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터널공사에 스마트 신기술이 대거 적용된다.

현대건설은 7일, 경기도 파주시 소재 ‘고속국도 제400호선 김포~파주간 건설공사 제2공구’ 현장에서 ‘현대건설 터널∙스마트건설 기술시연회’를 개최했다.

현대건설은 스마트터널, 스마트항만, 스마트교량, 스마트토공 총 4개의 테마로 혁신 현장을 운영 중에 있으며, 그 중 한강터널(고속국도 제400호선 김포~파주간 건설공사 제2공구)현장은 스마트터널의 대표 혁신 현장으로 운영되고 있다.

김포-파주 구간의 한강 하저 통과 구간을 터널로 연결하는 한강터널을 포함해 국내·외 26개 TBM(Tunnel Boring Machine) 터널 시공 경험을 토대로, 최근 직경 14m 대구경 TBM 공법과 로드헤더 등 기계식 터널 굴착 장비의 적용을 통해 터널건설의 기계화 시공을 선도하고 있다.

특히, 이번 시연회에서는 한강터널에서 적용한 첨단 TBM 기술을 포함해 터널 현장에 적합한 스마트건설 기술과 현대건설에서 연구하고 있는 각종 기술을 중점적으로 소개했다.

터널 굴착 장비인 TBM은 각종 센서와 디지털기기를 탑재해 운영정보를 실시간으로 취득할 수 있도록 설계했다.

특히, 현대건설의 자체 개발 기술(TADAS: TBM Advanced Driving Assistance System)을 활용해, 굴착 데이터와 지반정보를 실시간으로 분석하고 최적의 운전 방법 제시해 TBM 운전에 활용할 계획이다.

이러한 터널의 시공 정보를 포함한 전체 현장의 현황 정보는 현대건설에서 개발한 BIM 기반 디지털 시스템(HIBoard: Hyundai IoT Board)과 중앙 통합운영 시스템(HOC: Head Office Control)을 이용해 실시간으로 현장 작업을 원격 지원·관리하고 있다.

기존 터널 현장은 통신 시설을 설치하지 않거나 터널 출입구 근처의 일부 구간에만 설치해 원활한 데이터 전송이 불가능하므로, 터널 전 구간에 ICT 기반의 스마트건설기술 기반의 통신환경 구축이 필수적이다.

이에 국내 최초로 터널 현장의 원활한 무선 데이터 통신환경 구축을 위한 TVWS(TV White Space) 기술을 적용해 터널 전 구간에서 원활한 데이터 통신을 가능하게 하고, 다양한 스마트건설 장비의 활용이 가능한 무선 통신 환경을 구축하고 있다.

터널 내부에서도 스마트글래스를 활용해 실시간으로 본사·사무실과 원격 화상 회의를 수행하고, 홀로렌즈와 연계한 증강현실(AR) 기반의 품질관리업무에 활용하고 있다.

또한, 무인 현장관리에 활용 가능한 원격드론, 무인지상차량(UGV) 등도 터널 현장에 투입해 AI 기반의 안전관리 및 라이다(LiDAR) 기반의 측량 업무 무인화를 실현하고 있다.

자체 개발 시스템인 AI 재해예측 시스템을 통해 빅데이터 기반의 안전 리스크를 분석해 안전관리 업무를 효과적으로 수행하고 있으며, 특수장비인 TBM의 시공 단계를 가상현실(VR)시뮬레이터로 구축해, 모든 시공 과정을 가상으로 체험하고 몰입형 안전 교육도 수행이 가능하다.

또한, 현대건설의 독자기술로 개발된 IoT센서 기반의 안전관리시스템(HIoS)과 이동식 AI CCTV를 통해 작업자의 위치를 실시간 모니터링하고 있으며, 현장내의 모든 차량계 건설장비에도 AI 기반의 근로자인식카메라를 설치, 장비협착사고를 예방하는 등 관리사각지대에 발생하는 근로자 안전사고 방지에 앞장서고 있다.

업체 측은 이러한 기술 노하우를 바탕으로 현장의 스마트화를 단계적으로 확대한다는 방침이다.

대표 스마트항만 현장인 인천신항 1-2단계 컨테이너부두 하부공 축조공사 등을 포함해 많은 현장이 첨단·스마트 기술을 활용하고 있으며, 이는 현장의 패러다임을 바꾸는 데 기여하고 있다.

업체 관계자는 “건설현장의 스마트화는 생산성과 품질을 높이고 안전을 강화할 수 있는 핵심 요소”라며 “지속적인 R&D투자와 스마트건설기술의 확대 적용을 통해 국내 건설 산업을 선도하고 글로벌 톱 티어 건설사로 도약할 것”이라고 밝혔다.