일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2022.1.14

20年 뒤처진 建設업계에 로봇 특수
다케나카공무점이 목표하는 통일 기반

‘제조업과 비교하면 로봇 도입이 20년 뒤처지고 있다’는 건설업계에 특수가 찾아온다. 심각한 인력난을 배경으로 자재 운반, 청소, 경비 등의 분야에서 로봇 개발이 속속 진행되고 있기 때문이다.

이 분야에서 국내 시장을 선도하는 기업 중 하나인 다케나카공무점은 건설 현장에서 작동하는 다양한 로봇을 통일적으로 관리할 수 있는 ‘건설 로봇 플랫폼’을 개발했다. 기업이나 업계의 장벽을 초월한 제휴를 추진, 업계 전체에 침투하는 로봇의 통일 기반 실현을 도모한다.

건설 로봇 플랫폼은 다케나카공무점이 2020년에 개발한, 건설 현장이나 건물 내부 등의 로봇을 일괄 관리하는 시스템이다. 자사에서 개발하는 건설 로봇뿐만 아니라 배송 로봇이나 드론과 같은 건물 내의 모든 로봇을 관리함으로써 업무를 효율화한다. 건설 현장마다 운용 환경이나 용도가 다른 건설 로봇을, 개별적으로 관리하기 어렵다는 과제에 부응했다.

사실 몇 년 전만 해도 국내 건설업계 현장에서 로봇을 도입하는 일은 거의 없었다. 건설 현장마다 환경이 크게 다르기 때문에 매번 LiDAR(레이저 레이더) 등을 통해 복잡한 주변 환경 정보를 학습시켜야 했기 때문이다. 고성능 센싱 기기를 탑재한 로봇을 도입하기 위해서는 건설 로봇의 개발과 투입에 거액의 비용이 필요했고, 그것이 장벽이 되었다.

다케나카공무점 경영기획실의 아사이(浅井) 부부장은 “그랬던 상황이 19년 무렵에 일변했다”라고 말한다. 청소 로봇을 시작으로 경비 로봇과 운반 로봇 등이 건설 현장에서 활약하게 되었다. 센서 등 부품이 저렴해지면서 건설 현장의 복잡한 환경에서도 실용적인 로봇을 개발할 수 있는 수익성 전망이 섰기 때문이다.

또한 일본에서는 24년에 건설 로봇 시장 특수가 있을 것으로 전망된다. 건설업계에서는 24년에 지금까지 적용 제외였던 시간외 근로에 대한 상한 규제가 적용되기 때문이다. 노동력 부족이 더욱 심각해질 수밖에 없는 필연적인 상황이다. 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 로봇 도입이 향후 몇 년 동안 한층 더 증가할 것으로 보인다.

-- 다양한 로봇이 요구되는 현장에 통일 기반 --
다케나카공무점 생산본부 생산기획부의 나이토(内藤) 부부장은 “앞으로 건설 현장에서 로봇 도입이 점차 증가하면서 개별적으로 로봇을 관리하기 어려운 상황이 올 것이다”라고 지적한다. 건설 현장에는 청소용 로봇이나 공사의 기준점을 표시하는 먹매김 로봇 등 제조업 등과 비교해서 다종 다양한 로봇이 필요하기 때문이다. 이러한 상황을 타파하기 위해 다케나카공무점은 로봇을 통일적으로 관리하는 플랫폼을 개발했다.

다케나카공무점 등이 20년에 개발한 건설 로봇 플랫폼은, 다케나카공무점이 개발한 로봇은 물론, 미국 Boston Dynamics의 4족 보행 로봇 ‘Spot’과 같은 타사가 개발한 다양한 로봇을 통일적으로 관리할 수 있는 구조다. 로봇을 제어할 수 있는 API를 활용해 플랫폼 상에서 작동할 수 있도록 했다.

