2020.08.18 현대엔지니어링
건설 회사에서 AI는 어떻게 쓰일까?
건설 회사에 AI가 적용되면 어떤 일이 일어날까요?
AI(인공지능) 기술이 산업 전 영역에 걸쳐 적용되고 있습니다. 통신 업계는 물론 자동차, 금융, 미디어, 엔터테인먼트 등의 영역에서 안정적인 사업 환경을 조성해 소비자에게 기존보다 더 편리하고 좋은 제품을 공급하고 있는데요. 시대의 변화에 맞춰 건설 업계에도 AI 바람이 불고 있습니다. 아파트를 포함해서 도로, 공장, 발전소 등 대형 프로젝트에도 AI 기술을 적용하는 중입니다. 대형 건설 현장에서 안정적인 사업 운영을 가능하게 하고, 효율적인 작업으로 생산성을 높이는 데 도움이 되고 있다고 합니다. 건설사에 AI 기술이 어떻게 쓰이는 지 알아볼까요?
엔지니어의 업무 효율성과 생산성 향상
건설 계획 단계에 AI를 적용하면 작업 시간을 훨씬 단축시킬 수 있습니다. 엔지니어가 오랜 시간 작업했던 부분을 AI가 도와주기 때문인데요. 엔지니어들은 설계 시 다양한 도면을 접하게 됩니다. 설계 도면을 보고, 도서를 찾으며 자료를 분석하는 작업은 시간이 오래 걸리고, 단순 반복 업무여서 엔지니어의 업무 효율성이 떨어집니다. 이러한 작업 과정에 AI를 활용하면 어떨까요? 엔지니어가 필요한 정보를 컴퓨터에 입력하면 AI가 그 정보를 효율적으로 뽑아내고 처리합니다. 엔지니어 입장에서는 좀 더 근본적인 엔지니어링 업무에 집중할 수 있어 업무 생산성을 높일 수 있습니다.
최적화된 건물 설계 및 리스크 관리 가능
엔지니어링은 수많은 설계 옵션 중 최적의 답을 찾는 과정입니다. 자중, 바람, 지진과 같은 조건에 적합한 구조물의 부재를 선택하고, 최적의 배관 작업 공정을 결정하는 과정을 자동화 모델링으로 구성할 수 있습니다. 이를 기반으로 각 설계요소들을 유기적으로 연결하는 수많은 조합을 검토하면서 물량 최적화는 물론 구매/시공 비용을 절감하는 솔루션을 찾아 제시할 수도 있는데요. 축적된 데이터 분석을 통해 특정 변수에 영향을 주는 요소나 데이터의 상관 관계 등을 찾아내면 건물이나 플랜트 설계를 최적화할 수 있습니다. AI를 활용한다면 축적된 데이터를 사람보다 더 빠르고 손쉽게 분석할 수 있겠죠? 자재와 환율 등을 분석해 실시간으로 견적을 예측합니다. 미국의 한 건설사는 이러한 프로그램을 적용해 데이터 분석 기반의 영업활동을 하고, 체계적인 구매 전략을 수립합니다.
수주 산업의 리스크 관리에도 AI는 유용하게 쓰일 수 있습니다. 프로젝트를 입찰하는 과정에서 설계, 구매, 시공, 시운전 등 각 단계 수행 시 발생할 수 있는 리스크를 미리 예측하는 것은 어려운 일입니다. 하지만 과거 데이터로 훈련시킨 AI 예측 모델을 활용하면 수행 과정에서 발생할 수 있는 리스크를 최소화할 수 있죠. 사람의 언어를 분석하고 처리하는 ‘자연어 처리’ 기술을 활용하면 입찰 문서 내 독소조항을 사전에 찾아내 해결 방안을 미리 생각할 수 있습니다. 건설 현장의 자원 관리에도 AI를 활용할 수 있습니다. 인적 자원이나 재료 공급망 등을 데이터 베이스로 구현해 모니터링하고 효율적으로 자원을 배치할 수 있죠. 이를 잘 활용하면 계획에 차질 없이 목표에 맞는 공사가 가능합니다. 일본의 한 엔지니어링 업체는 AI 기반의 플랜트 운영 관리와 유지 보수 솔루션을 개발해서 운영하고 있는데요. 탱크 부식 모니터링, 가스 누출 감지 등의 검수 업무를 컴퓨터가 지원하고 있습니다.
