2025 스마트건설 챌린지 [도로 분야 스마트 기술]

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2025 스마트 건설 챌린지: 도로 분야 스마트 기술 경연대회 핵심 요약

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본 문서는 '2025 스마트 건설 챌린지 도로 분야 스마트 기술 경연 대회'에서 발표된 핵심 내용과 기술 동향을 종합적으로 요약한 브리핑 자료이다. 본 행사는 건설 산업 내 안전 인식 확산과 생산성 향상을 목표로, 스마트 건설 기술의 개발 및 적용 활성화를 도모하기 위해 개최되었다. 특히, 국민이 체감할 수 있는 우수 기술을 발굴하여 건설 산업 전반의 혁신을 유도하는 데 중점을 두었다.

경연 대회의 핵심 기조는 "스마트 건설은 선택이 아니고 필수"라는 한국도로공사 박건태 기술 부사장의 개회사에서 명확히 드러났다. 스마트 건설 기술이 국민의 생명을 보호하고, 적은 인원으로 높은 생산성을 확보하며, 건설 현장의 위험도를 낮춰 청년층의 유입을 촉진하는 핵심 동력임이 강조되었다.

이번 경연의 주제는 '건설산업 제조업화·자동화 구현을 위한 프리팹 및 스마트 건설 장비 기술'로, 참가팀들은 혁신성, 기술성, 적용성, 파급성을 기준으로 평가받았다. 발표된 기술들은 크게 네 가지 범주로 분류할 수 있다. 첫째, 프리팹(Prefabrication) 기술의 고도화로, 단순 공장 제작을 넘어 스마트 검측, 조립 시뮬레이션, 현장 오차 보정 기능을 결합하여 시공 정밀도와 안전성을 획기적으로 개선하는 방향으로 발전하고 있다. 둘째, 건설 장비의 자동화 및 무인화 기술로, 원격 제어, 머신 가이던스(MG), 머신 컨트롤(MC)을 넘어 다수의 장비를 단일 플랫폼에서 자율 제어하는 기술이 선보였다. 셋째, 디지털 전환 및 플랫폼 통합으로, 드론, 3D 스캐닝, BIM/GIS 데이터를 활용하여 설계-시공-검측 전 과정을 디지털화하고, 이를 통합 관제 플랫폼으로 연동하려는 시도가 두드러졌다. 넷째, 특수 공정의 스마트화로, 발파와 같은 전통적인 공정에 IoT 센서와 디지털 플랫폼을 접목하여 데이터 기반의 정밀 시공을 구현하는 기술이 소개되었다.

종합적으로 이번 경연 대회는 대한민국 도로 건설 분야가 전통적인 아날로그 방식을 탈피하여 안전, 생산성, 품질을 모두 확보하는 데이터 기반의 스마트 건설 패러다임으로 빠르게 전환하고 있음을 명확히 보여주었다.

 

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원본영상: 

https://www.youtube.com/watch?v=S5qaNP8cUwg&t=16320s

 

 

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I. 행사 개요

• 행사명: 2025 스마트 건설 챌린지 - 도로 분야 스마트 기술 경연 대회
• 목적:
  • 건설 산업 내 안전 인식 확산 및 생산성 향상
  • 스마트 건설 기술 개발 및 적용 활성화 도모
  • 국민 체감형 스마트 건설 기술 발굴 및 건설 산업 내 붐업 유도
• 주최: 국토교통부, 건설동행위원회
• 주관: 한국도로공사
• 경연 주제: 건설산업 제조업화·자동화 구현을 위한 프리팹 및 스마트 건설 장비 기술
• 평가 기준: 혁신성, 기술성, 적용성, 파급성을 종합적으로 평가

 

II. 주요 기조 및 핵심 메시지

박건태 한국도로공사 기술 부사장의 개회사를 통해 스마트 건설의 필요성과 방향성이 제시되었다.

