건설 산업에서 인공지능(AI)의 역할과 성장 전망

안녕하세요^^

오늘은 최근 급속도로 성장하고 있는 인공지능(AI)에 대해서 특히 건설 산업에서 인공지능(AI)의 역할과 성장 전망에 대해서 포스팅해보고자 합니다.

 

최근 건설 산업에서는 인공지능(AI)의 도입이 활발하게 이루어지고 있으며, 설계뿐만 아니라 현장 운영 전반에서 효율성, 안전성, 지속 가능성을 높이는 혁신적인 솔루션을 제공하고 있습니다. 글로벌 시장조사기관인 The Business Research Company에 따르면, 건설 분야 AI 시장은 2023년 13억 7천만 달러에서 2024년 17억 9천만 달러로 성장하였으며, 연평균 성장률(CAGR)은 31.1%에 달합니다. 2028년에는 53억 5천만 달러 규모로 확대될 것으로 예상되며, 이는 연평균 성장률 31.4%에 해당합니다.

 

1. AI 기술이 주도하는 건설 산업의 변화

(1) 예측 유지보수

AI를 활용한 장비 상태 모니터링을 통해 고장을 사전에 예측하고 유지보수 일정을 최적화하여 비용 절감과 장비 가동 시간 향상 효과를 거둘 수 있습니다.

(2) 드론 기반 현장 조사 및 모니터링

드론을 활용하여 건설 현장을 실시간으로 모니터링하고, 프로젝트 진행 상황을 효과적으로 관리할 수 있습니다. 이를 통해 안전성을 높이고, 데이터 수집을 용이하게 하며, 비용 절감 효과도 기대할 수 있습니다.

(3) AI 기반 프로젝트 위험 관리

AI는 프로젝트 데이터를 분석하여 잠재적인 위험 요소를 사전에 식별하고 대응책을 마련하는 데 활용됩니다. 이를 통해 일정 지연과 예산 초과를 방지하고 프로젝트 성공률을 높이는 효과를 가져옵니다.

(4) 공급망 최적화

AI 기술을 적용하여 자재 수급 및 물류 프로세스를 최적화함으로써 건설 비용을 절감하고 일정 준수를 보장할 수 있습니다.

(5) 증강 현실(AR) 통합

AI 기반 AR 기술을 활용하면 설계 도면을 실제 환경과 겹쳐 볼 수 있어 시공 정확도를 높이고, 오류를 사전에 방지할 수 있습니다.

 

사진:  Unsplash 의 Steve Johnson

 

2. 주목받는 AI 기술과 응용 사례

(1) 자율 건설 장비

AI 기반 자율 주행 기술을 적용한 건설 장비는 작업 효율성을 극대화하고 인건비를 절감하는 데 기여합니다. 자율 불도저, 굴착기, 크레인 등의 도입이 가속화되고 있습니다.

(2) 예측 분석을 통한 프로젝트 관리

과거 데이터를 분석하여 일정 지연이나 비용 초과 가능성을 사전에 예측하고 대응할 수 있는 AI 기반 분석 기술이 주목받고 있습니다.

(3) 컴퓨터 비전을 활용한 현장 모니터링

컴퓨터 비전 기술을 활용하여 작업 현장의 안전 상태를 실시간으로 감지하고, 위험 요소를 파악하여 신속하게 대응할 수 있습니다.

(4) 협동 로봇(코봇) 활용

반복적이고 위험한 작업을 자동화하기 위해 인간과 협력하는 로봇(코봇)이 도입되고 있습니다. 이는 작업자의 안전을 보호하면서 생산성을 극대화하는 역할을 합니다.

(5) 에너지 효율 및 지속 가능한 건설 관행

AI를 활용한 에너지 관리 시스템을 통해 건축물의 에너지 사용을 최적화하고, 친환경적인 건설 방법을 도입하여 지속 가능성을 실현하고 있습니다.

 

3. AI 도입을 촉진하는 주요 요인

(1) 대규모 인프라 투자 증가

건설 산업에서 AI 도입을 가속화하는 핵심 요인 중 하나는 대규모 인프라 투자입니다.

글로벌적으로도  대규모 투자가 이루어지고 있습니다. 그 예로 2022년 11월, 호주 정부는 향후 10년간 120억 4천만 달러를 투자하여 도로 및 철도 프로젝트를 추진할 계획을 발표했습니다. 또한 미국 정부는 2021년 11월, 1조 2천억 달러 규모의 인프라 투자 및 일자리 법안을 통과시켜 향후 10년간 도로, 교량, 공항, 철도 개선 등에 5,500억 달러를 투자할 예정입니다.

이러한 대규모 인프라 프로젝트들은 AI 기술을 활용한 효율적인 설계, 시공, 운영 및 관리를 촉진하고 있으며, AI 도입의 필요성을 더욱 강화하고 있습니다.

 

4. AI 기술이 건설 산업에 미치는 영향

(1) 생산성 향상

AI 기술을 활용하면 프로젝트 일정 준수율을 높이고, 반복적인 작업을 자동화하여 생산성을 극대화할 수 있습니다.

