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AI가 건설현장에 미치는 구체적 영향 분석

일일 보고서 2024년 09월 09일
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목차

  1. 요약
  2. 효율적인 프로젝트 관리
  3. 안전성 향상
  4. 설계와 자원 최적화
  5. 자동화된 건설 과정
  6. 건물 관리 및 유지 보수
  7. 결론

1. 요약

  • 이 리포트는 AI가 건설현장에 미치는 다양한 구체적 영향을 분석하고 있습니다. AI 기술이 어떻게 프로젝트 관리, 안전성 향상, 설계 최적화, 자동화된 건설 과정, 건물 관리 등 다양한 분야에서 활용되고 있는지 주요 건설사들의 사례를 통해 살펴봅니다. 예를 들어, 현대건설은 AI 기반 CCTV 영상 분석 시스템을 통해 안전성을 강화하고 있으며, DL이앤씨는 AI 기반 설계 기술을 도입하여 효율성을 높이고 있습니다. 포스코이앤씨는 AI와 건설 로봇을 통해 생산성을 향상시키고, 롯데건설은 AI를 활용한 시공 품질 관리와 안전 관리에서 혁신을 추구하고 있습니다. 이를 통해 건설산업의 디지털 전환 과정에서 AI의 중요성과 그 영향력을 명확히 제시합니다.

2. 효율적인 프로젝트 관리

  • 2-1. AI 기반 프로젝트 관리 도구의 역할

  • AI는 프로젝트 계획, 실행 및 관리에 있어 전례 없는 이점을 제공합니다. 건설 전문가들은 AI를 활용하여 방대한 양의 프로젝트 데이터를 분석함으로써 보다 정보에 입각한 결정을 내리고 있습니다. 특히, AI 기반 도구는 소규모 개조부터 대규모 인프라 개발에 이르기까지 현대 건설 프로젝트의 복잡성을 처리하는 데 없어서는 안 될 요소가 되고 있습니다. AI는 효율적인 일정 관리, 예산 책정 및 위험 평가를 가능하게 하며, 고급 AI 알고리즘은 센서, 드론, 웨어러블 기기 등 다양한 소스의 데이터를 처리하고 해석하여 프로젝트 진행 상황과 현장 상태에 대한 실시간 통찰력을 제공합니다.

  • 2-2. 데이터 분석을 통한 일정 및 예산 관리

  • AI 기반 시스템은 예측 분석을 통해 잠재적인 문제를 사전 예측하고, 자원 할당을 최적화하는 기능으로 프로젝트 관리에서 큰 역할을 하고 있습니다. 이러한 기능은 프로젝트 관리자가 신속하게 데이터 기반 결정을 내릴 수 있도록 도와주며, 프로젝트가 순조롭게 진행될 수 있도록 합니다. AI 도구는 자동화된 진행 상황 추적 및 일정 생성의 기능을 통해 일정 관리의 효율성을 극대화하고 있습니다.

  • 2-3. 실시간 프로젝트 상황 모니터링

  • AI는 프로젝트 상황을 실시간으로 모니터링하여, 지속적인 정보 흐름을 제공함으로써 문제 상황을 신속하게 해결할 수 있는 기반을 마련합니다. 작업자의 행동을 모니터링하고, 잠재적인 위험을 식별하여 예방 조치를 제안함으로써 안전성을 크게 향상시킵니다. 이러한 시스템은 건설현장에서의 정보 흐름을 지속적으로 개선하여 프로젝트 진행의 원활함을 보장하고 있습니다.

3. 안전성 향상

  • 3-1. AI 기반 안전 시스템

  • AI 기술이 적용된 안전 시스템은 건설현장에서 작업자의 안전을 크게 향상시키는 역할을 하고 있습니다. 현대건설은 AI 기반의 건설현장 영상 분석 기술을 개발하여 특허를 등록하였으며, CCTV를 통해 송출되는 영상을 실시간으로 분석하여 건설장비 및 작업자의 위험 요소를 사전에 감지하는 시스템을 마련하였습니다. 이 시스템은 약 200만 개 이상의 작업 객체를 포함하는 학습 데이터를 기반으로 하며, 건설 현장에서 발생할 수 있는 위험한 행동이나 상황을 조기에 탐지하여 경고를 제공합니다. 또한, 롯데건설은 AI 기술을 활용하여 흙막이 가시설 배면부의 균열을 실시간으로 모니터링하며, AI 시스템을 연계한 통합 영상 관제 시스템을 통해 3개월 만에 179건의 재해를 선제적으로 예방하였습니다.

