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인공지능 자동 모니터링 건설기술 개발

입력 | 2022-09-01 03:00:00

[진화하는 한국건설]
BIM 원가관리 시스템 도입
현장 자재 수량 자동 산출



롯데월드 타워 전경. 롯데건설 제공


롯데건설은 기술연구원을 필두로 디지털 전환을 위한 스마트 기술을 연구하고 개발해왔다. 지난해부터는 기술혁신 공모전을 통해 우수한 기업의 경쟁력 있는 기술을 발굴하고, 적극적으로 지원하고 있다. 현재 롯데건설은 인공지능(AI)과 BIM(Building Information Modeling) 등을 활용한 원가관리 시스템, 모니터링 자동화 기술, 균열 분석 등을 통한 알고리즘 등의 기술을 개발하고, 현장에 적용해 효율적인 건설 관리를 목표로 진화하고 있다.

롯데건설이 개발한 ‘BIM 원가관리 시스템’은 BIM을 기반으로 건축-주택 현장에 투입되는 자재 수량을 자동으로 산출해주는 기술이다. 2차원(2D) 도면 데이터를 3D 골조 BIM 모델로 자동 생성하여 설계도서 검토와 물량 산출 등에 활용할 수 있으며, 사업 초기 물량 내역서를 빠르게 검토할 수 있다는 장점이 있다. 또 설계도면을 입력하면 기존 실적 데이터베이스와 연계되어 사업 초기부터 시공 단계에 투입되는 물량을 검토해 사업성 검토까지 가능하다.

현재 롯데건설 주택공사 현장을 중심으로 실적 데이터베이스를 구축하고 있으며, 신규 현장에도 시스템을 적용해 데이터를 관리할 예정이다. 향후 빅데이터를 기반으로 최적화된 물량, 공법과 공기 도출로 원가 절감까지 가능할 것으로 예상하고 있다. 이외에도 BIM 기반으로 거푸집 자동 설계 등의 시스템을 개발 중이며, BIM 기반 디지털 전환 통합 플랫폼 구축을 통한 업무 효율 향상을 목표로 하고 있다.

롯데건설은 롯데벤처스에서 발굴한 건설스타트업과의 협업을 통해 기술개발 프로젝트도 진행하고 있다. 지와이네트웍스(L-Camp 5기)와 공동 개발한 ‘AI 활용 모니터링 자동화 시스템’은 타워크레인에 설치된 카메라로 취득한 최상층 공사 이미지를 통해 진행 중인 공사의 종류를 분석할 수 있다. 이 기술은 화면에 슬래브 철근과 벽체 철근, 거푸집 등이 보이면 AI가 해당 영역을 판단해 각각 다른 색으로 표현한다. 철근과 거푸집은 공사의 단계를 판단할 수 있는 단서이기 때문에 이를 활용하면 폐쇄회로(CC)TV를 설치하는 것만으로도 공사 진척도를 자동으로 분석할 수 있게 된다. 이 기술과 화면 속에 등장하는 사람의 수를 자동으로 세어주는 기술을 결합하면, 각 공사 단계별 생산성을 분석할 수 있다.

현재 임의의 각도에서 취득한 영상에 대한 정확도를 높이는 중으로, 향후 분석된 공사 종류를 디지털트윈으로 역모델링하는 기술, 각각의 면적을 %로 계산하여 차트나 캘린더로 표현하는 기술 등으로 연계할 계획이다.

또 롯데건설은 인력이 부족한 현장에서도 품질관리를 원활하게 해주는 기술인 ‘AI 기반 균열 분석 관리 프로그램’을 선보였다. 일반적으로 건물 시공 직후에 필수적으로 발생하는 균열을 보수하기 위해 많은 시간이 투입된다. 롯데건설은 이를 해결하기 위해 IT 전문 업체와 함께 균열 분석 및 통계 리포트 기능으로 품질 관리 업무를 대폭 간소화하는 동시에 성능을 강화했다.

AI를 활용해 균열의 위치나 크기를 분석하는 알고리즘 기술은 오래전부터 개발되었지만, 시공 중인 건설현장에서는 표면이 깨끗하지 못하기 때문에 분석 정확도가 낮아 실제로 사용하고 있지 못했다.

이에 롯데건설은 시공 중인 건설 현장에 맞는 알고리즘을 개발하기 위해 머신러닝 도구를 기존의 프로그램 내부에 탑재했다. 개발 단계에서 1만 장 이상의 균열 사진에 대해 학습했으며, 실제 아파트 건설 현장에서 직접 촬영한 사진을 추가적으로 학습하고 있다. 현재 시범 현장에서 프로그램을 테스트 중이며, 사용자 편의를 위한 기능을 추가해 전 현장에 확대 적용할 계획이다.

이처럼 롯데건설은 빠르게 변화하는 건설산업에서 실제 건설 현장에 필요한 스마트 건설 기술 개발에 힘써 디지털 전환을 통한 효율적인 건설 환경 조성에 앞장서고 있다.

안소희 기자 ash0303@donga.com