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『스마트 건설 글로벌 동향과 사례 분석』은 〈포스트 코로나 시대의 스마트 건설 환경〉, 〈코로나19에 대응하기 위한 건설업의 ICT 활용〉, 〈스마트 건설 국내외 정책동향〉, 〈건설산업의 안전과 미래를 책임질 스마트 건설〉, 〈건설산업의 디지털트랜스포메이션 시장환경〉, 〈스마트 건설 분야의 활용이 확대되는 드론 동향〉 등을 수록하고 있는 책이다.

건설현장 안전과 생산성 향상을 위한, 스마트 건설 글로벌 동향과 사례 분석

건설산업은 디지털 트랜스포메이션 시대의 경계에 직면해 있다. 4차 산업혁명의 등장으로 건설산업에서 큰 변화가 일어나고 있으며 이것은 디지털 산업의 발전 방향으로 건설산업을 변화시킬 것이다. 그 중에서도 특히 ‘스마트 건설’이 주목받고 있다. 건설업에서는 야외작업이나 현장 간의 빈번한 이동, 날씨 등 외부환경에 의한 근무상황의 변화가 필연적으로 빈번히 일어날 수 있다. 그 때문에 타업종에서 실행되는 시스템에 의한 업무 표준화나 자동화ㆍ로봇화가 구현되기 어려운 업계로 여겨져 왔다. 그러나 향후 노동시장의 축소가 진행되고 있는 가운데, ICT 활용에 의해 어떻게 업무개선을 실현할 것인지는 업계 전체의 최대 과제 중 하나라고 할 수 있다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 의해 건설산업 전반에 영향을 미치고 있으며 많은 변화를 불러일으키고 있다. 건설업의 근무방식도 크게 변화하고 있다. 공공공사가 중단되는 일도 잦아졌고 일부 건설사에서는 현장을 폐쇄하기도 하였다. 포스트코로나 시대에 일상화된 사회적 거리두기, 재택근무, 높아진 위생 수준 등의 사회적인 변화와 더불어, 건설산업 전반에 걸쳐 변화는 급속하게 진행하고 있다.

미국 통계청에 따르면, 2020년 4월 동안 건설업계의 97만 5천 개의 일자리가 사라졌으며, 건설업 실업률은 16.6%에 달했다고 한다. 건설회사들의 67%는 적어도 한 개의 프로젝트가 취소되었거나 지연되었으며, 30%는 정부에 의해 프로젝트가 중단되었다고 보고했다.

건설산업이 포스트코로나 시대에도 생존하고 번창하기 위해서는 디지털 기반 사업전략과 모델로의 전환이 필요하다. 코로나19의 여파로 건설산업 디지털화는 거스를 수 없는 주요 변화로 자리매김할 것이며, 정체된 생산성, 낮은 수익성, 높은 수작업 비율을 극복하기 위해서라도 디지털화는 선택이 아닌 필수이다.

세계경제포럼(World Economic Forum)에서는 코로나19 이후 주택 건설시장에서 안전하고 스마트하게 건설이 이루어질 수 있는 핵심 키워드로 ‘스마트 건설’을 제시하고 있다. 코로나19로 인한 글로벌 보건위기는 근로자의 사회적 거리두기에 따른 생산성 하락(30~40%)으로 공기증가를 초래하고 있으며, 엄격한 해외인력 통제로 인력 확보의 어려움이 발생한다. 동시에 미래 감염병 예방을 위한 고품질 주택 수요 증가가 예상된다.

건설산업은 시설이나 자산 개발의 상황 속에서 가치 형성이 실제로 발생하는 산업으로서 이를 통해 다른 모든 산업에 광범위하게 영향을 미치는 산업이다. 건설산업은 경제, 환경 및 문명 전반에 걸쳐 큰 영향을 미친다. 주택, 사무실 운송시설이 모두 건설의 일부이기 때문에 일상을 다양한 방식으로 정의하도록 해야 한다. 건설 프로젝트는 계속해서 복잡해지고 예산 및 일정 가중치는 증가하고 품질 잠재력도 증가한다. 수많은 다른 산업들과 달리 건설산업은 일반적으로 기술 발전이 더디었다. 결과적으로 건설산업의 발전은 불충분했으며 지난 50년간 거의 평탄하게 유지되었다. 건설산업의 인력은 자동화하기 아주 어려운 경험을 바탕으로 특정 기술, 특정 기량, 기술 준비에 크게 의존한다.

맥킨지 글로벌 연구소(MGI)의 조사결과에 따르면, 건설산업의 생산성은 전세계적으로 낮은 추세를 보이는 것으로 나타났다. 최근 지난 20년간(1995~2015년) 글로벌 국내총생산(GDP)의 96%를 차지하는 41개국의 전체 경제생산성은 연평균 2.7%, 제조업은 3.6%의 성장률을 보였으나 건설산업의 성장률은 1%에 그쳤다. 시간이 흐를수록 생산성 격차는 다른 산업과 다르게 급격하게 벌어지고 있는 추세인데, 그 원인 중 하나는 건설산업이 전체 산업 중 디지털화 부분에 있어 꼴지 수준에 머물러 있다는 것에서 찾을 수 있다. 정보통신, 제조 등 디지털화 수준이 높은 산업일수록 생산성 증가율이 높게 나타난다. 즉 디지털화 수준과 산업 생산성은 양의 상관관계가 존재한다는 것을 알 수 있다. 건설산업은 국가 경제에서 큰 비중을 차지하지만 낮은 디지털화로 인한 낮은 생산성 증가율을 보인다. 우리나라의 경우, 다른 업종에 비해 생산성이 낮을 뿐만 아니라, 노동집약적이고 현장의존적인 생산체계와 공급자 위주의 사업구조 등 다양한 이유로서 기술집약적이지 못하다는 것을 보여준다.

스마트 건설에 의해 10년 내 건설 생애주기 비용이 12~20% 절감하는 효과가 있을 것으로 기대되고 있다. 글로벌 컨설팅 기업인 Ernst&Young에서 발행한 보고서에 따르면, IT 및 소프트웨어 회사들은 건설 산업의디지털화에 대한 니즈를 파악하고 건설 프로세스에 적합한 솔루션을 개발ㆍ확장하고 있다. 지난 10년간 BIM(Building Information Modeling)과 같은 기술 혁신의 도입으로 현장 노동의 생산성향상과 프로젝트 관리 감독 강화 등 건설산업의 스마트 건설 수요가 증가하고 있다. 스마트건설기술은 다양한 건설 분야의 성장을 견인하고 있으며, 10년 내에 건설 생애주기 전반에 소요되는 연간비용의 12~20% 절감 효과를 가져다줄 것으로 예측된다.

또한, 건설산업의 디지털 트랜스포메이션은 건설 밸류체인에 있어 양질의 새로운 일자리를 3만개 이상 창출할 것으로 예상되며, 관련 산업에도 긍정적인 파급효과를 미칠 것으로 기대된다. 생산성, 시공품질, 사고율 등 전반적인 부문에서 기존 한계를 혁신적으로 개선시킬 가능성이 있으며, 한국판 뉴딜의 선도적 역할과 지속가능한 산업기반 마련을 위해 디지털 기반 혁신은 필수적으로 요구되고 있다.

