[Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 2. 건설분야

3. [Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 1 제조분야
4. [Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 2. 건설분야
5. [Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 3. 부동산 분야

제조 분야에 이어서 가장 관심이 가는 분야가 바로 건설분야입니다.

건설도 제조와 비슷하게 대규모 공사 등이 많고 관리해야 하는 사항도 많습니다.
그러다보니 인력에 의존적인 부분이 크고 직접 현장을 찾아가서 확인해야 하는 사항도 많아서 아직 건설분야에서의 디지털 전환은 크지 않은 상황입니다.

건설 분야의 Digital Twin은 그래서 적용이 시작되면 파급효과가 크게 됩니다.
건설의 각 영역들의 경우 이미 IoT를 사용하여 안전관리를 진행하고 있으므로 전체적인 디지털 전환을 지속하면서 IoT를 통한 데이터를 지속적으로 수집하여 단순한 측정, 관리를 넘어서 예측이 가능한 영역까지 확대될 수 있습니다.

특히 AI(인공지능)이 적용될 경우 기존의 건설문제점을 해소할 수 있게 될 것으로 보여집니다.

그렇다면 건설분야에서 어떤 부분이 Digital Twin으로 활용가능할까!!!

1. 측량관리
건설에서 측량은 중요합니다. 이런 측량은 여전히 사람에 의존적인 상황입니다. 그런데 측량정보가 Digital로 전환될 경우 불필요한 측량자체를 할 필요도 없고 측량정보를 기반으로 시뮬레이션을 통해서 검증이 가능하게 됩니다.

또한 건설시공 중의 모든 정보를 디지털화하여 실제 설계와 건설되는 실물의 차이와 그에 따른 문제점을 사전에 파악이 가능하게 됩니다. 층량정보는 기본적인 실측에 대한 부분도 있지만 건축물의 시공중에도 계속 측량정보를 디지털화하여 실제 설계와의 차이 그리고 시공중에 발생하는 오차로 인한 문제점을 Digital Twin을 통해 이후 건설에 따른 추가적인 문제점이 어떻게 발생할 수 있는지 파악이 가능하게 됩니다.

이를 통해서 가장 합리적인 해결방안을 찾게 되어 물리적 시공전으로 인해 발생되는 문제로 인한 공기지연, 비용증가 최악의 경우 재시공 등의 이슈를 사전에 해소할 수 있게 됩니다.

2. 시공관리
이제 설계가 완료되고 실제 시공에 들어가게 되면 온전히 사람에 의직하는게 현재의 건설분야이다.  막상 시공이 들어가고 진행이 되면 문제가 발생해도 되돌릴 수 없는 것 또한 건설분야입니다. 그래서 설계단계부터 수집된 정보를 바탕으로 건설 중 발생되는 모든 것들을 데이터화하여 Digital Twin을 동일하게 성장시키게 됩니다.

설계에 따른 규격, 콘크리트 타설양, 철근 등의 정보들이 정확하게 반영이 되었는지 확인하게 되고 배선관리, 배관관리 등의 정보들이 관리가 되어서 실제 시공상의 오류를 사전에 파악할 수 있게 되고 그것에 따른 설계변경은 Digital Twin을 통해서 다양한 방법을 사전 적용하여 변경에 따른 문제를 최소화 할 수 있게 됩니다.

시공중에 관리되는 Digital Twin은 지속적으로 데이터를 통해서 동일한 물리적 시공물과 같이 관리되어서 완공되는 시점까지 같이 성장하게 됩니다. 이를 통해서 각 단계별 진행사항을 관리하는 수준에서 실시간 관리가 가능한 구조로 전환됩니다.
이를 위해서는 IoT와 드론 등의 장비를 이용하여 진행중에 발생하는 모든 정보를 디지털로 전환하여서 Digital Twin이 시공중인 건축물과 같이 성장할 수 있도록 합니다.

3. 안전관리
이미 건설분야에 안전관리에 IoT가 접목되어 있는 상황입니다. 각 작업자들의 핼멧에 IoT 기기를 적용하고 건설지역에 개별 네트워크를 구축하여 원격으로 작업자들의 현황이 관리될 수 있는 환경이 조성되어 있습니다.(관련내용 : 링크클릭)

사실 헬멧은 단순한 위치정보나 관제를 위한 카메라가 부착된 것이 현재까지의 상황이지만 건축중인 상황의 모든 정보를 Digital Twin를 통해서 작업자들의 이동경로 상의 문제점, 낙화물 예측, 이동경로 상의 불필요한 장애물 사전 감지 등을 통해서 작업자에게 이동상의 문제를 사전에 알릴 수 있도록 하게 됩니다.

