일본 건설업체들이 가상현실(VR) 기술을 접목한 건설기술을 잇달아 선을 보이고 있다. 건설사들은 자체 또는 IT 전문업체들과 손을 잡고 초고성능 카메라나 VR 전용 고글, 헤드 마운트 디스플레이, 로컬 5G(5세대 이동통신) 등 첨단기술을 건설기술에 적용하고 있다. 건설사들은 이를 건설기계 무인시공, 원자력 설비 시공 지원, 터널공사 현장 안전교육 및 안전관리 등 다양한 분야에 적용하거나 적용을 준비 중이다. 건설현장의 무인화 시공이 앞당겨지고 안전관리 효율도 높아질 것으로 기대된다. <편집자 주>


▣ 원자력 공조설비 시공현장 원격지원 기술 확립

▣ 신니폰공조, 공사상황 확인·품질검사 등도 마쳐


VR 기술을 이용해 원자력 공조설비 시공을 지원하는 기술을 선보였다.


신니폰공조는 VR 기술을 활용해 원자력 공조 설비 시공현장을 원격 지원하는 시스템을 확립했다고 밝혔다. 현장에서 촬영한 영상을 그대로 360도 내려다보는 VR시스템을 도입한 것.


시스템은 본부 등 멀리 떨어진 곳에서도 공사상황을 확인하거나 각종 검사를 즉시 지원할 수 있다. 신니폰공조는 앞으로 현장지원은 물론 작업원의 안전지도와 품질검사원의 기량 향상, 젊은 기술인 육성 등 다양한 분야에 적용할 계획이다.


기술의 핵심인 VR시스템은 테크놀로지 연구개발 업체인 졸리굿과 공동으로 개발했다.


현장에서는 담당자가 360도, 초고해상도의 8K로 촬영할 수 있는 초고성능 카메라와 360도, 5·6K의 소형 간이카메라를 사용한다. 시공현장을 촬영한 영상 데이터를 서버로 전송한 후 본부 측에서 데이터를 꺼내 전용 VR 고글로 시청한다.


VR 고글은 각자의 시점에 맞게 주변을 내려다볼 수 있는 동시에 10대까지 접속이 가능하다. 태블릿 단말기에서 영상의 이동과 마킹 등 마스터 컨트롤도 할 수 있다. 각자의 시점을 확인할 수 있기 때문에 시청자는 VR 고글을 장착한 상태에서도 의견집약 등이 가능하다.


촬영에서 시청까지 과정을 단시간에 마칠 수 있어 보다 현장과 근접한 분위기 속에서 시공 상황 파악이 가능하다. 즉시 적절한 조언이나 주의를 줌으로써 현장 담당자의 부담을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.


▣ VR기술 구사한 건설기계 무인화 실시공 눈앞
▣ 구마가이구미, 네트워크 대응형 실증실험 성공


구마가이구미는 VR기술 등을 구사한 무인화 시공의 실제 운용을 눈앞에 두고 있다. NEC와 공동으로 개발한 네트워크대응형 무인화 시공을 상정한 실증실험을 실시했다. 네트워크의 대역(帯域)부족 등 과제를 해결하기 위해 저지연으로 대용량의 통신이 가능한 로컬5G(제5세대 이동통신)를 활용해 4K 영상 전송과 중기모형의 VR 원격조작에 성공했다.


시스템은 헤드 마운트 디스플레이(HMD), 조종석이 설치된 모션베이스, 360도 카메라와 가속도센서를 장비한 건설기계(실증실험은 중기모형)로 구성된다.


HMD를 장착한 오퍼레이터가 건설기계를 원격 조작한다. 4K 영상에다 중기의 기울기·진동 등 동작정보를 포함한 패킷이 로컬5G 네트워크를 통해 실시간으로 원격조작 좌석으로 전송된다.


실증실험은 가와사키에 소재한 NEC 사업장에 설치한 로컬5G 실험실(가상현장환경)에서 실시됐다. 무인화시공 VR 기술과 360도 영상, 4K·2K 영상 전송을 로컬 5G 상에서 검증했다.


대용량으로 저지연, 다차원적인 통신을 실시간을 할 수 있다는 것이 확인됐다. 건설기계를 경사지 등에서 운용할 경우에도 실제 탑승조작에 가까운 감각으로 원격조작할 수 있다.


구마가이구미와 NEC는 사이버 공간과 피지컬 공간을 융합한 시스템을 사용, ICT(정보통신기술)을 활용한 무인화시공의 실제 운용을 목표로 하고 있다.


▣ 업그레이드 된 터널공사 VR 안전교육 소프트 개발
▣ 도다건설, 구호·대피훈련에 특화… 법령 확인도 가능


도다건설은 터널공사용으로 개발한 VR 안전교육 소프트 ‘버추얼 NATM’에 구호‧피난훈련을 특화한 새 버전을 추가했다. VR 기술을 활용해 3D-CG 공간 안을 자유로이 걸어 다니면서 재해 발생 때의 구호, 대피순서 등을 배운다. 터널 갱내의 각종 안전설비 설치장소와 관계법령도 확인할 수 있다.


새 버전은 ‘버추얼 NATM-TR’. 소프트는 구호 훈련편, 피난 훈련편, 갱내 설비확인편 등 3개 시나리오로 구성돼있다.


체험자는 헤드마운트디스플레이를 장착한다. 전용 컨트롤러를 손에 쥐고 팔을 흔들면서 VR 공간을 자유로이 보행할 수 있다. 터널 현장에 있는 것 같은 임장감 속에서 붕락재해 발생 때의 구호순서와 갱내 화재 발생 때의 대피순서 등을 체험한다. 화면에 표시되는 지시에 따라 행동함으로써 비상시 행동순서를 학습할 수 있다. 터널 갱내에 표준으로 장비돼있는 대피용 기구 등 안전설비를 컨트롤러로 선택하면 그 설비의 관련법령 등이 표시된다.


체험자가 시청하는 영상은 전용 PC의 모니터로 상시 확인이 가능하다. 제3자가 붕락재해 발생이나 갱내 화재발생 때 행동을 객관적인 눈으로 교육, 지도하는 툴로도 활용할 수 있다.


버추얼 NATM은 가상공간 속에서 불안전 행동이나 불안전 상태를 발견해 학습하는 툴로 2019년에 개발했다. 터널공사는 중대재해가 발생할 위험성이 높아 냉정하고 신속한 대응이 요구되는 구호활동, 대피행동에 특화한 새 교육 소프트를 추가했다.

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