진화하는 건설 현장, 더 안전하게 더 스마트하게

AI와 함께 변화하고 있는 건설현장

건설현장은 안전사고 위험과 인력부족 그리고 공사 일정을 지키기 위해 작업의 효율을 높이는것이 과제였습니다. AI의 발달과 함께 4차산업 시대가 도래하면서 다양한 산업분야에서 디지털 전환이 이루어지고 있는 가운데, 건설현장 역시 자동화와 무인화를 통해 스마트 건설 현장을 만들어 가고 있습니다.

스마트 건설 현장을 위해 도입된 핵심 기술들은 바로 머신가이던스(MG)와 머신컨트롤(MC)입니다. 

머신 가이던스는 건설장비에 센서를 부착하여 건설장비의 위치와 방향을 측정하는 기술입니다. 이렇게 측정한 데이터를 실시간으로 장비 조종사에게 전달합니다.

머신 컨트롤은 머신 가이던스를 바탕으로 건설장비를 제어하여 운영합니다. 머신 컨트롤은 완전 자동으로도 할 수 있고 반자동으로도 가능하며, 원거리에서도 조종이 가능합니다.

스마트 건설 현장의 핵심, 머신 가이던스와 머신 컨트롤

굴착기를 예를 들어볼까요? 굴착기는 지면을 뚫고 다지는 등 다양한 일을 합니다. 어디에 작업 할 것인지, 얼마나 뚫거나 지면을 다질때 경사는 어느정도로 할 것인지 등 다양한 정보를 필요로 하게 됩니다.

머신가이던스와 머신컨트롤을 이용해 굴착기를 조종하려면 어떻게 해야할까요?

[머신가이던스 (MG)]

1. 3D 도면 정보를 클라우드에 업로드 합니다.
2. 굴착기는 이 도면정보와 굴착기의 GPS등을 동기화 하고, 굴착기가 작업해야할 정보가 입력됩니다.
3. 굴착기가 작업해야 할 위치나 깊이, 경사도 등은 도면 정보를 바탕으로 판단되며 실시간으로 그 차이와 진행도를 측정하여 조정사에게 전달됩니다.

머신 가이던스를 바탕으로 건설기계에 작업정보가 입력되면, 이 정보를 바탕으로 조종사는 작업을 시작합니다.

[머신컨트롤 (MC)]

1. 굴착기의 작업은 실시간으로 기록 및 측정되며 머신컨트롤에 의해 자동제어 되고 있는 굴착기는 데이터에 따른 정확한 깊이, 위치, 경사를 만듭니다.
2. 작업자는 예상하지 못한 상황이나 기계의 전반적인 움직임을 모니터링 합니다.
3. 작업이 완료되고 나면 실제 도면과 작업 결과의 차이를 확인해줍니다.

완벽한 자동화 및 무인화를 위한 자동도킹시스템(ADS)

건설기계는 필요에 따라 어태치먼트를 교체해서 사용해야 합니다. 머신 가이던스와 머신컨트롤을 통한 자동화 및 무인화 된 건설기계 역시 예외는 아닙니다. 어태치먼트 교체를 위해서는 3~4명정도의 인원이 필요하기 때문에 이런 번거로움을 피하고 시간을 절약하기 위해 건설현장에선 종종 한 두가지의 어태치먼트로 다양한 작업을 하게 되는 경우가 있습니다. 결국 장비의 무리한 사용과 수명단축으로 이어져 추가비용이 발생하게 됩니다.

이때 기계와 어태치먼트의 전기라인을 자동으로 연결하는 장치인 자동 도킹 시스템을 추가하면 다양한 어태치먼트를 작업환경 및 사용목적에 따라 빠르게 교체하여 사용할 수 있습니다.

기존 교체작업은 운전기사가 굴착기를 운전하고, 외부에서 보조자가 수동으로 장착하여 교체하게 됩니다. 자동 도킹 시스템 적용된 오토링크를 사용하면 굴착기는 운전자의 제어에 따라 어태치먼트에에 자동으로 도킹되므로 조수가 필요하지 않고 10~15분 걸리던 작업시간이 10초로 단축됩니다.

뿐만 아니라 어태치먼트를 적재적소에 교체하여 사용하기 때문에 작업효율이 높아져 작업시간이 빨라지고 작업의 정확도도 높아지며, 어태치먼트의 사용수명도 늘어나 비용절감 효과도 기대 할 수 있습니다.