로봇을 이용한 건설은 건축과 인프라 산업을 어떻게 변화시키고 있는가? How is robot-assisted construction changing the building and infrastructure industry?
How is robot-assisted construction changing the building and infrastructure industry?
우리는 끊임없이 번영하는 세계에서 진보를 추구하면서 항상 일을 더 쉽고 빠르게 처리할 수 있는 방법을 찾고 있다. 건설 및 인프라 산업의 경우 최근 로봇 및 자동화의 발전으로 인해 이러한 용이성이 생겨났고, 이로 인해 산업은 세계적으로 성공을 거두었다.
니콜라 테슬라(Nikola Tesla)가 "인간의 진보적인 발전은 발명에 절대적으로 달려있다"고 말한 후, 이러한 새로운 발전으로 건설 산업은 현재 로봇 기술과 인간 장인 정신을 결합한 공동 진화를 목격하고 있다.
로봇 보조 건설은 어떻게 도움이 되나?
로봇의 보조를 받는 건설은 육체 노동과 근육 작업에서 자동화 기계의 원격 조정 처리로 전환되었다. 이것은 그 산업이 여러 가지 방법으로 여러 배로 성장하는 데 도움을 주었는데, 그 중 일부는 아래에 언급된다.
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정확성 달성: 숙련된 노동력이지만, 인간의 노동은 프로젝트의 작업 흐름에 결국 연쇄적인 영향을 미칠 수 있는 실수를 저지르기 쉽다. 측정을 하고, 현장의 맥락에 맞추며, 예상된 결과를 자세히 설명하는 것과 같은 작업들은 종종 인간의 한계에 희생되는 것으로 발견되어 왔다. 이것이 로봇공학이 이전과는 전혀 다른 정확성으로 작업을 수행하는 것을 도와주는 역할을 할 수 있는 곳이다. 벽을 짓는 것이든, 벽돌을 쌓는 것이든, 콘크리트 펌프를 사용한 3D 프린팅을 하는 것이든, 로봇들은 요구되는 기준들이 정확하게 충족되도록 확실히 하면서 인간의 실수에 대한 여백을 제거한다.
자원 최적화 건설 프로젝트는 종종 비용 초과, 비효율적인 자원 사용 등의 문제에 직면하며, 인적 오류, 자재 낭비, 운영 비효율 등의 요소가 문제를 증가시키는 역할을 한다. 따라서 가격과 폐기물에 대한 보다 나은 관리를 촉진하는 기술을 통합하는 것은 이러한 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 수 있다.
적시 완료: 로봇은 적시 작업 시간에 제한되지 않으며 교대 근무에서 자주 휴식을 취할 필요가 없다. 이를 통해 작업을 지속적으로 운영하고 하루 종일 실행하며 프로젝트 일정을 준수하는 동시에 빠른 속도로 일관된 작업 품질을 보장할 수 있다. 예를 들어 SAM(Semi-Automated Mason)과 같은 벽돌공 로봇은 지치지 않고 작업할 수 있어 인건비가 절감되고 다운타임이 최소화되어 상대적으로 더 적은 시간에 훨씬 더 생산적인 결과를 얻을 수 있다.
강화된 안전 조치: 내재된 위험을 수반하거나 육체적으로 힘든 작업을 수행하는 데 있어서, 로봇은 때때로 최고의 선택이 될 수 있다. 철거, 무거운 인양 또는 제한된 공간에서 작업하는 것과 같은 위험한 작업을 로봇에게 위임함으로써, 인간 노동자에게 야기되는 사고와 부상의 위험을 상당히 줄일 수 있다.
건설 및 인프라 영역의 로봇 기술
이러한 기술이 건설 및 인프라 개발 산업에 어떻게 기여하는지 자세히 알아본다,
로봇 시스템은 반복적이고 노동 집약적인 작업을 자동화하기 위한 프로젝트의 조립 단계에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 이 로봇들은 건설 과정이 자동화와 숙련된 장인 정신의 장점들 모두로부터 이익을 얻도록 확실히 하면서 인간 작업자들과 협력적으로 작업하도록 설계되었다. 건설 어셈블리에서 그것의 주요 용도들 중 일부는 다음을 포함한다:
벽돌 쌓기 로봇: 이 로봇들은 높은 정밀도로 스스로 벽돌을 쌓을 수 있고, 그렇게 함으로써 벽의 건설을 상당히 빠르게 할 수 있습니다. 그들은 인간 운영자들과 협력하여 그들의 잠재력을 극대화한다.
로봇 용접: 철골 건설의 경우, 로봇 용접 시스템은 정밀하고 일관된 용접을 보장함으로써 조립 부품의 구조적 무결성을 향상시킴으로써 중요한 역할을 한다.
Modular Construction : 자동화된 시스템은 조립식 유닛을 정확하게 조립할 수 있어 표준화된 부품으로 전체 건축물의 신속한 시공을 용이하게 한다.