• "스마트 건설 기술은 선택이 아니고 필수입니다."
  • 스마트 건설 기술 도입은 더 이상 고려 대상이 아닌, 건설 산업의 생존과 발전을 위한 필수 요건임을 강조했다.
• 스마트 건설의 핵심 가치:
  1. 생명 보호: 모든 국민의 생명을 보호하는 안전한 건설 환경 구축
  2. 생산성 확보: 적은 인원으로 높은 생산성을 달성
  3. 위험도 감소 및 청년 유입 촉진: 현장 위험도를 낮춰 청년층의 건설 현장 유입을 유도하고, 이를 통해 양질의 일자리 창출

 

III. 참가팀별 기술 발표 요약

1. 대령건설

• 발표 기술: 콘크리트 거더 가설 시 가로보 길이 조정을 통한 횡변위 제어가 가능한 강관 가로보 및 시공 방법
• 핵심 내용: PSC 거더가 길어짐에 따라 발생하는 횡변위 문제를 해결하기 위한 기술이다. 기존에는 체인블록이나 유압잭을 사용해 위험하고 비효율적으로 보정했으나, 이 기술은 스크류와 강관으로 구성된 가로보 자체의 길이를 조절하여 횡변위를 정밀하게 제어한다.
  • 장점:
    • 안전성 향상: 고소 작업을 최소화하고, 거더 거치 후 즉시 설치가 가능해 전도 및 낙교 사고를 예방한다.
    • 시공성 개선: 3경간 55m 교량 기준, 기존 재래식 공법(30일 이상) 대비 공사 기간을 4일로 대폭 단축한다.
    • 품질 확보: 횡변위를 1/1,000 이내로 정밀 관리하여 불필요한 응력 발생을 막는다.
  • 특징: 사전 제작이 가능하며, 스크류 회전을 통해 mm 단위의 정밀한 길이 조정이 가능하다.

2. 롤렙스 & 한국공학대학교

• 발표 기술: 실시간 실감형 탑승형 이기종 무인 중장비 원격제어 로봇 시스템
• 핵심 내용: 기존 영상 중심의 원격 제어 기술이 제공하지 못하는 '동적 정보(모션 피드백)'를 운전자에게 전달하는 혁신적인 시스템이다. 장비에 부착하는 멀티센서 모듈(롤라)과 운전자가 탑승하는 모션 플랫폼(롤봇)으로 구성되어, 100ms(0.1초) 이내의 지연 시간으로 장비의 움직임과 진동을 운전자에게 그대로 재현한다.
  • 장점:
    • 실감형 제어: 운전자가 실제 장비에 탑승한 것처럼 느끼며 작업할 수 있어 작업 수행 능력과 안전성을 높인다. (예: 굴착 시 돌의 크기를 진동으로 감지)
    • 이기종 호환성: 굴착기, 자동차, 소방차, 드론 등 다양한 장비에 모듈 부착만으로 적용 가능하다.
    • 원거리 제어: 상용 통신망(LTE, 5G)을 사용하여 국내는 물론 전 세계 어디서든 원격 제어가 가능하다.
  • 기술 요소: 다이나믹 통신 압축 기술, 새로운 구조의 병렬 로봇 기술(트러스바디 패럴 매니플레이터)을 적용하여 소형 플랫폼으로도 높은 가반하중과 동적 성능을 구현했다.

3. 브리콘 & 한신공영 & 성균관대학교

• 발표 기술: 스마트 검측과 조립 시뮬레이션 기술을 통한 프리팹 교량 시공 문제 해결
• 핵심 내용: 프리팹 부재(특히 바닥판) 조립 시 발생하는 간섭 문제를 사전에 해결하는 디지털 워크플로우 기술이다. 드론 사진측량 등 스마트 검측 기술로 제작된 바닥판과 현장에 설치된 거더의 형상을 3차원 데이터로 취득한 후, 가상 공간에서 조립 시뮬레이션을 수행하여 간섭 여부를 미리 확인하고 조립 계획을 수립한다.
  • 장점:
    • 시공 오류 방지: 현장 조립 중 발생하는 간섭 문제를 원천적으로 차단하여 재작업(전단연결재 절단 등)을 획기적으로 줄인다.
    • 공기 단축: 프리팹 공법의 장점인 '신속 시공'을 온전히 실현할 수 있다.
    • 데이터 기반 관리: 설계-제작-시공 전 과정의 검측 데이터를 플랫폼에 통합하여 문제 발생 시 원인을 신속하게 추적할 수 있다.
  • 의의: 아날로그 방식의 검측(수기 기입, 휴먼 에러)을 디지털 방식으로 전환하여 데이터 신뢰도를 높이고, 토목 구조물의 '제조업화'를 실현하는 핵심 기술이다.