이를 위해 Digital Twin은 IoT와 드론 등을 통해서 실시간 작업환경을 데이터화하고 그것을 디지털로 전환하여 각 작업자들의 이동경로와 기존의 Digital Twin속의 이동경로를 예측하여 작업자에게 발생할 수 있는 위험요소들을 사전에 예방할 수 있게 됩니다.

또한 데이터를 통해서 불필요한 야적 및 예상과 벗어난 장애물들에 대해서 사전 인지를 통해서 관리자에게 해당 문제를 알리고 야적상태 점검, 장애물 제거 등을 통한 안전관리 수준을 높일 수 있게 됩니다.

4. 감리
이제까지 감리는 사람들에 의존했다면 이제는 Digital Twin을 통해 축적되는 데이터들과 설계당시의 데이터를 실시간 검증을 통해서 단계별 감리 자체가 불필요하게 만들 수 있습니다.

각 건설 중에 진행되는 모든 사항은 데이터로 관리되고 그것이 다시 Digital Twin으로 적용되어서 실제 시공되는 건축물과 동일하게 관리됩니다. 콘크리트 두께, 철근간격 등의 정보들이 감리 시 특정부분을 관리하는 것의 한계를 벗어나서 모든 시공중인 구역에 적용되고 각 구역별 진행현황이 설계와 동일하게 진행되는지 확인하고 누락이 발생하면 바로 관리자에게 통보하게 됩니다.

관리 수준의 향상을 통해서 설계시 원하는 건축물에 가장 근접한 수준으로 시공이 가능하게 되고 신고된 기준에 따라서 정확하게 시공되는지 원격으로 확인이 가능하게 됩니다. 시공 중 골조완료시 측정, 타설 시 측정 등 단계별 데이터 수집을 통해서 보다 정확한 시공중인 건축물의 현황파악이 가능하고 단계별 취합된 정보를 바탕으로 건축물의 진행관리가 가능하게 됩니다.

5. 건축물 관리
Digital Twin은 건축시공 이후 완공까지 꾸준하게 관리되어서 이후 건물관리에서 중요하게 사용됩니다. 시공과정에 축적된 정보들(골조, 배선, 배관, 인테리어 등)이 단계적으로 관리되어서 기존의 건물관리의 수준을 세부적 사항까지 확인할 수 있게 됩니다.

지금 언급되는 스마트 빌딩 또한 이런 Digital Twin을 기반으로 구성됩니다. 각 단계별 디지털 정보가 취합되어서 빌딩관리의 각 구성요소를 세부적으로 확인이 가능하고 화재나 재난상황이 발생하였을때 가장 효율적인 해결방법을 Digital Twin을 통해서 사전에 파악할 수 있게 됩니다.

특히 인공지능이 적용된 Digital Twin의 경우 건축물의 실시간 관리가 가능하게 되어 건축물에 손상이 가해지는 문제를 사전에 예방하고 발생된 문제는 빠른시간에 해결할 수 있도록 합니다.

사실 제조분야에서 많은 활용이 되고 있지만 건축분야 또한 사람의 의존성이 높은 만큼 Digital Twin을 통한 건축물 관리는 그 분야가 크고 광범위 할 것으로 보여집니다. 특히나 건축도 다양한 재료가 투입되는 구조이고 복잡도도 높아서 관리에 따라서 그 영향도도 달라질 것으로 보입니다.

특히 건축하자의 경우 Digital Twin 환경에서는 불가능하게 되고 시공상의 문제도 어느 단계의 문제인지도 파악이 가능하게 됩니다. 또한 사용자들은 진행되는 건축사항을 Digital Twin을 통해서 파악이 가능하여 자신이 구매하는 건축물의 안전성과 정확성에 대해서 확인이 가능하게 되어 사용자들의 만족도도 증가할 것으로 예상됩니다.

3. [Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 1 제조분야
4. [Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 2. 건설분야
5. [Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 3. 부동산 분야