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ICT/정보통신 로봇의 도입이 코로나 사태로 인해 건설 현장에서도 가속화

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2021-01-05 23:25:00
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출처 : https://wired.jp/2020/11/30/robots-invade-construction-site/

 

건설 작업을 담당하는 로봇의 개발과 도입이 가속화되고 있다. 이러한 움직임을 이끌어가는 것은 컴퓨터 비전 및 센서, 그리고 인공지능(AI)의 발전이다. 또한 코로나 사태에 인원을 감축하여 작업해야 하는 현장의 사정 역시 이러한 흐름을 뒷받침하고 있다.

 

테레사 아레발로가 형의 건설회사에서 드라이월(석고보드로 보강 처리한 건식 벽)을 완성시키는 작업에 처음으로 도전한 것은 고등학생 때였다. 드라이월의 밑바탕재를 발라 부드럽게 만드는 퍼티 처리에 대해, 아레발로는 ‘고도의 기술을 요하는 작업’이라고 말한다. ‘케이크에 크림을 바르는 것처럼 벽면을 평평하게 보여 주어야 하기 때문’이다.

 

그로부터 십 수 년이 지나, 현재 아레발로가 일하고 있는 Canvas에서는 인공지능(AI)을 사용하여 드라이월을 시공하는 로봇을 개발하고 있다. 로봇의 작업 능력은 숙련된 인간 작업원과 비슷한 수준이라고 한다.

 

 

최근 몇 달간 동사의 로봇은 아레발로의 감독 하에 몇몇 건설 현장에 배치되었다. 그중에는 샌프란시스코 국제공항에 새롭게 오픈한 ‘하비 밀크 터미널 1’(구(舊) 제1 터미널)과 마찬가지로 샌프란시스코의 다목적 경기장 ‘체이스 센터’와 연결되는 오피스 빌딩 등이 있다.

 

건설 중인 건물 안을 돌아다니는 이 사륜 로봇은 가스레인지 정도의 크기이다. 로봇에는 레이저를 사용하는 스캐너 ‘LiDAR’와 수직으로 움직이는 받침대에 부착된 로봇암이 탑재되어 있다.

 

이 로봇이 실내에 설치되면, LiDAR를 사용하여 완성되지 않은 벽을 스캔한 후, 표면을 편평하게 하는 작업을 시작한다. 그리고 드라이월용 퍼티를 거의 완벽하게 도포한다. 센서에 의해 인간 작업원을 피해 움직일 수도 있다.

 

건설회사 등은 Canvas의 로봇을 사용함으로써, 짧은 시간 안에 더 많은 드라이월을 시공할 수 있다. 인간에 의해 감시가 이루어져야 하지만, 사용자가 반드시 드라이월 공법의 전문가나 로봇 기술자여야 할 필요는 없다.

 

건설 작업 = 이동식 제조업

 

건설 현장의 환경은 매우 다양하고 복잡하며 계속해서 변화하기 때문에, 로봇의 배치는 오랫동안 실용적이지 못했다. 그런데 최근 몇 년 사이 레이저 센서나 로봇암, 그리퍼의 가격 하락, 그리고 내비게이션 및 컴퓨터 비전의 오픈소스 소프트웨어가 등장함에 따라, 더 많은 건설 작업을 자동화하고 분석할 수 있게 되었다.

 

건설 현장에 투입되는 고도의 기계가 증가하면, 건설 작업에서 손실을 줄일 수 있다. 컨설팅 회사 맥킨지 앤드 컴퍼니에 따르면, 건설 업계는 과거 수십 년에 걸쳐 다른 어떤 업계보다 생산성의 개선이 늦어지고 있다고 한다. 또한 자동화가 증가함에 따라, 많은 건설 업무에서의 노동자의 수요가 변화하게 될 가능성이 있다.

 

Canvas의 공동 창업자이자 최고 경영 책임자(CEO)인 케빈 알버트는 생물체처럼 걸어 다니는 로봇으로 유명한 로봇 연구 개발 기업인 보스턴 다이내믹스 및 제조회사에서 일한 경험이 있다. 알버트에 따르면, 건설 업계는 연간 약 1.4조 달러(약 146조 엔)를 창출하며, 미국의 국내 총생산(GDP)의 약 7%를 차지한다고 한다. 한편, 컴퓨터화 및 자동화의 도입은 비교적 늦어지고 있어, 큰 기회를 감추고 있다고 말한다.

 

‘우리는 건설 작업을 이동식 제조업이라고 생각한다’고 알버트는 말한다. ‘그것은 이미 실제 세계에서 기계가 할 수 있는 것의 자연스러운 연장선상에 있다.’

 

건설 현장에서 진행되는 로봇화

 

이에 대해 매사추세츠 대학교-애머스트의 건축 건설 기술 프로그램의 디렉터인 알렉스 슈레이어는 Canvas의 로봇이 건설 기술 붐의 일부분에 지나지 않는다고 말한다. 슈레이어에 따르면 특히 현저한 발전이 보이는 것은, 로봇을 사용하여 커다란 부재(部材)를 제조하고, 현장에서 건물을 조립하는 프리패브 공법의 분야라고 한다. 하지만 기존의 건설 현장에도 로봇과 AI가 진출하고 있다.

