[이슈메이커=임성희 기자]
“건설 현장에 로봇을!”
더 안전하고 효율적인 건설 현장 만들기
‘2025 건설공사 표준품셈’ 발행
해마다 건설 현장의 인명사고가 끊이지 않는다. 아무리 법과 규제를 강화해도, 사람이 하는 일이라 매번 안타까운 안전사고가 발생한다. 힘든 건설 현장 일을 꺼리기도 하고, 인력도 점점 줄어드는 상황에서 스마트건설장비와 로봇의 활용은 4차산업혁명 시대 가장 좋은 건설 현장 대안으로 주목받는다. 사람이 없는 스마트 팩토리에 이어 사람이 없는 스마트 건설 현장도 실현될 수 있을 것인가? 이 물음에 긍정적인 대답을 하기 위해 현장과 연구실을 오가며 노력하는 연구자가 있어 찾아가 봤다.
건설 현장의 패러다임을 바꾸기 위해 노력하는 신진연구자
국립한국교통대의 김정환 교수를 만나는 순간, 생각보다 젊은 모습에 놀랐다. 건설 관련 연구자에 대한 기자의 편견에 부끄러운 마음이 들었다. 건설 경기가 어려워지고, 인력난과 안전 문제가 계속 거론되고 있는 현재, 젊은 연구자들의 혁신적인 아이디어가 필요함을 김 교수를 만나 다시 한번 절감했다. 김정환 교수는 부임 전 주로 스마트 건설 기술, 특히 굴착기 등 중장비의 원격제어 및 자동화를 중심으로 연구를 수행했고, 박사후연구원으로 University of Michigan에서 인간-기계(로봇) 상호작용(HMI, HRI) 연구에 초점을 맞췄으며, 귀국 후에는 경북대학교 지능형건설자동화연구센터에서 국내 건설 현장에 적용할 수 있는 지능형 건설기계 시스템의 개발 및 실증 연구를 진행했다. “2025년 현재는 아직 건설 현장의 인력이 풍부하지만 2035년, 2045년에도 과연 그럴까요?”라고 의문을 제기한 그는 “미래사회를 대비해 건설 현장도 변화해야 한다”라고 촉구했다. 기술의 폐쇄성, 절대적으로 사람에 의존하는 건설 현장의 특수성과 법적인 규제 때문에 새로운 기술의 도입이 힘든 상황을 소개하며 김 교수는 “숙련공들은 점점 나이가 들고, 젊은 사람들은 기술이 미숙해 어떤 문제가 발생할지 모르는 상황에서 건설 로봇의 도입은 일정한 기술력을 유지할 수 있게 하는 좋은 방법이 될 것입니다”라고 밝혔다. 덧붙여 ““얼마나 사람을 덜 쓰고, 얼마나 더 안전하게 건설할 수 있는가?”가 우리 연구실의 좌우명입니다”라고 강조했다.
완전 자율형 건설장비를 구현해 ‘무인화 현장 시스템’ 구축 목표
부임 후 증강건설연구실(Augmented Construction Laboratory)을 연 김정환 교수는 ‘증강’이 증가하고 강해진다는 뜻이라며 “우리 건설의 생산성이 향상되고 모든 건설 인력과 장비나 시스템의 능력이 강해지길 바라는 제 연구주제와 일치하는 단어라고 생각해 이름 붙였습니다”라고 작명의 깊은 뜻을 설명했다. 연구실은 스마트 건설 기술을 활용하여 건설 현장의 자동화와 생산성 향상을 도모하며 특히 굴착기와 불도저와 같은 중장비의 원격제어 시스템 및 자율주행 시스템 개발에 집중하고 있고, 최근에는 국가건설기준제정에 힘을 쏟고 있다. 얼마 전 그는 굴착 작업의 생산성을 획기적으로 향상할 수 있는 ‘머신 가이던스(Machine Guidance, MG)’ 기술의 효과를 심도 있게 분석한 논문을 국제저널에 발표해 주목받았다. “스마트 건설이 이슈화되면서 ‘머신 가이던스(MG)’ 기술이 도입되었지만, 정작 그 효과성에 대한 정량적 분석은 국내에 많지 않았습니다. 한국건설기술연구원 공사비원가관리센터의 “스마트 건설 공사비 산정 기준 연구 용역”과제를 수행하던 차에 다양한 조건에서 시험 시공을 시행할 수 있는 기회가 있었고, 24년도에 한국도로공사와 협력하여 실제 공사 현장에서의 데이터를 수집하고, 전통적인 공법과 비교하여 MG 기술의 생산성, 정밀도, 인력소요 감소 효과 등을 분석할 수 있었습니다” 그는 한국건설기술연구원 용역을 수행해 최근 ‘2025 건설공사 표준품셈’을 발행하며 주목받았다.