현대엔지니어링, 다양한 사업 영역에 AI 적용 중
국내외 건설사들은 계약서의 독소조항 리스크 분석, 머신러닝을 활용한 견적 물량 데이터 검증과 안전 사고발생 예측, 이미지 처리를 활용한 CCTV 현장 안전관리 등 다양한 분야에서 AI를 활용하고 있는데요. 현대엔지니어링도 이러한 시장 흐름에 발맞춰 선도적으로 AI를 각 사업에 도입하고 있습니다.
최근에는 업계 최초로 AI 머신러닝을 활용한 플랜트 철골구조물 자동 설계 시스템 개발을 완료하고 관련 특허를 출원했는데요. 플랜트 철골구조물은 대형 컴프레서, 펌프 등 외부환경에 민감한 기계를 실내에서 운영하기 위한 시설물을 말합니다. 철제 기둥과 철제 빔을 이용해 시공되는 대형 창고와 유사한 형태입니다. 철골구조물 자동 설계 시스템은 엔지니어가 직접 입력하는 수작업 방식보다 설계에 필요한 시간을 줄일 수 있어 업무 효율을 높일 수 있는데요. 통상적으로 한 동의 철골 건축물 구조 설계를 위해서는 약 3~4일이 필요하지만, 철골구조물 자동 설계 프로그램을 활용하면 10분 이내로 구조 설계가 가능합니다. 또, AI 머신러닝 알고리즘을 활용해 구조물의 최적 형태를 제안합니다. 이를 기반으로 설계 단계에서 시공성 검토가 이뤄져 설계와 시공간의 오차가 거의 없어 공사 기간 단축은 물론 설계 비용도 약 20% 이상 절감할 수 있습니다.
도면 이미지를 AI가 자동으로 읽어내서 데이터화하는 이미지 인식 시스템도 개발해 시험 적용하고 있는데요. 도면 상의 텍스트나 선 등을 수기로 입력하지 않아도 AI가 자동으로 읽고 85~90%의 정확도로 물량을 뽑아냅니다. 입찰 데이터도 AI로 분석하는데요. AI에게 프로젝트 데이터를 학습시켜 앞으로 입찰할 프로젝트의 물량을 추론합니다. 단기간의 입찰 시기에 공사규모를 빠르고 정확하게 결정할 수 있습니다. 데이터 학습 기반 예측, 문서 및 도면 자동인식 외에도 현대엔지니어링은 2025년까지의 장기 로드맵에 발맞춰 3D 자동화 및 최적화 설계, 디지털 트윈 등의 AI 과제를 활발히 추진하고 있습니다.
또한, 엔지니어들의 일일 업무에서부터 사업의 주요 의사결정 영역까지 모든 분야에서 임직원들이 AI를 적용할 수 있는 업무 환경을 만들고 있는데요. 매주 금요일 오후에는 IT 분야 임직원들이 자율적으로 AI 스터디를 진행하고 있고요. 실무 엔지니어가 업무 수행 시 AI를 활용할 수 있는 아이디어를 직접 내고, 실현할 수 있도록 지원하고 있습니다. 사내에 AI 학습동호회도 개설해 임직원이 AI를 다양하게 학습할 수 있는 기회를 제공하고, 업무와 상관없이 임직원이 AI와 친해지고, 트렌드를 익힐 수 있도록 돕고 있습니다. 올해부터는 학습 커뮤니티를 만들어 AI 교육 기회를 제공하고, 원하는 직원은 누구나 데이터 분석에서 딥러닝까지 학습할 수 있습니다. 또한 100여 개의 AI 접목 아이디어 공모 후 머신러닝과 딥러닝의 심화 교육을 통해 AI 적용 기술의 구체화 및 실증화 과정을 실현할 예정입니다. 연말에는 AI 컨퍼런스를 개최해 해당 기술을 공유하고 고도화할 계획입니다.
건설 업계와 AI가 만나서 낼 수 있는 시너지 효과를 살펴봤습니다. 이전보다 더 정교하고 안정적인 건물을 짓는 일에 AI가 많은 도움을 줄 수 있을 것 같은데요. 현대엔지니어링은 앞으로도 다양한 연구로 AI기술을 활용해 치열한 경쟁이 예상되는 플랜트 시장에서 기술경쟁력과 원가경쟁력을 지속적으로 확보할 예정입니다. 자율주행, IoT, AI 등의 첨단 기술로 만들어 갈 스마트 시티가 기대되는데요. 앞으로의 변화를 흥미롭게 살펴봐야겠습니다.