[데일리포스트=김정은 기자] 4차 산업혁명 시대를 대표하는 첨단기술이 전세계 산업 분야에서 견인차 역할을 하고 있는 가운데 건설업계에도 로봇 도입이 가속화되며 변화의 물결이 일고 있다. 이러한 움직임을 주도하고 있는 것은 컴퓨터 비전 및 센서, 그리고 인공지능(AI)의 진화다.
작업 시간 단축과 인력난 해소, 사고 가능성 최소화를 비롯해 코로나19 여파에 따른 리스크를 줄이기 위한 현장의 사정도 이러한 흐름을 뒷받침하고 있다.
◆ 로봇과 사람이 함께 하는 건설현장
샌프란시스코에 본사를 둔 로봇 스타트업 '빌트 로보틱스'(Built Robotics)는 굴착기와 불도저 등의 자율주행 기술을 개발했다.
빌트 로보틱스가 만든 자율형 굴착기와 불도저는 자율주행차와 같은 구조로 움직인다. 작업자가 종일 먼지가 날리는 공사장의 중장비 차량을 직접 운전하는 대신 좌표를 프로그래밍하기만 하면 된다. 사람이 할 일은 단지 작업이 제대로 수행되고 있는지 확인하는 것뿐이다.승용차와의 차이점이라면 건설현장 시추작업에 따른 강한 진동과 충격에 견딜 수 있도록 설계돼 있다는 것이다.
호주 '패스트브릭 로보틱스'(Fast Brick Robotics)는 세계 최초로 완전자율형 벽돌쌓기 로봇을 개발했다. 패스트브릭 로보틱스가 개발한 '하이드리안X'(Hadrian X) 기종은 벽돌을 싣고 현장으로 이동한 후 레이저 가이드 방식 장치를 이용해 로봇 팔로 벽돌을 쌓는다. 하이드리안 X가 건축한 주택은 적정한 건축 기준을 충족시키고 있다.
또 미국 샌프란시스코에 위치한 건축로봇 스타트업 '캔버스'(Canvas)는 건축물 내부 시공시 건식벽 설치 마감 작업에 투입돼 작업공정을 최적화하는 AI 기반 로봇을 개발해 화제를 모았다. 이 로봇은 라이다(LiDAR)를 이용해 미완성 벽을 검사하고 표면을 평탄하게 하는 작업을 맡고 있으며, 작업 솜씨가 인간의 숙련 근로자에 필적할 정도다.
작업양도 많고 인체에도 해로운 마감 공정에 로봇을 투입해 효율을 높여, 작업 마감일도 기존 7일에서 2일로 단축했다. 캔버스는 지난 4월 시리즈 B 투자라운드에서 2400만 달러의 투자금을 유치했다.
이 밖에 캘리포니아 레드우드시의 스타트업 '독셀'(Doxel)은 작업 현장을 3차원으로 스캔하는 이동식 로봇을 개발했다. 이 로봇은 현장을 스캔해 프로젝트 진행 상황을 파악할 수 있도록 지원한다. 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 4족 로봇 '스팟'(Spot) 역시 현장 점검 목적으로 다양한 현장에서 테스트가 이루어지고 있다.
◆ 일꾼 로봇, 건설현장의 IT화를 이끌다
컨설팅 회사인 맥킨지&컴퍼니에 따르면, 건설 업계는 지난 수십 년 동안 다른 어떤 산업보다 생산성 개선에서 뒤처져 왔다. 건설현장은 매우 복잡하고 수시로 변화한다는 점에서 로봇 배치는 오랫동안 실용적이지 않다고 여겨졌기 때문이다.
하지만 지난 몇 년 동안 레이저 센서·로봇 팔·그리퍼의 저비용화와 내비게이션 및 컴퓨터 비전 오픈소스 소프트웨어의 등장으로 건설 작업의 자동화 및 분석이 가능해졌다.
4차산업의 첨단 기술은 예상보다 빠른 속도로 현장에 도입될 가능성이 있다. IDC는 지난해 발표한 보고서에서 건설용 로봇 수요가 2023년까지 매년 약 25% 성장할 것으로 내다봤다.
업계 전문가들은 자동화를 통해 현장의 안정성을 높이고, 로봇을 통해 한계가 있었던 업무영역을 보완할 수 있다는 점에서 스마트 건설 기술이 건설 업계의 패러다임을 바꿀 것으로 예상한다.
로봇의 인력 대체는 앞으로도 가속화될 전망이다. 이미 반복 업무의 상당수가 육체노동이든 지식노동이든 상관없이 빠르게 자동화되고 있다.
건설 업계 역시 이미 자율주행 차량이 자재와 공구를 운반하고 용접 및 드릴링, 벽돌 쌓기 등의 전문 건설 작업까지 대신하고 있다. 아울러 컴퓨터 비전 및 감지 기술을 통해 현장 주변 자재 및 작업자의 움직임을 추적하는 기술도 주목받고 있다. 작업이 지연되거나 무언가가 잘못된 위치에 놓인 경우, 소프트웨어가 자동으로 이를 감지해 알리는 방식이다.
한편, 건설업계의 로봇 도입은 빠르게 노후화되고 있는 인프라 개선 관점에서도 긍적적 측면이 있다. 로봇에 의한 생산성 향상은 노후화된 위험 시설의 보수도 보다 저렴하고 쉽게 지원하는데 큰 역할을 할 것으로 전망된다.