이 글은 불확실성의 시대, 2023년 해외 스마트 건설과 디지털 전환 기술 동향을 조사하고, 나눔한다. 이 글은 불확실성의 시대가 뉴노멀 디지털 전환에 영향을 준 배경을 설명하고, 올해 스마트 건설 기술 트랜드를 정리한다. ChatGPT, Stable Diffusion과 같은 생성 AI 기술, 디지털 트윈, 지속 가능성과 ESG, 로보틱스, IoT, BIM-GIS 등의 스마트 건설 분야에서 관심을 받는 기술 트랜드와 도구를 조명하고, 공유한다. 아울러, 이런 변화 속에 고려 할 사항을 정리한다.
불확실성의 시대, 뉴노멀 디지털 전환
COVID-19와 전쟁으로 인한 노동력 부족, 에너지 대란, 경제적 불확실성과 같은 문제에 직면했음에도 불구하고 건설 산업은 2022년에도 건설 프로젝트는 17% 증가하면서 성장했다. 2022년 CIArb (Chartered Institute of Arbitrators) 보고서에 따르면, 2030년까지 세계 건설 시장은 중국, 미국, 인도를 중심으로 8조 달러 규모 성장이 예측되고 있다. 글로벌 건설 2030(Global Construction 2030)보고서에서는 2030년까지 전 세계적으로 건설 생산량은 85% 증가한 15조 5000억 달러에 달할 것으로 전망하고 있다. 이 중 중국, 미국, 인도가 전 세계 성장의 57%를 차지할 것이다. 기존 전통적인 건설 프로세스와 도구로는 요구되는 건설 물량과 프로젝트의 복잡성을 효과적으로 제어하기 어려울 것이다. COVID-19 팬데믹을 경험하면서, 발생된 노동력 부족, 불확실성의 증가는 디지털 트랜스포메이션 과정을 더욱 가속화하였다. 전쟁 등으로 인한 에너지 수급 문제는 유럽 연합 32%, 미국 16% 로 비용이 급등하였다.
러시아-우크라이나 전쟁 반대 시위(좌. Adam Vaughan, 2022, New Scientist), 치솟는 에너지 가격(우. Thomas Barrabi, 2022, New York Post)
이러한 상황에서 건설분야 의사결정권자들이 건설 프로젝트 수행 비용, 생산성, 품질을 높일 수 있는 솔류션을 탐색하는 것은 당연한 일이다. 혁신적인 건설 기술은 프로젝트 착수부터 시공, 건설 현장 관리, 유지보수, 보안 등에 이르기까지 모든 단계에서 적용될 수 있다.
2023년에도 AECO(건축, 엔지니어링, 건설 및 운영) 조직은 건설 프로젝트 워크플로를 디지털화하고 최적화하기 위해, 첨단 기술에 투자할 것이다. Dodge Data & Analytics의 Smart Market Brief: Connected Construction 에 따르면 오너의 약 3분의 2가 기존 보유 중인 디지털 워크플로를 개선하는 데 투자할 것이라 응답하였다. 이 보고서에서 오너의 78%는 설계 검토, 입찰, 조달, 발주품, 건설 현장 품질 검사, 기성 관리를 위해, 기존 프로세스를 디지털 전환할 계획이 있었다.
건설 공급망을 디지털 전환하면, 발주와 조달에 필요한 노력이 줄어들고, 생산 및 배송 관련 지연으로 인한 영향이 최소화된다. 건설 프로세스 디지털화에 투자한 조직은 데이터에 입각한 의사 결정을 내릴 수 있다. 이는 효율성을 높이며, 문제의 원인을 추적하는 기반이 된다. 이러한 건설 프로세스 디지털 전환을 통해, 궁극적으로 반복적인 작업은 자동화되고, 위험한 부분은 최소한의 인력으로 작업을 수행할 수 있다. 자동화는 건설에서 더 비용 효율적일 뿐만 아니라 안전 위험도 줄여준다.
