미래 건설 기술 - 초고층 빌딩, 인공섬, 건설 자동화, IT 융합 등 국내외 현황, 전망

본문내용

태를 유지하기 위한 보수위주로 실시되었기 때문에 시설물 보수 및 보강기술은 낙후
○ 초고층 빌딩 기술의 경우 국내 건설업체를 중심으로 한국형 초고층 건설기술의 독자개발을 통해 국가 전략 상품으로 육성
- 한국초고층건축포럼에 따르면, 국내 대형건설업체들이 세계 최고 높이의 건물 시공을 통해 초고층 시공 기술은 상당히 확보하고 있으나 핵심 엔지니어링 기술은 외국에 의존하고 있는 실정으로 미래 국가 경쟁력 확보와 경제적 이익을 위해 초고층 빌딩 건설 기술과 관련하여 국가 전략적 차원의 접근 필요
○ 수심이 깊은 외해에 인공섬 조성을 위해서는 매립식 보다는 최근에 구상되는 해양도시의 건설방식은 파일을 해저에 박는 유각식과 바닷물의 부력을 이용하는 부유식이 유리
- 부유체를 물위에 띄워 놓고 그 위에 고층 빌딩을 세우는 부유식공법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 메가 플로트(Mega Float)계획이 대표적인 사례
- 인공섬 조성을 넘어 차세대 해양도시는 외해역에 인공섬을 건설하여 24시간 이용 가능한 공항과 최첨단 정보네트워크서비스 기능을 갖춘 해양정보도시로 발전
나. 해외 기술동향
○ 건설자동화 및 장비분야의 경우 1980년대 후반부터 일본, 미국, 유럽 등 일부 선진국을 중심으로 단일 작업용 장비와 다목적 장비 개발 중심으로 진행
- 미국은 우주개발 프로젝트와 같은 대형 프로젝트의 일환으로 건설자동화 및 로보틱스 분야의 연구개발을 진행
- 일본의 경우 미장용 로봇과 같은 개별 공정에 대한 로봇화, 무인화의 연구와 동시에 대형 건설회사에서 공장식 자동화시스템 개발 및 적용을 통하여 도심에서의 전자동 고층 건축물을 구축함으로써 건설자동화의 가능성 제시
○ 사업계획수립에 기반이 되는 전략부문이 새로운 이슈로 등장하여 포트폴리오 경영기술이 부각되고 있으며, 이러한 추세는 프로젝트 관리의 전문성 범위와 중요도가 점차적으로 사업수행단계의 앞쪽으로 이동하고 있음을 시사
- 미국의 국가건설목표와 영국의 건설재인식운동의 목표에서도 알 수 있듯이 건설사업의 생산성 즉, 기간, 원가 및 품질, 성능 향상에 더욱 초점이 모아질 것으로 전망
- 요소 사업관리기술에 따른 부문별 구체적인 'Best Practice'를 설정하고 이의 실천 및 성과에 대한 지속적인 점검과 보완
○ 환경친화적인 고성능 건설재료의 경우 일본과 미국을 중심으로 수명연장, 유지관리비용 최소화, 안정성 및 신뢰성 향상을 위한 스마트 구조물에 관한 연구 진행
- 미국에서는 산학연 공동프로그램인 Construction Materials and System Program 사업을 통해 고성능 재료 및 시스템을 개발하여 인프라 시설물 수명연장 및 유지관리 비용 최소화 연구를 수행한 바 있음
- 일본의 경우 국토교통성 중장기 전략 중 사회간접자본 보전과 유효활용에 관한 연구 사업과 관련하여 기존 건설재료의 성능향상 및 효율적 활용에 관한 연구 진행
- 토목구조물과 항공물류 시스템의 안전성, 신뢰성 등을 향상시키기 위한 Smart Structure에 대한 연구와 보다 편안하고 안전한 주거 환경을 위한 Intelligent Building에 대한 연구가 최근 선진국을 중심으로 활발히 수행되고 있음
○ IT 융합 건설기술 관련 기술 동향은 인텔리전트 빌딩건설기술, 가상현실을 활용한 건설프로그램 개발 등이 진행
- 인텔리전트 빌딩의 경우, 선진 각국에서는 국제 정보네트워크가 형성된 지능형 스마트 오피스빌딩이 일반화
- 가상현실을 이용한 건설프로그램 개발의 경우, PC기반 3D 플랜트 공사 모델 구축(1983년, 미국 벡텔사), 1980년대 중반에는 이러한 연구결과를 토대로 'Walkthru'(1980년대 중반, 미국 벡텔사)개발, Plantspace Integration Series (1990년대 초반, Jacobus사)로 발전, 현재는 Bentley Systems사에 흡수되어 Bentley Schedule Simulator 등의 제품으로 상용화
○ 시설물의 안전성 확보 및 효율적인 유지관리를 위하여 국가적인 차원에서 시설물유지관리체계를 정립하고, 그 기준은 국가 환경변화와 기술개발에 대응하여 지속적으로 보완
- 시설물의 평가기술면에서는 평가기술로서 기존 점검 및 진단방법이외에 비파괴시험장비 등을 이용한 평가기술개발이 진행되었으며, 최근에는 역해석(SI)기술의 개발에 많은 진전을 나타내고 있고, 일부 첨단평가기술의 경우 실제로 시설물의 평가에 활용할 수 있는 단계에 도달
- 보수 및 보강기술은 일본, 영국, 미국 등이 앞서 있으며, 선진국의 경우 노후한 시설물을 보수 및 보강하는 공법으로 비교적 보수적인 공법을 적용하고 있으나, 비교적 최근에 FRP 등 신소재를 이용한 보수 및 보강기술의 개발에 박차를 가하고 있는 실정
4. 파급효과
○ 건설산업의 생산성안전 향상기술 개발과 관련된 건설자동화 및 장비 개발을 통해 생산성 향상 및 기능의 고도화, 건설산업의 부정적 이미지 탈피, 환경부하저감형 고성능 건설재료 및 IT/BT/NT융합 건설기술개발을 통한 생산성 및 경제성 향상
○ 초고층건축물은 도시와의 입체적 만남을 통해 랜드마크 역할로서 도시의 정체성을 높이고, 토지를 효율적으로 이용할 수 있는 긍정적 효과 유발
- 초고층건축물은 하나의 개별 건축물이 아닌 도시와 지역을 아우를 수 있는 도시건축으로 이해되어야 하며, 지금까지의 상징적인 가치측면에 더하여 도시 기능적 및 사회문화적인 역할과 실질적인 가치가 충분히 발휘될 수 있도록 충분한 검토와 계획의 반영이 요구
○ 인공섬 및 해양도시 조성 기술의 확보는 새로운 해양 자원개발과 공간이용을 활성화시켜 수산업 위주의 해양산업은 항만을 중심으로 한 대외무역의 증가와 더불어 점차 복합 산업으로 발전이 전개됨
- 해상인공도시, 해상플랜트, 해상공항처럼 기존의 육지활동이 점차 바다와 가까운 쪽으로 옮겨져 해양공간의 쓰임새가 확대
- 과거 해양공간이용이 관측용 부이와 같은 점(点)이용에서, 해운, 해저터널과 같은 선(線)이용으로, 나아가 플랜트, 공항, 저장기지, 해중공원과 같은 시설들이 해상, 해중 또는 해저에 유치되는, 이른바 입체적인 면(面)이용 형태로 다양해지면서 규모도 커질 것으로 예상됨

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미래 건설,   초고층,   인공섬,   건설 자동화,   IT 융합