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[ 응답하라, 미래건설 #2 ] AI와 빅데이터로 그려보는 건설의 미래

2021.06.07 3min 18sec

쉴 새 없이 생겨나는 수많은 데이터를 어떻게 유용한 정보로 활용할 수 있을까요

[ 쉴 새 없이 생겨나는 수많은 데이터를 어떻게 유용한 정보로 활용할 수 있을까요? ]


디지털 시대가 도래함에 따라 과거와는 비교 불가한 수준의 대규모 데이터들이 끊임없이 생산되고 있습니다. 각종 수치, 텍스트, 이미지 및 영상 등 인터넷에 우리가 남긴 발자국들은 모두 데이터화되어 자동으로 기록되고 저장됩니다. 빠르게 생산되는 데이터의 종류는 더욱 다양해지고 그 규모는 상상 이상으로 방대해지고 있습니다. 디지털 인류는 이를 ‘빅데이터’라 칭하며 질적으로 유용하게 활용할 수 있는 방법을 고민해왔습니다.



데이터를 학습하는 인공지능(AI)은 빅데이터의 활용도를 높여준 핵심적인 기술입니다.

[ 데이터를 학습하는 인공지능(AI)은 빅데이터의 활용도를 높여준 핵심적인 기술입니다. ]


빅데이터를 처리하고 다룰 수 있는 기술 개발은 꾸준히 진행 중입니다. 이 과정에서 기계나 시스템에 지능을 부여한 인공지능, 즉, AI(Artificial Intelligence)를 활용하여 데이터를 분석하고 필요한 지식을 만들 수 있는 기술도 도입되었습니다. AI는 방대한 데이터 분석을 통해 현황을 파악하고 향후 방향성을 예측하여 문제를 해결하는 실마리를 제공하죠. 이제 우리는 직관과 경험에 의존한 과거의 방식에서 벗어나 빅데이터 분석을 통한 보다 객관적이고 설득력 있는 의사결정을 다양한 분야에 도입할 수 있게 되었습니다. 필요한 시간과 비용을 효과적으로 활용할 수도 있게 되었죠.



다양한 산업에서 빅데이터와 AI 기술을 활용하는 연구 개발이 추진중입니다.

[ 다양한 산업에서 빅데이터와 AI 기술을 활용하는 연구 개발이 추진 중입니다. ]


이러한 빅데이터를 통한 AI 기술은 상시 활용하는 시스템으로 개발하거나 새로운 비즈니스 모델을 창출하는 등 이미 다양한 산업에 걸쳐 접목되고 있는데요. 건설업계에서도 미래 경쟁력을 강화할 수 있는 중요 기술로 빅데이터와 AI를 활용하는 시도가 꾸준히 진행되고 있습니다. 현대건설은 지난 2018년 빅데이터/AI 전담조직을 신설하여 관련 기술을 건설업에 활용할 수 있는 다양한 연구와 시범 프로젝트를 진행하고 있습니다. 2020년부터는 현장의 공정, 품질, 안전 분야 등 실무에 직접 활용하여 효용성을 검증하고 있으며 향후 점차 적용 범위를 확대해나갈 예정입니다. 적극적인 기술 활용으로 산업 내에서 주목받고 있는 현대건설의 다양한 사례들을 좀 더 자세히 알아봅시다.



| 재해예측 AI 모델


AI가 예측한 건설 현장 내 고위험 작업에 대한 사전 조치 및 관리가 가능해집니다.

[ AI가 예측한 건설 현장 내 고위험 작업에 대한 사전 조치 및 관리가 가능해집니다. ]


과거부터 축적되어 온 빅데이터를 토대로 앞으로 일어날 수 있는 사고를 예측할 수 있다면? 현대건설은 지난 10년간의 다양한 프로젝트 시공 경험으로 축적된 약 3,900만 건의 데이터를 기반으로 작업에 예상되는 위험 정보를 AI가 예측하여 선제적인 안전 관리를 유도하는 ‘재해예측 AI 모델’을 자체적으로 개발했습니다. 실제로 발생했던 안전재해 정보는 물론 인적 피해로 이어지지 않은 준(準)사고 정보까지 광범위한 데이터 분석을 통해 재해 예측의 정확도를 높였습니다. 별도로 개발된 현장 관리 시스템에 예정 공사 정보를 입력하면 각 공사 유형별 안전재해 발생 확률과 관련 안전 지침을 도출하여 작업 당일 현장 담당자에게 이메일과 문자메시지를 전달합니다. 현대건설은 앞으로도 전국 현장에서 매일 수행하는 공사 정보들을 지속해서 축적하고, 이를 실시간으로 학습하는 AI 기술을 통해 점진적인 정확도 개선을 위한 관련 연구 개발에 집중할 예정입니다.



| 공정 예측 AI모델


빅데이터와 AI 기술은 현장의 공정 관리에도 유용하게 활용됩니다.

