건설기술에 첨단 ICT기술을 탑재한 '스마트건설'이 기계설비업계 스마트홈 기술향상을 견인하고 있다. 스마트건설은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 드론, 로봇, BIM 등 다양한 ICT기술을 도시·건축의 기획부터 설계·시공·유지관리에 이르는 전 과정과 기계설비·인테리어·리모델링 등 전 부문에 결합해 스마트시티·스마트단지·스마트홈으로 건설·공급하는 융합기술을 말한다.
국토교통부(장관 원희룡)는 2018년 10월 발표한 ‘스마트 건설기술 로드맵’에서 중장기 비전을 제시하고 2022년 7월 발표한 ‘스마트건설 활성화 방안’에서 국내 건설산업을 디지털 기반으로 전환해 글로벌 건설시장을 선도하겠다고 밝힌 바 있다. 현재 ‘2030 건설 전과정 디지털화·자동화’를 목표로 △건설산업 디지털화 △생산시스템 선진화 △스마트 건설산업 육성 등 10개 추진과제를 추진 중이다. 또한 지난 2월2일 ‘스마트+빌딩 얼라이언스’를 출범하고 스마트도시와 스마트건축의 연결성 강화를 위해 본격 나섰다.
이러한 변화의 중심에서 건설업의 디지털 컨버전스를 선도하는 스마트건설교류회(회장 황준호, SCCA)는 4월12일 건설회관에서 ‘제2회 스마트건설 정책 및 국내 시공기술·시공사례 발표 세미나’를 개최했다. 한국건축시공학회(회장 이한승, KIC)와 공동 주관한 이번 세미나는 국토부, 조달청, 한국도로공사, 한국토지주택공사, 대한건설협회, 한국건축가협회, 대한기계설비건설협회, 한국AI스마트홈산업협회, 한국리모델링협회, 한국환기산업협회, KNX한국협회, Smart+Interior Forum이 후원했으며 업계 관계자 300여명이 참석했다.
스마트건설교류회는 건설업과 첨단기술분야 관·산·학·연 전문가간 교류의 장으로, 스마트 건설기술로 경쟁력을 강화하고 국가신성장동력으로 재도약하기 위해 2022년 11월 창립됐다. 최근 대형건설사는 물론 중견건설사까지 스마트컨스트럭션팀, 스마트기술센터 등 전담부서를 설치하고 기술개발과 상용화에 전력을 기울이고 있다.
황준호 스마트건설교류회 회장(한국건축가협회 스마트융합디자인위원회 위원장)은 환영사를 통해 “건설산업이 바로 플랫폼산업의 전신”이라며 “건설시장은 4만개 이상의 부품으로 만들어진다는 말처럼 스마트 건설기술의 발전은 자본과 제품, 서비스와 인프라를 연결한 미래의 성장 발판, 삶의 전방위적인 플랫폼이 될 것”이라고 말했다.
황 회장은 “지난해 11월 제1회 세미나를 개최한 스마트건설교류회는 올해 상·하반기 두 번의 세미나와 다양한 활동을 통해 도시건축문화의 기반사업인 건설이 최첨단 미래기술의 옷을 입고 융합의 전당이자 플레이그라운드가 될 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.
이어 “미국에 소비자가전쇼(Consumer Electronics Show), 유럽에 모바일 월드 콩그레스(MWC)가 있듯 스마트시티의 테스트베드이자 모델로서 K-스마트의 역사를 써 내려가고 있는 대한민국에서 ‘스마트건설쇼(Smart Construction Show)’가 열릴 날을 소망한다”고 말했다.
윤성훈 국가스마트도시위원회 위원장(청주대 건축학과 교수)은 축사를 통해 “AI, 빅데이터, IoT, 로봇 등 첨단기술이 뿌리산업뿐만 아니라 삶과 생활을 무서운 속도로 빠르게 변화시켜 나가고 있는 반면 건축·도시공간은 상대적으로 더디게 이뤄져 왔다”라며 “이번 세미나를 계기로 첨단기술과 데이터를 활용해 도시시스템의 효율성과 지속가능성을 높이고 삶의 질을 향상시키기를 기대한다”고 말했다.
윤 위원장은 “정부는 스마트시티 투자 및 조성뿐만 아니라 스마트건축 확산과 보급을 위한 정책지원도 아끼지 않고 있다”라며 지난 2월 국토부가 출범시킨 ‘스마트+빌딩 얼라이언스’를 소개했다.
