오오바야시 / 대규모 토공 무인화('22.04.25) (feat.래리킴의견)

[기사내용]

오오바야시조 / 대규모 토공 무인화로 실증 개시, 건기 원격 조작 및 자동·자율운전

오오바야시조는 대규모 토공사의 무인화를 후쿠시마현 이타테무라에서의 성토 공사로 입증한다. 지금까지 건설 기계의 원격 조작이나 자동·자율 운전의 기술을 집약하여, 현장에서 시범 운영해 안전성과 생산성 향상 및 대규모 토공사에서 무인시공 가능 여부를 검증한다. 건설공사 현장에서 사용하는 건기 전체의 자율 운전화와 통합 관리하는 플랫폼 시스템의 구축·운용도 과제 중 하나다.

현장 실증은 후쿠시마현 이타테무라에서 진행되는 「이타테무라 나가니 지구 환경 재생 사업 성토등 공사」(발주=환경성 후쿠시마 지방 환경 사무소)에서 실시한다. 모리토공 31만3000m 중 자율자동화 시공 수량은 2만m로 예정돼 있다. 시험시공은 6월까지 한다. 건기들은 원격조종 백호, 자율운전 캐리어 덤프, 자율운전 불도저를 사용한다. 건기의 운용 관리나 공사 데이터의 활용에서도 논의를 진행시킨다.

 

 

터널공사 현장에서 운용해온 토사는 백호 원격운전 시스템을 적용한다. 현장 내 운반은 덤프 자율운전을 적용하고 포설작업은 불도저의 자동운전을 통해 실시한다.

작업자 혼자서 여러 건기를 운용 관리하기 위한 플랫폼도 개발했다. 시스템 관리자가 플랫폼에 작업 내용을 입력하는 것으로, 복수의 건설 기계가 연동해 운전할 수 있게 된다. 시공 상황은 감시 모니터 이외에 PC 화면상으로도 확인할 수 있다. 당일 작업 조건에 맞춰 작업 장소나 출입 금지구역을 설정하면 건기 간 사고나 인부와의 접촉을 막는다.

 

공사 데이터로서 각 시공 단계의 운행 이력 데이터나 완성형 데이터를 자동 취득한다. 데이터는 계속적으로 취득해, 시공의 진척이나 건기의 가동 상태를 관리하고 최종적으로는 시공 계획을 최적화한다. GNSS(전구 측위 위성 시스템)로 건기의 위치 정보를 파악하고, 3D 레이저 스캐너로 취득한 주변 지형 데이터와 건기를 제어하는 머신 컨트롤 기능을 활용해 고정밀 시공을 실시한다.

 

[래리킴 의견]

많은 건설장비 제작업체에서는 기존의 전통적인 기계 주문 제작/생산에서 추가적으로 생산량 측정자동화를 통한 서비스를 제공하고 있다. 생산성 "측정"에 많은 노력을 기울이고 있는 것으로 보인다. 이는 향후에 "측정"에서 벗어나 "개선"으로 이어질여지가 많아보인다. 지금은 그 과도기인 상태다. 

 

실무자의 관점에서는 측정된 데이터를 획득하는 방법이 "자동"이냐 "수동"이냐가 가장 큰 이슈이다. 시공회사에는 기존의 업무 외에 생산성 측정을 위한 추가 과업을 비용투자없이 정보를 얻고 싶어하고, 장비를 제공하거나 생산성 측정에 대한 솔루션을 제공하는 업체를 사용하기 위해서는 비용이 발생하기 때문에, 가뜩이나 원가율이 1~5%되는 건설현장에서 그러한 곳에 비용을 투자하기에는 여유가 없다는 말이 가장 잘 들어맞는 말일 것이다.

 

그렇다면 비용투자 없이 정보를 얻는 수동산출의 문제점을 알아보자. 수동으로 산출하는 것에는 개인의 관점과 판단이 개입되기 때문에 객관적인 데이터가 될 수 없다. 더구나 토목현장의 경우에는 짧게는 3년 길게는 10년이 넘어가게 되는데, 그 가운데 담당자가 그대로 한 업무만을 할리는 만무하다. 한다고하더라도 매너리즘에 빠져 전날의 작업일보를 복사, 붙여넣기 하는 것으로 귀결될 것이 자명하다. 

 

이를 해결하기 위한 방법으로는 데이터를 "자동"으로 취합하는 것이 가장중요한데, 그것을 위해서는 자동으로 산출할 수 있는 "센서"가 필요하며 일일 작업량을 판단할 수 있는 정량화된 작업량 산출이 중요하다. 거듭말하지만, 매일매일의 투입된 인원과 장비에 따라서 최종 목적물의 형태에서 어느 정도 까지 완료가 되었는지를 "자동"으로 산출하는 것이 메인키다.

 

그렇다면 자동으로 산출하기 위해서는 어떻게 해야할까? 개인적으로 생각하는 가장 쉬운 방법은 촬영 후 분석이다. 스타크래프트 맵에서처럼 가로외 세로축으로 구현된 2D상의 지도 속에서 왔다갔다하는 움직임들을 매일같이 촬영하는 것이다. 게임이 끝나면 스타크래프트 리플레이를 보듯이, 그 촬영된 내용을 매일같이 누적시켜 분석하는 것이다. 여기서는 또한 중요한 점이 건축현장이라면 제한된 구역내에서 많은 CCTV를 활용하거나 카메라를 통해서 종합분석을 할 수 있는 가능성이 존재하지만, 토목현장이라면 넓은 부지에 적용하기 위해서는 CCTV의 수량도 많이 필요할 뿐만아니라, 그에 따른 유지관리비용도 만만치 않을 것이다. 게다가 촬영만으로 끝나는 것이 아닌 그 이후 관련파일 저장, 분석에 대한 비용도 투입되기 때문에 생산성 성과측정 및 분석에 오히려 더 많은 비용이 투입될 여지가 있다.

 

여기서 더 나아가면 일종의 게임처럼 노무자의 경력과 능력이 객관적 지표로 어떠한 플랫폼으로 업로드되면, 시공사에서는 그 사람을 스카웃트하거나 끝나는 시점에서 본인의 현장에서 일을 예약할 수 있는 것이다. 그렇게되면 일을 잘하는(생산성이 우수한 사람) 사람의 노임은 자연스럽에 상승할 것이고, 그렇지 않은 사람은 평균정도의 급여를 받을 것이다. 생산성이 낮게되면 평가점수를 낮게받기 때문에 찾는 사람의 부재로 자연스럽게 일자리가 줄어들게되는 환경이 조성될 수 있을 것이다. 여기에 노무자의 안전교육취득이라든지, 현장사고이력 등이 시스템상으로 업데이트 된다면 하나의 건설플랫폼으로 통일할 수 있는 손쉬운 관리가 가능할 것이라 생각한다. 

 

 

 

 

출처 : 일간건설공업신문(일본), 日刊建設工業新聞 (decn.co.jp)