현대엔지니어링, 스마트 건설 기술 비전 수립

현대엔지니어링이 ‘2025년 스마트 건설 기술 국내 Top Tier 기업 도약’을 위해 '2025 스마트 건설 기술 로드맵'을 수립하고 본격적인 스마트 건설 기술 확보에 나선다.

이를 위해 현대엔지니어링은 올해 건축사업본부內 기술연구소를 스마트 건설 기술 선도 조직으로 개편하면서 BIM(Building Information Modeling) 담당 인력을 편입하고, 인공지능(AI), 빅데이터(Big Data), 3D 스캔, 드론 기술 분야의 전문 인력을 보강하고 있다.

회사는 조직 및 인력 강화를 통해 스마트 건설 기술을 개별적으로 적용하는 업계 수준을 넘어 BIM 및 통합사업관리 시스템과 연계 적용함으로써 업무 수행 체계 전반을 혁신한다는 전략이다.

현대엔지니어링은 이러한 전략에 맞춰 스마트 건설 기술을 ▲건설 자동화 ▲OSC(Off-Site Construction) ▲스마트 사업 관리 ▲스마트 현장 관리 등의 4개 영역으로 구분하고 각 영역에서 실용적이고 선도적인 스마트 건설 기술의 개발, 도입에 적극 나선다.

특히 포스트 코로나 시대 도래에 대비해 언택트(Untact), 비대면 건설 기술 및 무인화 기술에 대한 연구 개발을 적극 수행함으로써 4차 산업 시대를 선도한다는 계획이다.

■ 건설 자동화 _ 로보틱스 기반 건설 자동화 적용 확대

먼저 현대엔지니어링은 포스트 코로나 시대 언택트(Untact), 비대면 스마트 기술을 활용한 건설 산업 트렌드의 변화를 선도하기 위해 로봇을 활용한 건설 현장 자동화 실현에 적극 나선다.

현대엔지니어링은 지난 3월 이미 6축 로봇 팔을 이용한 3D 프린팅 비정형 건축물 제작에 대한 특허를 출원하면서 건설 자동화 기술 개발을 선도하고 있다. 현대엔지니어링이 선보인 3D 프린팅 기술은 건축 현장 밖에서 분할된 거푸집을 3D 프린팅 기술로 제작하고 현장에서 거푸집을 설치, 콘크리트를 타설하는 간접 프린팅 방식이다.

아울러 현대엔지니어링은 현장에서 건축물을 직접 시공할 수 있는 3D 프린팅用 자재 개발도 추진한다. 3D 프린팅 구조체에 적합한 모르타르와 노즐 개발을 통해 완전한 3D 프린팅 건축물 시공 기술을 확보한다는 계획이다.

또한 조적 시공, 무인 미장 등 다양한 건축 공종에서 인력 작업을 자동화하는 기술 개발도 추진한다. 이러한 로봇 기술을 활용하면 시공 오차 및 하자가 최소화될 것으로 기대되고 있다.

현대엔지니어링은 2022년까지 건설 자동화 기술에 대한 실증 작업을 거쳐 향후 철거, 마감, 내외장재 설치 등 작업자의 숙련도에 따라 품질이 좌우되는 공종으로 건설 자동화 기술을 확대할 계획이다.

■ OSC(Off-Site Construction) _ 제조 기반 OSC 활용 및 사업화

OSC(Off-Site Construction)란 현장 건축 부지가 아닌 공장 등 외부에서 건축 부재나 유니트를 사전 제작해 현장에 이송 설치하는 것으로 ▲모듈러 ▲PC(Precast Concrete) 등이 대표적인 기술이다. 이 기술을 활용하면 현장에서의 작업 시간과 인력이 최소화됨에 따라 현장내 작업자 간의 접촉이 줄어들어 언택트 효과를 기대할 수 있다.

현대엔지니어링은 지난 2013년부터 2건의 모듈러 주택 관련 국책 연구에 참여하고 있다. LH토지주택연구원, SH공사 등 주요 공공 기관들과 함께 다양한 모듈러 공법 관련 기술 개발을 수행해왔으며, 올해부터 시작하는 OSC 공동주택 혁신 기술 개발 국책 과제에도 참여 중에 있다.

이러한 모듈러 및 OSC 연구를 통해 ‘비용 절감형 고층 모듈러 주택’ 등 10개의 모듈러 관련 특허와 1개의 건설 신기술을 확보했다. 또한 모듈러 주택을 활용한 사회공헌 사업도 활발하게 벌여 재난위기가정에 2019년 까지 총 24동의 모듈러 주택을 기증했으며, 올해도 현대자동차그룹과 협업해 4개 동을 기증할 예정이다.

현대엔지니어링은 올해 발주 예정인 중고층 모듈러 주택 실증 사업 등에 적극 참여해 그동안 축적한 모듈러 기술 노하우를 접목, 이 분야를 선도한다는 전략이다.

한편 PC 공법도 적극 활용중이다. 현대엔지니어링은 지난 2월 준공한 ‘가산 테라타워’ 지식산업센터에 코어부를 제외한 지하, 지상층 전체에 PC공법을 적용해 성공적으로 사업을 완료했다. 특히 최신 PC 공법인 더블월(Double Wall)* 공법을 기숙사가 위치한 15~17층 전체에 적용하여 해당 공법에 대한 단일 최대 규모 시공 경험을 보유하게 됐다.

