일본산업뉴스요약

건설 현장을 3D화로 원격 관리
가시마는 LiDAR, 오바야시구미는 자동 계측을 사용

건설 현장의 3D 모델을 높은 빈도로 작성해 공사의 진척 관리를 원격화하거나 관리의 정밀도를 높이는 움직임이 잇따르고 있다. 가시마(鹿島)는 현장에 상설된 복수의 카메라와 고성능 센서 LiDAR를 사용해 실시간으로 3D 모델을 업데이트할 수 있는 시스템을 개발. 오바야시구미(大林組)는 현장에 상설된 자동충전포트시스템을 갖춘 드론을 주 1회 빈도로 띄워 3D 모델을 작성해 공사 진척 상황을 가시화하는 구조를 확립했다.

-- 가시마는 히타치 자회사와 공동개발 --
가시마는 히타치제작소(日立製作所)의 자회사인 히타치산업제어솔루션즈(도쿄)와 공동으로 현장의 3D 모델을 실시간으로 업데이트 및 확인할 수 있는 시스템 ‘실시간 3D 스캔’을 개발. 국토교통성 간토(関東)지방정비국이 발주한 도쿄도 하치오지(八王子)시의 ‘R2 국도20호 하치오지남BP관 제2터널 공사’에 도입하여 현장에서 떨어져 있는 사무실에서 공사의 진척 상황을 파악해 시공 관리 업무를 효율화할 수 있다는 것을 확인했다고 9월 9일에 발표했다.

이 시스템에서는 현장을 관찰할 수 있는 복수의 위치에 카메라와 LiDAR를 세트로 설치해 동시에 촬영하여 화상과 점군 데이터를 수집. 해석용 클라우드에 데이터를 전송하고, 클라우드 상에서 화상과 점군 데이터를 대응시켜 색으로 표시된 3D 모델을 작성한다. 현장에서 열람하는데 전용 단말기는 필요 없으며, 3D 모델을 통해 크기와 중장비 작업의 범위 등을 확인할 수 있다.

기존에도 현장에 정점 카메라를 설치해 연속 촬영하거나, 드론으로 현장의 전경을 촬영하는 경우는 있었지만, 가시마에 따르면, 정점 카메라나 드론으로 촬영한 사진으로는 거리 측정이 어렵다. 또한, 드론을 사용해 3D 모델을 만들 경우, 비행 조건에 따라 점군 데이터 등을 생성하는데 시간이 걸린다.

-- 오바야시구미는 드론의 '레벨3 비행'으로 원격 자동측량 --
한편, 오바야시구미는 드론을 활용한 성과를 어필하고 있다. 오바야시구미와 드론 개발업체 리베라웨어(Liberaware), KDDI 산하의 KDDI스마트드론(도쿄) 등 3사는 동일본고속도로(NEXCO동일본)가 발주한 군마(群馬)현 안나카(安中)시의 ‘조신에츠(上信越)자동차도(낙석 대책)키타노마키(北野牧)공사’ 현장에 자동 충전 포트 시스템을 갖춘 드론을 1년간 배치해 무인 지대에서의 목시외(目視外)비행(레벨 3)으로 매주 원격자동측량을 지속적으로 실시했다고 8월 29일에 발표했다.

3사는 드론 촬영에서 촬영 데이터의 클라우드 전송, 3D모델 작성, 공사의 진척 상황 가시화까지를 자동화하는 구조를 확립했다. 현장에 사람이 가지 않고도 관리가 가능하다.

구체적으로는, 오바야시구미가 KDDI스마트드론이 제공하는 드론 포트를 활용한 원격 운항 서비스를 도입해 자동충전포트시스템을 갖춘 드론을 현장에 배치. KDDI스마트드론이 도내 사무실에서 드론을 원격으로 조종해 현장 전체의 측량과 파노라마 사진 촬영을 실시하고 그 데이터를 클라우드로 전송한다. 전송된 데이터를 바탕으로 리베라웨어가 3D 모델을 만들어 공사의 진척 상황을 가시화한다.

-- 국토교통성의 i-Construction2.0에서 디지털트윈은 중기 목표로 설정 --
현실세계의 상황을 3D 모델 등을 통해 가상 공간상에 재현하는 기술을 ‘디지털트윈(Digital Twin)’이라고 부른다. 가시마와 오바야시구미와 같은 대형 건설회사 외에도 준대기업인 안도하자마(安藤ハザマ)가 공사의 진척 상황을 관리하는 데이터 플랫폼을 대규모 조성 공사에 도입했다고 올 4월에 발표했다. 플랫폼은 드론 판매 업체인WorldLink&Company(교토시)와 공동 개발했다.

공사 현장에 마련된 이착륙 기지에서 드론이 자동으로 날아올라 공사 현장을 촬영한 뒤 화상을 자동 처리 시스템에 전송하면 반나절 정도 만에 점군 데이터가 생성되는 작업이 매일 반복된다. 점군 데이터를 원격으로 확인해 시공 관리를 지원할 수 있다.

국토교통성은 2024년 4월, 건설 현장의 원격화·자동화를 실현해 생산성을 높이는 지침 ‘i-Construction 2.0’을 채택하고 있다. 이 지침에서는 현장 데이터를 공유하는 기반 정비를 5년 이내의 단기 목표로, 디지털트윈을 이용한 시공 계획을 10년 정도의 중기 목표로 설정하고 있다. 앞으로 가시마와 오바야시구미, 안도하자마와 같이 디지털트윈 기술을 연마해 현장 관리의 원격화에 나서는 건설 회사가 늘어날 것으로 보인다.

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