‘스마트+빌딩 얼라이언스’는 일상공간(건축물)을 첨단기술 플랫폼으로 조성하기 위한 민·관 공동 연합체로, 민간이 선도모델(스타프로젝트)을 제시하면 정부가 적극적인 제도개선과 투자지원을 하는 방식으로 운영될 예정이다.
윤 위원장은 “지금까지 개별 건축공간보다 도시차원에서 스마트기술 구현에 집중해 왔으며 그 결과 도심항공교통(UAM: Urban Air Mobility), 자율주행 관련 기술시장이 매우 빠르게 성장해 왔다”라며 “앞으로도 급성장이 예상되지만 스마트시티를 건축물 내 스마트시스템과 연계하는 기술의 복잡성은 또 다른 도전이 될 것”이라고 설명했다.
또한 “높은 초기 투자비용, 법제도 지원의 미흡, 설계기준의 부재 등 스마트기술 구현과 스마트건축 보급에 상당한 장벽이 존재하지만 도로 및 건물 밖에서부터 건물 안과 거실 안까지 각종 서비스가 끊어짐 없이 제공되는 ‘라스트인치 서비스(Last-Inch Service)’가 제공돼야 한다”고 강조했다.
라스트마일이 환승·물류센터와 건물 앞 도로 간 모빌리티·배송서비스라면 라스트인치는 외부로부터 건물 안 모든 공간에 연계되는 무결절(seamless) 서비스를 말한다.
이한승 한국건축시공학회 회장의 축사는 김규용 부회장(충남대 건축공학과 교수)이 대독했다.
김 부회장은 “2001년 9월 창립해 6,000여명의 회원을 보유한 한국건축시공학회는 △스마트건축시공위원회 △3D프린팅시공위원회 △모듈러건축시공위원회 △드론위원회 등 전문위원회를 설치해 건설산업의 스마트화를 선도하고 있다”고 소개했다.
김 부회장은 “스마트건설이 한국 건설산업의 혁신에 큰 전환점이 되는데 전적으로 공감한다”라며 “오는 5월18일 제주도에서 개최되는 춘계학술발표대회에서 스마트건설교류회와 MOU를 체결하기로 했다”고 밝혔다.
박찬우 스마트+인테리어포럼 의장(삼성전자 부사장)은 “챗GTP에 ‘AI같은 첨단기술이 건설업계에 어느정도 영향을 줄 것인가’를 물었더니 프로젝트 계획·설계·시공의 효율성 및 정확성 향상, 예측 및 유지보수와 안전성 향상, 인건비 절감, 자원관리개선 등이라면서 이를 위한 전제조건으로 ‘숙련된 기술자 확보’ 및 ‘새 기술을 수용하고 채택하려는 산업계의 의지’가 필수적이라고 대답한 것을 보고 깊은 감명을 받았다”고 말했다.
박 의장은 이어 “챗GTP의 대답이나 초고령사회 진입 및 1인가구 증가 등 우리나라 인구·사회·구조의 변화 등을 근거로 볼 때 첨단기술 융합을 필두로 하는 스마트 건설기술 활성화 전망을 유력하게 보고 있다”라며 “통신·가전·가구·에너지분야와 건설·인테리어분야를 융합해 신산업으로 육성해 나가기 위해 발족된 스마트+인테리어포럼과 동일 지향점을 가진 스마트건설교류회와 앞으로 신뢰관계를 구축해나가겠다”고 밝혔다.
이날 세미나는 3개 세션 12개 주제발표에서 △국토부 스마트건설 정책 △조달청 스마트건설 발주계획(BIM)을 비롯해 △스마트건설 시공기술 개발현황 및 시공사례 발표 △현대엔지니어링의 모듈러 등 스마트기술 적용현황 △한화건설의 고위험 통합관제시스템 구축에 의한 스마트 안전환경 강화 △건설산업 프로세스의 혁신-스마트 건설 △스마트 능동형 파사드 시스템 ‘엠비언스월’ △스마트한 프로젝트 관리 협업툴 ‘크로스팀’ △삶의 질을 향상시키는 스마트 조명의 진화 △실내공기질 개선설비-IoT기술 적용 환기시스템 △세무 정책의 변화-스마트 세금 절세 솔루션 등 다양한 스마트 건설기술 및 적용사례를 공유했다. 본지는 3세션 ‘스마트홈 시공사례’에서 소개된 조명, 난방, 환기분야 발표를 정리했다.
