일본산업뉴스요약

빌딩은 로봇이 짓는다
디지털기술로 숙련자의 기술 실현

공장과 같이 공사 현장에서도 로봇이 주역으로 등장하고 있다. 건설업에서 디지털기술을 사용한 작업 혁신이 확산되기 시작하였다. 노동력 부족에 직면하고 있는 건설업계가 미국 실리콘밸리의 기술까지 채용하면서 자동화를 추진한다. 숙련자의 기술이 지탱하고 있는 건설 작업은 로봇으로 대체하기 어렵다고 하였지만 ‘Construction Tech’가 현장의 풍경을 바꾸고 있다.

가지마건설이 나고야시에서 건설 중인 지상 13층 오피스건물의 12층. 작은 상자 모양의 로봇이 철골에 장착되어 있는 레일을 따라 움직인다. 멈췄다고 생각했는데 갑자기 불꽃이 튀었다. 바닥을 지탱하는 대들보와 기둥을 용접하고 있는 것이다. 옆에 서 있는 작업자는 차광마스크를 쓰고 용접 상황을 바라보기만 할 뿐이다. 몇 분 새 기둥과 대들보의 이음매가 굳어졌다.

위보기 용접은 용제가 흐르지 않도록 해야 하기 때문에 3~5년의 용접 경험이 필요하다고 한다. 긴 시간의 작업을 요하기 때문에 작업자의 부담이 크다.

-- 주 2일 휴무를 실현 --
가지마는 교량업체인 요코가와브리지(지바현)와 용제를 떨어뜨리지 않고 고정밀도로 제어하는 기술을 개발하였다. 빌딩 내 585곳의 모든 작업 장소를 10대의 로봇이 담당한다. 이토(伊藤) 작업자는 “사람보다 싸게 작업할 수 있는 작업 로봇이 비로소 완성되었다”. 노동력 절감 효과로 위보기 용접의 총 경비는 20% 정도 줄일 수 있다고 한다.

가지마는 2018년 11월에 ‘스마트생산비전’을 발표하였다. 목표는 기계가 중심이 된 현장의 ‘공장화’다. 용접, 내화재 분무, 콘크리트 마무리 등을 로봇으로 대체한다. 드론에 의한 순찰이나 비콘(발신기)에 의한 가동 관리 등과 조합하여 원격 관리하는 시스템을 순차적으로 도입한다.

국내의 건설 현장은 주 1일 휴무가 보통이지만 가지마는 나고야의 모델 현장에서 18개 항목에 로봇 도입을 채용하여 주 2일 휴무를 실현하고 있다. 가지마의 오시미(押味) 사장은 “담당자 부족 문제를 해소하기 위해 주 2일 휴무에 도전한다. 건설업의 업무 방식이 바뀌고 있다는 사실을 전하고 싶다”라고 말한다.

건설 현장 노동이 힘들다는 인상으로 인해 젊은 층은 건설업 취직을 기피하고 있다. 현장 작업에 임하는 기능 노동자는 17년에 331만명으로, 한창 많을 때인 1997년보다 27% 감소하였다. 2010년까지는 국내의 건설 투자가 40%나 감소하면서 노동력에는 여유가 있었다. 그러나 그 후의 투자 회복으로 노동력이 건설 수요를 따라잡지 못하는 상황을 맞이하게 되었다.

17년에는 노동자의 34%를 55세 이상이 차지, 30세 미만은 11%다. 앞으로 100만명 규모가 퇴직하면 노동자는 200만명대로 떨어질 우려가 있다. “노동력 확보를 이유로 재편이 발생할지도 모른다”(다이세이건설의 사쿠라이(櫻井) 부사장)라는 목소리도 나온다. 후생노동성에 따르면, 17년도의 건설업의 실제 노동 시간은 연 2,054시간으로 제조업을 4.7% 웃돈다. 자동화 등을 통해 노동시간을 줄이지 못하면 젊은 층을 끌어들이기 어렵다.