이에 IRS글로벌에서는 건설현장의 안전과 생산성 향상을 위해 미래 건설산업이 나아가야 할 방향으로 ‘스마트 건설’을 제시하는 바이다. 건설산업의 디지털 트랜스포메이션, 스마트 건설에 관심이 있는 기관ㆍ업체의 실무담당자들에게 연구개발, 사업전략 수립에 도움이 되기를 바라는 마음에 조사를 기획하였다. 스마트 건설 관련 연구개발 및 사업을 진행하는 관계자들에게 유용한 정보로 활용되어 미력하나마 국내 건설산업의 경쟁력 강화에 기여할 수 있는 자료가 되기를 기대해본다.

Ⅰ. 건설 DX화의 미래 발전방향인 스마트 건설

1. 포스트 코로나 시대의 스마트 건설 환경
1-1. 한국의 뉴딜정책과 코로나19에 대한 대응
1) 개요
2) 코로나19에 의한 건설산업의 영향
(1) 국내 건설산업의 개황
(2) 국내 사업에 미치는 영향
(3) 해외사업에 대한 영향
(4) 스마트시티를 활용한 역학조사
3) 한국판 뉴딜 정책
(1) 뉴딜 정책의 개요
(2) 국토교통부 소관 내용
(3) 그린 뉴딜
4) 포스트 코로나에 대한 논의
(1) 대응방식
(2) 세계를 선도하는 20대 기술 개발
5) 제언
1-2. 코로나19에 대응하기 위한 건설업의 ICT 활용
1) 개요
2) 건설업계의 디지털화
3) 건설업에서의 시스템화
(1) 건설업의 기간 시스템
(2) 주변 시스템
4) 건설에서의 ICT 기술 활용 동향
(1) 무선통신기술(5G)에 대한 기대
(2) 인공지능(AI) 기술에 대한 기대
(3) IoT(센서)에 대한 기대
1-3. 스마트 건설 국내외 정책동향
1) 국내의 스마트 건설 관련 정책동향
(1) 스마트 건설 활성화 관련 정책
(2) 스마트 건설기술 로드맵
(3) 스마트 건설 전문가 육성 방안
2) 해외 주요국의 스마트 건설 관련 정책동향
(1) 영국
(2) 일본
(3) 싱가포르
(4) 미국
(5) 각국의 BIM 관련 동향

2. 스마트 건설 시장 환경 및 주요 동향
2-1. 건설산업의 안전과 미래를 책임질 스마트 건설
1) 스마트화가 요구되는 국내 건설시장
(1) 국내 건설시장 동향
(2) 건설산업 노동환경과 노동생산성
2) 스마트 건설과 주요 건설동향
(1) 스마트 건설의 개념
(2) 스마트 건설에 의한 건설시장 전망
2-2. 건설산업의 디지털트랜스포메이션 시장환경
1) 스마트빌딩 동향
(1) 스마트빌딩 개념 및 주요 기능
(2) 스마트빌딩의 스마트화 항목
(3) 스마트빌딩 시장전망
2) 스마트시티 동향
(1) 스마트시티 개념 및 주요 기술
(2) 스마트시티 주요 동향
(3) 스마트시티 시장전망
3) 스마트하우스 동향
(1) 스마트하우스 개념 및 주요 기술
(2) 스마트하우스 시장전망

Ⅱ. 스마트 건설 핵심기술 개발동향과 시장전망

1. 스마트 건설 분야의 활용이 확대되는 드론 동향
1) 개요
(1) 드론의 기원
(2) 원격조종형 드론의 등장
(3) 자율비행형 드론의 등장
(4) 취미용 드론의 보급
(5) 상업용 드론의 발달
(6) 스마트 건설과 드론
2) 드론의 구성 및 기술 부감
(1) 드론의 구성 요소
(2) 드론의 기술적 구성 요소(장비)
(3) 드론의 기반기술
(4) 드론의 하드웨어 기술
(5) 드론의 충돌방지 기술
3) 드론 관련 시장환경
(1) 세계 드론 시장규모
(2) 국내 드론 시장규모
(3) 해외 주요 업체별 드론 개발동향
(4) 국내 드론 업체 동향
4) 드론에 관한 국내 주요 정책 및 제도
1-2. 드론 관련 특허출원 동향
1) 전체동향
(1) 주요 출원처 국가(지역)별 특허출원 동향
(2) 출원처 국가(지역)별-출원인 국적(지역)별 출원 건수 수지
(3) 출원인별 동향
(4) 주요 출원처 국가(지역)별 등록 동향
2) 과제별 분석
(1) 과제 전체에 대한 패밀리특허 동향
(2) 기체 성능 향상에 대한 패밀리특허 동향
(3) 제어의 고도화에 대한 패밀리특허 동향
(4) 내환경성에 대한 패밀리특허 동향
(5) 부정 이용 방지에 대한 패밀리특허 동향
3) 해결방법별 분석
(1) 기체형식에 대한 패밀리특허 동향
(2) 기체구조에 대한 패밀리특허 동향
(3) 비행제어에 대한 패밀리특허 동향
(4) 무인기관제에 대한 패밀리특허 동향
4) 활용분야별 분석
(1) 활용분야 전체의 동향
(2) 토목ㆍ건설분야의 패밀리특허 동향
1-3. 드론 관련 연구개발 동향
1) 전체 동향
2) 과제별 분석
3) 해결방법별 분석
(1) 기체형식
(2) 기체구조
(3) 비행제어
(4) 무인기관제
(5) 비행지원 장치
4) 활용분야별 분석
5) 연구자 소속기관ㆍ연구자별 동향조사

2. 스마트 건설의 미래기술 로봇 동향
2-1. 건설현장의 안전과 스마트화를 이끌 로봇
1) 로봇의 개요와 시장동향
(1) 로봇의 정의와 특성
(2) 로봇의 등장
(3) 로봇산업의 시장 동향과 전망
(4) 산업용 로봇 시장
2) 건설산업에서의 로봇 활용
(1) 건설 로봇의 개요
(2) 건설 로봇 주요 기술동향
(3) 건설 로봇 시장동향
(4) 건설산업의 로봇 활용 정책
(5) 로봇 활용에 의한 스마트 건설로의 쇄신
3) 건설현장에서 활용도가 높은 웨어러블 로봇
(1) 웨어러블 로봇의 정의 및 범위
(2) 웨어러블 로봇 기술 동향
(3) 웨어러블 로봇의 시장 환경
(4) 웨어러블 로봇의 산업분석 및 미래전망
2-2. 웨어러블 로봇 관련 특허출원 동향
1) 전체 동향
2) 기술별 동향
(1) 전체 동향
(2) 출원인 국적별 동향(기술별-출원인 국적별 패밀리특허 건수)
3) 기술 구분별 크로스 분석(기술별-기술별 패밀리특허 건수)
4) 출원인별 동향
2-3. 웨어러블 로봇관련 연구개발 동향조사
1) 전체 동향
2) 기술 구분별 동향
(1) 전체동향
(2) 연구자 소속기관 국적별 동향
3) 연구자 소속기관ㆍ연구자별 동향
(1) 논문 발표건수 동향
(2) 피인용 횟수 동향