우리는 앞서 언급한 환경적 변화로 인해 촉발된 인공지능, 로보틱스와 같은 디지털 전환 기술이 스마트 건설 기술이란 이름으로 우리 주변에 활용되기 시작한 것을 목격하고 있다. 이제, 2023년에 우리가 주목해야 할 건설 분야의 디지털 전환 기술이 무엇인지 살펴본다.
2023년 스마트 건설 기술 트랜드
기계학습과 딥러닝 기반 생성 AI기술
빅데이터에서 반복적인 패턴이나 객체를 인식할 수 있는 기계학습(Machine Learning)과 딥러닝(Deep Learning) 기술은 건설 프로세스에 문제점을 식별하고, 잠재적인 문제를 해결하는 데 도움이 된다. 이미 많은 영역에서 인공지능 기술은 그 효과를 증명하고 있다.
올해 많은 관심을 받고 있는 생성(Generative) AI라 불리는 DALL-E 2, Stable Diffusion 및 Midjourney와 같은 텍스트-이미지 AI 기반 도구는 경진대회에서 수상하고, 변호사 자격 시험을 통과하는 등 논란을 불러 일으키고 있다. 이 기술은 건축 인테리어 및 도시 디자인 분야에서 디자이너가 고객과 커뮤니케이션하는 방식에 대한 게임 체인저가 될 수 있다. 현재 고객은 디자이너에게 영감을 주는 이미지, 아이디어를 제공하고, 디자이너는 이런 아이디어를 공간과 기능으로 변환하는 작업을 한다.
생성 AI로 스케치된 건축 디자인(Michael Rostenbach, 2022), 도시 디자인 이미지(Stable Diffusion)
Stable Diffusion은 이 양쪽의 프로세스의 시간을 절약할 수 있다. 클라이언트는 자신의 아이디어를 설명하는 데 사용할 수 있으며, 디자이너는 주택 레노베이션 프로젝트에 대한 이미지를 몇 분만에 스케치할 수도 있다. 건축 산업에서 인공지능(AI) 기반 솔루션의 수는 점차 증가하고 있다. 평면도를 자동으로 디지털화하고, 건축 인테리어 디자인을 시각화하는 데 도움이 되는 AI 기반 솔루션이 개발되고 있다.
OpenAI사에서 개발한 ChatGPT, Codex와 같은 인공지능 도구를 활용하면, 건축가의 디자인 언어를 모델링 코드로 변환할 수 있다. 이런 도구는 건설 엔지니어가 솔류션을 발견하고, 프로세스를 자동화할 수 있도록 지원할 수 있다.
No code 기반 게임 자동 프로그래밍 예(OpenAI Codex)
예를 들어, 프로세스 자동화 솔류션인 FlowForma는 노코드(No code) 도구를 이용해 반복적인 건설 비즈니스를 자동화된 솔루션으로 대치할 수 있다.
프로세스 자동화 도구 기능 예시(FlowForma)
건설 분야에서 AI는 사용 가능한 모든 방법을 탐색하여, 프로젝트 수명 주기의 비용, 시간 및 위험을 줄임으로써, 건설 프로세스를 보다 간소화할 수 있는 솔류션을 제시해 줄 수도 있다. 아직, 이런 AI 도구들은 아직 실제 디지털 모델을 완벽히 생성할 수는 없지만, 현재 기술 수준에서도 디자인 아이디어와 영감을 주는 브레인스토밍 도구로서 충분히 동작할 수 있다.
디지털 트윈
현재 디지털 트윈은 AEC (Architecture, Engineering & Construction) 업계의 최신 기술이다. IBM 에 따르면 "디지털 트윈은 물리적 객체를 디지털 세계에 정확히 반영하도록 만든 가상 모델"이다. 디지털 트윈 기술은 물리적 객체에 장착된 실시간 센서를 사용해 객체 성능에 대한 데이터를 서비스에 효과적으로 제공할 수 있다.