건설업에서는 1980년대에도 로봇을 도입하려는 움직임이 있었지만 사람의 기능에 미치지 못하면서 붐이 사라졌다. 소프트웨어 기술의 진화와 노동력 부족이 겹치면서 제2의 로봇 붐이 일고 있다.

시미즈건설도 자동화 모델 현장을 만들고 있다. 오사카시에서 진행 중인 호텔 건설 현장에서 용접과 자재 운반, 보드 장착에서 로봇이 움직인다. 현장 작업자가 태블릿으로 지시하면 무선통신을 통해 자동으로 그 장소까지 가서 작업을 한다. “드디어 진짜 작업 로봇이 완성될 것 같다. 사람을 도울 수 있는 친구가 될 것이다”.

-- 노동력 저감 효과 70% 이상 --
16년 초부터 약 20억엔을 들여 이들 로봇을 개발하였다. 30층 건물, 바닥면적 약 3천㎡의 빌딩에서는 각 작업에서 70% 이상의 노동력 감소 효과가 있다고 한다. 이노우에(井上) 사장은 “인간이 하고 있던 작업의 70~80%를 로봇이 담당하는 세계를 목표하고 있다”라고 말한다.

로봇의 실용화는 ‘BIM(Building Information Modeling)’이라는 업무시스템의 보급도 크다. 배치나 내장을 다루는 ‘설계도’부터 전기나 공조 등의 시공에 필요한 ‘시공도’까지의 3단계의 도면을 색이나 재료 등의 사양과 함께 3차원으로 관리한다. 국토교통성이 14년에 조달 시의 지침 등을 만든 것을 계기로 일본에서 확산되기 시작하였다.

다이세이건설은 18년 10월, BIM의 업무를 집중 관리하는 전문 조직을 발족. 19년 4월에 100명 규모로 한다. BIM의 데이터가 있으면 어느 부분에 어떤 시공을 하면 좋을지를 로봇이 자율 판단할 수 있다. 이케다(池田) 임원은 “BIM은 현장에서 로봇이나 인공지능(AI)을 활용하는 토대가 될 것이다”라고 지적한다.

대형건설업체는 설계부터 시공, 기술 개발의 모든 공정을 자사에서 담당하는 것이 일반적이다. 그러나 현재는 그런 시스템을 고집할 수는 없는 상황이다.

오바야시구미는 18년 7월, 미국 스탠퍼드대학의 비영리 연구기관 스탠퍼드연구소(SRI International)와의 제휴를 발표하였다. 복합현실(MR)을 사용하여 BIM과 접속한 태블릿의 3차원 이미지와 대조하여 설계도대로 철근이 조립되어 있는지 알 수 있는 시스템을 개발한다. 검사 시간을 최대로 줄일 수 있다고 한다.

17년에 미국 실리콘밸리에 사무소를 오픈하고 공동 개발을 추진해 왔다. 가지마, 시미즈건설, 다케나카공무점도 현지에 사무소를 두고 있지만 오바야시구미는 구체적인 시책에서 앞서고 있다.

실리콘밸리에 본거지를 두고 있는 테슬라의 일론 머스크 씨는 저비용 채굴회사인 Boring Company를 설립. 로스앤젤레스 시내에 지하 교통용 시험 터널을 개통시켰다. 오바야시구미 오픈 이노베이션 추진 프로젝트팀의 호리에(堀江) 부장은 “미국 우버 테크놀로지와 같이 산업 구조를 무너뜨리는 움직임이 건설업에서도 나올 가능성이 있다”라고 말한다.

일본의 건설 기술을 건설회사의 연구소에서 묵묵히 연구를 추진해 온 이과계열의 엘리트가 성과를 올려 왔다. 그러나 업계 외부의 기술이나 발상을 적극적으로 채용하지 않으면 노동력 부족의 위기를 극복하는 것은 어렵다. 그것은 내수 시장을 목표로 소극적이 되기 쉬운 경영의 발상 전환을 요구하는 것이기도 하다.

 -- 끝 --