3. BIM 활용에 필요한 기반 기술 3차원 측정 동향
3-1. 스마트 건설 생산성 향상을 위한 3차원 측정 기술
1) 3차원 측정 기술의 개요
2) 3차원 측정 기술 관련 시장 환경
(1) 3차원 검사장치 시장
(2) 첨단 운전자 보조시스템(ADAS)과 자율주행시스템 시장
3-2. 3차원 측정의 특허출원 동향
1) 개요
2) 3차원 측정 관련 특허 전체 동향
(1) 출원인 국적(지역)별 패밀리특허 출원 동향
(2) 출원인별 패밀리특허 건수 상위 순위
(3) 출원지 국가(지역)별 특허출원 동향
(4) 출원지 국가(지역)별-출원인 국적(지역)별 동향
(5) 출원지 국가(지역)별-출원인 국적(지역)별 출원건수 수지
(6) 출원지 국가(지역)별 출원건수 상위 순위
(7) 출원인 속성별 특허출원 동향
3) 3차원 측정 관련 기술별 특허 동향
(1) 기술별 패밀리특허 건수 및 출원인 국적별 패밀리특허 건수
(2) 기술별–출원인 국적(지역)별 패밀리특허 건수 추이 및 비율
(3) 기술별-출원인별 패밀리특허 건수 상위순위
(4) 기술별-기술별 패밀리특허 건수 크로스 집계
3-3. 3차원 측정 연구개발 동향
1) 3차원 측정 관련 전체 연구개발 동향
2) 3차원 측정 기술별 연구개발 동향
(1) 기술별 논문발표 건수 추이 및 연구자 소속기관 국적(지역)별 건수
(2) 기술구분별-기술구분별 논문발표 건수 크로스 집계
3) 연구자 소속기관ㆍ연구자별 연구개발 동향

4. 스마트 건설 차세대 건축기술 동향과 분석
4-1. 차세대 건축기술의 특허출원 동향
1) 개요
2) 전체 특허출원 동향
(1) 출원인 국적별 패밀리특허 건수 추이 및 비율
(2) 출원인 국적별 PCT 출원건수 추이 및 비율
(3) 출원처 국적별 출원건수 추이 및 비율
(4) 출원처 국가별 등록건수 추이 및 비율
(5) 출원처 국가별-출원인 국적별 출원건수 수지
(6) 출원처 국가별-출원인 국적별 등록건수 수지
3) 기술별 특허출원 동향
(1) 기술별 패밀리특허 건수 추

Ⅰ. 건설 DX화의 미래 발전방향인 스마트 건설

1. 포스트 코로나 시대의 스마트 건설 환경
1-1. 한국의 뉴딜정책과 코로나19에 대한 대응
1) 개요
2) 코로나19에 의한 건설산업의 영향
(1) 국내 건설산업의 개황
(2) 국내 사업에 미치는 영향
(3) 해외사업에 대한 영향
(4) 스마트시티를 활용한 역학조사
3) 한국판 뉴딜 정책
(1) 뉴딜 정책의 개요
(2) 국토교통부 소관 내용
(3) 그린 뉴딜
4) 포스트 코로나에 대한 논의
(1) 대응방식
(2) 세계를 선도하는 20대 기술 개발
5) 제언
1-2. 코로나19에 대응하기 위한 건설업의 ICT 활용
1) 개요
2) 건설업계의 디지털화
3) 건설업에서의 시스템화
(1) 건설업의 기간 시스템
(2) 주변 시스템
4) 건설에서의 ICT 기술 활용 동향
(1) 무선통신기술(5G)에 대한 기대
(2) 인공지능(AI) 기술에 대한 기대
(3) IoT(센서)에 대한 기대
1-3. 스마트 건설 국내외 정책동향
1) 국내의 스마트 건설 관련 정책동향
(1) 스마트 건설 활성화 관련 정책
(2) 스마트 건설기술 로드맵
(3) 스마트 건설 전문가 육성 방안
2) 해외 주요국의 스마트 건설 관련 정책동향
(1) 영국
(2) 일본
(3) 싱가포르
(4) 미국
(5) 각국의 BIM 관련 동향

2. 스마트 건설 시장 환경 및 주요 동향
2-1. 건설산업의 안전과 미래를 책임질 스마트 건설
1) 스마트화가 요구되는 국내 건설시장
(1) 국내 건설시장 동향
(2) 건설산업 노동환경과 노동생산성
2) 스마트 건설과 주요 건설동향
(1) 스마트 건설의 개념
(2) 스마트 건설에 의한 건설시장 전망
2-2. 건설산업의 디지털트랜스포메이션 시장환경
1) 스마트빌딩 동향
(1) 스마트빌딩 개념 및 주요 기능
(2) 스마트빌딩의 스마트화 항목
(3) 스마트빌딩 시장전망
2) 스마트시티 동향
(1) 스마트시티 개념 및 주요 기술
(2) 스마트시티 주요 동향
(3) 스마트시티 시장전망
3) 스마트하우스 동향
(1) 스마트하우스 개념 및 주요 기술
(2) 스마트하우스 시장전망

Ⅱ. 스마트 건설 핵심기술 개발동향과 시장전망

1. 스마트 건설 분야의 활용이 확대되는 드론 동향
1) 개요
(1) 드론의 기원
(2) 원격조종형 드론의 등장
(3) 자율비행형 드론의 등장
(4) 취미용 드론의 보급
(5) 상업용 드론의 발달
(6) 스마트 건설과 드론
2) 드론의 구성 및 기술 부감
(1) 드론의 구성 요소
(2) 드론의 기술적 구성 요소(장비)
(3) 드론의 기반기술
(4) 드론의 하드웨어 기술
(5) 드론의 충돌방지 기술
3) 드론 관련 시장환경
(1) 세계 드론 시장규모
(2) 국내 드론 시장규모
(3) 해외 주요 업체별 드론 개발동향
(4) 국내 드론 업체 동향
4) 드론에 관한 국내 주요 정책 및 제도
1-2. 드론 관련 특허출원 동향
1) 전체동향
(1) 주요 출원처 국가(지역)별 특허출원 동향
(2) 출원처 국가(지역)별-출원인 국적(지역)별이
(2) 기술별-출원인 국적별 패밀리특허 건수
4) 출원인별 특허출원 동향
4-2. 차세대 건축기술 연구개발 동향
1) 전체 연구개발 동향
2) 기술별 연구개발 동향
(1) 기술별 논문 발표건수 추이
(2) 기술별-연구자 소속기관 국적별 논문 발표건수
(3) 기술별-연구자 소속기관 국적별 논문 발표건수
3) 연구자 소속기관별 연구개발 동향
4-3. 차세대 건축기술에 대한 동향 종합분석
1) 건설분야에서의 ICT 기술 활용
(1) 국적별 ICT 기술의 활용도
(2) 출원인 국적별 ICT 기술 활용 실태
(3) ICT 기술의 활용 실태
2) 건설공정에서의 ICT 기술 이용
(1) 건설공정에서 생산성 향상 동향
(2) 건설공정의 생산성 향상에 이바지하는 ICT 기술
3) 건설물 이용 시의 ICT 기술 활용
(1) 건설물 이용의 열쇠를 쥐고 있는 ICT 기술
(2) 출원인 국적별 ICT 기술 활용에 대한 주력 정도
(3) 건설물별 ICT 기술 활용의 주요 출원인
4) 건설물 유지관리에서의 ICT 기술 이용
(1) 유지관리의 생산성 향상 필요성
(2) 유지관리의 생산성 향상에 이바지하는 ICT 기술

