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Nikkei X-TECH_2021.10.27

가시마의 전자동 공사
'건설 로봇'이 작업하기 좋은 환경을
리쓰메이칸대학의 다테야마(建山) 교수 인터뷰

심각한 인력 부족 등을 배경으로, 자율주행 중장비를 포함한 ‘건설 로봇’의 개발·도입이 활발하다. 하지만, 개발에 있어 그 비용의 조달이나 안전 대책 등 해결해야 할 과제도 많다. ICT(정보통신기술) 시공을 오랜 기간 추진해온 리쓰메이칸(立命館)대학의 다테야마 교수에게 건설 로봇과의 원활한 협동 방법에 대해 물었다.

Q. 건설업에서는 제조업에 비해 자동화나 로봇화가 추진되지 않습니다만.

A. 건설업은 제조업에 비해 로봇화가 20~30년 뒤처져 있는 것으로 알려져 있다. 건설공사에 수반되는 토사 등의 자연물은 형상이나 물성이 현장에 따라 다르다. 또한 야외환경이 일정하지 않기 때문에 로봇이 스스로 판단해 현장 내를 이동해야 한다. 공장과 같은 라인 작업이 어려운 것이 사실이다.

기술개발에 예산을 투입하기 어렵다는 점도 건설업의 특징이라고 할 수 있다. 개발한 기술을 판매하는 것이 아니기 때문에, 실제 공사 현장 내에서 그 예산을 사용해 개발해야 한다.

연구개발비를 총 매출액으로 나눈 수치를 업종별로 보면 건설업은 0.4% 밖에 되지 않는다. 제조업의 4.1%에 비해 현저히 낮은 수준이다(수치는 2014년도, 총무성의 과학기술 연구 조사에 근거).

예산이 한정되어 있기 때문에 고도의 기술에 도전하기보다는 실용성이나 비용 대비 효과를 중시하는 경향이 있다. 하수관 조사 등 인프라의 유지관리에 사용하는 로봇이나 재해 복구 시 원격 조종이 가능한 중장비가 개발의 중심이었다.

Q. 최근 자율주행 중장비와 로봇 등 이른바 '건설 로봇'이 주목받고 있습니다.

A. 인력 부족으로 인해 건설 로봇의 필요성이 재인식되어왔다. 2000년대에 측위 위성 기술이 보급되었고, 2010년대 후반부터 인공지능(AI) 도입이 활성화된 영향도 크다. 이로 인해 취급하는 대상이나 환경, 조건에 따라 기계가 자율적으로 판단해 작업할 수 있게 되었다. 일반 공사에서 건설 로봇이 사용될 날이 올지도 모른다.

건설업계에서는 1980년대에도 로봇개발이 활발했다. 70년대에서 80년대에 걸쳐 메카트로닉스와 유압 제어 기술이 고도화된 것이 한 요인이었다. 여기에 경제성장에 따른 공사량 증가로 인력난이 심각해져 당시에는 일당 3만엔에도 사람을 구할 수 없었다고 한다.

하지만, 버블 경제의 붕괴와 함께 로봇개발 붐은 빠르게 증발. 앞서 언급한 것과 같은 재해 대응 기술 등에 한해서만 개발이 추진되어 왔다.

Q. 건설 로봇을 당연하게 사용하기 위해 업계는 향후 어떤 대응을 해야 할까요?

A. 건설 로봇을 도입하는 장벽으로 개발비 조달과 안전 측면의 법 규제를 생각할 수 있다. 로봇개발에는 많은 비용이 필요하다. 업계 내에서 공유할 수 있는 기반기술을 기업들이 공동으로 개발하는 것도 하나의 방법일 것이다. 로봇을 도입한 만큼 인건비를 줄이고 전체 공사 비용을 줄이는 것도 필수적이다.

안전 대책에 관해서는 만일 로봇이 폭주해 사고가 발생하는 경우 등을 상정해야 한다. 가이드라인 책정이 요구된다.

-- ICT도, 로봇도 도구일 뿐 --
Q. 건설 로봇과 잘 협동해 일할 수 있는 방법은?

A. 아무것이나 로봇화하면 되는 것은 아니다. 국토교통성의 ’i-Construction’ 추진에 따라 ICT 도입 자체가 목적이 되어 생산성 향상 등 본래 목적에서 벗어나 있는 사례를 종종 볼 수 있다.

예를 들어, 드론으로 다경간(多徑間) 교량의 바닥 판 밑면을 촬영하고 점검하기 위해 위성 측위 시스템 등을 사용해 바닥 판을 경간별로 구별해 인식하는 기술을 도입했다고 하자. 하지만 바닥판에 직접 번호를 적어두기만 하면 이런 기술 없이도 문제를 해결할 수 있다.

ICT도, 로봇도 도구일 뿐이다. 공사의 효율화라는 본래의 목적을 달성하기 위해 꼭 필요한 기술을 선택할 필요가 있다.

Q. 건설 로봇의 도입으로 현장이 ‘공장화’된다면, 공장의 매니지먼트 방식을 응용할 수 있는 장면도 증가할 것 같습니다.

A. 도요타의 ‘카이젠(改善)’을 체계화한 ‘린(Lean) 매니지먼트’라고 하는 생산 방식이 있다. 작업을 세 가지로 나누어 불필요한 작업을 빼는 방식이다.

건설공사의 경우, 도로 등을 만드는 ‘부가가치 작업’, 공사 중의 측량이나 사진 촬영, 검사 등의 ‘부수 작업’, 입회 검사의 이동 시간이나 대기 시간 등의 ‘낭비’로 분류한 다음, 각각의 성인화(省人化) 및 효율화를 검토할 수 있다.

중장비의 자동화는 부가가치 작업의 효율화에 들어간다. 비용은 들지만 효과는 크다.  i-Construction에서는 주로 부수 작업의 효율화를 추진해왔다. 불필요한 이동 시간을 줄이는 원격임장(遠隔臨場) 기술도 중요하다.

하지만 자동화된 중장비를 사용하게 되면, 작업 전후의 부수 작업도 재검토해야 할 필요가 있다. 로봇이 작업하기 쉬운 환경 조성, 또는 로봇의 가동 조건에 따라 현장을 바꾸는 등의 시점도 중요하게 될 것이다.

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