이 외에도 현대엔지니어링은 모듈러와 PC 이외에도 욕실 또는 배관 일체를 모듈화해 공장에서 제작해 설치하는 부분 모듈화 공법, 구조체와 창호 및 외장을 일체로 제작하는 벽체 등에 대한 기술도 확보할 계획이다.

■ 스마트 사업 관리 _ 데이터 기반 기획 및 수행 체계 구축

'스마트 사업 관리' 분야에서는 비즈니스 인텔리전스(BI, Business Intelligence, 데이터 기반 업무 기획 및 수행 IT플랫폼) 도입을 통해 사업 관리의 효율성을 제고하고, 향후 자체 BI플랫폼을 구축하는 것을 목표로 하고 있다.

현대엔지니어링의 21개 현장에서 적용되고 있는 BIM(Building Information Modeling)은 활용 범위를 더욱 확대한다. 현재 2D 도면을 3D로 전환 설계하여 도면 검토, 간섭 검토, 사전 시공성 검토 등의 업무를 수행 중에 있으며, 적용 분야를 ‘4D 공정관리’, ‘5D 물량 산출’ 단계까지 확대할 계획이다.

‘BIM 4D 공정관리’는 3D설계와 공정 정보를 결합해 공정 시뮬레이션이 가능한 단계로 계획 대비 실제 시공 현황 비교를 통한 진척율 관리, 표준 공기 산정 등에 활용된다. 한층 업그레이드된 ‘BIM 5D 물량 산출’ 단계는 3D 모델로부터 직접 물량을 산출하며, 모델 객체가 없는 경우에도 관련 프로그램을 활용해 물량 산출이 가능하다.

향후 공장자동화, 자재 조달 관리가 가능한 ‘6D 단계’, 건축물 유지 관리에 활용되는 ‘7D 단계’까지 개발해 견적/설계-조달-시공-유지관리 등 모든 프로세스에서 BIM을 활용하게 된다. 현대엔지니어링은 BIM, BI 툴(Tool) 등을 활용해 업무 전반에 데이터에 기반한 의사결정 체계를 갖출 예정이다.

■ 스마트 현장 관리 _ 현장 시공 및 관리 통합 클라우드 플랫폼 구축

현대엔지니어링은 현장관리에 적용할 수 있는 각종 스마트 건설 기술도 적극 도입한다. 도입 및 개발 기술로는 드론, 3D스캔, MC(Machine Control), 주행 로봇, IoT/센서, 스마트팩토리 대응 기술 등이 있다.

현대엔지니어링은 주로 토목 측량 등에 사용되고 있는 드론 및 3D 스캔 기술을 제철소 원자재 보관 창고의 원형돔 보강 설계에 활용해 구조물 현황 검출에 성공적으로 적용한 바 있다. 또한, ‘힐스테이트 사하역’ 현장에서는 드론 기술을 토공량 산정, 파일 시공 현황 파악, 공정 모니터링, 안전 및 보안관리 등에 활용하고 있으며, 3D 스캔 기술은 ‘오산 복합물류센터’ 현장을 시작으로 앞으로 수행하는 공사들에 적용해 정밀한 시공 및 품질관리에 활용할 예정이다.

자율주행 로봇 기술과 3D 스캔 기술을 접목한 평탄도 자동 검사 기술도 2021년까지 개발해 선보인다. 이 기술은 스마트팩토리 등에 사용되는 초평탄 바닥 시공에 이용되는 첨단 기술이다. 이 외에도 ‘힐스테이트 중동’ 현장에 IoT 및 센서 기술을 활용한 무선 콘크리트 양생 온도 관리 기술을 적용 중에 있다.

현대엔지니어링은 중장기적으로 현장 관리에 사용되는 모든 스마트 건설 기술을 통합 관리할 수 있는 자체 플랫폼도 개발할 계획이다.

■ 스마트 건설 기술 점프업(Jump-Up)을 위한 오픈 이노베이션 형식의 '건축/주택 스마트 건설 기술 공모전' 추진

한편 현대엔지니어링은 이번에 수립한 스마트 건설 기술 비전과 로드맵을 기반으로 관련 기술의 융합을 통한 스마트 건설 기술 고도화를 선도하기 위해 오픈 이노베이션 형식의 '건축/주택 스마트 건설 기술 공모전'을 개최한다.
오는 6월말 세부적인 공모 계획과 일정을 발표할 예정이며, 4차산업혁명 기술을 보유한 스타트업을 포함해 관련 중소기업, 대학(원)생, 연구기관 등을 대상으로 공모전을 진행할 계획이다. 현대엔지니어링은 이 공모전을 통해 접수된 기술 제안을 심도있게 평가해 기술 검증을 위한 Test Bed 지원, 공동연구 진행 및 특허 출원 지원, 사업화 지원 등의 특전을 제공함으로써 차별화된 스마트 건설 기술 확보뿐만 아니라 상생 협력의 장을 제공한다는 전략이다.

현대엔지니어링 건축사업본부 나태준 상무는 “최근 다양한 건설 분야에서 BIM, 스마트 건설 기술이 도입되고 있으나 통합적인 기술 개발, 관리 영역으로까지 나아가기 위한 비즈니스 모델이 필요한 시점”이라고 지적하고, “현대엔지니어링은 전사적으로 추진중인 경영 혁신(BI, Business Innovation)을 기반으로 개별 스마트 건설 기술이 시너지를 창출할 수 있도록 체계적인 기술 개발에 총력을 기울이겠다”고 밝혔다.