챗GPT의 등장과 함께 AI에 대한 관심이 점점 높아지고 있습니다. 건설 분야에서도 AI와 머신 러닝(ML) 기술의 영향력이 점점 커지고 있는데요, 2017년 맥킨지 보고서에서는 건설 회사들이 데이터의 실시간 분석을 통해 생산성을 50%까지 향상 시킬 수 있을 것이라고 보고하기도 했습니다. 세계 각지의 건설 기술 연구팀은 BIM 데이터와 머신 러닝 기술을 결합하여 프로젝트 생산성을 향상 시키는 방안을 지속해서 연구하고 있습니다. 이 글에서는 AI와 BIM, 그리고 머신 러닝 기술이 어떻게 건설 프로젝트 관리 분야에 적용되고 있고, 어떤 긍정적인 성과를 가져올 수 있는지 실제 해외 사례 몇 가지와 함께 상세하게 알아보도록 하겠습니다.
AI와 BIM 데이터를 활용한 건설 프로젝트 관리 사례
1. 미국 Mortenson사의 스마트 프로젝트 관리 사례
Mortenson은 미국의 건설, 개발, 에너지, 엔지니어링 서비스 제공하는 미국 내에서도 건축/개발 분야 상위 20위 권에 드는 대형 업체입니다. 일찍이 시각화(Visualization) 기술과 가상 현실(VR) 기술의 가능성을 알아보고, 가상 설계 건설(VDC) 서비스 제공에 주력하고 있는 업체로, Mortenson은 일정 및 안전 관리 등 다양한 분야에서 활용할 수 있는 AI 소프트웨어를 개발하고 실제로 적용하고 있는 대표적인 건설 업체입니다.
- Mortenson사와 AI 기술
– ALICE Technologies와 협력하여 일정 관리 AI 소프트웨어 개발
– 마케팅 및 커뮤니케이션 방면에 ChatGPT 사용 - Smart Project 개발 목표
– BIM 데이터와 머신 러닝 기술을 결합하여 “Smart Project” 개발
– 과거 프로젝트 데이터를 학습시킨 소프트웨어와 BIM 정보를 활용하여 현재 프로젝트의 효율성과 일정 최적화에 활용
– 과거 정보를 토대로 현 프로젝트의 문제점을 빠르게 파악하고 대응
2. 싱가포르 AI-MATHI 도시 개발 사례
싱가포르는 지속 가능한 건설 및 도시 개발을 위해 BIM과 머신 러닝 기술을 활용하는 “AI-MATHI” 프로젝트를 기획했습니다. 이 프로젝트는 BIM 모델을 기반으로 방대한 프로젝트 데이터를 관리하고, 머신 러닝 기술을 활용하여 건물의 에너지 효율성을 개선하는 데 중점을 두고 개발 되었습니다.
- AI-MATHI 프로젝트의 BIM과 머신 러닝 기술의 활용
– 건물의 BIM 모델을 사용하여 머신 러닝 알고리즘을 훈련 시키고 건물의 에너지 사용 패턴을 예측하는데 활용
– 학습 시킨 알고리즘을 활용하여 건물 내 불필요하게 소모되는 에너지를 관리 및 효율성 개선
– 건물의 실시간 상태를 모니터링(날씨, 인원 이동 및 에너지 사용 등)하여 건물 시스템 최적화 (불필요한 자원의 낭비를 방지) - 프로젝트 성과
– 실시간 모니터링에 기반한 효율적인 시스템 운영을 통한 에너지 사용 비용 절감
– 건물의 지속 가능성 향상
3. 미국 스마트비드(Smartvid.io) 솔루션 사례
스마트비드(Smartvid.io)는 미국의 건설 기업들 사이에서 널리 사용되고 있는 BIM과 머신 러닝을 결합한 안전 및 품질 관리 BIM 솔루션 입니다.
- 솔루션 개요
– 음성 및 이미지 인식
– 사진 및 비디오 검색 기능 등을 제공
– 건설 작업 현장의 시각적 데이터를 수집하고 BIM 모델과 통합 분석하여 위험 요소 사전 감지 및 결함 식별에 활용
– 건설 프로젝트의 안전성, 생산성 및 품질에 대한 객관적이고 신속한 측정 기준 제공 - 성과
– 프로젝트 진행 과정 추적
– 안전 문제와 결함에 신속하게 대응하고 전반적인 프로젝트 품질을 향상
4. 미국 Bentley Systems사의 iTwin 솔루션 사례
Bentley Systems사의 iTwin은 디지털트윈 및 BIM 기술을 활용한 프로젝트 관리와 설계 최적화 솔루션 입니다. Microsoft Azure를 활용하여 최고 수준의 디지털트윈을 지원하며, 프로젝트 설계 단계부터 가시성을 높이고 프로젝트 팀 간 협업을 지원하여 프로젝트 수행을 최적화 하는데 활용되도록 기획 된 솔루션입니다.
- 솔루션 개요
– 다양한 데이터 소스(현장 시각 데이터, 날씨, 자산의 예상 수명 등)를 디지털트윈에 통합 관리
– 현장에서 수집 된 데이터와 BIM 모델 간의 일치를 보장하고 프로젝트 진행 상황 추적
– 현재 프로젝트 진행 상태의 실시간 파악 및 변경 사항 추적을 통한 프로젝트 품질과 안전성 향상
– 머신 러닝 모델을 활용한 장기적인 자산 수명 예측 및 정비/유지 보수 일정 최적화 - Microsoft Azure를 활용한 솔루션의 확장성
– 클라우드 플랫폼 기반으로 대규모 데이터 스토리지 및 고성능 컴퓨팅, 보안 및 신뢰성을 제공
– 다양한 데이터 소스를 연결하여 구조화된 데이터 분석의 기반 제공
– 건설, 인프라 관리, 도로 및 교량 등 대규모 프로젝트에 필요한 대용량 데이터 처리와 분석 지원
마무리
이렇듯 BIM 데이터와 AI 및 머신 러닝 기술이 어떻게 건설 산업에 변화를 일으키고 있는지 몇 가지 사례를 통하여 알아보았습니다. 이러한 혁신적인 기술들을 프로젝트 관리부터 건설 현장 안전성 향상, 디자인 최적화, 그리고 현장 모니터링과 같은 다양한 영역에서 더 나은 결과를 이끌어내고 있습니다. 이러한 기술들이 미래 건설 산업을 더 효율적으로 만들어가며 지속 가능한 결과물을 창출하는데 큰 역할을 할 것으로 기대하면서 글을 마치도록 하겠습니다.