Allied Market Research는 디지털 트윈 기술의 가치가 2021년 65억 달러에서 2030년까지 약 1,250억 달러로 증가할 것이라 예상했다. 건설 분야에서 디지털 트윈은 건축물, 도로, 도시 자산의 디지털 복제본이 될 수 있다. 부동산 자산 소유자는 운영, 유지 관리 방법을 개선하기 위해 효과적인 디지털 트윈 솔류션을 찾고 있다.
디지털 트윈 기술은 건물 프로토타입을 만들 때 시뮬레이션을 수행하는 기술이 포함된다.
디지털 트윈은 실제 물리 조건을 기반으로 의사 결정을 시뮬레이션하고 예측하여, 문제를 사전에 제거할 수 있다. 또한, 거주와 공간 활용 패턴을 분석해, 입주자의 행동을 예측하고, 이를 통해, 공간 활용과 에너지 사용의 효율을 높일 수 있다..
건축물 관리를 위한 디지털 트윈 예시 (Autodesk)
디지털트윈의 인터페이스 기술인 가상 및 증강 현실은 원격 현장 점검 및 품질 관리에 사용될수 있다. 또한, 가상의 프로젝트 공간에서 협업 및 커뮤니케이션을 가능하게 할 수 있다.
가상 현실을 이용한 시공 관리 (VRoom Buzz)
건설 프로젝트에서 디지털 트윈 기술을 사용함으로써 팀은 가상의 객체에서 다양한 프로세스대안들을 실행한 후, 재작업을 줄일 수 있는 방안을 탐색할 수 있다. 이는 건설 비용을 대폭 절감하고, 시간을 절약할 수 있게 한다.
예를 들어, 노르웨이 Glasblokkene Trinn 2 프로젝트는 전체 프로젝트에서 디지털 트윈 솔루션을 사용하여 건축물의 디자인부터 운영에 필요한 데이터를 디지털화했다. 이를 위해, 다양한 이기종 시스템을 연결하고, 현장 데이터를 교환하기 위해 dRofus, FM:Systems 솔류션이 사용되었고, API(Application Program Interface)를 통해 서비스가 개발되었다. 이를 통해, 건축물 인프라의 전생애주기 비용을 효과적으로 관리할 수 있었다.
디지털트윈으로 구현된 노르웨이 Glasblokkene Trinn 2 프로젝트(, Nemetschek Group)
디지털 현실 회사인 Hexagon은 최근 도시 디지털 트윈을 제공하기 시작했다. 시 정부는 디지털 환경에서 자산 모니터링, 잠재적 위험 평가, 프로젝트 계획에 이르기까지 많은 작업을 수행할 수 있다. AI 회사인 Cityzenith는 라스베이거스 시의 디지털 트윈 프로젝트를 완료했다. 시는 제로 탄소로의 전환을 위해, 디지털 트윈 모델을 사용할 것이다. Vancouver의 Canada Line 철도는 실시간 성능 데이터를 제공하는 센서를 기반으로 한 디지털 트윈을 개발했다.
도시 디지털 트윈 플랫폼 (Cityzenith)
업계에서 고민하는 디지털 트윈 도전과제 중 하나는 센서 등 데이터 소스로부터 생성, 수집된 엄청난 양의 데이터이다. 사용자는 이런 방대한 데이터 세트를 더 잘 관리하고, 사용할 수 있도록, 솔루션 제공업체를 찾고 있다. Trimble의 Quadri 및 Connect 플랫폼 등은 CDE(Common Data Environment. 공통 데이터 환경을 제공해, 빅데이터를 표준화하고, 관리하는 데 도움을 준다.
지속가능성과 ESG
ESG(Environmental, Social, and Governance)로 알려진 환경적, 사회적 요구사항은 건설 분야에서 새로운 시장을 만들어내고 있다. 많은 건설 회사가 보다 지속가능한 방법을 프로젝트 수행 시 옵션으로 선택하고 있으며, 많은 국가에서 의무사항이 되고 있다. 건설 산업을 혁신할 수 있는 ESG 기술에는 에너지 효율 분석, 윤리적이고 지속 가능한 재료, 스마트 조명, 지열 시스템 등이 포함된다.
