초록 ▼

1. 사업개요
◦ 사 업 명 : 스마트 건설기술 개발사업
◦ 총사업비 : 1,969.76억 원 (정부 1,476.14억 원, 민간 493.62억 원)
◦ 사업기간 : 2020년 ~ 2025년 (6년)
◦ 사업목적 : 건설산업의 디지털화 및 자동화를 위한 “기술혁신 및 산업생태계 조성”
◦ 추진주체
- 주관부처: 국토교통부
- 전문기관: 국토교통과학기술진흥원
◦ 사업목표 : 건설 생산성 및 안전성의 혁신적 향상
- (4대 목표) 건설 생산성 25% 이상 향상, 건설 공기 25% 이상 단

1. 사업개요
◦ 사 업 명 : 스마트 건설기술 개발사업
◦ 총사업비 : 1,969.76억 원 (정부 1,476.14억 원, 민간 493.62억 원)
◦ 사업기간 : 2020년 ~ 2025년 (6년)
◦ 사업목적 : 건설산업의 디지털화 및 자동화를 위한 “기술혁신 및 산업생태계 조성”
◦ 추진주체
- 주관부처: 국토교통부
- 전문기관: 국토교통과학기술진흥원
◦ 사업목표 : 건설 생산성 및 안전성의 혁신적 향상
- (4대 목표) 건설 생산성 25% 이상 향상, 건설 공기 25% 이상 단축, 건설업재해율 25% 이상 감소, 건설 생산과정의 디지털화 25% 이상 향상

◦ 추진근거
- 문재인 정부 국정과제32. 국가기간교통망 공공성 강화 및 국토교통산업 경쟁력 강화
- 과학기술기본법 제11조(국가연구개발사업의 추진)
- 국토교통과학기술육성법 제8조(연구개발사업의 추진)
- 제6차 건설기술진흥기본계획(2018~2022)
- 제1차 국토교통과학기술 연구개발 종합계획(2018~2027)
- 제3차 국가과학기술기본계획(2013~2022) 혁신성장을 위한 사람 중심의 4차 산업혁명 대응계획(21개 범부처, 2017.11)
- 건설산업 혁신방안(경제관계장관회의, 2018.6)
- 스마트건설기술 로드맵(국토교통부, 2018.10)

◦ 주요 사업내용
- (중점분야1) 건설장비 자동화 및 관제기술 개발
ㆍ 드론 자율 계측에 의한 초정밀 3차원 Digital Map을 구축하고, 이를 도로건설장비 자동화 기술(MG, MC)과 융합하거나, 다양한 타입의 국내외 건설장비의 실시간 관제에 활용하는 기술

- (중점분야2) 도로구조물 스마트 건설기술 개발
ㆍ 도로구조물 설계-제작-시공의 혁신을 위한 디지털(BIM) 가상 건설, 고소(高所)·고위험 환경에서 VR·로봇·시뮬레이션·센싱 기술을 활용한 도로구조물 무인·자동화 시공 및 품질관리 기술

- (중점분야3) 스마트 안전 통합 관제기술 개발
ㆍ 현장 근로자 안전용 웨어러블 디바이스 및 교육 플랫폼, 임시구조물 설치·해체패턴 인식 기술 등을 개발하고, 이를 AI 기반 안전 통합 관제하는 시스템 개발

- (중점분야4) 스마트 건설 디지털 플랫폼 및 테스트 베드
ㆍ 중점분야 1~3의 생성 정보를 교환 가능한 디지털 정보로 표준화하여 저장하고, 민·관 모두 공유 및 활용이 가능한 지식 플랫폼 개발과 실제도로 건설 현장을 선정하여 중점분야 1~4 연구성과 종합 검증

2. 배경 및 필요성
□ (산업) 4차 산업혁명은 디지털 기술로 촉발되는 지능화 혁명이며, 건설산업은 이제 시작 단계
◦ 4차 산업혁명 대응 국가 계획인 ‘I-KOREA 4.0(’17.11, 4차 산업혁명 위원회)’에서도 스마트 건설 혁신을 지능화 혁신 프로젝트로 선정
- 3D가상시공, 건설장비 지능화 등 건설 생산성 40% 향상을 목표로 제시
◦ 인공지능, 자율주행, IoT, 스마트시티 등이 5G로 연결되면서 데이터로 모든 것을 공유하는 시대 도래 → 데이터 주도권이 미래 기업가치를 결정(CES 2019)
- 데이터는‘미래 경쟁력을 좌우하는 21세기의 원유’(글로벌 IT 리서치, 가트너)

