[건설업의 미래 A to Z] 2. 드론, 공사장에서는 어떤 역할일까?

많은 스마트 건설 기술 중에서도 현장에서 가장 쉽게 접근할 수 있는 기술, 바로 '드론'입니다. 

 

드론이 그저 항공사진이나 촬영용 장비라고 생각하셨다면 오산입니다. 요즘의 드론은 건설현장에서 다양한 역할을 수행하고 있습니다. 또 드론이 미래에는 어떤 모습으로 진화할지, 개선과제는 무엇이 있는지 하나씩 살펴보도록 하겠습니다. 

 

안녕하세요, MZ빌드업 기자단 콘크리트 한 스푼 팀의 송경원, 유나영, 강민하, 홍성연입니다! 😊

건설업의 미래 시리즈기사 2편 시작하도록 하겠습니다~ 🚀

 

🚩 1. 건설과 드론

✅ 드론과 건설의 궁합은?

 

드론의 강점은 어떤 게 있을까요?

많은 강점 중에서도 최대 강점은 사람이 볼 수 없는 위치에서 볼 수 있다는 점과 단시간에 넓은 지역을 처리할 수 있다는 점입니다. 

 

실제 건설현장에서도 공사진도를 확인하고 넓은 지역의 토공량을 산출하는 등의 분야에 드론을 활용하고 있습니다. 

 

특히 전 세계적으로 산업용 드론은 약 40% 이상이 건설, 토목, 측량에 사용되고 있습니다. 

하지만 국내의 경우 방송을 위한 영상제작 분야에 대부분 사용되고 2순위는 농업과 임업에 사용되는 상황입니다. 

 

출처. 테크월드.

 

건설에 드론이 유용하다는 것은 쉽게 알 수 있지만 정확히 구체적으로 어떻게 활용되고 있는지에 대해서는 쉽게 알기 어렵습니다. 이어서 드론이 현장에서 어떻게 활용되고 있는지 알아보도록 하겠습니다. 

 

 

🚩 2. 드론의 주요 활용 분야

✅ 드론 그래서 어디 쓰이는데?

현재 드론이 가장 폭넓게 사용되고 기존의 방식을 가장 빠르게 대체하고 있는 분야는 바로 측량입니다.

구분	기존 측량 방식	드론 측량 방식
도구	토탈스테이션, GPS, 레벨기, 각종 측량기기	드론, 고해상도 카메라, GNSS 수신기
방식	지면에서 삼각측량, 거리/각 측정	드론으로 상공에서 항공사진 촬영 후 소프트웨어 처리
작업속도	현장 접근성과 환경에 따라 좌우	비교적 넓은 지역도 짧은 시간에 촬영 가능
필요 인력	숙련 측량기사 여러 명 필요 (면적에 따라 다름)	1~2명의 드론 조종사와 데이터 처리자
정확도	아주 정밀함 (mm단위도 가능)	약 2cm 정밀도
생성 데이터	도면, 수치자료	정사영상, 3D 지형모델, 포인트 클라우드

 

 

표로 쉽게 설명하고자 했지만 처음 보는 단어나 용어들도 있을 텐데요. 간략하게 헷갈릴만한 용어들과 개념들을 설명해 드리겠습니다.

 

GNSS : Global Navigation Satellite System의 약자로 위성항법시스템입니다. 위성에서 발신한 전파를 이용하여 아주 정밀한 측위정보를 제공받을 수 있습니다. 

 

포인트 클라우드 : Point Cloud는 물체에 빛/신호를 보내서 돌아오는 시간을 기록하여 각 빛/신호 당 거리 정보를 계산하고, 하나의 포인트(점)를 생성하는 것입니다. 

출처.velog. // 출처.HanbitDrone.

 

이렇게 그림과 같이 '점구름'을 생성하여 3D 지형모델을 만들어 설계를 가시화하고 확인할 수 있습니다. 다만 현재의 드론 측량은 2cm 정밀도에서 해결할 수 있는 공종들에 사용되고 있습니다. 공사 전 현황조사, 지장물 조사 등이 대표적이죠. 이를 바탕으로 토공량과 채굴량 산출 등이 가능합니다. 

토공량과 채굴량 산출 방식 / 출처. 에프엠웍스.

 

이외에도 건설현장의 모니터링, 안전, 품질관리 등에 사용되고 있습니다. 

• 현장 주변을 비행하며 고해상도 영상 정보를 취득, 각 공종 설계도면과 중첩하여 비교
• 현장 출입권한이 없는 침입자 등을 감시, 보안 확보
• 인력의 접근이 제한되거나 위험한 지역에 드론을 투입하여 근로자 안전 확보
• 관리자가 실내에서 현장의 상황을 감시하고 장비를 효율적으로 운영 가능

 

🚩 3. 미래 활용전망

✅ 어떻게 발전할까?

조종자도 없이 알아서 균열을 찾아주는 드론

 

인공지능(AI)과 머신러닝 기술의 발전으로 드론의 자율 비행 능력은 크게 향상되고 있습니다. 또 이런 기술을 활용하여 건축물 균열위치와 크기를 실시간으로 파악하고 보수, 보강 방식까지 제안해 주는 기술이 개발되었는데요.