미국 EERE (Office of Energy Efficiency and Renewable Energy) 에 따르면 건물 에너지 모델링 기술은 건물 설계, 규정 준수, 친환경 인증, 유틸리티 인센티브에 사용되는 다목적 도구로서 실시간 건물 제어를 포함하는 것으로 정의한다. 건물 에너지 모델링은 친환경 건축을 구현할 때 필요한 소프트웨어 도구를 포함한다. 에너지 사용에 대한 건물 시뮬레이션을 지원하는 소프트웨어는 에너지 효율적인 건물을 설계하고, 프로젝트 에너지 사용 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있다.
Building Energy Management 소프트웨어 (미국 energy.gov)
Autodesk는 AEC 회사의 82%가 현재 ESG 팀을 보유하고 있으며, 74%가 지속가능성을 개선하기 위해 관련 기술에 투자하고 있다고 조사했다. 건설 테크 회사는 지난 5년 동안 건설 ESG 기술에 세계적으로 45억 달러를 투자하고 있다. 2022년에만 22억 달러가 투자되었다.
ESG 기술과 관련해, One Click LCA의 Embodied Carbon Assessment 도구는 엔지니어가 디자인 모델의 탄소 수준을 예측하는 데 도움을 준다.
디지털 디자인 모델에 대한 탄소 수준 예측 (One Click LCA)
Tekla Structural Designer는 디지털 모델의 탄소 값을 분석하고, 건물 환경 영향을 줄이는 의사결정을 제시할 수 있다. Carbon Clean은 건설 작업 현장을 위한 사용 가능한 CO2 수집 솔루션을 제공한다. Converge는 센서가 포함된 Edge AI를 사용해, 사용자가 탄소 친화적인 콘크리트 혼합물을 설계하고, 콘크리트 폐기물을 줄이는 데 도움을 준다.
콘크리트 혼합물 데이터 수집 Edge AI 기술 (Converge)
사물 인터넷과 3차원 스캔 기술
컴퓨터가 지배하는 현대 사회에서 고객의 데이터는 비즈니스 추진의 원동력이다. 의료 분야, 마케팅 회사, 법률 회사 등 모든 분야에서 디지털 데이터와 통찰력 있는 분석은 매우 중요하다. 건설분야에서는 데이터의 잠재력을 발견하기 쉽지 않다. 건설 데이터는 비정형적이고, 표준화되지 않으며, 많은 노이즈가 포함되어 있다. 건설 데이터를 효과적으로 필터링, 분석, 관리하면 건설 작업 프로세스의 생산성을 크게 개선할 수 있을 것이다.
건설 산업에서 데이터를 수집하는 가장 좋은 방법 중 하나는 사물인터넷(Internet of Things. IoT) 을 사용하는 것이다. 사물 인터넷은 디지털 데이터를 컴퓨터 시스템에 연결하고, 중계하는 물리적 네트워크를 포함한다.
사물인터넷 기반 건물 MEP 운영 시스템 (Ashit Harode, Walid Thabet, and Michael B. DuLaney, 2022, AECbytes)
IoT는 건설 분야에서 안전, 성능 개선 및 현장 관리 문제를 개선하고 있다. IoT는 드론, 스마트 안전모, CCTV, 로보틱스 장치 등에 연결되어, 관리자에게 최신 정보를 제공한다. 스마트 안전모는 작업자의 위치를 추적하여, 잘못된 시간에 잘못된 장소에 있는 작업자가 없도록 한다. 건설 장비에 연결된 IoT는 유지 관리 시점, 오작동 문제를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 또한, IoT 시스템은 건설 생산성 분석, 기성 데이터를 수집해, 관리자와 고객에게 KPI(Key Performance Indicator)를 실시간으로 제공할 수 있다.