□ (경제) 국내 건설 노동 생산성 정체, 스마트 건설시장 급성장 중
◦ '15년 국내 인프라 건설 노동 생산성*은 선진국 평균의 절반 수준
* 생산성(달러/시간) : 한국 18.7, 스페인 42.9, 영국 30.4, 프랑스 37.1, 독일 32.1
◦ 디지털화 수준이 높은 산업은 생산성 증가율도 높으며, 건설산업은 전체 산업중에서 디지털화 및 생산성 증가율이 “꼴지” 수준
◦ '16년 현재 세계 스마트 건설시장은 약 100억* 달러 규모를 가지며 연평균 12% 내외로 성장할 것으로 전망
* BIM 39.77억, IoT 30억, 건설로봇 1.8억, 건설드론 1.49억, 모듈화건설 1.33억

□ (사회) 급격한 근로환경 변화(고령화, 주 52시간 근무 등) 적기 대응 및 건설현장의 안전성 제고 요구 증대
◦ 건설근로자의 장년층(55세 이상) 비율* 증가 속도가 타 산업에 비해 빠르며,이는 숙련노동자의 감소로 이어져 생산성 저하 심화
* 비율(’08→’15) : 건설(14.3→26.7%), 제조업(10.3→15.8%), 서비스업(15.4→22.8%)
◦ 주 52시간 근무제로 총 공사비는 평균 4.3%(최대 14.5%) 증가 예상
※ 주 52시간 근무제 도입에 따른 건설정책과제 보고서(한국건설산업연구원, ’18.7)
◦ 고질적인 건설안전 문제* 해결을 위해서는 새로운 해법 필요
* 안전성 : (재해율) 건설업 0.84%, 전산업 0.48%, (사고사망만인율) 건설업 1.66, 전산업 0.52

□ (기술) 영국‧일본 등 선진국은 스마트 건설기술(BIM, 장비 자동화 등) 개발에 투자를 확대하면서 미래시장 선점 중
◦ 선진국의 BIM 사용 의무화와 함께 BIM 기술은 3차원 설계를 넘어 가상시공,생애주기 정보관리 등으로 기능 확대
◦ 프리팹 적용확대(건축→인프라), ICT 건설장비, 건설드론, AI 기반 현장 의사결정 등 스마트 건설기술 개발 가속화 및 신시장 창출
※ (코마츠社 사례) 정형화된 작업, 정밀절삭 및 안전작업을 필요로 하는 토공 공사현장에 무인 중 장비를 개발하여 이를 드론과, 본 연동하여 시공

□ (정책) 선진국은 건설 생산성 혁신과 신시장 선점을 위해 중장기계획을 수립하고, 스마트 건설기술 개발 및 확산 정책 추진 중
※ 영국(Construction 2025, 건설산업 스마트화 추진), 일본(i-Construction, 건설 생산성 20% 향상),싱가폴(Construction 21, 생산성 향상 등 건설산업 선진화) 등
◦ 국내에서도 ICT 등 첨단기술과의 융합을 통해 건설산업을 낡은 전통산업에서 혁신친화적 산업으로 전환하기 위한 정책 추진 중
※ 제6차 건설기술진흥기본계획(’18~’22, ’17.12), 건설산업 혁신방안(경제관계장관회의, ’18.6),스마트 건설기술 로드맵(국토부, ’18.10)

□ (종합) 국내 건설산업의 낮은 생산성과 높은 재해율을 근본적으로 개선하고,패러다임 변화를 통해 국가 경쟁력을 높이기 위해서는 ｢스마트 건설기술 개발사업｣ 추진을 통한 기술혁신 필요

3. 본 사업의 주요 용어 정의
□ 스마트 건설기술
◦ 전통적 토목 건축기술에 BIM, IoT, Big Data, 드론, 로봇 등 스마트 기술이 융합되어 건설 全과정의 디지털화, 건설장비 자동화, 가상 건설, 현장 안전관리 등 건설 생산성 또는 안전성을 극대화하는 기술
- (데이터 중심 기술) 정부 소유의 각종 정보를 공유·유통해 빅데이터 분석을 활성화하는 등 디지털 기술로 변모
- (고부가가치 융복합 기술) ICT, 기계 등 타 분야의 기술을 도입·융합하고,설계-시공-유지관리 단계별 분절을 해소
- (고객 지향 기술) 알기 쉬운 3D 시각화로 계획 초기인 설계 단계에서 시공자·운영자 등 미래 수요자의 참여 기회 제공