[ 빅데이터와 AI 기술은 현장의 공정 관리에도 유용하게 활용됩니다. ]


현대건설은 과거 수행한 공동주택 현장의 공정 데이터를 AI로 분석하여 공정 지원 리스크를 예방하고 과거 유사 사례를 적기에 제공하는 ‘공정 예측 AI모델’을 개발했습니다. 공동주택 현장에서 쌓인 실적 데이터 약 70만 건을 활용하여 수치데이터와 텍스트데이터를 결합한 *Neural Net 알고리즘에 기반을 둔 AI 모델을 자체 개발한 것입니다. 이 AI모델은 공기 지연 발생원인을 학습하여 공정 지연을 정량적으로 예측하고 유사 현장의 실적 및 사례를 분석하여 제공하며 ‘3개월 뒤 예산 공정률’과 ‘유사 현장 지연 사유 및 대책’에 대한 정량적 근거를 제공하여 선제적인 공정 지연 리스크 관리가 가능합니다. 현재 현대건설은 파일럿 현장을 대상으로 시범 적용과 기술 고도화를 진행 중이며, 정확도를 개선하고 프로젝트 초기 지연 위험을 예측하기 위한 추가 기능을 지속개발 중입니다.

*Neural Net 알고리즘 : 인간의 뇌의 기능을 적극적으로 모방하려는 생각에 기초를 둔 알고리즘. 인간처럼 무언가를 보고(input), 인식하여(hidden), 행동(output)하는 사고방식을 컴퓨터에 학습시키면, 컴퓨터도 수많은 정보가 들어왔을 때(input) 발생하는 결과(output)를 지속해서 학습하여 임의의 입력에 관한 출력 결과를 추정하는 인공지능 학습 방법.



| 빅데이터 기반 공동주택 CS 업무 개선


현대건설은 국내 건설사 최초로 데이터 분석을 통한 고객 불만족 사례를 관리합니다.

[ 현대건설은 국내 건설사 최초로 데이터 분석을 통한 고객 불만족 사례를 관리합니다. ]


현대건설은 프리미엄 주택 브랜드 ‘디에이치(The H)’의 성공적인 론칭과 맞물려 높아진 고객의 눈높이를 맞추기 위해 ‘빅데이터 기반 공동주택 CS 업무 개선’을 시작했습니다. 데이터를 이용한 하자 및 고객 불만족 분석은 국내 건설사 중 현대건설이 최초인데요. 수많은 공동주택을 건설하며 얻게 된 수백만 건의 자료를 빅데이터 기술로 분석하고 사전에 문제를 예측해 대응 방안을 도출하게 됩니다. 각 시스템에 산발적으로 퍼져 있던 800만여 건의 데이터를 정제해 실시간으로 분석할 수 있도록 시각화 대시보드를 구축해 이를 토대로 알고리즘을 적용, 준공 예정 현장의 문제 발생 시점과 규모 등을 예측합니다. 또한, 분석한 내용을 실무에 적용해 문제 발생 건수를 줄이고 사전 준비를 철저히 할 수 있어 업무 생산성 향상은 물론, 고객의 만족도도 높일 수 있을 것으로 예상합니다. 향후 주택 현장과 협력해 데이터 입력 표준을 만들고, 장기적으로는 하자 원인 추적 시스템을 고도화해 협력사 선정과 평가 체계에 객관적인 근거를 제공할 예정입니다.



| AI 기반 공동주택 3D 설계


빅데이터 분석을 통해 최적의 단지 설계를 계획합니다.

[ 빅데이터 분석을 통해 최적의 단지 설계를 계획합니다. ]


현대건설은 AI 기반 3D 설계 솔루션 전문기업인 ㈜텐일레븐에 지분 투자하여 공동주택 설계 및 영업 경쟁력 강화에 나설 계획입니다. ㈜텐일레븐은 사업지의 지형, 조망, 건축 법규 등을 분석해 최적의 공동주택 배치 설계안을 도출하는 AI 건축자동설계 서비스를 제공하는 스타트업으로, 건설사, 설계사, 시행사를 대상으로 사업을 점차 확대하고 있습니다. 현대건설은 ‘디에이치’와 ‘힐스테이트’의 수주 및 영업에 해당 기술을 적극적으로 활용하고, 단지 내 태양광 발전 최적 배치 등 친환경 건축물 설계 기술력을 확보할 예정입니다. 또한, 주택 자재와 부품을 공장에서 제작해 현장에서 유닛을 조립하는 모듈러 주택 분야에서도 자동 설계 솔루션을 활용한 사업 추진 등을 통해 미래 성장동력 확보를 위한 신사업 진출도 모색할 예정입니다.


현대건설은 빅데이터 분석을 통해 이를 조직 의사결정에 활용하거나 시스템화하여 생산성 향상에 활용하는 등 새로운 혁신을 창출하기 위해 노력하고 있습니다. 2023년까지는 전사적으로 데이터 기반 의사결정 체계를 확립할 계획인데요, 빅데이터와 AI 기술의 접목으로 디지털 건설 기술을 선도하는 업계 리더로 자리매김하기를 기대해봅니다.



미니 인터뷰.

현대건설 기술연구원 ICT융복합연구팀 강훈식 책임연구원

Q. “빅데이터와 AI 기술을 활용한 미래 건설산업은 어떻게 변화할까요?”


건설 현장에는 다양한 위험 요인이 있습니다. 지금까지는 경험이 많은 담당자의 “선견지명”을 통해 사전에 문제를 예측하고 파악해왔죠. 하지만 회사가 현재까지 수행해 온 다양한 프로젝트를 모두 학습한 똑똑하고 경험 많은 전문가가 중요한 시기마다 조언을 준다면 어떨까요? 아마도 우리는 더 안전하고 현명한 방향으로 의사결정을 할 수 있을지 모릅니다. 현대건설 기술연구원에서는 빅데이터, AI 기술을 통해 과거 현장 데이터를 학습하여 스마트한 어드바이저(Advisor)를 만들기 위해서 노력하고 있습니다.


이미지 출처 - 게티이미지코리아