AEC 산업의 최신 건설 기술 중 하나는 3D 스캔 기술이다. 실제 현실의 객체와 현황을 드론이나 라이다(LiDAR)로 스캔하고, 분석하는 기능으로 정밀 시공과 현장 관리의 효율성이 크게 증가되었다. 현장 측량, 매핑, 프로젝트 품질 검사, 안전 등을 위한 작업에 3차원 스캔 기술이 사용된다. 스캔 기술의 정확성은 상당한 비용 절감을 가져오고, 복잡한 프로젝트 관리를 쉽게 만든다.
Scan to BIM (Delta Scan)
ATFF(Aiguilles-Queyras Hospital Center) 프로젝트는 Scan-to-BIM기술을 사용해, 3차원 스캔 데이터인 포인트 클라우드를 디지털 모델로 변환하였다. 이 프로젝트는 Autodesk Recap과 3D 레이저 스캐너인 FARO를 사용해, 기존 병원의 모든 부분을 캡처하고, 리노베이션을 위한 다양한 대안 모델을 생성해, 가상의 디지털 공간에서 이를 시뮬레이션하고, 평가함으로써 비용을 크게 줄였다.
Scan to BIM 기반 ATFF 건설 프로젝트 (AEC magazine)
BIM-GIS 기술
BIM(Building Information Modeling) 시장은 2030년까지 525억 달러에 달할 것으로 예상된다. 끊임없이 진화하는 기술의 특성으로 인해 건설 업계에서 새로운 BIM 트렌드가 등장하고 있다. Viewpoint 에 따르면 지난 10년 동안 BIM 소프트웨어의 채택이 크게 증가했으며, 건설 회사의 73%가 BIM을 알고 있다고 보고했다.
BIM이라는 용어는 1970년대 후반에 등장했지만 구현되기 시작한 것은 2000년대이다. 영국은 2017년부터 BIM 구현은 £100m 이상의 모든 프로젝트에 의무화하였다. 아울러, 자국의 BIM 표준을 ISO로 개발하여, 엔지니어링 경쟁력을 강화하고 있다. 이런 배경에서, ISO 19650은 BIM을 사용하여 건설 자산의 전체 수명 주기 정보를 관리하기 위한 국제 표준이다. 상호운용성을 고려한 이 기술을 사용하면 건물에 대한 정확한 디지털 모델을 생성할 수 있다. 이 기술은 각국 정부에서 승인한 ISO19650 표준을 준용한다.
BIM 정보 사이클(ISO 19650 국제표준)
John Sisk & Son은 DPD(Digital Project Delivery) 방식을 통해 런던 Quintain Wembley 프로젝트 에 BIM을 적용했다. 또한, 런던 동부 NHS 나이팅게일 병원을 모델링하기 위해 Revit을 사용해 BIM을 구현하였다.
제대로 된 BIM 모델이 있다면, nD 시뮬레이션을 통해, 건설 프로젝트의 시간과 비용을 절약할 수 있다. Mott MacDonald 회사는 Haweswater Aqueduct의 Bentley 파이프라인 프로젝트에 4D 시뮬레이션을 적용하여 20일 작업일을 절감했다
건설 현장 4D 시나리오 비교 및 기성 관리(Justin Stanton, 2021, How 4D helped Mott MacDonald Bentley save 20 days on major pipeline project)
최근까지 BIM과 GIS(지리 정보 시스템)는 별도로 발전했다. 소프트웨어 엔지니어인 Chris Andrews와 같은 혁신가들은 BIM과 GIS 데이터를 연결해, 풍부한 정보 모델과 향상된 디자인을 개발할 수 있다고 말한다. ISO 19166은 BIM-GIS 통합을 위한 세계 최초의 국제표준이다. 이 표준은 발주자 요구사항에 기반한 관점정의, 객체맵핑 및 LoD(Level of Detail) 맵핑 규격을 정의한다.
