안전사고 제로 화에 도전하는 미래의 건설현장
건설업계에서 4차 산업혁명과 관련해 가장 발 빠른 움직임을 보이고 있는 곳이 있다. 대우 건설은 정보통신기술 및 사물인터넷 IoT 기술을 이용한 스마트 컨스트럭션 도입으로 보다 안전하고 개선된 공사현장을 만들어 가고 있다.
건설업 재해, 4차 산업혁명에서 돌파구를 찾다.
2016년 건설업의 재해자 수는 2만 6570명으로 도, 소매업, 음식, 숙박업 등 다수의 업종을 포함하는 기타의 사업(2만 9692명)에 이어 두 번째로 높다. 단일 업종으로는 건설업의 재해가 가장 많은 셈이다. 사망자 수도 554명으로 이 가운데 업무상 사고재해 사망자는 499명으로 전 산업 사망자(969명)의 51.5%를 자치해 절반을 넘는다.
그동안 건설업 안전 활동을 유도하는 다양한 노력을 통해 건설재해를 감소해왔으나 지난 2015년부터 다시 증가세로 반전되고 있는 상황이다. 재해 율을 낮추는 게 쉽지 않은 이유는 안전보건 취약계층인 고령근로자와 외국인근로자의 현장 투입이 증가하고 건설구조물이 점차 대형화, 고층화, 공정 기계화 등으로 인해 건설장비 활용도가 높아지고 있기 때문이다.
그래서 올해 정부는 50대 건설사에 대해 사망사고 감축 목표를 20%로 설정해 건설업체의 예방 노력을 위한 나섰다. 사고 다발 건설현장 기획 감독, 본사 특별감독, 중소건설현장 순회점검, 추락재해 집중 기획 감독 등으로 사고 재발을 최소화하는 한편, 그로자의 안전수준을 높이기 위해 고령자 및 외국인 근로자 맞춤 안전교육 자료를 개발하여 보급한다. 더불어 원청과 하청 작업, 분리 발주 공정 등 건설업 현장의 특성에 맞춰 안전관리에 만전을 기할 수 있는 법률 개정 등의 제도 개선도 추진한다.
이러한 가운데, 4차 산업혁명의 도래는 건설현장의 안전사고 예방 대책에 새로운 길을 제시하고 있다. 사물인터넷과 인공지능이 결합한 스마트 컨스트럭션 시스템이 공정의 효율을 높여 현장 근로자의 안전을 지키는 데 기여할 수 있기 때문이다.
대우건설, 스마트 컨스트럭션 기술로 안전 시공 선도
지난 해 10월 대우건설은 경기도 남양주 위례 우남 역 푸르지오 건설현장에서 정보통신기술을 적용한 대우 스마트 컨스트럭션 시스템을 구축하며 혁신적인 안전관리의 가능성을 보여주었다. 대우건설이 국내 이동통신사와 손잡고 개발한 DSC 기술은 국내 최초로 건설과 사물인터넷, 정보통신기술이 융합된 시개념 스마트 현장관리 솔루션이다.
Case 1, 이름 000, 작업장 603동 지하 1층 B1-1구역, 긴급 구조요청, 안전관리자의 태블릿 PC에 사이렌이 울리면서 구조요청 안전관리자의 태블릿 PC에 사이렌이 울리면서 구조요청 신호가 들어온다. 한 작업자가 쓰러진 뒤 자신의 가슴에 달린 안전태그를 눌러 구조신호를 보낸 것이다. 안전 관리자는 무전기로 즉각 현장에 구조요원을 보내 사태를 수습했다.
Case 2, 안전관리자의 태블릿 PC에 산소 농도가 급속히 감소하고 있다는 경고 메시지와 함께 대피 안내가 뜬다. 용접 과정에서 유독가스인 아르곤 가스가 과대 유출된 상황이다. 작업자보다도 먼저 경보를 맡은 안전 관리자가 바로 작업자를 대피시켜 사고를 막는다.
대우건설의 DSC 기술은 위치 측정 서비스를 기반으로 실시간 현장 관리를 통해 공정의 효율을 높이고 시공 중 일어나는 안전사고에 선제적으로 대응하기 위해 개발된 프로그램이다.
예를 들면 현장 작업자가 태그 기능이 있는 단말기나 스마트기기를 착용한 상태에서 건설현장 곳곳에 설치된 각종 사물인터넷 기기에서 발생되는 관련 정보를 작업자, 관리자, 현장사무소, 본사에 실시간으로 제공한다. 작업자는 현장 어느 곳에 있더라도 자신이 위치한 곳의 도면과 필요 자재, 장비 리스트 등을 쉽게 열람할 수 있다. 또한 현장의 모든 작업자의 위치와 장비의 위치를 실시간으로 파악하여 공사 진행 과정에서 인력 및 장비, 자재를 적재적소에 배치할 수 있게 된다. 이를 통해 현장 공정관리의 효율성이 대폭 높아지게 된다.
대형 건설 현장일수록 이러한 스마트 현장관리 시스템이 잘 구축되면 공사기간 단축 등비용 절감도 기대할 수 있다. 현장에서 한자리에 모여 인원점검에만도 30분이 걸리는데 공사의 시작과 마무리에 드는 1시간씩만 절감해도 전체 공사기간의 6% 가량을 단축하는 효과를 얻을 수 있다는 것이 대우건설관계자의 설명이다.
안전 관리에서도 유용하다. 위험지역으로 작업자가 이동할 경우 시스템이 자동으로 위험경보를 발령하고 안전 관리자에게 상황을 전달해 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다. 사고가 발생했을 경우에도 인력에 대한 신속한 위치 확인을 통해 즉각적인 대응이 가능해진다. 자신의 위치를 알릴 수 있는 기능은 터널 공사나 대형 건축물 공사 등에서는 필수적이다. 화재, 폭발, 지진 등으로 구조물 일부가 붕괴했을 때, 인명구조는 물론 재해 상황을 파악하고 대처할 수 있는 폭이 넓어진다.