 

건축물 유지, 보수 과정에서 직접 촬영한 5만여 장의 사진을 바탕으로 건축물 내 균열, 박리, 철근 부식, 누수 수반, 표면 탈락등을 판별할 수 있도록 학습시키는 것입니다. 특히 건물외벽 균열의 경우 작업자가 외줄에 매달려 위험하고 측정과정에서 오차도 큰 편입니다. 향후 기술이 더욱 발전하면 90%의 정확도 수준에서 99% 정확도 수준까지 올라갈 것으로 보입니다. 

출처.ZUM뉴스. / 균열검출화면(우) 출처.시에라베이스.

 

앞서 소개한 딥러닝 모델은 대량의 훈련 데이터가 필요하지만, 콘크리트 표면에서 발생하는 박락이나 철근 노출등의 손상 장면은 데이터 확보가 쉽지 않고 한번 훈련된 모델이 새로운 환경 조건을 가진 현장에서는 인식 성능이 현저히 떨어지는 문제점도 있었습니다.

 

하지만 생성형 AI는 정교하게 데이터를 생성해 낼 수 있으며 현장에서 수집한 영상 데이터를 바탕으로 스스로 학습하고 탐지 모델을 훈련하는 적응형 기술을 가지고 있습니다. 

 

현재 국내 건설산업에서는 시공현장 모니터링, 측량, 품질검사에 일부 활용하고 있지만 미래에는 디지털트윈, BIM, AI, 사물인터넷 등의 기술이 드론과 융합하여 높은 수준의 활용도를 보일 것입니다. 특히 사물인터넷 기술을 통해 건설인과 건설장비간 소통하며 건설공정 전반을 실시간을 관리할 수 있는 미래의 건설환경혁신이 도래했을 때 드론은 핵심적인 역할을 맡을 것으로 예상됩니다. 

 

또한 드론 물류 혁명으로 나중에는 현장 게이트에서 트럭이 아니라 드론을 볼 수도 있지 않을까요?

 

🚩 4. 확대 적용을 위한 개선과제

✅ 이렇게 좋은걸 왜 안 써?

 

국내 건설산업의 드론 활용 수준은 글로벌 수준에 비해 낮은데 그 이유는 뭘까요?

 

우리나라는 세계적으로 9위 수준의 드론 기술을 보유하고 있으며 LTEm 5G 등 드론 통신 인프라 부문에서도 1위를 차지하고 있습니다. 이렇게 기술 수준 평가지표를 보면 분명한 강점이 있지만 개선이 필요한 부분도 존재하는데요

 

• 네트워크 기반 인증 체계
• 전자적 식별 체계
• 비가시권 드론 허용 정책
• 항공관제 체계

이 4가지 드론 규제 분야에서 평균 이하의 점수를 받았습니다. 세계 수준에 맞춰 규제 완화와 제도 개선이 필요한 점을 엿볼 수 있습니다. 

 

현재 우리나라에서 드론을 날리려면 다음과 같은 조건을 충족해야 합니다.

 

1.  비행금지구역이나 관제권 (공항 주변 반경 9.3km)를 벗어난 구역
2. 고도 150m 이상에서 비행하려면 사전 승인 필요
3. 최대이륙중량 2kg 초과 드론은 공단에 기체를 신고하고 신고번호를 표기
4. 야간 비행금지 (일몰 후 비행금지)
5. 25kg 초과 기체는 어디서 날리든 비행승인 필요

고도제한, 야간비행금지 등으로 인해 작업시간과 공간에 제약을 가할 수 있고 사전 승인이 필요해 건설현장에서 자재를 운반하는 고중량 드론을 운용하기 어렵습니다. 

출처. 로봇신문.

 

또한 드론을 쉽게 날릴 수 있는 것뿐만 아니라 이런 정보를 활용하여 소프트웨어로 처리하는 기술자 양성에 더욱 많은 지원을 해야 할 것입니다.

 

📝 마치며 (3줄 요약)

✔ 드론은 단순한 항공 촬영 장비를 넘어 건설 현장의 측량, 공정 관리, 안전 점검 등 다방면에 활용되고 있다. 

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✔ 향후에는 AI와 자율비행 등 기술의 접목으로 균열 탐지 및 유지보수까지 수행하는 진화가 예상된다.

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✔ 드론 기술은 뛰어나지만 국내 제도적 제약과 활용 인프라 부족으로 본격적인 확산을 위해서는 개선이 필요하다.

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드론은 더 이상 미래의 기술이 아닌, 지금 이 순간에도 건설현장을 변화시키는 스마트 도구입니다. 미래 건설엔지니어로서 드론에 대한 이해는 필수적이라고 생각합니다. 앞으로 다양한 스마트 기술로 변화할 건설현장이 기대됩니다! 🚀

 

오늘 알아본 드론에 대한 내용이 여러분께 도움이 되었길 바랍니다. 앞으로도 MZ빌드업 뉴스크루는 여러분을 위한 더 많은 정보와 고찰을 제공하겠습니다! 감사합니다.