BIM-GIS 통합 모델 예시(Chris Andrews, 2022, ENR)
BIM-GIS 통합을 통해 설계자는 지리적 지형, 주변 시설, 인근 인프라를 시각화하고, 설계 개념을 평가할 수 있다. BIM-GIS 통합은 디자인 모델의 정확도, 완성도를 향상시킨다.
Trimble의 Quadri, Connect 플랫폼 같은 공통 데이터 환경(CDE)을 활용하여, BIM-GIS 설계 데이터를 통합할 수 있다. 측량, 검사 및 계약 관련 엔지니어는 API 커넥터를 통해, 데이터 무결성과 관련된 위험을 줄이고 데이터 통합을 자동화한다.
BIM-GIS 연결은 건설 인프라 자산 수명 주기 관리에 필요한 모든 측량, 준공, 사용 데이터의 핵심 소스가 된다. 이 BIM-GIS 연결 데이터는 태블릿, LIDAR 스캐너, 드론과 같은 장치에서 다시 CDE로 통합될 수 있다. 이를 통해, 프로젝트 팀은 건설 과정 중 긴급 상황, 유지 관리 및 운영 문제 개선에 대한 향상된 정보를 얻을 수 있다. City Engine 과 같은 도구는 대규모 도시 자산에 대한 실제 GIS 데이터를 기반으로 하는 고급 3D 모델링을 지원한다.
BIM-GIS 통합은 ESG를 지원하는 건설 인프라를 제공하는 데 핵심적인 역할을 한다. Trimble, Autodesk, ESRI, SAFE, TopoDOT 파트너는 이와 관련된 데이터 표준, 상호 운용성을 지원하는 캘리포니아 CalTrans 프로젝트의 CALMS(CalTrans Asset Lifecycle Management Systems)을 개발하고 있다.
캘리포니아 CALMS 프로젝트 (CalTrans)
로보틱스 기술
Next Move Strategy Consulting에 따르면 건설 로봇에 대한 투자는 2022년 9,970만 달러에서 2023년 1억 1,310만 달러, 2030년에는 2억 4,240만 달러로 증가할 것으로 예상된다. 지금까지는 건설 분야에서 로보틱스 기술의 가능성을 확인해 본 시기였다. 로보틱스 기술 중 하나인 드론은 10년 이상 건설에 사용되었다. 실시간 항공 이미지와 3D 라이더 스캔을 통해 드론은 건설 프로세스의 생산성을 개선하고 있다. 앞으로는 이 분야는 건설 비즈니스 가치를 선점하기 위한 경쟁이 심화될 것이다. 이미, 관련 업계 기업 중 Caterpilla는 Marble Robot을 인수하였으며, Mortenson과 Build Robotics의 파트너십이 진행되었다.
광산 업계는 로보틱스 기술의 얼리 어답터였다. Caterpillar는 30여 년 전에 최초의 자율 운행 제어 기술을 개발 시작했었다. Caterpillar 등 건설장비 제조업체와 함께, Trimble은 작업 현장에 사용할 수 있는 자율운행 건설차량 기술을 개발했다. Trimble Earthworks 기술은 경사면 토공 제어가 가능하다. 이 플랫폼은 토양 다짐을 위한 업계 최초의 자동 조향 제어 솔루션이다.
보스톤 다이나믹스에서 개발한 로봇 개는 Heathrow 공항 개조 프로젝트에서 안전성, 효율성 및 정확성을 개선하고 있다. Trimble X7 스캐너가 장착된 4족 로봇은 현장 데이터를 검색하고 스캔하며 안전 사고를 줄이고, 3D 모델의 정확도를 향상시킨다.
보스톤 다이나믹스의 로봇 개(Chris Scott, 2022)
향후, 이러한 건설 로봇은 단조롭고 시간이 많이 걸리는 건설 작업을 대체할 수 있다. 예를 들어 Advanced Construction Robotics의 철근 결속 로봇인 TyBot은 최근 플로리다 교통국의 Gateway Expressway 프로젝트에서 11,044개의 철근을 체결하는 기록을 세웠다. 이런 생산성은 10시간 교대 근무 시 4~5명의 엔지니어가 작업해야 하는 업무량에 해당한다.