4. 상부

• 발표 기술: 개방형 전단 연결부를 적용한 프리팹 모듈러 바닥판 '레고-D'
• 핵심 내용: 전단면 프리캐스트 바닥판의 높은 비용과 현장 오차 대응의 어려움을 극복한 기술이다. 전단 연결부가 개방된 형태이며, '쐐기형 오차 조정 블록'을 사용하여 거더의 시공 오차(높이)에 유연하게 대응할 수 있다. 3D 스캔 등 스마트 기술로 취득한 현장 정보를 설계 및 제작에 역으로 반영하는 '역설계' 개념을 도입했다.
  • 장점:
    • 경제성 확보: 거푸집의 전용률을 높여 기존 전단면 PC 공법 대비 약 25%의 공사비 절감 효과를 거두었다.
    • 시공 정밀성: 쐐기 블록을 통해 현장에서 발생하는 오차를 효과적으로 흡수하고 정밀한 레벨 조정이 가능하다.
    • 확장성: 노후 교량 바닥판의 급속 교체 공사에 적용 가능하며, 도로공사 테스트베드에서 실증을 완료했다.
  • 핵심 기술: 개방형 전단 연결부, 쐐기형 오차 조정 블록, 모듈러 강재 거푸집.

5. 신원RPC

• 발표 기술: 리브데크(RIBDECK) + BBCM 공법
• 핵심 내용: 교량 바닥판 전체 구간(중앙부 및 캔틸레버부)을 프리캐스트화하는 기술이다. '리브데크'는 균열 저항성을 높인 PC 패널이고, 'BBCM'은 특수 브라켓을 사용하여 시공이 까다로운 캔틸레버 구간까지 PC화할 수 있도록 한 혁신적인 공법이다.
  • 장점:
    • 안전성 극대화: 고소 작업 및 위험 구간(캔틸레버)의 현장 작업을 최소화하여 안전사고 위험을 크게 줄인다.
    • 공기 단축 및 경제성: 실제 현장에서 약 10~15%의 공사비 절감 및 공기 단축 효과가 검증되었다.
    • 탈현장화(OSC): 건설업의 제조업화 전환을 이끄는 대표적인 기술로, 이미 500여 개 교량에 적용되어 안정성을 입증했다.
  • 특징: 재사용이 가능한 고강도 경량 알루미늄 브라켓을 사용하여 경제성을 확보했으며, 드론 측량 등 디지털 기술과 연계하여 스마트 건설 플랫폼으로 확장 가능하다.

6. 영신DNC

• 발표 기술: 생산성·효율성 향상을 위한 국산 건설 장비 자동화(MG/MC) 기술
• 핵심 내용: 외산 기술에 의존하던 건설 장비 자동화 시스템(머신 가이던스/컨트롤)을 순수 국내 기술로 개발했다. 굴착기와 다짐 롤러에 GPS 및 센서를 부착하여, 운전자가 측량 지원 없이 설계 도면을 보며 정밀 작업을 수행할 수 있도록 한다.
  • 장점:
    • 기술 자립 및 유연성: 100% 국산 기술로 개발되어 도로공사 GIS 플랫폼 등 국내 시스템과의 연동 및 맞춤형 기능 개발이 용이하다.
    • 생산성 향상: 측량-재측량-재시공의 반복 작업을 제거하여 공사 기간을 약 30% 단축한다.
    • 품질 관리 고도화: 다짐 롤러의 경우, 다짐 횟수와 강도를 실시간으로 모니터링하고 리포트를 생성하여 데이터 기반의 정밀한 품질 관리가 가능하다.
  • 의의: 기술 잠식 위기에서 벗어나 국내 현실에 맞는 스마트 건설 자동화 기술을 보급하고 있으며, 북미 등 해외 수출도 진행 중이다.

7. SB 엔지니어링

• 발표 기술: 로봇을 이용한 원격 거치용 거더 제작 및 거치 기술
• 핵심 내용: 교량 거더 거치 시 발생하는 낙교 및 전도 사고를 원천적으로 방지하는 안전 기술이다. 거더 단부를 절취하여 무게중심 부근에 받침점이 위치하도록 설계하여 구조적으로 전도에 저항(최대 50도)하도록 했으며, 거더 양단에 부착된 로봇을 원격 제어하여 작업자 투입 없이 정밀 거치를 수행한다.
  • 장점:
    • 획기적인 안전성 확보: 거더 자체의 구조적 안정성으로 전도를 방지하고, 원격 로봇 거치로 고소 작업 인력을 배제하여 인명 사고 위험을 제거한다.
    • 정밀 시공: 카메라와 타겟을 이용해 3mm 이내의 오차로 정밀한 위치 조정이 가능하다.
    • 공정 단순화: 거치 후 별도의 전도방지공 설치가 불필요하다.
  • 적용: 국가철도공단 장항선 현장에 실제 적용하여 기술을 실증했다.

