 안전 대책 수립 자동화가 이루어지고 있습니다. 이를 통해 재해를 사전 예방하고 더욱 효율적인 안전 관리가 가능해지고 있습니다.
4-3. DL이앤씨의 스마트 기술 적용 사례
DL이앤씨는 연간 30가지의 스마트 기술 과제를 수행하고 있으며, 이 중 안전 관련 기술로는 UWB 및 로라, 와이파이를 활용한 근로자 위치 측위 시스템이 개발되고 있습니다. 이 시스템은 위험 구역에 승인받지 않은 작업자의 접근을 제한하는 데 활용됩니다. 또한, BIM 기술 개념이 2018년부터 도입되어 모든 현장의 예산을 BIM에서 산출하여 건설을 진행하는 시스템이 구축되었습니다.
5. 현대건설의 AI 기반 현장 CCTV 영상 분석 시스템
5-1. 현장 CCTV 영상 분석을 통한 작업자 및 장비 위치 감지
현대건설은 AI 기반 '현장 CCTV 영상 분석 시스템'을 개발하여, 실시간으로 작업자와 건설장비의 위치를 감지합니다. 이 시스템은 작업장 내에서의 협착사고 위험을 사전에 방지하기 위한 기술로, CCTV로 송출되는 영상을 AI가 분석하여 장비와 신호수, 유도원의 위치를 동시에 인식하는 방식입니다.
5-2. 용접 작업 중 발생하는 불꽃 및 연기 탐지
이 시스템은 또한 용접 작업 중 발생할 수 있는 불꽃을 정확히 탐지하는 기능을 갖추고 있습니다. AI는 타 시나리오에서 잘못 탐지할 확률을 획기적으로 줄이는 성능을 보이며, 화재 위험성이 있을 경우 작업자에게 알람을 제공하여 안전을 확보합니다.
5-3. 위험 상황 사전 알람 제공
현대건설의 AI 시스템은 자세 추정 알고리즘을 기반으로 작업자의 주요 관절 및 행동을 탐지하여 위험 동작을 인식합니다. 이를 통해 현장에서 발생할 수 있는 다양한 위험 요소들을 사전에 예측하고, 적절한 경고를 통해 안전한 작업 환경을 유지합니다.
6. DL이앤씨의 스마트 기술
6-1. 드론을 활용한 토목 작업
DL이앤씨에서는 드론을 활용하여 토공사와 파일공사를 설계, 시공, 정산까지 관리하는 스마트 기술을 개발하고 있습니다. 이는 공사 현장에서의 효율성을 높이고, 안전성을 강화하기 위함입니다.
6-2. 측정 기기를 통한 구조물 안전성 검사
DL이앤씨는 크랙이나 건축물 부재의 기울기를 체크할 수 있는 측정 기기를 개발하고 있습니다. 이러한 장비를 통해 구조물의 안전성을 정기적으로 검사하고 관리하여 사고를 사전에 예방하고 있습니다.
6-3. 근로자 위치 추적 시스템
DL이앤씨에서는 UWB와 로라, 와이파이를 활용한 근로자 위치 추적 시스템을 개발하였습니다. 이 시스템은 위험 구역에 승인받지 않은 작업자가 접근하는 것을 제한하는 용도로 사용되고 있으며, 근로자의 안전성을 크게 향상시키고 있습니다.
7. 결론
스마트 기술 도입은 건설 안전성을 비약적으로 향상시키고 있는 것으로 나타났습니다. 특히 드론, AI, 스마트 펜스, BIM 등의 기술이 위험 요소를 사전에 감지하고, 자동화된 관리 시스템을 통해 체계적으로 사고를 예방하는 데 기여하고 있습니다. 예를 들어, 현대건설의 AI 기반 현장 CCTV 영상 분석 시스템은 작업자와 장비의 위치를 실시간으로 감지하며, DL이앤씨의 드론 및 근로자 위치 추적 시스템은 현장 안전성을 크게 높이고 있습니다. 그러나 초기 도입 단계에서의 비용 문제와 기술 적응의 어려움이 존재하며, 이를 극복하기 위한 지속적인 연구와 투자가 필요합니다. 앞으로 이러한 기술들이 더 발전한다면, 건설 현장의 안전 관리가 더욱 효율적이고 효과적으로 구현될 수 있을 것입니다. 실제 현장에서의 적용 가능성도 높으며, 지속적인 발전을 통해 건설 안전 혁신에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
8. 용어집
8-1. 드론 [기술]
건설 현장에서의 드론 활용은 고해상도 이미지 촬영을 통한 외관 점검, 균열 및 손상 분석, 위험 요소 사전 감지 등 다양한 역할을 수행합니다.
8-2. 스마트 펜스 [기술]
전자기파를 이용해 위험 구역을 설정하고 근로자의 접근을 경고하는 시스템으로, 물리적 장치에서 발전된 최신 기술입니다.
8-3. BIM [기술]
건축정보모델링(BIM)은 실시간 센서 정보와 통합되어 건설 현장의 데이터를 예측 분석하고 안전 대책을 자동으로 수립하는 데 사용됩니다.
8-4. 현대건설 [회사]
현대건설은 AI 기반의 현장 CCTV 영상 분석 시스템을 개발하여 작업자 및 장비의 위치를 실시간으로 감지하고 위험 요소를 탐지하며, 사전 경고를 통해 안전성을 크게 향상시키고 있습니다.
8-5. DL이앤씨 [회사]
DL이앤씨는 드론, AI, 측정 기기 등 다양한 스마트 기술을 도입하여 건설 현장의 안전성을 강화하고 있으며, 근로자의 위치 추적 시스템 등을 통해 위험 구역 접근을 제한하고 있습니다.
9. 출처 문서
- DL이앤씨 ‘스마트 기술의 모든 것’ 이상영 상무 인터뷰http://www.conslove.co.kr/news/articleView.html?idxno=82036
- 건설현장에도 AI·로봇 개·드론 활용 안전관리 나선다https://www.newspim.com/news/view/20240827000485
- 현대건설, AI 활용 건설현장 안전‧품질관리http://www.kharn.kr/news/article.html?no=21045