  • 3-2. CCTV 영상 분석 기술

  • 현대건설이 개발한 '현장 CCTV 영상 분석 시스템'은 공사의 특수성을 반영한 AI 학습 데이터를 기반으로 하여, 작업자의 행동 및 장비의 위치를 실시간으로 인식하여 안전사고 위험을 줄이고 있습니다. 이 시스템은 화재 발생 시 3D 가상 데이터를 활용하여 훈련된 모델이 현장에서 발생할 수 있는 다양한 위험 요소를 즉각적으로 감지합니다. 더불어 DL이앤씨는 드론으로 촬영한 현장 사진 역시 AI가 분석하여 시공 품질 관리 및 하자 점검 시스템에 활용하고 있습니다.

  • 3-3. 위험 요소 사전 감지 및 대응

  • AI 기술로 위험 요소를 사전에 감지하는 것이 가능해지고 있습니다. 예를 들어 현대건설의 시스템은 작업자의 주요 관절 및 행위를 탐지하여 위험 동작을 인식하는 알고리즘을 기반으로 하고 있습니다. 이와 같은 기술은 건설현장에서 발생할 수 있는 사고를 방지하기 위한 중요한 요소로, 업무 환경에서의 안전성을 크게 증가시킵니다. 또한 국내 다른 건설사들도 AI를 통해 위험 요소를 미리 감지하고 이를 경고하는 시스템을 도입하여 작업자들의 안전을 보장하고 있습니다.

4. 설계와 자원 최적화

  • 4-1. AI 지원 설계 기술

  • 최근 건설업계에서 인공지능(AI) 시스템을 활용한 다양한 설계 기술이 도입되고 있습니다. DL이앤씨는 AI를 활용하여 고객응대 관리시스템인 '디보이스'를 구축하였으며, 이 시스템은 챗GPT 4.0 버전을 통해 상담 내용의 자동 요약 및 키워드 분류를 지원합니다. 이는 고객의 요구사항을 보다 효과적으로 관리할 수 있도록 돕고 있습니다. 또한, DL이앤씨는 AI 기반의 건축설계 자동화 기술개발 사업에 참여하여 설계 과정의 자동화 및 지능화를 목표로 하는 5개년 프로젝트를 진행하고 있습니다. 이와 함께 롯데건설은 AI 신기술을 통해 시공 품질과 안전 관리를 강화하고 있으며, AI 기술을 활용해 흙막이 가시설 배면부의 균열 추적 시스템을 개발하여 특허를 출원했습니다.

  • 4-2. 에너지 효율성 및 자재 사용 최적화

  • AI 기술의 도입으로 에너지 효율성과 자재 사용의 최적화가 이루어지고 있습니다. 포스코이앤씨는 스마트 건설 경쟁력 확보를 위해 'Smart Construction 1.0'을 수립하고, AI 기술 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 AI 기술은 건축 설계와 공사 과정에서 에너지를 절약하고 자재를 효율적으로 사용할 수 있도록 지원하고 있습니다. 롯데건설 또한 AI 단열 설계 검토 프로그램을 개발하여, 단열재 누락으로 인해 발생할 수 있는 결로 및 곰팡이를 예방하고 있어 자재 활용에 대한 최적화를 이루고 있습니다.

  • 4-3. 건축설계 자동화 기술개발

  • 건축설계의 자동화 기술 개발이 활발히 진행되고 있습니다. DL이앤씨는 AI 기술을 활용하여 설계 과정의 자동화를 목표로 하는 연구를 진행하고 있으며, 이는 건설업계의 디지털 전환의 중요한 요소로 자리 잡고 있습니다. 롯데건설은 AI 전담조직 'AGI TFT'를 출범하여 건설품질 및 안전성을 높이기 위한 다양한 AI 기술 개발에 속도를 내고 있습니다. 이를 통해 건축설계의 자동화 및 지능화와 같은 혁신적인 변화가 기대됩니다.

5. 자동화된 건설 과정

  • 5-1. 건설 로봇과 자동화 시스템

  • AI 기반 로봇 공학과 자동화 시스템은 건설 과정에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 이러한 시스템들은 노동 집약적인 작업을 간소화하고 생산성을 높이며 일관된 품질을 보장하는 데 기여하고 있습니다. 예를 들어, 현대건설은 AI 기반 무인 안전 서비스 로봇인 '스팟'을 다양한 건설현장에서 활용하여 건설 현장 수행 방식을 혁신하고 있습니다.

  • 5-2. 반복 작업의 자동화

  • AI 기술은 반복적인 작업을 자동화하여 인력의 부담을 줄이고 효율성을 극대화합니다. DL이앤씨는 현장 촬영 영상을 스스로 학습하여 특이한 상황이 발생할 경우 자동으로 정보를 전달하는 인공지능형 CCTV를 도입하였습니다. 이로 인해 직원들의 안전을 강화하고 업무의 연속성을 유지할 수 있습니다.