5. 건설산업의 디지털트랜스포메이션 핵심기술인 AIㆍVR/ARㆍIoT 동향
5-1. AI(인공지능) 적용 동향과 주요 사례
1) AI(인공지능) 기술과 시장 동향
(1) 인공지능(AI) 기술 개요
(2) 인공지능 4대 주요 기술요소 동향
(3) 국내외 AI 시장 및 기업동향
2) 건설산업에서의 AI(인공지능) 및 적용 동향
(1) AI(인공지능) 활용에 의한 스마트 건설
(2) 건설단계별 AI 관련 기술
(3) 건설에서의 AI(인공지능) 적용 동향
3) AI(인공지능) 관련 특허 동향
(1) 인간-AI 협업 시스템 특허동향
(2) 영상데이터 기반 AI 서비스 특허동향
(3) RPA(Robot Process Automation) System 특허동향
(4) Edge-Device 기반 고성능 경량 고속-시각 지능 플랫폼 특허동향
(5) 제조 및 서비스 AI 기반 군집 로봇 협업 운영 시스템 특허동향
5-2. VR/AR 적용 동향과 주요 사례
1) VR/AR 개념 및 시장동향
(1) VR/AR의 개요
(2) AR/VR 시장 동향과 전망
2) 건설산업에서의 VR/AR 및 적용 동향
(1) VR/AR에 의한 스마트건설
(2) VR/AR 활성을 위한 추진 동향
(3) VR/AR 적용 동향
(4) VR/AR 적용 사례
5-3. IoT(사물인터넷) 적용현황과 기술개발 동향
1) IoT(사물인터넷)과 스마트 건설에서의 활약
(1) IoT의 기술 개요
(2) 구성요소별 기술개발 방향
(3) IoT 관련 주목기술, 시장 동향
(4) 국내외 IoT 시장동향과 전망
(5) 스마트 건설에서의 IoT
2) IoT를 활용한 유지관리 기술 동향
(1) 개요
(2) 특허출원 동향
(3) 연구개발 동향

Ⅲ. 건설생산성 향상을 위한 스마트건설 사례

1. 토목공사 건설생산성 향상 일본 사례 분석
1-1. ICT 활용 사례
1) ICT 시스템에 의한 현장치기 말뚝 시공관리
(1) 공사 개요
(2) ICT 말뚝타설 관리 시스템 적용
(3) 말뚝타설 관리 시스템의 도입 효과
2) ICT 활용에 의한 기성 말뚝 시공관리와 대규모 조성공사
(1) T-pile Recorder를 통한 기성 말뚝 시공관리
(2) ICT 토공에 의한 대규모 조성공사 시공관리
3) 그래브 준설 시 심도ㆍ완성형 관리의 ICT화
(1) 그래브 준설에 있어 일일 시공관리를 ICT화
(2) 준설 심도 관리 장치(SeaVison)
(3) 간이 완성형 측량 장치(멀티빔 소나)
(4) 정리
4) ICT 기기를 이용한 측량 작업의 자동화
(1) 개요
(2) 교량 거더의 처짐 자동 측량 방법
(3) 장출 가설 교량에서의 시험 운용 예
(4) 교량 거더의 처짐 자동 측량 결과
(5) 생산성 향상
5) 기존 IC
출원 건수 수지
(3) 출원인별 동향
(4) 주요 출원처 국가(지역)별 등록 동향
2) 과제별 분석
(1) 과제 전체에 대한 패밀리특허 동향
(2) 기체 성능 향상에 대한 패밀리특허 동향
(3) 제어의 고도화에 대한 패밀리특허 동향
(4) 내환경성에 대한 패밀리특허 동향
(5) 부정 이용 방지에 대한 패밀리특허 동향
3) 해결방법별 분석
(1) 기체형식에 대한 패밀리특허 동향
(2) 기체구조에 대한 패밀리특허 동향
(3) 비행제어에 대한 패밀리특허 동향
(4) 무인기관제에 대한 패밀리특허 동향
4) 활용분야별 분석
(1) 활용분야 전체의 동향
(2) 토목ㆍ건설분야의 패밀리특허 동향
1-3. 드론 관련 연구개발 동향
1) 전체 동향
2) 과제별 분석
3) 해결방법별 분석
(1) 기체형식
(2) 기체구조
(3) 비행제어
(4) 무인기관제
(5) 비행지원 장치
4) 활용분야별 분석
5) 연구자 소속기관ㆍ연구자별 동향조사

2. 스마트 건설의 미래기술 로봇 동향
2-1. 건설현장의 안전과 스마트화를 이끌 로봇
1) 로봇의 개요와 시장동향
(1) 로봇의 정의와 특성
(2) 로봇의 등장
(3) 로봇산업의 시장 동향과 전망
(4) 산업용 로봇 시장
2) 건설산업에서의 로봇 활용
(1) 건설 로봇의 개요
(2) 건설 로봇 주요 기술동향
(3) 건설 로봇 시장동향
(4) 건설산업의 로봇 활용 정책
(5) 로봇 활용에 의한 스마트 건설로의 쇄신
3) 건설현장에서 활용도가 높은 웨어러블 로봇
(1) 웨어러블 로봇의 정의 및 범위
(2) 웨어러블 로봇 기술 동향
(3) 웨어러블 로봇의 시장 환경
(4) 웨어러블 로봇의 산업분석 및 미래전망
2-2. 웨어러블 로봇 관련 특허출원 동향
1) 전체 동향
2) 기술별 동향
(1) 전체 동향
(2) 출원인 국적별 동향(기술별-출원인 국적별 패밀리특허 건수)
3) 기술 구분별 크로스 분석(기술별-기술별 패밀리특허 건수)
4) 출원인별 동향
2-3. 웨어러블 로봇관련 연구개발 동향조사
1) 전체 동향
2) 기술 구분별 동향
(1) 전체동향
(2) 연구자 소속기관 국적별 동향
3) 연구자 소속기관ㆍ연구자별 동향
(1) 논문 발표건수 동향
(2) 피인용 횟수 동향