김 교수는 연구실을 통해 단기적으로는 스마트 건설장비의 개발과 정밀 제어, 작업 경로 최적화 알고리즘 개발에 집중할 계획이라고 밝히며 “장기적으로는 완전 자율형 건설장비를 구현하기 위한 기반 기술들을 통합하여, 사람이 직접 현장에 들어가지 않아도 되는 무인화 현장 시스템 구축을 목표로 하고 있습니다. 더 나아가, 개발된 기술이 국내뿐 아니라 개발도상국 건설 현장에도 적용되어 사회적 가치를 창출할 수 있기를 기대합니다”라고 덧붙였다.
“일당백, 인력 저감형 기술 개발할 것”
인터뷰를 통해, 새로운 기술 도입을 위해 법률의 완화가 필요함을 강조한 김정환 교수는 “한국건설자동화로보틱스학회 기획이사로 활동하며, 스마트 건설 관련 학술행사 기획과 산학연 연계 프로그램 개발에 참여하고 있습니다. 또한, 국토교통부와 한국도로공사의 스마트 건설 기술위원회 등 외부 위원으로도 활동하며 현장 기술과 정책의 연결고리를 만드는 데 힘쓰고 있습니다”라고 연구자로서 긍정적인 사회작용을 위해 최대한 활동하고 있음을 소개했다. 그는 건설산업 특성상 대학원 진학률이 떨어짐을 안타까워하며 그래도 학생들이 VR, AR, 원격제어, 자율주행 등 흥미를 느낄만한 첨단기술 연구주제를 정해 연구를 진행한다고 밝히며 열심히 참여해주는 학부 연구생들에게 감사의 마음을 전했다. “기술이 아무리 뛰어나더라도 현장에서 안전하고 유용하게 쓰이지 않으면 무의미하기에 학생들에게 실용성과 현장 감각을 갖춘 공학자가 되라고 강조합니다” 인터뷰를 끝마치며 그는 “‘현장 중심, 사람 중심’이라는 키워드를 연구 철학으로 삼고 있습니다. 이론보다 현실, 기술보다 사람, 현재보다 미래를 우선으로 생각하는 편입니다. 비록 저는 건설 자동화, 로보틱스를 연구하고 있지만 건설에서 사람 없이 일할 수 있는 건 극히 일부에 불과하다는 사실도 잘 알고 있습니다. 그래서 결국 우리 건설산업은 “일당백” 즉, 인력 저감형 기술을 개발해야 한다고 생각합니다”라며 “앞으로는 다중 건설장비 간 협업이 가능한 통합 제어 시스템, 그리고 시공 전후 공정을 아우르는 디지털 트윈 기반 자동화 시스템에 도전하고자 합니다. 이를 통해 단일 장비의 자동화를 넘어 현장 전체의 운영 최적화를 이루고자 합니다”라고 연구포부를 밝혔다.
신진연구자로서 건설 분야 연구가 어렵고 힘들다는 말을 여러 번 반복한 그지만, 이 어려운 현실을 타파할 수 있는 것 또한, 신진연구자의 열정임을 그는 잘 알고 있었다. 끊임없이 노력해 건설 분야에서 자신의 연구 정체성을 세우고, 건설 현장이 새로움을 잘 받아들일 수 있는 환경이 될 수 있도록 노력하겠다며 미소를 보이는 김정환 교수를 응원한다.
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