  • 5-3. 생산성 향상

  • AI는 건설 프로젝트의 생산성을 크게 향상시키고 있습니다. 포스코이앤씨는 BIM(빌딩정보모델링)과 AI·건설 로봇 등을 통해 건설 현장의 생산성을 높이고 리스크를 저감하기 위한 'Smart Construction 2.0' 전략을 수립했습니다. AI 기반 도구들은 프로젝트 데이터를 분석하여 보다 정보에 입각한 결정을 내리고, 예측 분석을 통해 잠재적인 문제를 사전에 식별하는 기능을 제공합니다.

6. 건물 관리 및 유지 보수

  • 6-1. 건물 건강 모니터링

  • AI 기술이 건물 관리에 미치는 영향 중 하나는 건강 모니터링 시스템의 발전입니다. DL이앤씨는 인공지능형 CCTV를 도입하여 현장 촬영 영상을 스스로 학습하고, 특이한 상황이 발생할 경우 선별적으로 정보를 전달하는 시스템을 운영하고 있습니다. 이러한 시스템은 근로자의 안전을 보장하는 동시에 건물의 전반적인 상태를 지속적으로 모니터링합니다.

  • 6-2. 에너지 소비 최적화

  • AI는 에너지 효율성 향상에도 기여하고 있습니다. 포스코이앤씨는 빌딩정보모델링(BIM)과 AI 기술을 결합하여 건물의 에너지 소비를 최적화하고 있습니다. AI 모델을 활용하여 에너지 사용 패턴을 분석하고, 효율적인 에너지 관리 방안을 마련함으로써, 전반적인 비용 절감과 환경 보호에 기여하고 있습니다.

  • 6-3. AI를 통한 수리 예측

  • AI는 건물의 유지보수 및 수리 예측에도 중요한 역할을 합니다. 포스코이앤씨는 드론 활용 AI 균열관리 솔루션을 통해 건물의 균열을 모니터링하고 수리 시기를 예측하는 시스템을 구축하였습니다. 이는 사전에 문제를 발견하고 적시에 조치를 취함으로써 유지 보수 비용을 절감할 수 있게 해줍니다. 또한, 최신 AI 기술을 통해 다양한 건축 자재 소비량을 예측하고 리스크를 조기에 탐지하는 모니터링 시스템을 운영하고 있습니다.

7. 결론

  • 본 리포트는 AI 기술이 건설현장에 미치는 구체적 영향에 대해 심도 있게 다루었습니다. AI는 효율적인 프로젝트 관리, 안전성 향상, 설계 및 자원 최적화, 건설 과정의 자동화, 건물 관리 및 유지보수 등 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 이끌고 있습니다. DL이앤씨의 AI 기반 설계 기술, 현대건설의 AI 기반 현장 CCTV 영상 분석 시스템, 포스코이앤씨의 AI와 건설 로봇 기술, 롯데건설의 흙막이 가시설 배면부 균열 추적 시스템 등이 그 예입니다. 하지만 AI 기술의 도입에는 예산, 데이터 보안, 기술 인프라 등의 도전 과제도 존재합니다. 이를 극복하기 위해 지속적인 연구와 발전이 필요하며, 이를 통해 건설업계는 더 높은 효율성과 안전을 달성할 수 있을 것입니다. 향후 AI 기술의 발전과 함께 건설산업에서의 더 큰 혁신이 기대됩니다. AI 기술은 현장의 다양한 데이터를 분석하고 실시간으로 적용함으로써, 보다 효율적이고 안전한 건설 환경을 구축하는 데 결정적인 역할을 할 것입니다.

8. 용어집

  • 8-1. DL이앤씨 [회사]

  • DL이앤씨는 건설현장에 AI 기반의 설계 기술과 하자 점검 시스템을 도입하여 균일한 품질 관리와 생산성 향상에 기여하고 있습니다.

  • 8-2. 현대건설 [회사]

  • 현대건설은 AI 기반의 현장 CCTV 영상 분석 시스템을 개발하여 안전 관리를 강화하고, 스마트폰을 이용한 레미콘 품질 실시간 모니터링 시스템 등 다양한 AI 기술을 현장에 적용하고 있습니다.

  • 8-3. 포스코이앤씨 [회사]

  • 포스코이앤씨는 스마트건설 전담조직을 통해 AI와 건설로봇 기술을 접목하여 생산성을 향상시키고 리스크를 저감하는 데 기여하고 있습니다.

  • 8-4. 롯데건설 [회사]

  • 롯데건설은 AI 기반의 흙막이 가시설 배면부 균열 추적 시스템을 개발하고, AI 플랫폼을 통해 시공 품질과 안전 관리의 혁신을 주도하고 있습니다.

9. 출처 문서