3. BIM 활용에 필요한 기반 기술 3차원 측정 동향
3-1. 스마트 건설 생산성 향상을 위한 3차원 측정 기술
1) 3차원 측정 기술의 개요
2) 3차원 측정 기술 관련 시장 환경
(1) 3차원 검사장치 시장
(2) 첨단 운전자 보조시스템(ADAS)과 자율주행시스템 시장
3-2. 3차원 측정의 특허출원 동향
1) 개요
2) 3차원 측정 관련 특허 전체 동향
(1) 출원인 국적(지역)별 패밀리특허 출원 동향
(2) 출원인별 패밀리특허 건수 상위 순위
(3) 출원지 국가(지역)별 특허출원 동향
(4) 출원지 국가(지역)별-출원인 국적(지역)별 동향
(5) 출원지 국가(지역)별-출원인 국적(지역)별 출원건수 수지
(6) 출원지 국가(지역)별 출원건수 상위 순위
(7) 출원인 속성별 특허출원 동향
3) 3차원 측정 관련 기술별 특허 동향
T 툴을 통해 빅데이터 활용
(1) 개요
(2) 애플리케이션 활용
(3) WEB카메라 활용
(4) 커뮤니케이션 로봇 활용
6) IoT 자동제어에 의한 산악터널공사 환경 개선 및 에너지 절약
(1) 개요
(2) 현재 과제
(3) IoT 시스템의 구조
(4) 정리
7) IoT에 의한 파이프 쿨링 실시간 계측ㆍ제어 시스템
(1) 개요 및 현 과제
(2) 실시간 계측 시스템의 개요
(3) 정리
1-2. BIM 및 CIM 활용 사례
1) ICT 및 BIM/CIM 활용을 통한 지반 개량의 가시화
(1) 공사 개요
(2) 작업선 3D 시공관리 시스템의 개요
(3) 현장에서의 활용 사례
(4) 향후 과제
2) BIM/CIM 연계에 의한 공정 계획 시스템 구축
(1) 개발 배경
(2) 시스템 개요
(3) 시스템의 특징
(4) 현장에서의 적용
(5) 정리
3) BIM 활용에 의한 시공과 수ㆍ발주자간 정보공유 효율화
(1) 공사 개요
(2) ICT 토공에 의한 생산성 향상
(3) 유지관리로의 전개
(4) 3차원 모델을 활용하는 시공 검토
(5) 커뮤니케이션 툴로서 3차원 모델의 활용
(6) 수ㆍ발주자간 정보공유의 효율화ㆍ고도화
1-3. 3차원 측량에 의한 생산성 향상 사례
1) 교량 상부공사의 3차원 데이터화에 의한 시공계획
(1) 가설 계획 3차원화의 경위
(2) 3차원화에 의한 가설 계획 내용
(3) 정리
2) 산악 터널공사의 3차원 검토에 의한 가설 계획
(1) 계획 개요
(2) 갱구 부분 굴삭 계획 내용
(3) 정리
3) 중기 탑재형 레이저 계측 시스템
(1) 개요
(2) 특징
(3) PRISM 현장 시행의 개요
(4) 시행 성과 정리
4) 터널공사에 레이저 계측 시스템 활용
(1) 개요
(2) 시스템 개요
(3) 계측 결과
(4) 정리
1-4. 드론 활용 사례
1) 드론에 의한 3D 정보수집 및 다양한 ICT 기술 채용
(1) 공사 개요
(2) 생산성 향상에 대한 구체적인 효과
(3) 향후 과제
2) PPK를 탑재한 UAV 활용에 의한 완성형 측량
(1) 배경
(2) 시스템의 개요 및 특징
(3) 시스템 효과
(4) 시스템의 전개 가능 범위
3) 천공 위치 자동 추출 시스템 개발
(1) 개발 배경
(2) 시스템 개요
(3) 현장으로의 적용
1-5. 신기술 활용 사례
1) AI를 통한 자율주행 차량군 운행 관리
(1) 배경
(2) 기술 개요
(3) 실제 시공 검증
(4) 정리
2) 시공성 판단 시스템을 통한 데이터 가시화
(1) 개발 배경
(2) 콘크리트 전량 수용 관리 시스템의 개요
(3) 향후 전개
3) 터널 복공 콘크리트 자동시공 시스템에 의한 생산성 향상
(1) 공사 개요
(2) 개발 배경 및 계기
(3) 기술의 개요
(4) 기술 효과
1-6. 기타 스마트건설 사례
1) 로봇 기술에 의한 시스템 자동화
(1) 개요
(2) 철근조립 자동화 시스템 ‘Robotaras’의 개요
(3) 시스템 도입 효과
2) 스마트 디바이스를 통한 시공관리
(1) 개요
(2) 스마트 디바이스의 활용과 전자 현장기록의 개요
(3) 전자 현장기록을 통한 생산성 향상 사례
(4) 전자 현장기록 도입상황과 효과
3) 프리캐스트 제품 설비 보조 장치(이동식 에어밸런서) 개발
(1) 공사 개요
(2) 채용 배경
(3) 보조 장치(이동식 에어밸런스)의 특징
(4) 시책의 효과
(5) 향후 전망
4) 조도 센서와 LED 조명에 의한 콘크리트 유무 가시화
(1) 공사 개요
(2) 센서부의 개요
(3) 관리 화면의 개요
(4) 형틀 바이브레이터의 자동 다지기 기능
(5) 조도를 향상시켜 생산성을 개선<
(1) 기술별 패밀리특허 건수 및 출원인 국적별 패밀리특허 건수
(2) 기술별-출원인 국적(지역)별 패밀리특허 건수 추이 및 비율
(3) 기술별-출원인별 패밀리특허 건수 상위순위
(4) 기술별-기술별 패밀리특허 건수 크로스 집계
3-3. 3차원 측정 연구개발 동향
1) 3차원 측정 관련 전체 연구개발 동향
2) 3차원 측정 기술별 연구개발 동향
(1) 기술별 논문발표 건수 추이 및 연구자 소속기관 국적(지역)별 건수
(2) 기술구분별-기술구분별 논문발표 건수 크로스 집계
3) 연구자 소속기관ㆍ연구자별 연구개발 동향