□ 스마트 건설(Smart Construction)
◦ 전통적인 건설에 스마트 건설기술을 접목·활용하여 건설 생산성 또는 안전성을 획기적으로 향상시키는 건설 방식
- 건설 全단계에서 스마트 건설기술 적용 가능
ㆍ (설계) 3D 가상공간에서 최적 설계, 설계단계에서 건설 운영 통합관리
ㆍ (시공) 날씨 민원 등에 영향을 받지 않고 부재를 공장 제작 생산, 비숙련 인력이 고도의 작업이 가능하도록 장비 지능화 및 자동화
ㆍ (유지관리) 시설물 정보를 실시간 수집 및 객관적·과학적으로 분석

□ 건설 생산성
◦ 본 사업에서는 국내외에서 일반적으로 활용되는 부가가치 노동 생산성을 건설 생산성으로 정의
- 한국생산성본부에서는 시간당 노동생산성과 취업자당 노동생산성을 생산성 측정 지표로 활용
- 2017년 2월에 발간된 맥킨지 보고서(MGI Reinventing construction - A route to higher productivity)에서도 동 사업과 동일하게 노동 시간 대비 부가가치 생산량을노동 생산성으로 정의

□ 건설 안전성
◦ 본 사업에서 건설 안전성은 건설업 안전관리, 즉 건설 현장에서의 인적, 물적 위험을 예방적 차원에서 관리함으로써 근로자, 공중, 물적 피해를 최소화하는 것을 의미함

4. 본 사업 적용 범위
□ 적용 대상
◦ 스마트 건설기술의 종합적 테스트를 고려하여 ‘도로 및 도로의 부속물(교량/터널/포장/사면/옹벽)’을 주요 대상으로 하되, ‘토공 및 현장 안전관리’는 건설현장 전반(인프라+건축)을 대상으로 함
- 건축물 및 철도 관련 스마트 건설기술 개발은 기존 R&D사업이나 신규 기획과제로 진행하고 있어 본 사업의 적용 범위에서 배제
※ 도로 및 도로의 부속물에 대해 국가차원의 적용 모델을 개발·검증하고, 이를 바탕으로 인프라 전 분야(하천, 철도, 공항 등)로 확산 유도

7. 사업운영 및 소요예산
(1) 사업 추진체계
□ 전체적인 사업총괄 주관은 국토교통부가 담당하며, 사업관리는 국토교통과학기술진흥원, 기술개발은 사업단에서 수행

(2) 사업 추진전략
□ 시장 및 기술 변화 등을 고려하여 단계별로 추진하고, 실제 건설공사와 연계한 테스트베드를 통해 개발기술의 종합 적용 및 검증
◦ 디지털 통합기술 개발로 해외 경쟁력을 높이고, 다양한 민간참여(건설사․장비․S/W 등)를 통해 비즈니스모델 창출 등 생태계 조성

(3) 사업 소요예산
□ 사업 소요예산은 6년간 총 1,969.76억 원으로 이중 정부 출연은 1,476.1억 원,민간부담은 493.6억 원으로 구성

8. 기대효과
□ 과학기술적
◦ 건설 전주기 과정에서 생산되는 모든 정보의 디지털화를 통해 데이터 기반의 의사결정, 건설장비 자동화, 건설 단계별 단절 해소 등 국내 스마트 건설기술의경쟁력 확보
- 건설현장 디지털화를 통한 설계-제작-시공 협업 지원 및 시공 무인화/자동화 등 해외 기술 경쟁력 확보
- 실시간 현장안전관리 기술 확보를 통한 안전성 제고로 국내의 안전기술의 대외 경쟁력 제고와 해외시장 진출 가능

□ 사회경제적
◦ 디지털 건설로의 패러다임 전환기에 스마트 건설기술 활용으로 새로운 비즈니스 모델 및 일자리 창출 효과 기대
- BIM 및 디지털 기반 건설장비 운영 컨설팅 등 새로운 비즈니스 모델에 의한 스타트 업 기업의 창업으로 신규 일자리 창출 가능
- 노동 집약적, 경험 의존적 산업에서 디지털 기반 고부가가치 산업으로의 전환에 따라 저출산 고령화 사회 노동 인력 감소에 대비
- 건설현장의 안전성 제고를 통해 건설 재해를 크게 저감시켜 인적〮 물적 손실에 따른 사회적 비용의 최소화 가능
◦ 직접적 생산유발 등 총 3,742.5억 원의 경제적 효과 창출 예상(투자 대비 약 2배)
◦ 고용 및 취업에 의한 일자리 창출효과는 약 2,777명으로 예상

