국토부 '스마트 건설기술 로드맵' 18. 10. 31.
스마트 건설기술이란,
전통적인 건설(토목, 건축)기술에 BIM, IoT, Big Data, 드론, 로봇 등 첨단 기술을 융합한 건설기술
BIM이란,
'컴퓨터상의 가상공간에 기획, 설계, 엔지니어링(구조, 설비, 전기 등), 시공
나아가 유지관리 및 시설물 폐기까지 컴퓨터의 가상공간에서 시설물의 정보모델을 구현해보는 과정'
| 전 | 후 | 적용기술 | |
| 설계 | ㅇ2D설계 ㅇ단계별 분절 |
ㅇ3D설계 ㅇ전단계 융합 |
ㅇ Big Data 활용 시설물 계획 ㅇ Lidar, Camera활용 건설부지 정보 수집 ㅇ VR기반 대안검토 ㅇ BIM기반 설계자동화 |
| 시공 | ㅇ현장생산 ㅇ인력의존 |
ㅇ 모듈화, 제조업화 ㅇ 자동화, 현장관제 |
ㅇ 드론을 활용한 현장 모니터링 ㅇ IoT기반 현장안전관리 ㅇ 장비 자동화 & 로봇시공 ㅇ 3D 프린터를 활용한 급속시공 |
| 유지관리 | ㅇ 정보단절 ㅇ 현장방문 ㅇ 주관적 |
ㅇ 정보피드백 ㅇ 원격제어 ㅇ 과학적 |
ㅇ 센서활용 예방적 유지관리 ㅇ 드론을 활용한 시설물 모니터링 ㅇ AI기반 시설물 운영 |
< 설계단계 핵심 개발기술 >
1. 드론기반 지형 및 지반 모델링 자동화 기술
ㅇ 융복합 드론*이 다양한 경로로 습득한 정보(사진촬영, 스캐닝 등)로부터 지형의 3차원 디지털 모델을 자동 도출
*카메라, 레이저스캔 장치, 비파괴조사 장치, 센서 등과 결합된 드론
ㅇ 공사부지의 지반조사(땅속) 정보를 BIM에 연계하기 위해 측량, 시추 결과를 바탕으로 지반강도, 지질상태 예측
ㅇ AI를 활용한 형상, 속성정보 통합 BIM 모델링
2. BIM 적용 표준
ㅇ 다른 사용자 간 디지털 정보를 원활하게 인지 및 교환할 수 있도록 BIM 설계 객체분류 및 속성정보 표준 구축
ㅇ 시간의 경과, 소프트웨어의 종류등에 관계없이 동일한 데이터를 저장하고 불러올 수 있는 공통의 파일형식 마련
ㅇ 축적된 BIM 데이터를 바탕으로 새로운 정보와 지식을 창출할 수 있는 빅데이터 활용 표준 구축
3. BIM 설계 자동화 기술
ㅇ 라이브러리를 활용해 속성정보 포함한 3D 모델을 구축(BIM 설계)
ㅇ 완료된 프로젝트에서 BIM 라이브러리를 자동 생성
ㅇ 자체 해석(구조, 에너지 등) 및 기술판단까지 가능한 BIM 설계
*설계 결과물이 각종 법규, 설계기준 등에 적합한지도 자동으로 검토
ㅇ 축적된 사례의 인식 및 학습을 통한 AI기반 BIM 설계 자동화
< 시공단계 핵심개발기술 >
1. 건설기계 자동화 기술
ㅇ 건설기계에 탑재한 각종 센서 및 제어기, GPS 등을 통해 기계의 위치, 자세, 작업범위 정보를 운전자에게 제공
ㅇ 작업계획에 따라 건설기계가 자율이동 및 작업, 진행상황 실시간 확인
2. 건설기계 통합운영 및 관제 기술
ㅇ 건설현장 내 다수의 건설기계를 실시간으로 통합 관리 및 운영
ㅇ 센서 및 IoT를 통해 현장의 실시간 공사정보를 관제에 반영
ㅇ AI를 활용하여 최적 공사계획 수립 및 건설기계 통합 운영
3. 시공 정밀제어 및 자동화 기술
ㅇ Modular 또는 Prefabrication 공법 확대 적용
ㅇ 조립 시공 시 부재 위치를 정밀 제어하고, 접합부를 자동 시공
ㅇ 로봇 등을 활용하여 조립 시공(양중 및 제어 및 접합 등 일련 과정) 자동화
4. ICT 기반 현장 안전사고 예방 기술
ㅇ 가시설, 지반 등의 취약공중과 근로자 위허묘인에 대한 정보를 센서, 스마트 착용장비 등으로 취득하고 모니터링
ㅇ 축적된 작업패턴 및 사례(빅데이터) 분석을 통해 얻은 지식과 실시간 정보를 연계하여 위험 요인을 사전에 도출
5. BIM 깁간 공정 및 품질관리
ㅇ BIM 기반 공사관리를 통해 주요 공종의 시공간섭을 확인하고, 드론 및 로봇 등 취득 정보와 연계해 공정진행
상황을 정확히 체크
ㅇ 가상시공을 적극 활용하여 조건 및 환경 변화에 따라 공사관리 최적화
ㅇ AI를 활용해 사업목적 및 제약조건에 따라 맞춤형 공사관리 방법 도출
< 유지관리단계 핵심 개발기술 >
1. IoT 센서 기반 시설물 모니터링 기술
ㅇ 특정 상황이 발생하였을 때에만 수집된 정보를 전송함으로써 무선 IoT센서의 전력소모를 줄이는 상황감지형 수집
ㅇ 대규모 구조물의 신속, 정밀한 정보수집을 위한 대용량 통신 N/W
ㅇ 다양한 객체가 상호작용하는 초연결 IoT로 연결성 및 안정성 강화
2. 드론 및 로보틱스 기반 시설물 상태 진단 기술
ㅇ 카메라와 물리적 실험 장비를 장착한 다기능 드론(접촉+비접촉 정보수집)을 통해 시설물을 진단
ㅇ 드론-로봇 결합체가 시설물을 자율적으로 탐색하고 진단
3. 시설물 정보 빅데이터 통합 및 표준화 기술
ㅇ 시설관리자 판단에 의한 비정형 데이터를 정형 데이터로 표준화
ㅇ 산재되어 있는 건설관련 데이터들을 통합하여 빅데이터 구축
4. AI 기반 유지관리 최적 의사결정 기술
ㅇ 구축된 데이터를 바탕으로 AI가 유지관리 최적 의사결정 지원
ㅇ 시설물의 3D 모델(디지털 트윈)을 구축해 유지관리 기본 틀로 활용