4. 스마트 건설 차세대 건축기술 동향과 분석
4-1. 차세대 건축기술의 특허출원 동향
1) 개요
2) 전체 특허출원 동향
(1) 출원인 국적별 패밀리특허 건수 추이 및 비율
(2) 출원인 국적별 PCT 출원건수 추이 및 비율
(3) 출원처 국적별 출원건수 추이 및 비율
(4) 출원처 국가별 등록건수 추이 및 비율
(5) 출원처 국가별-출원인 국적별 출원건수 수지
(6) 출원처 국가별-출원인 국적별 등록건수 수지
3) 기술별 특허출원 동향
(1) 기술별 패밀리특허 건수 추이
(2) 기술별-출원인 국적별 패밀리특허 건수
4) 출원인별 특허출원 동향
4-2. 차세대 건축기술 연구개발 동향
1) 전체 연구개발 동향
2) 기술별 연구개발 동향
(1) 기술별 논문 발표건수 추이
(2) 기술별-연구자 소속기관 국적별 논문 발표건수
(3) 기술별-연구자 소속기관 국적별 논문 발표건수
3) 연구자 소속기관별 연구개발 동향
4-3. 차세대 건축기술에 대한 동향 종합분석
1) 건설분야에서의 ICT 기술 활용
(1) 국적별 ICT 기술의 활용도
(2) 출원인 국적별 ICT 기술 활용 실태
(3) ICT 기술의 활용 실태
2) 건설공정에서의 ICT 기술 이용
(1) 건설공정에서 생산성 향상 동향
(2) 건설공정의 생산성 향상에 이바지하는 ICT 기술
3) 건설물 이용 시의 ICT 기술 활용
(1) 건설물 이용의 열쇠를 쥐고 있는 ICT 기술
(2) 출원인 국적별 ICT 기술 활용에 대한 주력 정도
(3) 건설물별 ICT 기술 활용의 주요 출원인
4) 건설물 유지관리에서의 ICT 기술 이용
(1) 유지관리의 생산성 향상 필요성
(2) 유지관리의 생산성 향상에 이바지하는 ICT 기술

5. 건설산업의 디지털트랜스포메이션 핵심기술인 AIㆍVR/ARㆍIoT 동향
5-1. AI(인공지능) 적용 동향과 주요 사례
1) AI(인공지능) 기술과 시장 동향
(1) 인공지능(AI) 기술 개요
(2) 인공지능 4대 주요 기술요소 동향
(3) 국내외 AI 시장 및 기업동향
2) 건설산업에서의 AI(인공지능) 및 적용 동향
(1) AI(인공지능) 활용에 의한 스마트 건설
(2) 건설단계별 AI 관련 기술
(3) 건설에서의 AI(인공지능) 적용 동향
3) AI(인공지능) 관련 특허 동향
(1) 인간-AI 협업 시스템 특허동향
(2) 영상데이터 기반 AI 서비스 특허동향
(3) RPA(Robot Process Automation) System 특허동향
(4) Edge-Device 기반 고성능 경량 고속-시각 지능 플랫폼 특허동향
(5) 제조 및 서비스 AI 기반 군집 로봇 협업 운영 시스템 특허동향
5-2. VR/ABR> (6) 완전 자동 타설 시스템
5) 비즈니스 채팅 툴을 활용한 정보공유의 신속화
(1) 공사의 개요
(2) 과제와 해결 방법
(3) 활용한 비즈니스 채팅 툴
(4) 채팅에 의한 보고ㆍ연락
(5) 전 구역에서 실시간으로 진척 상황을 확인
(6) 효과ㆍ향후 전망

2. 건축공사 건설생산성 향상 일본 사례 분석
2-1. BIM 활용 사례
1) ICT/BIM의 대응과 데이터 활용
(1) 개요
(2) 디지털 목업 활용에 의한 실물크기 목업의 제작 경감 사례
(3) UAV(무인항공기)에서 취득한 데이터의 활용 사례
(4) 정리
2) 프론트 로딩을 축으로 하는 시공 합리화
(1) 공사 개요
(2) 프런트로딩
(3) 기타 합리화
2-2. 3차원 측량 사례
1) 3차원 철골 설치 관리 시스템의 개발
(1) 새로운 공법
(2) 기존 공법
(3) 문제점
(4) 다소 발전한 형태의 기존 공법
2) 특수기술ㆍ신기술 채용 및 창의적 아이디어를 통한 대응
(1) 공사 개요
(2) ICT 중기ㆍ드론의 활용
(3) 지중보 배근 공사의 시공 합리화
(4) 기둥 시스템형 프레임 공법에 의한 시공 합리화
(5) 시공관리 업무 지원 서비스의 활용
2-3. 기타 스마트건설 사례
1) 기자재 정보 디지털화를 위한 시스템 개발
(1) 기자재 정보 디지털화
(2) 기자재 재고 관리 시스템 ‘KENLOGI’의 개요
(3) 실시간 위치 정보 시스템 ‘K-Feild’의 개요
(4) 현장 적용 상황
2) 콘크리트 공사의 기계화
(1) 개요
(2) 콘크리트 분배기
(3) 백팩형 바이브레이터
(4) 자동 미장기(미니 스크리드)
(5) 바닥 콤팩터(탑승식 트로웰)
3) IoT를 활용하는 건설현장 작업자 안전 모니터링 시스템
(1) 개요
(2) 개발 시 검토 사항과 기업 연계
(3) 해당 시스템의 개요와 구성
(4) 도입 상황
4) 차세대 프리캐스트 생산관리 시스템 개발
(1) PATRAC(Precast Automatic TRACing system)의 개발 배경
(2) PATRAC-DL 개발과 도입
(3) 적용 사례
R 적용 동향과 주요 사례
1) VR/AR 개념 및 시장동향
(1) VR/AR의 개요
(2) AR/VR 시장 동향과 전망
2) 건설산업에서의 VR/AR 및 적용 동향
(1) VR/AR에 의한 스마트건설
(2) VR/AR 활성을 위한 추진 동향
(3) VR/AR 적용 동향
(4) VR/AR 적용 사례
5-3. IoT(사물인터넷) 적용현황과 기술개발 동향
1) IoT(사물인터넷)과 스마트 건설에서의 활약
(1) IoT의 기술 개요
(2) 구성요소별 기술개발 방향
(3) IoT 관련 주목기술, 시장 동향
(4) 국내외 IoT 시장동향과 전망
(5) 스마트 건설에서의 IoT
2) IoT를 활용한 유지관리 기술 동향
(1) 개요
(2) 특허출원 동향
(3) 연구개발 동향