Rebar Tying 로봇(Florida DoT, 2020)
CivDot은 불규칙한 표면에서 건설 시 필요한 레이아웃 작업을 수행할 수 있다. 데이터는 Trimble 장비와 쉽게 통합된다. Hilti 로봇은 건설 현장에서 드릴링과 같은 힘든 작업을 덜어준다.
건설 레이아웃 작업 로봇 (Civ Robotics)
3D 프린팅도 아직 여러가지 이유로 건설 분야에 본격 응용되지 않고 있지만, 가능성있는 로보틱스 기술이다. Arup의 엔지니어는 3D 프린팅을 사용하여 경량 구조용 강철 노드를 제작했다. 또한 상하이 회사인 Win Sun Decoration Design Engineering은 속성 시멘트와 재활용 원료 혼합물을 분사해 3D 프린팅 건축물을 시공했다.
아직, 건설분야에서는 로보틱스 건설장비의 활용을 방해하는 몇 가지 요인이 있다. 건설 현장의 열악한 무선 네크워트 환경, 빈약한 데이터 전송 용량, 다양한 장비간 연결성 문제, 야외에서 발생하는 다양한 환경의 변화 등의 문제는 여전이 남아 있다.
클라우드 플랫폼과 데이터 보안
클라우드 기술을 사용하면 건설 프로젝트에서 작업하는 많은 사람들이 함께 협업할 수 있으며 건축가, 설계자 및 엔지니어는 서로 다른 장소에서 동일한 정보에 액세스할 수 있다. 클라우드 기반 프로젝트 통합은 팀의 전반적인 생산성을 향상시키고, 커뮤니케이션 오류를 줄여주기 때문에 유용하다.
Trimble Construction One은 건설 프로젝트 내 수행되는 프로세스 간 작업흐름 연결 기능을 제공해 협업과 생산성을 개선한다. Autodesk, Procore, Bentley 및 Hexagon도 클라우드 기반 협업 제품을 제공하고 있다. 클라우드 기반으로 동작하는 Hilti Track 자산 관리 시스템은 Trimble과 통합되어 건설 자산과 장비를 추적하고, 관리할 수 있다.
클라우드 기반 장비 자산 관리 시스템(Hilti Track)
이러한 유용성의 장애요인은 데이터보안이다. 클라우드 플랫폼을 사용하기 위해서는 사용자가 인터넷에 접속하고, 관련 건설 프로젝트 데이터가 인터넷 상에 공유된다는 것을 의미한다. 네트워크와 데이터 보안에 취약한 곳은 악의적인 해킹, 멀웨어, 바이러스에 노출될 수 있다. 특히, 중요한 계약, 금융 거래에서는 치명적인 문제가 될 수 있다.
아직은 기술적으로 보완이 필요하지만, 블록체인과 스마트 계약은 이 문제의 대안이 될 수 있다. 이 기술이 건설 산업에 도입된 것은 불과 10년 전이다. 블록체인 기술은 모든 건설 프로젝트 거래 기록을 표식과 함께 디지털 원장을 생성하는 역할을 수행할 수 있다. 이 기술은 안전하게 분산되어 있어, 해킹이 거의 불가능하며, 문제가 발생할 경우, 이력을 추적할 수 있는 기능을 제공한다. 이를 스마트 계약과 함께 사용하면, 안전성이 필요한 건설 계약, 기성 처리 등이 자동화될 수 있다.
블록체인 기반 스마트 계약 예시(Decentraland, 2020)
마무리
지금까지 2023년 불확실성의 시대, 건설 분야 뉴노멀 디지털 전환과 관련된 배경, 동향과 사례를 살펴보았다. 항상 언급하듯이, 화려한 인공지능 기술, 스마트 기술이 성공하는 것은 아니다. 명확한 프로젝트 요구사항, 정렬된 비즈니스 모델, 프로세스와 아키텍처 설계가 없이는 어떤 기술을 사용하던지 제대로 된 가치를 얻을 수 없다. 이 기술을 사용하는 조직의 제도와 문화가 변화되어야 하는 것은 필수적인 일이다.