또한 (1)주변 환경을 학습할 필요가 없다 (2) 건물 인도 후의 활용으로도 연결할 수 있다는 2개의 이점을 갖추었다. 우선 첫 번째는 건설 과정에서 컴퓨터 상에 실제와 같은 건설물을 구축하는 BIM(Building Information Modeling)을 유용함으로써, 센서 등을 사용한 건설 현장 환경을 학습할 필요가 없도록 했다.

BIM에는 건물 내의 상세한 모양이나 3D 데이터가 포함되어 있기 때문에, 로봇이 이를 읽기만 하면 건설 현장에서 운용이 가능하다. “지금까지 2일 정도 걸렸던 작업을 반나절로 단축할 수 있다”(아사이 부부장).

두 번째는 건설 현장에서 사용했던 건설 로봇 플랫폼의 기능을 시공 후에 건물을 이용하면서도 사용할 수 있도록 한 점이다. 건물 관리자 등이 이 플랫폼을 이용하여 건물 내의 건설 목적 이외의 로봇도 관리할 수 있다. 예를 들면, 새롭게 도입한 배송 로봇이라도 BIM 데이터를 학습시키면 엘리베이터를 이용해 플로어 이동이 가능하게 된다. 타사에서는 별로 볼 수 없는 다케나카공무점의 독자적인 대응으로, 로봇 플랫폼 활용의 저변을 넓힐 수 있는 한 방법이다.

실제로 지금까지 건설 현장에서 로봇을 이용할 때는 로봇의 플로어 간 이동이 과제였었다. 대부분의 자율이동형 로봇은 엘리베이터를 이용한 자력 이동이 어렵다. 층수 버튼을 누르기 위해서는 암과 고성능 이미지 인식 기술이 필요하기 때문이다.

다케나카공무점의 건설 로봇 플랫폼은 미쓰비시전기의 IoT 플랫폼 ‘빌 푀유(Ville-feuille)’와 제휴했다. 빌 푀유는 빌딩 내 엘리베이터나 공조 등의 설비와 연계해, 외부에서 API를 경유해 제어할 수 있는 구조를 갖고 있다. 이 구조를 활용하여 로봇의 요청에 따라 엘리베이터 호출이나 목표 층을 등록할 수 있도록 했다.

21년 12월에는 이 플랫폼으로 관리한 로봇을 사용해 자재 운반을 위한 복수 층 이동을 실현했다고 한다. “늦어도 시간외 노동이 규제되는 24년에는 모든 작업소에서 플랫폼을 도입할 수 있는 체제를 만들어 생산성을 향상시키고 싶다”(나이토 부부장).

-- 동료 확보가 관건, 국내∙업종을 초월한 연계를 만들 수 있을까? --
건설 현장에 로봇을 도입하는 움직임은 세계에서도 활발하다. 시장조사 업체인 글로벌 인포메이션은, 전세계 건설 로봇의 시장 규모가 27년에 19년의 약 3배에 해당하는 78억 8,000만 달러(약 9,000억 엔)로 확대될 것으로 예측한다. 건설 로봇 시장의 확대와 함께 건설 로봇을 통일적으로 관리하는 플랫폼의 요구도 높아질 것 같다.

다케나카공무점의 플랫폼이 업계에서 널리 사용되기 위해서는 다종 다양한 로봇이 제휴할 수 있는 횡적 제휴가 관건이 될 것이다. 다케나카공무점은 경쟁사뿐 아니라 다른 업종의 로봇 플랫폼도 도입할 태세다. “다케나카공무점만이 아니라 개방적인 형태로 플랫폼을 만들어 갈 계획이다”(나이토 부부장).

다케나카공무점은 19곳의 건설 회사가 로봇 등의 연구 개발을 공동으로 실시하는 ‘건설 RX 컨소시엄’을 바탕으로 개방적인 플랫폼을 발전시킬 계획이다. 컨소시엄은 다케나카공무점과 시미즈건설, 가시마와 같은 국내의 종합 건설기업을 간사회사로 해서 21년 9월에 발족했다. 건설 로봇을 공통화함으로써 로봇의 보급이나 개발 비용 저하를 목표하기 위해서다. “업계 전체에서 보면 로봇 플랫폼은 이제 막 싹을 틔운 단계다. 하지만 컨소시엄에서는 벌써 화제가 되었다”(나이토 부부장).