Ⅲ. 건설생산성 향상을 위한 스마트건설 사례

1. 토목공사 건설생산성 향상 일본 사례 분석
1-1. ICT 활용 사례
1) ICT 시스템에 의한 현장치기 말뚝 시공관리
(1) 공사 개요
(2) ICT 말뚝타설 관리 시스템 적용
(3) 말뚝타설 관리 시스템의 도입 효과
2) ICT 활용에 의한 기성 말뚝 시공관리와 대규모 조성공사
(1) T-pile Recorder를 통한 기성 말뚝 시공관리
(2) ICT 토공에 의한 대규모 조성공사 시공관리
3) 그래브 준설 시 심도ㆍ완성형 관리의 ICT화
(1) 그래브 준설에 있어 일일 시공관리를 ICT화
(2) 준설 심도 관리 장치(SeaVison)
(3) 간이 완성형 측량 장치(멀티빔 소나)
(4) 정리
4) ICT 기기를 이용한 측량 작업의 자동화
(1) 개요
(2) 교량 거더의 처짐 자동 측량 방법
(3) 장출 가설 교량에서의 시험 운용 예
(4) 교량 거더의 처짐 자동 측량 결과
(5) 생산성 향상
5) 기존 ICT 툴을 통해 빅데이터 활용
(1) 개요
(2) 애플리케이션 활용
(3) WEB카메라 활용
(4) 커뮤니케이션 로봇 활용
6) IoT 자동제어에 의한 산악터널공사 환경 개선 및 에너지 절약
(1) 개요
(2) 현재 과제
(3) IoT 시스템의 구조
(4) 정리
7) IoT에 의한 파이프 쿨링 실시간 계측ㆍ제어 시스템
(1) 개요 및 현 과제
(2) 실시간 계측 시스템의 개요
(3) 정리
1-2. BIM 및 CIM 활용 사례
1) ICT 및 BIM/CIM 활용을 통한 지반 개량의 가시화
(1) 공사 개요
(2) 작업선 3D 시공관리 시스템의 개요
(3) 현장에서의 활용 사례
(4) 향후 과제
2) BIM/CIM 연계에 의한 공정 계획 시스템 구축
(1) 개발 배경
(2) 시스템 개요
(3) 시스템의 특징
(4) 현장에서의 적용
(5) 정리
3) BIM 활용에 의한 시공과 수ㆍ발주자간 정보공유 효율화
(1) 공사 개요
(2) ICT 토공에 의한 생산성 향상
(3) 유지관리로의 전개
(4) 3차원 모델을 활용하는 시공 검토
(5) 커뮤니케이션 툴로서 3차원 모델의 활용
(6) 수ㆍ발주자간 정보공유의 효율화ㆍ고도화
1-3. 3차원 측량에 의한 생산성 향상 사례
1) 교량 상부공사의 3차원 데이터화
에 의한 시공계획
(1) 가설 계획 3차원화의 경위
(2) 3차원화에 의한 가설 계획 내용
(3) 정리
2) 산악 터널공사의 3차원 검토에 의한 가설 계획
(1) 계획 개요
(2) 갱구 부분 굴삭 계획 내용
(3) 정리
3) 중기 탑재형 레이저 계측 시스템
(1) 개요
(2) 특징
(3) PRISM 현장 시행의 개요
(4) 시행 성과 정리
4) 터널공사에 레이저 계측 시스템 활용
(1) 개요
(2) 시스템 개요
(3) 계측 결과
(4) 정리
1-4. 드론 활용 사례
1) 드론에 의한 3D 정보수집 및 다양한 ICT 기술 채용
(1) 공사 개요
(2) 생산성 향상에 대한 구체적인 효과
(3) 향후 과제
2) PPK를 탑재한 UAV 활용에 의한 완성형 측량
(1) 배경
(2) 시스템의 개요 및 특징
(3) 시스템 효과
(4) 시스템의 전개 가능 범위
3) 천공 위치 자동 추출 시스템 개발
(1) 개발 배경
(2) 시스템 개요
(3) 현장으로의 적용
1-5. 신기술 활용 사례
1) AI를 통한 자율주행 차량군 운행 관리
(1) 배경
(2) 기술 개요
(3) 실제 시공 검증
(4) 정리
2) 시공성 판단 시스템을 통한 데이터 가시화
(1) 개발 배경
(2) 콘크리트 전량 수용 관리 시스템의 개요
(3) 향후 전개
3) 터널 복공 콘크리트 자동시공 시스템에 의한 생산성 향상
(1) 공사 개요
(2) 개발 배경 및 계기
(3) 기술의 개요
(4) 기술 효과
1-6. 기타 스마트건설 사례
1) 로봇 기술에 의한 시스템 자동화
(1) 개요
(2) 철근조립 자동화 시스템 ‘Robotaras’의 개요
(3) 시스템 도입 효과
2) 스마트 디바이스를 통한 시공관리
(1) 개요
(2) 스마트 디바이스의 활용과 전자 현장기록의 개요
(3) 전자 현장기록을 통한 생산성 향상 사례
(4) 전자 현장기록 도입상황과 효과
3) 프리캐스트 제품 설비 보조 장치(이동식 에어밸런서) 개발
(1) 공사 개요
(2) 채용 배경
(3) 보조 장치(이동식 에어밸런스)의 특징
(4) 시책의 효과
(5) 향후 전망
4) 조도 센서와 LED 조명에 의한 콘크리트 유무 가시화
(1) 공사 개요
(2) 센서부의 개요
(3) 관리 화면의 개요
(4) 형틀 바이브레이터의 자동 다지기 기능
(5) 조도를 향상시켜 생산성을 개선
(6) 완전 자동 타설 시스템
5) 비즈니스 채팅 툴을 활용한 정보공유의 신속화
(1) 공사의 개요
(2) 과제와 해결 방법
(3) 활용한 비즈니스 채팅 툴
(4) 채팅에 의한 보고ㆍ연락
(5) 전 구역에서 실시간으로 진척 상황을 확인
(6) 효과ㆍ향후 전망

2. 건축공사 건설생산성 향상 일본 사례 분석
2-1. BIM 활용 사례
1) ICT/BIM의 대응과 데이터 활용
(1) 개요
(2) 디지털 목업 활용에 의한 실물크기 목업의 제작 경감 사례
(3) UAV(무인항공기)에서 취득한 데이터의 활용 사례
(4) 정리
2)
프론트 로딩을 축으로 하는 시공 합리화
(1) 공사 개요
(2) 프런트로딩
(3) 기타 합리화
2-2. 3차원 측량 사례
1) 3차원 철골 설치 관리 시스템의 개발
(1) 새로운 공법
(2) 기존 공법
(3) 문제점
(4) 다소 발전한 형태의 기존 공법
2) 특수기술ㆍ신기술 채용 및 창의적 아이디어를 통한 대응
(1) 공사 개요
(2) ICT 중기ㆍ드론의 활용
(3) 지중보 배근 공사의 시공 합리화
(4) 기둥 시스템형 프레임 공법에 의한 시공 합리화
(5) 시공관리 업무 지원 서비스의 활용
2-3. 기타 스마트건설 사례
1) 기자재 정보 디지털화를 위한 시스템 개발
(1) 기자재 정보 디지털화
(2) 기자재 재고 관리 시스템 ‘KENLOGI’의 개요
(3) 실시간 위치 정보 시스템 ‘K-Feild’의 개요
(4) 현장 적용 상황
2) 콘크리트 공사의 기계화
(1) 개요
(2) 콘크리트 분배기
(3) 백팩형 바이브레이터
(4) 자동 미장기(미니 스크리드)
(5) 바닥 콤팩터(탑승식 트로웰)
3) IoT를 활용하는 건설현장 작업자 안전 모니터링 시스템
(1) 개요
(2) 개발 시 검토 사항과 기업 연계
(3) 해당 시스템의 개요와 구성
(4) 도입 상황
4) 차세대 프리캐스트 생산관리 시스템 개발
(1) PATRAC(Precast Automatic TRACing system)의 개발 배경
(2) PATRAC-DL 개발과 도입
(3) 적용 사례