 

예를 들어, 몇몇 대규모 건설 현장에서는 볼보가 개발한 자율주행 자동차가 자재 및 공구를 운반한다. 또한 샌프란시스코의 스타트업 Built Robotics의 기술에 의해 굴삭기 및 불도저 등의 건설 기계도 자율주행이 가능해졌다.

 

로봇화된 기기의 종류는 증가하고 있으며, 용접이나 굴삭, 벽돌 쌓기 등의 전문적인 건설 작업도 할 수 있다고 한다. 슈레이어는 ‘매우 흥미로운 움직임을 보이고 있다’고 말한다. 또한 IDC가 2020년 1월에 발표한 보고서에서는 건설용 로봇의 수요가 2023년까지 연간 약 25%로 성장할 것이라고 예측하고 있다.

 

센서와 AI의 활용이 가속화된다

 

건설 업계의 큰 기회 중 하나는 컴퓨터 비전 및 그 밖의 센싱 기술을 사용하여 현장 주변의 자재 및 작업원의 움직임을 추적하는 것이라고, 슈레이어는 말한다. 작업이 늦어지고 있거나 무언가가 잘못된 장소에 놓여 있을 경우, 소프트웨어는 자동으로 표시하여 알려준다.

 

슈레이어는 ‘AI의 활용은 매우 큰 가능성을 갖고 있다’고 말한다. ‘더욱 많은 기업이 AI 분야에 진출할 것이다.’

 

캘리포니아주 레드우드 시티의 스타트업 Doxel은 작업 현장을 3차원으로 스캔하는 이동 로봇을 개발하여, 소프트웨어가 프로젝트의 진행 상황을 추측할 수 있게 했다. 보스턴 다이내믹스의 네 발 로봇 ‘Spot’도 비슷한 목적을 위해 많은 현장에서 테스트를 진행하고 있다. 그밖에도 Propeller Aerobotics나 vHive, ABJ Drones, DJI 등 여러 기업이 건설 현장의 자동 점검용 드론을 판매하고 있다.

 

이스라엘 텔아비브의 Buildots가 판매하는 소프트웨어는 현장 감독 헬멧에 장착된 카메라로 현장을 자동으로 촬영하고, 그 영상을 처리하여 계획과 실제 진행 상황의 차이를 판정한다. 이 기술은 유럽에서 여러 대규모 건설 프로젝트에서 이용되고 있다.

 

Buildots의 공동 창업자이자 CEO인 로이 다논에 따르면, 동사는 작업 현장에서 수집한 데이터를 활용함으로써 기업이 건물 설계 및 건설 스케줄을 개선하는 데 도움을 주는 것을 목적으로 한다. ‘어떤 계획을 세우면 실제로 어떤 결과를 얻게 되는지 알 수 있을 만큼의 프로젝트 수가 갖춰지면, 계획을 세우는 데 크게 영향을 미칠 수 있다’고 다논은 말한다.

 

코로나 사태 역시 자동화를 부추긴다

 

이러한 상황 속에서 맥킨지의 컨설턴트이자 건설 업계의 동향을 추적하는 조시 존슨은 ‘과거 수십 년에 걸쳐 건설 업계는 기술 도입에 있어 수렵 및 낚시 이외의 거의 모든 분야에 비해 뒤처져 왔다’고 지적한다.

 

맥킨지가 2020년 10월에 발표한 보고서에 따르면, 기업이 제조업에서 기술 및 새로운 방식을 도입함으로써 향후 10년 안에 건설 업계 전체의 합리화가 크게 진행될 것이라고 예측하고 있다. 그리고 기술적 발전과 기술에 정통한 노동력의 증가로 인해, 이미 그 변화는 시작되었다고, 존슨은 말한다.

 

더욱이 신종 코로나 바이러스의 팬데믹(전염병의 세계적인 대유행) 역시 그러한 움직임을 가속화하고 있다. 현장에 작업원을 들이는 것이 이전보다 어려워졌고, 기업은 공급 루트 및 프로세스를 재검토하지 않을 수 없게 되었기 때문이다. ‘팬데믹의 영향으로 (건설 청부업의) 기존형 기업이나 대기업은 대부분 투자를 시작하지 않을 수 없게 되었다.’

 

현장에서의 평가는?

 

Canvas에서 로봇의 배치를 감독하고 있는 아레발로에 따르면, 동사의 드라이월 작업용 로봇은 인간처럼 모서리나 각도에 대응할 수 없다. 많은 견습 작업원은 로봇과 함께 작업하는 것을, 고도의 로봇 기계를 사용하는 방법을 배우는 기회로 생각한다.

 

Canvas는 지역 노동조합의 지지도 받고 있다. ‘숙련된 노동자에게 있어, 훌륭한 도구를 갖는 것에는 중요한 의미가 있다. 우리는 Canvas와 손을 잡음으로써 업계의 최첨단 기술을 이용할 수 있음에 기뻐하고 있다’라고, 로버트 윌리엄스 3세 국제 화가 연합 트레이드(International Union of Painters and Allied Trades) 16구 의회 비즈니스 매니저는 말한다.

 

그렇지만 로봇에 의한 작업을 보게 되는 건설 작업원들의 불안은 사라지지 않는다. ‘매우 균일하고 아름다운 벽이 완성되는 것에 대해서는 크게 호평을 얻고 있다’고, 아레발로는 말한다. ‘하지만 다음 순간, 자신들이 일이 빼앗길지도 모른다는 염려가 머릿속에 떠오른다.’

 

 

 

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