건축/환경에너지

닛케이 컨스트럭션_2604호 (p12-17)

약 50km 떨어진 산간 현장의 건설기계를 원격 제어
원격 굴착과 자율 운반을 ‘일상적으로’ 활용

규슈 산지 중앙부에 위치한 미야자키현 시이바촌에서 현내 건설회사들이 토사 원격 굴착과 자율 운송, AI 감시 등 최첨단 기술을 도입해 ‘일상적으로’ 활용하고 있다. 깊은 산속 현장에서도 통신이 끊기거나 지연 없이 시공을 진행한다.

미야자키공항에서 차로 약 3시간. 산림 면적이 94%를 차지하는 미야자키현 시이바촌에서도 가장 깊은 산속에 위치한 후도노 아마쓰쓰미 지역에는 백호(굴착기)의 원격 조작과 크롤러 덤프의 자율 운반을 ‘일상적으로’ 활용하고 있는 건설 현장이 있다. 미야자키현이 발주하고, 아사히건설(미야자키현 휴가시)이 시공하는 복구 치산사업 현장이다.

2020년 7월 집중호우를 비롯해 최근의 기록적인 폭우로 인해 산복 사면이 불안정해지면서 계류로 토사가 지속적으로 유입되고 있다. 이에 치산댐을 구축해 경사면의 안정화를 도모하고 있다. 무인 건설기계가 작업하는 장소는 상류에서 흘러내린 토사가 퇴적되어 형성된 지형이다. 원래 하천 바닥은 약 10m 아래에 있다고 한다.

무인 백호는 직선 거리로 50km 이상 떨어진 아사히건설 본사에서 원격 조작하고 있다. 크롤러 덤프의 자율 운반을 시작하는 스위치도 본사에서 눌러서 작동한다. 현장에서 고민했던 것은 무인화를 실현하기 위한 안정적인 통신 환경 구축이다. 시이바촌의 깊은 산간 지역이라 건설기계의 위치 정보를 얻는 것이 과제였다.

초기에는 2주파수 방식의 GNSS(위성항법시스템)로 GPS와 GLONASS를 이용해 건설기계의 위치 정보를 수집하고 있었다. 하지만 산간 지역에서는 나무와 산이 장애물이 되어 평지에 비해 상공의 위성을 포착하기 어려웠고, 통신 장애가 발생해 작업 중 안정적인 위치 정보를 얻기가 쉽지 않았다.

현장대리인으로 맡고 있는 아사히건설 인프라DX추진실의 하라다(原田) 실장은 “시간대에 따라 통신이 끊기거나 지연이 발생해 하루에 약 3시간 정도밖에 건설기계를 조작할 수 없었다”라고 당시를 회상했다.

이에 건설기계 임대 등을 전개하는 쇼지(후쿠오카현)와 협력해 중국의 베이더우위성항법시스템(BDS)을 추가하여 GNSS의 위성 수를 증강했다. 또한 GNSS의 전파를 2주파 방식에서 3주파 방식으로 전환했다. 그 결과 산간 지역에서도 언제든지 상공의 위성을 포착할 수 있게 되었다. 통신 환경이 안정된 것은 원격 조작 시스템을 도입한 지 약 3주가 지난 뒤였다.

-- 오퍼레이터를 배려한 다각도의 영상 전송 --
원격 조작의 제어 신호 등을 지연 없이 전송하는 것도 과제였다. 이를 해결하기 위해 광회선을 계약해 휴가시와 현장 작업소 간 통신 속도를 최대 1Gbps로 향상시켰다. 그 결과 지연 시간을 약 0.001초로 줄일 수 있었다. 일반적으로 조작이 어려워지기 시작하는 시점은 약 0.02초 이상의 지연인 만큼, 사실상 작업에 영향을 주지 않는 수준이다.

영상은 건설기계에 따라 통신 속도를 조절하고 있다. 백호는 5Mbps, 크롤러 덤프는 2Mbps다. 쇼지 ICT추진부의 히라카와(平川) 부장은 “오퍼레이터가 영상을 보고 건설기계를 원격 조작할 수 있으며, 동작에 지장이 없는 통신 속도로 설정했다"고 설명했다.

토사를 적재할 때 오퍼레이터가 버킷의 위치를 직관적으로 파악할 수 있도록 카메라 배치에도 신경을 썼다. 카메라를 장착한 차량을 약간 떨어진 위치에 대기시키는 등 여러 시점의 영상을 전송하고 있다.

-- AI 감지로 사람의 안전을 확보 --
이 현장은 인력 구역과 무인 구역으로 나뉘어 있어 사람과 건설기계가 충돌할 위험이 있기 때문에 이에 대한 대책에도 주력하고 있다. 넓은 현장에서는 사람의 눈으로 감시하는 데 한계가 있었다.

그래서 현장 내 위험 구역에 사람이 출입하는지를 AI를 활용한 공간 내 인체 감지 시스템으로 작업 중 상시 감시하고 있다. 이 시스템은 아사히건설과 Arkit(삿포로시)가 공동으로 개발했다. 통신에는 미국 스페이스X의 위성통신 서비스 ‘Starlink’를 이용하고 있다.