다자간 양방향 송수신이 가능한 멀티 송수신기 또한 재해율 절감에 도움이 되는 DSC 기술이다. 기존 공사현장에서 사용하던 무전기는 단방향 송수신 방식이어서, 작업자간의 의사소통이 느려지면서 안전사고가 발생하는 일이 있었다. 대우건설이 개발한 멀티 송수신기는 양방향 통신뿐 아니라 음성 믹싱 및 잡음제거 기술을 적용해 작업자들끼리 동시 통화가 가능하고 블루투스 기능으로 양손을 자유롭게 사용할 수 있어 더욱 안전한 작업 환경을 제공한다.
기존 현장에 비치되어 있던 기술도서 및 표준 등의 정보를 스마트폰 등 모바일 기기를 이용해 언제 어디서나 열람할 수 있는 시스템 멤스(MEMth : Mechnical & Electrical Mobile Technology for Housing)는 안전작업 정보의 활용도를 높인다. 대우건설은 현재 이 기술을 주택사업본부의 기계전기 기술도서에 시범 운영하고 향후 다른 공종 및 현장으로 확대 보급할 계획이다.
대우건설의 스마트 컨스트럭션 개념도
안전 | 위치태그 기반 건설현장 인부 안전관리 건설인부 위치 측정, 위험지역 접근 통제 인명피해 예방 및 최소화 |
품질 | 스마트폰 기반 건설현장 품질관리 수기업무 보고서를 스마트폰으로 대체 시공업무 생산성 개선, 공기지연 방지 |
환경 | 진동기반 구조물 안전관리 (무선통신 센서, 애플리케이션 프로세스) |
보건 | 가스센서 기반 보건 환경관리 (일산화탄소 및 산소 센서, 무선통신) |
드론 등 기술 고도화로 진화하는 건설현장,
새로운 작업환경에 맞는 안전문화 구축해야
대우건설의 DSC 기술은 현재 1단계인 안전 관리 차원에서 이제 막 도입됐다. 향후 드론 등 기술 고도화를 통해 2단계 품질 및 설계 분야, 3단계 유지 및 운영 분야까지 적용할 수 있도록 기술의 단계를 높여나갈 예정이다.
대우건설은 현재 자체 개발한 드론을 활용한 설계 및 시공관리 기법을 제주 건설현장에서 시험 중이다. 기존의 인력 측량과 드론을 활용한 측량 작업을 병행하면서 정밀도를 단계적으로 보완하고 있다. 5년 내에 건설현장 측량을 드론으로 대체한 다는 계획이다.
드론은 앞으로 건설 산업 현장에서 단순히 공정 사진을 촬영하는 것을 넘어 여러 방면에서 유용하게 활용될 것이다. 스마트 컨스트럭션의 개념을 제시한 일본의 건설 중장비업체 고마쓰는 지난해부터 드론을 주인공으로 스마트한 건설현장의 미래를 선보이고 있다. 영상에서는 기술자가 드론을 통해 지형을 분석하고 장비를 운용한다. 드론이 찍은 영상은 자동으로 3차원(3D) 데이터로 전환돼 클라우드 서버에 저장되고 측정된 공사부지 면적과 굴착해야 할 지점 등이 계산된다. 이 데이터를 굴삭기, 불도저 등 중장비에 전송한다. 설계가 변경되면 수정된 계획을 장비에 업데이트하기만 하면 되다. 드론이 또 하나의 작업자가 된 셈이다.
미국 드론 개발사인 3D 로보틱스는 건설현장에 특화된 드론개발에 주력하고 있다. 드론전문가가 아니더라도 근로자가 쉽게 조정할 수 있도록 태블릿 화면에 보이는 일정 건설현장 구역을 손가락으로 지정해주는 것만으로 모든 운항이 이뤄질 수 있도록 설계한 것이 특징이다.
대우건설은 드론에 이어 현장의 무인화까지 예상한다. 이라크 알포항 방파제 현장에서는 GPS를 단 자동 포크 레인을 실험하면서 무인자동화 기계, 시공로봇 기술까지 도전하고 있다. 대우건설 관계자는 스마트 건설은 전근대적인 공사현장을 획기적으로 변화시킬 첨단기법이라며 안전사고가 줄어드는 것은 물론 불필요한 공정을 줄일 수 있어 공사비가 절감될 것이라고 밝혔다.
건설 분야 전문가들은 건설업에 4차 산업혁명의 기술들이 광범위하게 활용될 시기를 앞으로 5년 후인 2022년 전후로 내다봤다. 변화한 일터를 체감하기까지는 조금 멀어 보이지만 급변하는 시대에는 4차 산업혁명의 정착 속도를 예측할 수 없다. 다만 안전보건 측면에서는 첨단기술의 적용이 근로자에 미칠 영향에 대해 다방면에서 연구하고 대비해야 한다. 예로 안전사고 예방을 위한 위치 감지 시스템이 자칫 노동자를 실시간 감시하는 시스템으로 변질될 경우 인권 침해 문제가 생길 수 있기 때문이다.
기술만으로 안전을 지킬 수 없다. 이미 안전 규정이 존재함에도 이를 지키지 않거나 필요성을 간과하는 낮은 수준의 안전의식이 해결되지 않으면 건설업의 높은 재해 율은 제자리걸음이 될 것이다. 새로운 방식으로 일하는 건설현장에서도 안전을 최우선하는 교육과 안전관리에 대한 책임은 더욱 더 강화되어야 한다.