(출처 : 요약문 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 6
• 목차 ... 21
• 제1장 사업개요 ... 25
• 1절 개념 및 정의 ... 27
• 1. 본 사업 주요 용어 정의 ... 27
• 2. 본 사업 적용 범위 ... 33
• 2절 배경 및 필요성 ... 36
• 1. 사업의 배경 ... 36
• 2. 사업의 필요성 ... 40
• 3. 사업추진의 시급성 ... 52
• 4. 국고지원의 적절성 ... 57
• 3절 추진근거 ... 63
• 1. 법적 근거 ... 63
• 2. 국정과제 근거 ... 65
• 3. 국가계획 근거 ... 65
• 4. 부처계획 근거 ... 66
• 제2장 대내외 환경분석 ... 67
• 1절 메가트렌드 분석 ... 69
• 2절 정책적 환경분석 ... 93
• 3절 경제적 환경분석 ... 114
• 4절 사회적 환경분석 ... 126
• 5절 기술적 환경분석 ... 138
• 6절 종합분석(PEST) ... 152
• 제3장 사업 추진계획(안) ... 155
• 1절 사업 비전 및 목표 ... 156
• 1. 비전 체계도 ... 156
• 2. 기본방향 ... 157
• 3. 사업비전 ... 158
• 4. 사업목표 ... 159
• 5. 성과목표 및 지표 ... 165
• 6. 추진전략 ... 174
• 7. 연계체계 ... 176
• 8. 총괄 로드맵 ... 177
• 제4장 핵심기술 개발계획 ... 183
• 1절 건설장비 자동화 및 관제기술 ... 185
• 1. 사업 대상 및 범위 ... 185
• 2. (핵심기술 1-1) 지능형 건설장비 관제 기술 개발 ... 186
• 3. (핵심기술 1-2) 건설현장 정보 수집 및 분석 기술 개발 ... 229
• 4. (핵심기술 1-3) 디지털 기반 도로 건설장비 자동화 기술 개발 ... 276
• 5. 특허분석 ... 332
• 2절 도로구조물 스마트 건설 기술 ... 354
• 1. 사업 대상 및 범위 ... 354
• 2. (핵심기술 2-1) 디지털 기반 도로구조물 설계-제작-시공 지원기술 개발 ... 356
• 3. (핵심기술 2-2) 도로구조물 원격・자동화 시공 기술 개발 ... 406
• 4. (핵심기술 2-3) 지능형 도로구조물 시공품질 관리 기술 개발 ... 485
• 5. 특허분석 ... 544
• 3절 스마트 안전 통합 관제 기술 ... 566
• 1. 사업 대상 및 범위 ... 566
• 2. (핵심기술 3-1) 스마트 안전 통합 관제 시스템 개발 ... 567
• 3. (핵심기술 3-2) 건설현장 근로자 안전확보 기술 개발 ... 645
• 4. (핵심기술 3-3) 임시구조물 스마트 안전확보 기술 개발 ... 709
• 5. 특허분석 ... 763
• 4절 스마트 건설 디지털 플랫폼 및 테스트베드 ... 783
• 1. 사업 대상 및 범위 ... 783
• 2. (핵심기술 4-1) 도로분야 디지털 데이터 통합 표준 기반 건설생산 프로세스 통합관리 및 스마트 지식관리 기술 개발 ... 785
• 3. (핵심기술 4-2) 디지털인프라 플랫폼 및 디지털트윈 기반 관리 기술 ... 841
• 4. (핵심기술 4-3) 스마트 건설기술 종합 테스트베드 구축 테스트베드 구축 및 운영기술 개발 ... 927
• 5. 특허분석 ... 961
• 제5장 사업운영계획 및 소요예산 ... 983
• 1절 사업추진체계 ... 985
• 1. 사업특성을 고려한 추진체계 설계 ... 985
• 2. 사업추진체계 및 역할 ... 985
• 2절 사업관리방안 ... 988
• 1. 사업관리 체계 및 프로세스 ... 988
• 2. 단계별 평가/관리 절차 및 기준 ... 990
• 3절 성과관리계획 ... 995
• 4절 성과 활용·확산 활성화 방안 ... 997
• 5절 과제 소요예산 및 재원조달 방안 ... 1003
• 1. 전체사업비 ... 1003
• 부 록 ... 1007
• 장비 구축 ... 1008
• 12개 세부과제 및 사업단장 과제제안요구서(RFP)(안) ... 1098
• 끝페이지 ... 1233