선진국 건설 융합 기술 동향 - 미국, 일본, 영국, 유럽 등, CMS, 6th EU FP, JACIC, CERF, FIATECH 등

본문내용

분야의 연구개발에 가장 큰 장애요인으로 보이던 노동조합(labor union)의 부정적 시각도 이제는 많이 달라지고 있음[Skibniewski, 2000]. 이는 건설로봇과 같은 인력대체 장비의 개발이 단순히 현 노무인력의 직업을 빼앗을 수도 있다는 부정적인 시각에서 개발 장비가 궁극적으로 인명피해를 줄일 수 있고 human-robot collaboration interface로의 접근이 가능하며 이는 결국 노무자의 작업환경 개선, 숙련도, 기술력 등을 향상시킬 수 있다는 긍정적인 시각으로 전환된 것을 의미함.
○ 최근 국립표준국(NIST)에서 개발된 크레인의 양중능력 증진을 위한 로보크레인은 첨단 IT기술을 접목한 자동화 기술로서 유선 케이블로 구성된 머니퓰레이터에 장착된 레이저 센서에 의해 부재의 위치 및 자세(location and posture)를 결정하고 경로계획 프로그램에 의해 부재의 픽업 및 운반행위를 자동으로 제어할 수 있음. 또한, 장애물이 있을 경우 이를 감지하고 피해가는 기능까지 추가되어 진보된 로봇으로의 발전을 도모하고 있음. 건설로봇 또한 첨단 컴퓨터 및 전자통신기술(wireless sensors, micro and nano-technology)의 급속한 발달에 힘입어 보다 정밀하고 소형화되는 추세임.
○ 미국에서는 우주항공국(NASA) 및 국립표준국(NIST) 등 국가 연구기관 및 몇몇 대학에서 이러한 건설 자동화 연구를 주도하고 있는 실정이며 주요 연구개발 항목은 1)MMI 개념의 토공 자동화 장비, 2)위험 작업환경에서의 이동 및 작업가능 로봇, 3)자재의 취급 및 인양을 위한 원척(full-scale)의 다목적 머니퓰레이터 개발, 4) 도로면 및 교량 유지보수 자동화 로봇개발, 5) 인간공학적 작업개선을 위한 도구 및 장비의 개발, 6)우주개발을 위한 자동화기술 개발 등으로 요약.정리될 수 있음. 최근에는 3D CAD와 센싱 기술을 접목하여 신속.정확히 작업환경을 모델링(Rapid workspace and object modeling)하여 그 결과를 건설자동화 장비 운용에 활용하거나 MEMS(Micro-Electro Mechanical System)를 활용하여 구조물의 거동을 파악하기 위한 원천 기술 개발 에도 지대한 관심을 가지고 연구를 진행하여 가시적인 성과를 거두고 있는 실정임. 이와 같은 연구개발은 관련 핵심기술(core technology)의 급속한 진전 즉, 소형화기술 (micro and nano- technology), 센싱기술(vision, microwave and ultrasonic 등), 통신기술(wireless communication, GIS, GPS, PDA 등)의 기술진보가 있기에 가능하며 현재 그 개발속도는 더욱 빨라지고 있는 실정임.
10. 건설 데이터베이스 기술 기획 연구
○ ISO와 같은 국제표준화 기구에서 특정 기간사업 분야에 대한 표준 데이터모델을 제시하고 있으나 이를 국가차원에서 지원하고 활용하는 경우는 없음.
○ 지리정보시스템을 이용한 사회기간시설물의 관리체계에 대해서는 현재 연구단계에 있음. 예로 미국의 자연재해 연구와 응용정보센터(NHRAIC: Natural Hazards Research and Applications Information)에서는 최근 정보의 공유와 유통문제와 관련하여 그 필요성을 인식하여 연구를 수행하고 있음.
11. 건설 계측 기술
○ 미국의 경우, Federal Highway Administration (FHWA)과 각 주정부 산하 Department of Transportaton (DOT)이, 비파괴 검사학회 (American Society for Nondestructive Testing), 콘크리트학회 (American Institute of Concrete), 토목학회 (American Society of Civil Engineers)와 연계하여 활발한 연구, 발표, 실제구조물 적용을 하고있다.
○ 아시아권에서도, 일본의 Smart Structures Research Center, 중국의 Center for Intelligent High-Performance Structures, 그리고, 대만, 싱가포르, 태국, 말레이시아 등에서 각기 연구를 진행하고 있다.
12. 신규 첨단융합건설기술 개발 및 활용방안 연구
○ RFID기술은 현재 125Khz/134Khz, 13.56Mhz/433Mhz/866Mhz/2.45Ghz 주파수 대역별로 기술특성에 따라 응용분야별로 ISO국제표준화를 추진하고 있으며, 외국에서도 USN분야 표준화 기술이 없지만 미 버클리대, DARPA 등 대학과 연구기관을 중심으로 센서 네트워크 분야에 대한 연구가 활발히 진행 중이며 세계적 표준화작업이 활발히 진행 중임. 그러나, 국외에서도 월마트 등 대표적인 유통분야에 적용사례는 있으나 다른 분야에 광범한 범위로 상품화에 적용된 실적은 없음.
○ 미 국립과학재단 (NSF)의 극지 연구프로그램은 2000년에 2억5300만불 정도를 남극연구에 지출했으며, 2001년에는 12.8%가 증액하였음. 차량 유지관리 시설, 사무실 시설, 연료 저장 시설 등을 개선한 새로운 남극 기지 건설이 진행되고 있음. 남극기지 현대화는 안전과 환경의 향상에 초점이 맞추어져 있으며, 이 계획은 2005년까지 1억 2천 8백만 달러를 들여 완성될 계획임. 영국은 영국남극연구소 (British Antatctic Survey)를 통해 3개의 기지를 운영하고 있으며, 1999년 현재 4600만 파운드의 예산을 투입하고 있음.
○ 미국 극한지공학기술연구소(CRREL: Cold Region Research and Engineering Laboratory)는 북극해를 포함한 한랭지역에 대한 연구를 수행하고 있음.
○ 도로설계의 최적노선(안) 분석에 있어서, 터널, 교량 및 각종 도로교통안전시설을 고려한 다양한 대안을 효율적으로 분석할 수 있는 기법에 관한 연구가 국외에서도 최근에 수행됨 (Kim et al., 2005).
○ 건설자재의 특성을 고려한 최적 운송노선과 운송수단을 동시에 병행하여 분석할 수 있는 연구는 국외에서도 시행된 바 없음.

키워드

선진국,   국외,   건설,   융합,   동향,   기술,   융복합,   IT