KOSEN 한인과학기술자네트워크

건설현장 인력의 노령화와 임금상승은 건설업계의 경쟁력을 약화시키고 있는 실정이며, 3D(Dangerous, Difficult and Dirty)업종 기피에 따른 인력난과 기능공의 부족현상은 앞으로 미래사회에 더욱 심각해질 것으로 예상되고 있다. 미래에 건설 현장 인력의 노령화를 해결하면서, 작업생산성의 향상과 비용 절감의 효과까지 기대가 가능한 해법이 있을까. 그 해법 중의 하나로 토목 및 건축 분야 안에서 건설 로보틱스라는 학문이 새롭게 주목받고 있다. 건설 로보틱스는 건설 분야에서 사용되는 장비, 도구, 공법 등에 있어서 RT기술을 사용하여 자동 또는 반자동으로 이들을 운영하고 제어하는 분야를 일컬으며, IT기술을 이용하는 건설 자동화(Construction Automation)라는 범주에 속한다.

Automation in Construction

Int. Association for Automation and Robotics in Construction

이는 건설 산업을 첨단 고부가가치산업으로 전환시키고 근로자의 안전 문제 및 작업환경을 개선하고 건설 생산성 향상 시키는 방안으로 그 관심이 높아지고 있다. 환경오염지역이나 극한 기후지역, 광산, 심해, 협소 공간, 지하 등 극한 공간에서의 시공, 유지, 보수 작업을 위한 무인 원격 자동화 건설 장비와 무인 로봇 굴삭기, 고층건물 건축에 있어서 on-site factory 개념을 도입하는 고층 건물 시공 자동화, 건설 작업자의 근력을 증강시켜주는 착용형 외골격 로봇(Wearable Exoskeleton Robot), 로보틱 크레인과 콘크리트 분사 노즐을 연속적으로 제어하여 하루 만에 실물 크기의 집을 지을 수 있는 적층형 건설 (Concrete 3D Printing) 등이 그 대표적인 예이다.

Concrete 3D Printing

Mobile Concrete 3D Printing Equipment

Exoskeleton Robot in Construction Field

로봇 개발을 위해서는 로봇 요소 기술과 시스템 인테그레이션 기술이 기본적으로 중요하지만 건설 로봇을 개발하는 데에 있어서는 건설현장의 니즈(Needs)를 정확히 파악하고 건설 프로세스에 맞춰 적용하는 일이 더욱 중요하다. 이러한 시대적, 기술적 요구에 부응하여 연세대학교 토목공학과에서는 로보틱스 기술과 같은 첨단 기술을 융합하여 건설업의 경쟁력을 향상시키고 미래 건설 분야를 이끌어갈 수 있는 리더를 양성할 목적으로 2008년부터 로보틱스 분야의 교육을 시작하였다. 로봇에 대한 지식을 바탕으로 다양한 건설 자동화 시스템에 대한 이해를 하고, 나아가 토목 및 건설 분야에 대한 새로운 아이디어 발굴할 수 있는 프로젝트 리더를 양성하는 것이 필요하다.

오늘날 로봇의 적용 분야는 기존의 제조업용에서 개인 서비스용 그리고 불특정 다수를 위한 전문 서비스용 로봇으로 계속 확산되어 나가고 있고, 특히 인접학문과 융합되는 분야에서 킬러 애플리케이션 및 블루오션을 찾기 위한 노력들이 부단히 이루어지고 있다. 건설 로봇은 의료, 방재, 국방, 농수산, 공공 안내 로봇 등과 함께 전문 서비스용 로봇으로 분류되고 있다. 제조업용 로봇에 있어서 생산성 향상에 기여하면서 로봇을 확산시켰던 주역이 3D 분야였던 용접 분야이듯이, 새롭게 주목받고 있는 전문 서비스용 로봇 분야에서 로봇을 확산 시킬 수 있는 분야는 인력난과 기능공 부족현상으로 고통 받고 있는 건설 분야의 건설 로보틱스 분야일 것이라고 예상되고 있다. 또한 로봇이 미래사회에 터미네이터(terminator)와 같이 인간을 위협하는 존재가 아니라, 국민의 편의와 생존을 위하고 다수의 인간다운 삶을 보장할 수 있는 사회기반시설을 구축하는 데에 사용된다면 그 얼마나 의미 있는 일이고, 말 그대로 건설적인 일인가? 힘들고, 어렵고, 위험한 작업환경에서 인간의 노동력을 대신해 주는, 그리고 ?의 질 향상을 위해 사회 인프라를 구축하고 유지하는 데 기여하는 건설 로봇은 미래사회가 가까워질수록 그 매력과 가능성을 기대할 수밖에 없다.

- 연세대학교 토목환경공학과 건설로봇 및 자동화 연구실 김정훈 교수 -