제조업을 포함해, 많은 산업 영역이 소프트웨어로 대치되고 있다. 인공지능 시대 디지털 데이터의 중요성은 그 어느때보다 높아지고 있다. 많은 비용으로 개발된 스마트 건설 기술, 소프트웨어와 디지털 데이터에 오류가 있어, 올바른 서비스를 수행하지 못한다면, 프로젝트는 큰 손해를 볼 수 밖에 없음을 이해해야 한다.
앞서 언급한 디지털 전환 기술의 활용은 사실 매우 까다롭다. 단순히, 도구를 가져온다고 저절로 건설 산업 생산성은 증가하지 않는다. 무조건적인 건설 데이터 디지털화는 오히려 현장 생산성에 독이 되거나 불필요한 비용만 낭비할 가능성이 크다. 건설 디지털 트랜스포메이션 프로젝트에서 적절한 인재를 배치하는 것은 건설 디지털화 성공에 매우 중요하다.
맥킨지 조사에 의하면 이런 인재에 사업을 투자하면 디지털화 성공 확률이 2.5배 높아진다. 회사에 맞는 적절한 디지털 Geek인재를 탐색하고, 조직내 디지털 추진팀을 구성하여, 디지털 문화를 확산시킬 수 있어야 한다. 이런 변화를 지원하는 것은 경영진의 강한 의지 속에서 가능하다.
성공을 위해서, 건설의 디지털 전환은 현명하고 전략적으로 추진해야 한다. 화려한 기술에 현혹되지 말고 비즈니스 핵심 가치를 바라보며 필요한 기술만 적용해 나가는 자세가 필요할 것이다.
레퍼런스
- 강태욱, 2022, 뉴노멀 디지털 트랜스포메이션, CIR출판사
- 강태욱, 2021, 이미지 기반 실시간 건설 현장 장비 및 작업자 모니터링을 위한 딥러닝 플랫폼 아키텍처 도출, 한국BIM학회지
- Johannes Hauptmann, 2020, ESG - Reporting Part I Basics, anevis
- ISO, 2021, ISO 19166, BIM to GIS conceptual mapping
- Adam Vaughan, 2022, How the war in Ukraine will change the way the world uses energy, New Scientist
- Thomas Barrabi, 2022, US gas prices hit record high as Russia-Ukraine war rages, New York Post
- Ashit Harode, Walid Thabet, and Michael B. DuLaney, 2022, A Digital Twin for a Health Care Facility using IoT and Edge Computing Devices, AECbytes
- AEC magazine, Sponsored: Scan-to-BIM with ReCap and Revit: An Alpine Case Study
- Justin Stanton, 2021, How 4D helped Mott MacDonald Bentley save 20 days on major pipeline project
- Jeff Yoders, 2021, Chris Andrews: Veteran Software Engineer Helps Create the Connections between BIM and GIS, ENR
- CalTrans, 2022, California Transportation Asset Management Plan
- Chris Scott, 2022, Heathrow Airport employs Dave the robot dog
- Florida DoT, 2020, TyBot Autonomous Rebar-Tying Robot
- Michael Rostenbach, 2022, Architectural Renderings • Stable Diffusion
- Construction Technology Trends 2023
- 5 Innovative BIM trends in 2023
- BIM TODAY, 2023, What will be the top BIM trends of 2023
- 7 technology trends in construction for 2023
- Top 10 best BIM software
- Best Construction Management Software in 2023
- BIM market by 2023
- 4 E-Design business trend to 2023
- Intellectsoft, 8 emerging construction technology trends 2023, www.intellectsoft.co.uk
- AI in BIM and renovation
- The Building Coder
- OpenAI for Grasshopper
