[칼럼] 4차 산업혁명시대를 맞이한 토목분야의 미래

클라우스 슈밥의 4차산업열풍이 대두되면서 모든 산업분야에서 기술의 적용과 활용차원에서 다방면에서 거론되고 있다. 토목분야에서도 예외는 아니다. 여기저기서 미래 먹거리로 생각하고 새로운 기획과 기술접목을 시도 중이다. 이에 대하여 4차 산업혁명시대 토목의 미래상에 대하여 개인적인 의견을 제시하고자 한다.

토목공학의 역사를 보면 200년 前 1818년 영국에서 토목공학회가 만들어지면서 시작되었다. 반면, 국내에 토목이라는 용어가 사용되고 정식적으로 교육을 받게 된 것은 약 100년 전인 1916년부터이다. 당시 일제 강점기, 해방과 전쟁을 겪으면서 토목기술은 단계별로 발전을 하였다. 1970년대 근대화와 더불어 비약적으로 토목기술은 성장하였다. 이에 따라 국내토목기술은 현재 세계 최초라는 용어가 무색할 정도로 선진선도기술을 가지고 있다. 그러나, 건설기술력 만으로 미래비전은 청사진이 될 수 없으며 블루오션의 새로운 영역을 개척해야 된다.

최근 첨단 IT, 통신, 로봇기술의 발전과 더불어 토목분야의 기술도 융복합을 통하여 새로운 시장판로가 개척되고 신산업과 신시장의 확장이 예상되고 있다. 4차산업혁명과 연계한 용어로 AICBM(AI, IoT, Cloud, Big data, Mobile)기술이다.

토목분야에서도 AICBM미래기술의 접목은 불가피하다. 지금 인류의 요구는 높아지고 보다 쾌적하고 윤택한 삶을 요구하고 도시 인프라를 기반으로 한 SOC가 구축되기를 원하고 있다. 최근 정부의 방침에 의하여 스마트시티가 새로운 건설시장의 화두로 떠오르고 있다. 전세계에 200여개의 스마트시티가 구축, 운용되고 있다.

국내도 2009년부터 유비쿼터스 도시(U-city)가 거론되었으나 활성화되지 못하고 현재 2017년 3월 법제화를 통하여 새로운 스마트시티로의 재발전을 시도하고 있다. 국내의 건설시장에서도 미래기술을 어떻게 접목하고 활용하는 가에 따라 토목건설의 미래가 달려있다고 생각된다.

미래토목분야의 또다른 軸으로 확장되어야 할 분야가 이상기후를 대비하여 대체에너지확보, 환경변화, 재난대응에 준비하여야 할 것이다. 사회의 고속발전과 초고령화 사회를 대비하여 에너지 확보를 위한 기반시설확충에 대한 비젼을 세워 대응해야 할 것이다.

식량자원에 대한 부분 뿐만아니라 사용연료에 대한 에너지 확보에도 준비가 필요하다. 미래시대의 윤택한 삶과 외부 환경변화를 감지할 수 있는 자가센서 기술도 매우 중요한 부분이다. 구조물의 유지관리를 위하여 진동, 온도, 응력 측정 등의 스마트센서를 이용한 첨단센서기술은 구조물의 수명연장과 보수해체에 대한 정보를 제공함으로 인하여 시설물과 건축물의 관리에 결정적인 역할을 할 것이다.

끝으로 자연재난과 인위재난으로 발생하는 피해규모는 상상을 초월할 것으로 생각된다. 재난대응 분야로 5D모델링·BIM을 통한 유지관리기술, 재난을 대응한 CPS(Cyber physical system)연계기술, Digital Twin technic 등이 미래토목 적용가능기술이 될 것으로 예상된다. 이외에도 나노기술을 이용한 소재공학 등 건설과 관련된 미래기술은 융합을 통하여 무궁무진할 것으로 생각되며 변화속도의 주기가 짧아지므로 인한 대책도 마련되어야 할 것이다.

한국건설기술연구원 복합재난대응연구단 연구단장 백 용