드론은 실시간 정보를 포착하는 항공 도구 역할을 하는 카메라와 센서를 갖춘 원격 조종 항공기로 프로젝트 관리 및 건설 작업 진행 상황을 조사하는 데 여러 이점을 제공한다.
현장 감시 및 보안: 고해상도 카메라와 센서를 장착한 드론은 감시 개선, 도난 방지, 파손 방지, 무단 접근 제한 등을 위해 건설 현장에 대한 철저한 항공 조사 및 점검을 수행한다.
프로젝트 문서: 상세한 진행 상황 보고서, 규제 준수를 위한 문서, 마케팅 자료를 작성하는 데 사용할 수 있는 고품질 비디오 영상을 캡처할 수 있다. 이렇게 획득한 비디오 데이터는 이해 관계자와 투명하게 소통하는 데 도움이 된다.
어려운 환경에서 안전 점검 드론은 사람의 손이 닿지 않는 곳에 접근함으로써 황폐화된 구조물을 검사하고 구조적 무결성, 재료 및 건축 세부 사항에 대한 포괄적인 평가를 수행하는 데 귀중한 동맹이 된다. 이것은 인간 작업자를 위험에 노출시키지 않으면서 잠재적인 위험과 위험을 식별할 수 있게 한다.
3D프린팅은 디지털 모형을 활용해 3차원 입체물을 층층이 쌓아올리는 방식으로, 세부적인 건축 요소를 만들고 경우에 따라서는 완전한 구조물을 만들 수 있다. 이 과정에서 콘크리트, 폴리머, 금속, 세라믹, 복합재료 혼합물 등 건설용 재료가 체계적으로 퇴적되어 강도가 향상되고 기하학적으로 복잡한 구조물이 만들어진다. 3D프린팅은 전통적인 구조물과 달리 필요한 양을 사용함으로써 재료 낭비를 최소화함으로써 지속 가능한 효과를 낸다. 그 적응성은 현장 적용과 현장 외 적용을 지원하여 효율성을 높이고 제조를 통제할 수 있다.
자율 건설 차량(Autonomous Construction Vehicle, ACV)은 인간의 개입 없이 또는 반자율 차량의 경우 최소한의 인간의 지원으로 업무를 수행할 수 있는 진보된 차량이다. 이러한 차량은 센서, 카메라, 레이더 및 기타 복잡한 소프트웨어 알고리즘을 조합하여 특정 작업을 탐색하고 실행한다. 건설 부문에서 ACV는 다양한 중요 기능에 걸쳐 적용을 확장하는 다면적인 역할을 수행하며, 그 중 일부는 다음과 같다.
굴착 작업: ACV의 주요 목적 중 하나는 굴착 작업에 있다. 그들은 땅을 파거나, 등급을 매기고, 지형을 만드는 것과 같은 작업의 정확성과 속도를 향상시키면서, 지역을 항해하면서, 흙과 재료의 이동을 처리한다.
물류 및 자재 운송: 이러한 기계는 무거운 물류 업무에 적합하도록 설계되어 건설 자재, 공구 및 장비를 현장에서 효율적으로 운송하므로 수동 취급의 필요성을 줄이고 전체 건설 작업 흐름을 최적화한다.
측량 및 현장점검 ACV는 고정밀 센서와 라이다(LiDAR) 기술이 적용되어 건설현장을 효율적으로 측량할 수 있다. 이들은 지형도면을 작성하고 데이터를 수집하며 프로젝트 계획 및 분석에 기여하여 계획 및 설계 단계에서 의사결정 과정을 가속화할 수 있다.
외골격 기술: 외골격은 건설 현장의 힘들고 물리적으로 집약적인 환경에서 여러 이점을 제공하면서 인간의 능력을 향상시키도록 설계된 착용 가능한 로봇 장치이다. 이 장치들은 인양, 무거운 짐 운반, 또는 어색한 위치에서의 이동과 같은 작업에 수반되는 신체적인 부담을 완화하면서 노동자들에게 기계적인 지지를 제공한다.
이러한 장치들은 과도한 운동이나 반복적인 운동으로 인한 피로 및 근골격계 손상의 가능성을 줄임으로써 건설현장에서의 안전성을 강화시켜주고 있으며, 특히 무거운 기구를 다루거나 균형과 안정성을 유지해야 하는 상황을 탐색할 때 매우 유용함을 입증하고 있다.
결론적으로 산업계는 인간과 기계가 가까워질수록 가능성으로 가득 찬 세상을 맞이한다. 이러한 협력은 오늘날 당면한 문제를 해결하고 미래를 위한 토대를 마련한다. 이러한 시너지는 이제 우리에게 건물과 인프라 개발이 새로운 차원에 도달하는 미래를 향해 다가가고 있음을 시사한다.
How is robot-assisted construction changing the building and infrastructure industry?
