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1. 서론
건설분야는 계획, 설계, 시공의 업무 협업 이해관계자가 변화의 공유와 연결 부분 합의를 도출하면서 건축물의 완성도를 높이고 공사 기간과 예산을 관리하는 부분에 개선을 거듭하며 그에 맞는 도구로 Autodesk사의 소프트웨어 사용을 선택하여 왔다. BIM 구현을 위해서는 소프트웨어 뿐만 아니라 3D스캔, 드론등 빌딩 모델링의 데이터 수집을 위한 하드웨어와의 결합으로 건축물의 실현이 정밀하고 시공성을 향상시킨다. Autodesk는 약 20년 전에 처음 소개된 BIM(빌딩 정보 모델링)은 지금까지 건축가, 엔지니어, 시공업체, 발주자들에게 건물과 인프라를 보다 효율적으로 계획, 설계, 시공 및 관리할 수 있는 통찰력과 도구를 제공해 왔다. 현업에 종사하는 엔지니어, 시공자들은 건설 프로젝트 관리를 위한 BIM으로 Autodesk에서 제공하는 Revit, Civil 3D, InfraWorks, Navisworks, Insight BIM 소프트웨어는 사용이 점차 늘고 있다. 공정별로 공유와 협업을 위해 프로그램 사용자들의 교육과 기술자들을 배양하는데 투자에도 아낌이 없다. 세계의 스마트 건설 기술 적용 사례를 통하여 BIM 도구 사용의 효율성을 확인해보고자 한다.
2. 스마트 건설기술의 발전
2.1. 건설산업의 과제와 스마트 기술 필요성
건설분야는 계획, 설계, 시공의 업무 협업 이해관계자가 변화의 공유와 연결 부분 합의를 도출하면서 건축물의 완성도를 높이고 공사 기간과 예산을 관리하는 부분에 개선을 거듭하고 있다. 건설현장의 노동집약, 현장의존적인 생산체계, 공급자 위주의 산업구조는 건설산업 분야를 후퇴산업으로 전락할 요소들이다. 국내의 건설은 이런 이유로 생산성이 낮아지고 인력의 고령화 및 숙련된 인력의 감소는 디지털화 및 자동화의 필요성이 증대되고 있다. 따라서 노동집약적인 분야를 BIM의 기술 활용으로 지식·첨단산업으로 패러다임을 전환해야 한다.
2.2. BIM 기술의 등장과 발전
1956년 미국 다트머스 대회에서 처음 사용하게 되었으며, 초기에 진행된 인공지능 연구는 인간처럼 문제를 풀 수 있는 탐색과 추론 위주로 연구되었다. 이후 1980년대부터 인공지능 연구가 활발히 진행되어 검색을 통하여 수많은 데이터를 수집할 수 있게 되었고, 이를 통해 스스로 학습하고 진화하게 되었다. 실제 사례로 알파고가 있는데, 알파고는 16만 건이 넘는 프로기사를 상대로 매일 3만 번의 실전을 통해 스스로 성장했다.
인공지능 산업으로는 헬스 케어를 도와주는 웨어러블 스마트기기와 자동주행시스템이 도입된 자율(무인)주행차, 로봇, 드론, 스마트 도로, 스마트 시티 등이 있다. 건설 산업에서는 일본 건설 중장비 업체 고마스사가 인공지능을 도입한 스마트 컨스트럭션 기술을 추진하였고, 드론을 공중에 띄워 부지를 촬영하는 등 드론을 이용한 새로운 건설기술을 개발하였다. 스마트컨스트럭션 효과로는 준공의 시작과 시작되는 과정 중 실시간 대응 문제와 완공된 이후 데이터관리, 효율성과 안정성을 보장하고 있다.
또한, 사물인터넷이 장착된 스마트 홈 시스템이 개발되어 거주자들의 편리하고 편안한 주거생활을 위하여 아파트 설계에 첨단 IT 시스템을 도입하고 있다. 예를 들어 각종 전원과 난방을 원격으로 조절하고, 실시간으로 에너지 사용량을 체크하는 등 에너지 절감에 도움을 주고 있다. 이는 경제적인 관점에서 효율적이고 안정적이라고 할 수 있다. 스마트 홈 시스템에는 생활밀착형 기술인 홈네트워크 시스템, 스마트주방TV, 무인택배시스템 등과 경제성증강 기술인 주차정보 시스템, 에너지관리 시스템 등이 있다.
인공지능을 활용한 스마트 도로로는 2035년까지 도시부 도로 완전 자율주행 인프라를 구축하고자 하며, 인공지능기반 교통관리를 수행하는 인공지능도로를 실현하고 풍력, 압전, 태양열 등과 같은 신재생 에너지를 활용하여 에너지를 생산하는 도로 구축 및 무선 충전차를 개발하고자 한다. 또한, 지하도로, 연결도로, 고층빌딩 등 도시 공간을 입체적으로 활용하도록 하며 복합 환승 등 광역 융합형 교통망을 구축하고자 한다.
인공지능을 활용한 스마트시티의 대표적인 사례로는 싱가폴이 있다. 싱가폴은 자동차 운전을 줄이고, 통근자들이 대중교통을 많이 이용하도록 유도하였으며, 도시 두뇌를 발전시켜 기술 인프라를 이용 및 오염을 통제하고, 인간의 행동 또한 변화시키려는 시도를 하고 있다. 이에 교통신호등, 가로등, 센서, 카메라를 포함한 스마트사물 1억개 설치 계획을 추진 중에 있다....