(2) 안전성 강화

AI 기반 위험 분석과 모니터링 시스템을 통해 작업장의 위험 요소를 사전에 감지하고 대응함으로써 안전한 환경을 조성할 수 있습니다.

(3) 비용 절감

AI 기반 예측 유지보수, 공급망 최적화, 프로젝트 일정 관리 등을 통해 비용 절감 효과를 극대화할 수 있습니다.

(4) 지속 가능성 증대

친환경 건설 기술과 에너지 절감 솔루션을 도입하여 지속 가능한 건설 관행을 구축할 수 있습니다.

 

5. 건설산업에서 AI 기술의 단점과 도전과제

AI 기술이 건설 산업에 많은 혜택을 가져오는 반면, 몇 가지 단점과 도전 과제도 존재합니다. 주요 단점은 다음과 같습니다:

1) 높은 초기 비용

AI 시스템을 구축하고 적용하는 데 필요한 초기 투자 비용이 상당히 큽니다. 하드웨어, 소프트웨어, 인프라 구축, 교육 등에 들어가는 비용이 높아 소규모 건설업체나 자금이 부족한 기업에게는 부담이 될 수 있습니다. 또한, AI 시스템의 유지보수와 업데이트에도 지속적인 비용이 발생합니다.

2) 기술적 제약

현재 AI 기술은 여전히 발전 중이며, 완벽하지 않은 경우가 많습니다. 예를 들어, 드론이나 자율 건설 장비는 여전히 환경적 요인(날씨, 지형 등)이나 예상치 못한 상황에서 문제가 발생할 수 있습니다. 또한, AI의 의사결정은 종종 프로그램된 알고리즘에 의존하므로 예외적인 상황에 적절히 대응하기 어려울 수 있습니다.

3) 기술과 인력의 격차

AI 기술의 도입은 건설 산업의 기술적인 격차를 더 확대시킬 수 있습니다. AI를 운용하려면 고도의 기술 지식과 전문 인력이 필요합니다. 그러나 건설 산업에 종사하는 많은 인력이 AI 기술에 대한 경험이 부족하거나 훈련을 받지 못했기 때문에, 이를 효율적으로 활용하기 위해서는 전문 인력을 확보하는 데 어려움이 있을 수 있습니다.

4) 데이터 보안 및 프라이버시 문제

AI 기반 시스템이 효율적으로 작동하려면 대량의 데이터 수집과 분석이 필요합니다. 이 과정에서 민감한 정보나 개인 데이터가 수집될 가능성이 있으며, 이를 보호하기 위한 보안 시스템이 필수적입니다. 만약 보안이 제대로 갖춰지지 않으면 데이터 유출이나 사이버 공격의 위험이 커질 수 있습니다.

5) 일자리 감소 우려

AI와 자동화 기술이 확산됨에 따라 일자리 감소에 대한 우려가 존재합니다. 특히 반복적이고 물리적인 작업을 AI 기반 로봇이나 자동화 시스템이 대신하게 되면, 해당 직종에서 일하던 사람들이 직업을 잃을 수 있습니다. 이는 사회적 불평등과 고용 문제를 초래할 수 있습니다.

6) 기술 의존성 증가

AI 시스템에 지나치게 의존하면, 기술 고장이나 시스템 오류가 발생했을 때 큰 혼란을 초래할 수 있습니다. 건설 현장에서 AI가 중요한 역할을 맡게 되면, 만약 시스템에 문제가 생겼을 때 작업이 중단되거나 계획에 큰 차질을 빚을 수 있습니다. 또한, 기술적인 문제를 해결할 수 있는 기술 지원 팀이 필요하며, 이 팀의 대응 속도가 프로젝트의 원활한 진행에 큰 영향을 미칩니다.

 

사진 : Pixabay,  Vilius Kukanauskas 님의 이미지 입니다.

 

6. 결론

건설 산업에서 AI 기술의 도입은 효율성, 안전성, 지속 가능성을 향상시키는 중요한 요소로 자리 잡고 있습니다.

AI 기반 예측 유지보수, 자율 건설 장비, 드론 모니터링, 프로젝트 위험 관리, 공급망 최적화, AR 통합 등의 기술은 건설 프로젝트의 생산성을 높이고, 비용을 절감하며, 환경적 지속 가능성을 강화하는 데 기여하고 있습니다.

특히, 대규모 인프라 프로젝트의 증가는 AI 기술 도입을 더욱 촉진하고 있으며, 향후 건설 산업의 AI 시장은 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다.

다만, AI는 건설 산업의 혁신을 이끄는 중요한 기술이지만, 그 도입에는 많은 도전 과제와 단점이 따릅니다. 초기 비용이나 기술적 한계, 인력 부족, 보안 문제 등 여러 가지 요소들이 건설 산업의 AI 적용을 제한할 수 있습니다. 따라서 AI 기술을 효과적으로 활용하기 위해서는 이러한 문제들을 해결할 수 있는 전략과 시스템 구축이 필요합니다.

건설 업계는 AI 기술을 적극적으로 도입하고 활용할 필요가 있으며, 이를 통해 혁신적인 미래 건설 환경을 조성할 수 있을 것입니다.