8. S-TEK E&C & 한국건설기계연구원

• 발표 기술: BIM/GIS 관제 플랫폼 및 무인화 키트를 활용하는 다짐 롤러 무인 MC 기술
• 핵심 내용: 유인 MG(머신 가이던스) 단계를 넘어선 다짐 롤러 무인 MC(머신 컨트롤) 기술이다. 관제 플랫폼에서 최적의 주행 경로를 생성하여 할당하면, 기존 롤러에 탈부착 가능한 '무인화 키트'가 조향, 전후진, 진동을 자율적으로 제어하며 작업을 수행한다.
  • 장점:
    • 무인 자율 작업: 1인의 관제사가 다수(최대 5대)의 롤러를 동시에 운영하여 생산성을 극대화한다.
    • 품질 균일성: 알고리즘 기반의 경로 추종으로 중복 및 누락 다짐을 방지하고, CMV(다짐 강도) 값에 따라 실시간으로 진동을 제어하여 과다짐/저다짐을 막는다.
    • 높은 범용성: 탈부착식 키트 방식으로, 특정 장비에 종속되지 않고 현장의 다양한 롤러에 쉽게 적용할 수 있다.
  • 의의: 작업자를 위험한 진동과 소음 환경에서 해방시키고, 토공 다짐 작업의 완전한 자동화를 목표로 한다.

9. 이사빗 건설

• 발표 기술: 상자형 강코핑 내부에 콘크리트가 합성된 모듈형 강합성 코핑 교각 시스템
• 핵심 내용: 교량 교각의 코핑(상부 구조물) 시공 시 발생하는 고소 작업의 위험성과 긴 공사 기간을 해결하는 프리팹 기술이다. 영구 거푸집 역할을 하는 강재 상자(강코핑)와 내부 철골(스트럿-타이 모델 기반)을 공장에서 제작한 후, 현장에서는 콘크리트 타설만으로 완성한다.
  • 장점:
    • 안전사고 예방: 고소 장소에서의 거푸집 설치·해체 및 철근 조립 작업을 없애 추락 사고의 위험을 원천적으로 차단한다.
    • 공기 대폭 단축: 기존 RC 공법(약 40일) 대비 공사 기간을 15일로 60% 이상 단축한다.
    • 구조적 안정성 및 경제성: 강재와 콘크리트의 합성 구조로 우수한 성능을 확보했으며, RC 대비 약 6.5%의 경제성을 갖는다.
  • 적용성: RC, CFT 등 다양한 형태의 기둥과 연결이 가능하도록 설계되었다.

10. 한화 글로벌 부문

• 발표 기술: 스마트 천공 시스템 (Eagle-Drill)
• 핵심 내용: 발파 공사의 성패를 좌우하는 천공(drilling) 작업을 디지털화하는 기술이다. 기존의 노후된 천공 장비에 GNSS, 경사 센서 등 IoT 어태치먼트를 부착(리트로핏)하여, 작업자가 디지털 설계 도면에 따라 정확한 위치, 각도, 깊이로 천공할 수 있도록 정밀 가이드를 제공한다.
  • 장점:
    • 발파 품질 향상: 정밀 천공을 통해 발파 효율(입도 제어)을 극대화하고 후속 공정의 부담을 줄인다.
    • 생산성 증대: 측량 및 마킹 작업을 생략하여 작업 시간을 단축시키고, 실제 현장에서 생산성을 56% 향상시킨 사례가 있다.
    • 높은 접근성: 저비용의 리트로핏 방식으로 중소 건설사도 쉽게 도입할 수 있으며, QR코드 스캔만으로 작업 정보를 받아 직관적으로 사용할 수 있다.
  • 비전: 현재의 머신 가이던스 수준을 넘어, 데이터를 AI가 학습하여 최적의 발파 설계를 자동으로 제안하는 완전 자동화 시스템으로 발전하는 것을 목표로 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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NotebookLM을 이용해서 작성되었습니다.

디이씨(D.E.C)

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