삶의질 향상 ‘스마트조명’의 진화
이윤희 융코리아일렉트릭 대표(KNX한국협회 회장)는 KNX국제협회, KNX한국협회, KNX 자동제어시스템 및 솔루션을 간단히 소개한 뒤 ‘상업용 빌딩 IBS’와 ‘국제기술 표준화 및 시장동향’을 중심으로 발표했다.
스마트홈 솔루션에서 조명과 ICT기술의 결합을 통한 발전이 돋보인다. 에너지효율을 높이기 위해 전통조명이 LED로 대체되고 지능형 조명제어시스템으로 발전해 다시 인간중심조명으로 진화하고 있다.
이윤희 대표에 따르면 △감성조명(Emotional Lighting) △앰비언트 조명(Ambient Lighting) △인간중심조명(HCL: Human Centric Lighting) △커넥티드 조명(Connected Lighting) △서비스로서의 조명(Laas: Lighting as a Service) △빛의 인터넷(Internet of Light) 등으로 최신 국제기술 및 시장동향을 요약할 수 있다.
이 대표는 “인간의 삶에서 가장 중요한 것은 자연적인 처방이다. 인간중심조명(HCL)은 실내에 들어오는 실제 조도를 측정해 최적의 조도값으로 인공조명을 제어하는데 그 값에 따라 냉난방공조까지 가능해 에너지를 절감할 수 있다. 에너지절감, 조도조절 및 온·오프뿐만 아니라 조명색까지 제어해 사용자에게 가장 쾌적한 환경을 구축한다”고 설명했다.
이 대표는 이어 “기본 조명모듈에 무선모듈을 넣는 블루투스 기반 기술은 스마트폰에서 사용자가 직접 제어할 수 있으며 기존의 조명제어시스템과도 연동할 수 있다”고 소개했다. “아무리 새로운 기술이라도 단독으로 써야 한다면 한계가 있기 때문인데 등기구 센서도 연결할 수 있어서 동체감지센서만 있는 것이 아니라 온도·습도·공기질까지 모니터링한다”고 설명했다.
최근 조명 관련 국제 기술시장에서 각광받는 패러다임은 ‘커넥티드 라이팅’이다. 이 대표는 “모든 요소들이 상호연결돼 최적의 환경을 구축하는 시스템으로 주거·상업·업무공간 어디서든 에너지절감과 동시에 통합적인 환경제어 솔루션을 제공한다”라며 “사용자에게는 HCL로 최적의 열적·시각적 쾌적성을 제공하고 시설관리자에게는 구독경제 개념이 도입된 Laas로 새로운 시스템도 쉽게 적용하고 업그레이드 할 수 있게 지원한다”고 설명했다. 아울러 “IoT가 결정적인 역할을 하는 ‘Internet of Light’는 등기구에서 나오는 가시광으로도 통신할 수 있는 신개념 기술로 초연결사회의 개념을 공간화한 ‘커넥티드 리빙’이 주도하고 있다”고 덧붙였다.
에너지절감 AI보일러 및 온수레디시스템
포화된 국내시장을 돌파하기 위해 난방에서 온수로 패러다임을 전환하고 해외시장 공략에 나선 경동나비엔의 전략이 소개됐다.
이종명 경동나비엔 AI기획팀 팀장은 “2021년 경동나비엔이 달성한 매출 1조원은 사실상 국내시장 포화를 의미한다”라며 “2022년 공시자료에서도 알 수 있듯 거의 68% 매출을 해외에서 올렸다”고 말했다. “이는 전 세계에 연간 200만대 정도를 생산할 수 있는 라인(스마트팩토리)이 있고 국내 개발기술을 해외에 동일하게 적용할 수 있어서 가능한 실적”이라고 덧붙였다.
이종명 팀장은 “보일러에 대한 고객인식이 언제 발생하는지 보면 대부분 분양받은 후 6~8년, 보일러가 말썽을 부릴 때”라고 말했다. 그전까지는 대부분 ‘방만 따뜻하면 문제없다’, 온수가 늦게 나와도 ‘그냥 써야지’ 식으로 문제를 안고 간다는 것이다. “그러나 세계적으로 보일러에 난방과 온수가 접목된 시장은 우리나라뿐”이라며 “고객분석을 통해 난방에서 온수로 패러다임을 전환했다”고 밝혔다. 온수로 포커스를 맞추면 난방면적에서 라이프스타일로 수요 산정기준이 바뀐다는 설명이다.