[머리말]
건설현장 안전과 생산성 향상을 위한, 스마트 건설 글로벌 동향과 사례 분석

건설산업은 디지털 트랜스포메이션 시대의 경계에 직면해 있다. 4차 산업혁명의 등장으로 건설산업에서 큰 변화가 일어나고 있으며 이것은 디지털 산업의 발전 방향으로 건설산업을 변화시킬 것이다. 그 중에서도 특히 ‘스마트 건설’이 주목받고 있다. 건설업에서는 야외작업이나 현장 간의 빈번한 이동, 날씨 등 외부환경에 의한 근무상황의 변화가 필연적으로 빈번히 일어날 수 있다. 그 때문에 타업종에서 실행되는 시스템에 의한 업무 표준화나 자동화ㆍ로봇화가 구현되기 어려운 업계로 여겨져 왔다. 그러나 향후 노동시장의 축소가 진행되고 있는 가운데, ICT 활용에 의해 어떻게 업무개선을 실현할 것인지는 업계 전체의 최대 과제 중 하나라고 할 수 있다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 의해 건설산업 전반에 영향을 미치고 있으며 많은 변화를 불러일으키고 있다. 건설업의 근무방식도 크게 변화하고 있다. 공공공사가 중단되는 일도 잦아졌고 일부 건설사에서는 현장을 폐쇄하기도 하였다. 포스트코로나 시대에 일상화된 사회적 거리두기, 재택근무, 높아진 위생 수준 등의 사회적인 변화와 더불어, 건설산업 전반에 걸쳐 변화는 급속하게 진행하고 있다.

미국 통계청에 따르면, 2020년 4월 동안 건설업계의 97만 5천 개의 일자리가 사라졌으며, 건설업 실업률은 16.6%에 달했다고 한다. 건설회사들의 67%는 적어도 한 개의 프로젝트가 취소되었거나 지연되었으며, 30%는 정부에 의해 프로젝트가 중단되었다고 보고했다.

건설산업이 포스트코로나 시대에도 생존하고 번창하기 위해서는 디지털 기반 사업전략과 모델로의 전환이 필요하다. 코로나19의 여파로 건설산업 디지털화는 거스를 수 없는 주요 변화로 자리매김할 것이며, 정체된 생산성, 낮은 수익성, 높은 수작업 비율을 극복하기 위해서라도 디지털화는 선택이 아닌 필수이다.

세계경제포럼(World Economic Forum)에서는 코로나19 이후 주택 건설시장에서 안전하고 스마트하게 건설이 이루어질 수 있는 핵심 키워드로 ‘스마트 건설’을 제시하고 있다. 코로나19로 인한 글로벌 보건위기는 근로자의 사회적 거리두기에 따른 생산성 하락(30~40%)으로 공기증가를 초래하고 있으며, 엄격한 해외인력 통제로 인력 확보의 어려움이 발생한다. 동시에 미래 감염병 예방을 위한 고품질 주택 수요 증가가 예상된다.

건설산업은 시설이나 자산 개발의 상황 속에서 가치 형성이 실제로 발생하는 산업으로서 이를 통해 다른 모든 산업에 광범위하게 영향을 미치는 산업이다. 건설산업은 경제, 환경 및 문명 전반에 걸쳐 큰 영향을 미친다. 주택, 사무실 운송시설이 모두 건설의 일부이기 때문에 일상을 다양한 방식으로 정의하도록 해야 한다. 건설 프로젝트는 계속해서 복잡해지고 예산 및 일정 가중치는 증가하고 품질 잠재력도 증가한다. 수많은 다른 산업들과 달리 건설산업은 일반적으로 기술 발전이 더디었다. 결과적으로 건설산업의 발전은 불충분했으며 지난 50년간 거의 평탄하게 유지되었다. 건설산업의 인력은 자동화하기 아주 어려운 경험을 바탕으로 특정 기술, 특정 기량, 기술 준비에 크게 의존한다.

맥킨지 글로벌 연구소(MGI)의 조사결과에 따르면, 건설산업의 생산성은 전세계적으로 낮은 추세를 보이는 것으로 나타났다. 최근 지난 20년간(1995~2015년) 글로벌 국내총생산(GDP)의 96%를 차지하는 41개국의 전체 경제생산성은 연평균 2.7%, 제조업은 3.6%의 성장률을 보였으나 건설산업의 성장률은 1%에 그쳤다. 시간이 흐를수록 생산성 격차는 다른 산업과 다르게 급격하게 벌어지고 있는 추세인데, 그 원인 중 하나는 건설산업이 전체 산업 중 디지털화 부분에 있어 꼴지 수준에 머물러 있다는 것에서 찾을 수 있다. 정보통신, 제조 등 디지털화 수준이 높은 산업일수록 생산성 증가율이 높게 나타난다. 즉 디지털화 수준과 산업 생산성은 양의 상관관계가 존재한다는 것을 알 수 있다. 건설산업은 국가 경제에서 큰 비중을 차지하지만 낮은 디지털화로 인한 낮은 생산성 증가율을 보인다. 우리나라의 경우, 다른 업종에 비해 생산성이 낮을 뿐만 아니라, 노동집약적이고 현장의존적인 생산체계와 공급자 위주의 사업구조 등 다양한 이유로서 기술집약적이지 못하다는 것을 보여준다.

스마트 건설에 의해 10년 내 건설 생애주기 비용이 12~20% 절감하는 효과가 있을 것으로 기대되고 있다. 글로벌 컨설팅 기업인 Ernst&Young에서 발행한 보고서에 따르면, IT 및 소프트웨어 회사들은 건설 산업의디지털화에 대한 니즈를 파악하고 건설 프로세스에 적합한 솔루션을 개발ㆍ확장하고 있다. 지난 10년간 BIM(Building Information Modeling)과 같은 기술 혁신의 도입으로 현장 노동의 생산성향상과 프로젝트 관리 감독 강화 등 건설산업의 스마트 건설 수요가 증가하고 있다. 스마트건설기술은 다양한 건설 분야의 성장을 견인하고 있으며, 10년 내에 건설 생애주기 전반에 소요되는 연간비용의 12~20% 절감 효과를 가져다줄 것으로 예측된다.

또한, 건설산업의 디지털 트랜스포메이션은 건설 밸류체인에 있어 양질의 새로운 일자리를 3만개 이상 창출할 것으로 예상되며, 관련 산업에도 긍정적인 파급효과를 미칠 것으로 기대된다. 생산성, 시공품질, 사고율 등 전반적인 부문에서 기존 한계를 혁신적으로 개선시킬 가능성이 있으며, 한국판 뉴딜의 선도적 역할과 지속가능한 산업기반 마련을 위해 디지털 기반 혁신은 필수적으로 요구되고 있다.

이에 IRS글로벌에서는 건설현장의 안전과 생산성 향상을 위해 미래 건설산업이 나아가야 할 방향으로 ‘스마트 건설’을 제시하는 바이다. 건설산업의 디지털 트랜스포메이션, 스마트 건설에 관심이 있는 기관ㆍ업체의 실무담당자들에게 연구개발, 사업전략 수립에 도움이 되기를 바라는 마음에 조사를 기획하였다. 스마트 건설 관련 연구개발 및 사업을 진행하는 관계자들에게 유용한 정보로 활용되어 미력하나마 국내 건설산업의 경쟁력 강화에 기여할 수 있는 자료가 되기를 기대해본다.


2021년 1월 7일
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