건설 RX 컨소시엄은 설립 당초에는 건설 기업만 참가하는 컨소시엄이었지만 21년 1월 시점에서는 대형 통신회사인 소프트뱅크나 히타치조선도 참가한다. 24년까지 건설 로봇의 개발을 가속하기 위해서는 다른 분야와의 제휴를 추진해 로봇 업체 등을 더 많이 포함시켜야 한다.

실제로 해외에서는 이미 업계나 국가의 장벽을 뛰어넘은 건설 로봇 컨소시엄이 생기고 있다. 스웨덴을 본거지로 하는 다국적 건설기업 Skanska 등은 건설 로봇을 공동 개발하는 영국 컨소시엄 ‘COSCR(The Collaborative On-Site Construction Robot) 프로젝트’를 설립했다. Skanska가 중심이 되어 스위스를 본거지로 하는 다국적 로봇 업체 ABB그룹 등 6사가 참가. 21년 9월에는 자율형 시공 로봇을 개발했다. 미국 AWS(Amazon Web Services)도 21년 11월 로봇관리서비스 ‘AWS IoT Robo Runner’를 발표했다.

-- 건물 내외를 심리스하게 이동하는 배송 로봇 기반에도 --
다케나카공무점은 건설 로봇 플랫폼에 대해서 다양한 플레이어의 참가를 재촉하기 위해 용도 확대를 고려한다. 이 플랫폼을 배송 로봇이나 안내 로봇 관리를 위한 기반으로도 활용하는 방향성이다. “구체적으로는 3D 도시 모델과 제휴함으로써 배송 로봇이나 안내 로봇이 거리에서 건물 내부까지 이동하는 경로를 확보할 수 있다”(나이토 부부장).

이미 정비가 진행되는 3D 도시 모델로서는 국토교통성이 주도하는 ‘Project PLATEAU’ 등이 있다. 도쿄 23구 등 56곳의 지역을 3D 공간 상에 재현하고, 도시의 디지털 트윈으로서 홍수 대책과 같은 방재 등에 유용하게 활용하고 있는 구조다. 건설 로봇 플랫폼이 갖는 건물 내부 정보와 3D 도시 모델이 갖는 건물 외부 정보를 제휴함으로써 건물 내외에서 심리스하게 로봇을 제어할 수 있게 된다.

자율이동형 배송 로봇은 지금까지 건물 외부와 건물 내부의 연속적인 이동이 어려웠다. 건물 내부를 이동하기 위해서는 지도 정보의 학습이나 설비 연계 플랫폼의 활용이 필요했기 때문이다. 양자가 갖고 있는 지도 정보를 조합할 수 있다면 배송 로봇의 이상적인 모습을 바꾸는 돌파구가 될지도 모른다.

다케나카공무점은 앞으로 건설 로봇 플랫폼의 대응 로봇도 확충할 생각이다. 보수 관리용 드론이나 자율주행시스템 탑재 전동 퍼스널 모빌리티 등도 검토하고 있다. “고령자나 장애가 있는 사람이라도 건설 현장에서 일할 수 있는 원격 아바타 로봇에도 착수하고 싶다. 어디까지나 사람을 대신하는 것이 아니라 사람을 지원하는 로봇이나 플랫폼을 만들어나갈 계획이다”(아사이 부부장).

지금은 로봇 플랫폼의 본격적인 경쟁 시대로 돌입하려는 시기다. 이 때 건설업계에만 고집하지 않고 연계의 폭을 얼마나 넓힐 수 있을까? 지금까지 ‘닫힌 세계’였던 건설업계의 상황을 타파할 수 있을지 여부가, 업계 전체에 침투하고 있는 로봇의 통일 기반이 될지 어떨지의 포인트가 될 것으로 보인다.

 -- 끝 --

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