이러한 전략으로 개발된 ‘나비엔 콘덴싱ON’은 △빠른 온수공급 △풍부한 온수공급 △직수배관 동파방지 △원격제어를 넘어선 AI기술 △눈으로 보면서 A/S 등 5가지 핵심기술로 요약할 수 있다. ‘온수레디시스템’은 직수배관을 통한 온수환탕시스템을 구현해 10초 내 온수를 공급할 수 있다. 기존 보일러가 따뜻한 물이 나오는데 약 2분(110초) 걸리는 것과 비교하면 가히 혁신적이다. 온수 대기시간을 93% 단축함으로써 에너지절감뿐만 아니라 버려지는 물을 연간 최대 20톤을 절약하는 효과를 동반한다.
또한 ‘나비엔 터보펌프’는 온수사용 시점에 펌프를 가동시켜 온수량을 증가시킬 수 있다. AI+인증 획득을 통해 원격제어는 물론 다양한 솔루션을 제공한다. AI동파방지시스템은 2개의 펌프로 난방배관과 직수·온수배관 동파를 모두 방지한다. AI각방제어시스템은 원하는 시간과 공간별로 예약난방을 할 수 있으며 주간 스케줄도 운영할 수 있다. 우리집 보일러 상태를 스마트 진단해 직접 체크하고 보고서를 받아볼 수 있으며 서비스 툴킷으로 눈에 보이는 정확한 A/S를 받을 수 있다.
이 팀장은 “사용자는 10년 후에 입주하고 보일러는 10년 후에 고장난다. 이 즈음엔 보일러업체가 아니라 조절기업체로 A/S 문의하는 문제가 발생하는데 나비엔의 눈으로 보는 서비스는 이를 해결할 수 있다”라며 “경동은 냉난방 환기(Heating, Ventilation, Air Conditioner & Security)를 나비엔 기술로 묶는 최적의 에너지관리시스템을 개발하고 있으며 온수를 넘어 HVAC으로 시장을 확대할 계획”이라고 밝혔다.
실내공기질 개선설비, IoT기술적용 환기시스템
김학겸 포원솔루션 회장은 한국환기산업협회장이자 한국리모델리협회장으로서 ‘설비 IoT기술을 적용한 환기설비의 진화’와 ‘스마트 리모델링 활성화 방안’으로 나눠 두 가지 관점에서 발표했다.
먼저 “정보통신과 사물인터넷 기술을 도입해 눈에 보이지 않는 공기를 수치화·도표화함으로써 실내공기산업을 발전시킬 수 있다”라며 스마트기술을 접목한 창호일체형 환기설비를 사례로 소개했다.
김 회장은 “지역과 위치와 관계없이 어느 곳이든 실내공기질에 따라 삶의질이 달라지는 세상이 됐다”라며 “환기산업은 집진기(공기청정기)와 열회수환기장치로 발전해 왔지만 최근 장비사업과 서비스사업이 하나로 묶여 ‘실내공기산업’으로 변화하고 있다”고 설명했다.
김 회장은 “스마트리모델링을 활성화하려면 친환경설계와 금융플랜을 연결해야 한다”고 역설했다. “주택리모델링시장(B2B, B2C)을 활성화하기 위해 코스트온 또는 지명하도급(NSC: Nominated SubContractor)제도를 활용해야 한다”고 강조했다.
‘NSC’는 발주자가 전문건설업체를 직접 선정하는 선진형 발주제도로 영국과 영연방국가에서 주로 시행되고 있다. 공사계획단계에서 하도급업체를 선정하는 만큼 설계부터 전문기술과 요구사항을 사전반영해 설계완성도를 높일 수 있다.
일본 발주제도에도 NSC와 비슷한 ‘코스트온’ 제도가 있는데, 발주자가 코스트온 사업자를 선정하고 해당 하도급 부분 공사비 금액을 확정해 발주하면 원도급자는 자기지분의 공사비에 코스트온 금액과 그에 따른 관리비를 더해 총액으로 계약하는 방식이다.
김 회장은 “정부가 2030년까지 2018년 대비 40%의 온실가스를 감축하기 위해 엄청난 국가재원을 쓰고 있다”라며 “목표를 달성하지 못하면 매년 해외에서 탄소배출권(EUA)을 사와야 하는 만큼 국토부도 공공건축물 그린리모델링에 연간 3,600억원을 지원하고 있다”고 말했다.
이어 “그러나 민간에서 성공하지 않으면 사실상 목표달성이 어렵다”라며 “리모델링협회가 민간건축물 그린리모델링 이자지원사업을 함께 하고 있지만 민간참여를 더욱 활성화는 금융정책을 다각화하는 한편 코스트온 등을 통해 리모델링업체의 참여를 지원해야 한다”고 강조했다.
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