360도를 촬영할 수 있는 단안 카메라 1대로 촬영한 이미지에서 여러 대의 건설기계를 인식할 수 있다. 또한 디지털 줌과 자동 추적 기능을 통해 특정 건설기계를 개별적으로 추적하고, 사람이 건설기계에 접근하면 경고를 하는 범위도 건설기계의 이동에 맞춰 추종한다.

-- 새로운 인재를 끌어들일 가능성 --
휴가시에 위치한 아사히건설 본사에서 건설기계 원격 조작 등을 담당하는 사람은 같은 회사의 우마코시(馬越) 씨다. 익숙한 손놀림으로 컨트롤러를 조작하지만, 실제 현장에서 건설기계를 조작한 경험은 없다고 한다.

우마코시 씨는 지금까지 원격 조작과 관련해 지역 방송국 등에서 인터뷰를 받았다. 방송을 본 건설업계 외부의 친구들로부터 "한번 해보고 싶다" "흥미가 있다"는 반응이 이어졌다고 한다.

우마코시 씨는 “건설기계 운전 경험이 없어도 조작할 수 있다는 점이 매력적이다”라고 말했다. 원격 조작은 건설업의 '3K(힘들고, 더럽고, 위험한)' 이미지를 불식시키고, 새로운 인재를 건설업계로 끌어들일 가능성을 안고 있다.

아사히건설은 직원들이 생활을 중시하면서도 업무에 전념할 수 있는 근무 환경을 만들기 위해 10년 이상 전부터 노력해 왔다. 원격 조작이나 자율 운반 등 시이바촌 현장에서 추진하는 DX(디지털 전환)는 그 일환이다.

하라다 실장은 “우리 회사가 개발한 다양한 기술이 업계에 확산되어 건설업이 매력적인 근무 환경으로 발전하기를 기대한다”라고 말했다.

 -- 끝 --
 

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닛케이 컨스트럭션_2604호 목차

특집
・i-Construction, 다음 10년을 향해

・10년의 궤적
i-Construction으로 생산성 목표 달성, 남은 과제는 중소 건설사의 주체적 참여

・ICT 시공의 저변 확대
외주(아웃소싱)를 ICT 시공 참여의 발판으로, 지원하는 기업과 서비스가 급증

・내제화(인소싱)로 가는 길
20인 규모 회사도 ICT 시공 내제화, 전문팀 및 전속 담당자가 중요

・다음 10년을 향해
공사 전체의 최적화가 브레이크스루의 열쇠, ‘공정 관리’에서 ‘기술 관리’의 시대로

퍼스트 뉴스
・긴장재가 느슨해져 교각이 부러졌나, PC 강선이 U턴하는 이례적인 구조

특집
・건설 컨설턴트 결산 랭킹 2026
건설 컨설턴트의 2대 지출

・2대 지출: 인건비
상위 18개 사 평균 연봉은 762만 엔 -- 건설 컨설턴트, 임금 인상 90% 이상

・2대 지출: 외주비
외주비 증가가 60%, 자체 조사에서 판명 -- 다음 분기 ‘증가 전망’이 30% 상회

・매출
건설 컨설턴트 부문의 수익 증가 70%, 해외 사업은 고전했으나 국내 호조가 성을 견인

・분야별 랭킹
시공 계획 등 4개 분야에서 선두 교체, 건설 컨설턴트 부문의 분야별 매출

・2025년 결산 조사
건설 컨설턴트 기업 랭킹, 2025년 1월기 ~ 12월기 결산

뉴스
・뉴스 시사 · 프로젝트
오사카에서 강철 케이싱이 13m 돌출

・도호쿠 얼라이언스가 전문공사업 협동조합 설립

・직할공사 적산에서 일반관리비를 인상

・고노이케구미, 혹서기 대책으로 현장 주 4일 근무제 도입

・오바야시구미 JV가 히로시마 고속도로 공사에 100억 엔 추가 청구

・하수처리장에서 시공 불량, 2년 이상 가동 중단

・뉴스 기술
콘크리트 함침제가 CO₂ 흡수를 촉진

・건설 현장에 로봇암, 자동으로 철근 배근·결속

・가리비 껍데기를 혼합한 포장재로 노면 온도를 저감

시리즈
・줌 업: 2024년도 복구 치산 사업 (미야자키현)
약 50km 떨어진 산간 현장의 건설기계를 원격 제어, 원격 굴착과 자율 운반을 ‘일상적으로’ 활용

・콘크리트 시범 양성 강좌 제12회 열화 메커니즘
콘크리트의 열화 요인을 파악하고, 결함을 적절히 보수해 추가 열화를 방지

・위험한 토지∙지반을 간파하다 제17회
지진 발생 시 발생한 경사면 붕괴, 피해가 한정적이었던 이유는?

・기술사 일직선 2026 제3회 필수 과목 대책
2026년도 테마는 제6차 중점계획이 될까?

・신제품∙신서비스
경사면 어디에나 유연하게 설치 가능한, 소형·경량화 및 초저전력을 실현

・복잡한 WBGT 보정 수치를 계산, 온열질환 위험도를 스마트폰에 표시

・지하에서도 자기 위치 추정이 가능, 복수의 파노라마 카메라 탑재

・AI가 점검부터 조사서 작성까지 지원, 사진과 손상 정보를 연계

・AI가 견적서를 재구성·수정, 과거 견적 및 단가 정보 활용

・타이어를 자동으로 세척, 현장에서 이동·설치가 용이

 -- 끝 --

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