I S S U E PAPER
4차 산업혁명,
한국건설의 기회인가 위기인가?
KOREAN SOCIE T Y OF CIVIL ENGINEERS
www.ksce.or.kr
KSCE O P I N I O N
No.
October 201816
05661 서울특별시 송파구 중대로 25길 3-16 대한토목학회 Tel. 02-407-4115 Fax. 02-407-3703
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thIssue Paper
4차 산업혁명, 한국건설의 기회인가 위기인가?
최근 전 세계적으로 산업과 사회의 가장 큰 화두는 단연 4차 산업혁명일 것이다. 그 명칭이 Industry 4.0 또는 4차 산업혁명 혹은 다른 이름으로 불릴지라도 각 산업에서 이와 관련된 기술개발을 통한 혁신이 급속히 진행되 고 있다. 세계 최대의 유통회사 중 하나인 아마존의 웨어하우스에서는 10만개 이상의 로봇이 전 세계로 보내지 는 물품을 자동으로 분류하고 있으며, 인공지능을 활용한 IBM의 왓슨은 90%의 정확도로 법률적인 조언을 하고 있다. 2020년에는 자율주행자동차가 사용화 될 것으로 예상되고 있으며, 조만간 스마트폰은 3D 스캔 기능과 의 료기능을 갖게 되어, 집에서 3D 프린터로 물건을 제작하고 망막 스캔 등을 통하여 의료진단이 가능해 질 것이다.
위의 몇 가지 사례로 대표할 수 없을 만큼 모든 산업에서 혁신적인 사례들이 속속 등장하고 있다.
이러한 흐름에 맞추어 건설과 관련된 다양한 전망 및 기술개발이 이어지고 있다. 하지만, 해외에서의 적극적이 고 실효적인 움직임과는 달리 국내 건설산업에서의 4차 산업혁명은 단순 기술개발이라는 구호에만 그칠 뿐 전 방위적 노력과 혁신을 찾아보기 어렵다. 최근 국내 건설산업의 여건은 매우 좋지 않다. 건설산업은 사양산업으로 인식되어 전반적인 투자가 감소하고, 대외적으로는 경쟁력 비교열위로 인하여 수주 및 수익성 개선에 어려움을 겪고 있다. 사회적으로는 재래산업 혹은 비리산업이라는 부정정인 인식으로 인해 새로운 기술자 및 기능 인력의 유입이 부족하여 산업의 근간이 취약해 지고 있으며, 최저임금제 및 52시간 근무제 등의 산업환경 변화로 인해 경영상황이 악화될 것으로 예상되고 있다. 내부적으로는 수주 위주의 경영 전략, 기술 및 관리능력 개발 동력 약 화, 국지화(localization) 등의 부작용으로 인하여 최근의 위기에 대응하기 위한 체질 개선이 더딘 실정이다. 급 속히 변화하는 국내외의 사회적·산업적 환경에 대응하기 위한 그야말로 혁신적인 변화가 필요한 시점이라 생각 된다.
대한토목학회 Opinion Issue Paper 제16호에서는 건설과 관련된 4차 산업혁명의 동향에 대해 분석하고, 이 에 대응하기 위해 국내 건설산업에 필요한 노력과 방향이 무엇인지에 대해 논해보고자 한다.
배경 및 목적
4차 산업혁명은 정보통신기술의 융합으로 이루어낸 혁신을 통칭한다. 철도와 증기기관의 발명으로 야기된 1 차 산업혁명, 전기와 대량생산라인으로 대표되는 2차 산업혁명, 컴퓨터와 인터넷으로 정보통신 분야의 혁신을 이루었던 3차 산업혁명을 거쳐 최근 많은 국가와 기업에서 발전되고 있는 인공지능, 빅데이터 등의 정보통신기 술을 활용하여 파괴적 혁신(disruptive innovation)을 이루어내고 있다. 4차 산업혁명은 통칭하여 가상물리시 스템이라 불리는 물리적, 디지털, 생물학적인 영역의 기술적 융합이 특징이다. 빅데이터분석, 인공지능, 로보틱 스, 사물인터넷, 무인운송수단, 3D 프린팅, 나노기술 등의 4차 산업혁명 핵심 기술을 활용하여 여러 분야에서 기 술의 융합을 통한 혁신을 이루어 낼 것으로 전망된다.
4차 산업혁명은 급속한 속도로 우리의 생활을 변화시킬 것으로 전망된다. 과거의 1차-2차-3차 산업혁명 순 으로 도입의 속도가 급속히 빨라졌듯이 (기계부품의 보급에는 120년, 인터넷의 보급에는 10년, 스마트폰의 경
4차 산업혁명의 트렌드
국내에도 4차 산업혁명의 바람이 거세다. 하지만, 위에서 언급한 외국의 움직임과는 다소 시각의 차이가 있다.
미국과 독일 등의 국가에서는 정보와 지식혁신, 첨단산업, 스마트 팩토리 등의 기술혁신에 초점을 맞추고 있다.
파편적인 기술개발을 위한 노력보다는 산업의 근본적인 패러다임을 바꾸기 위한 노력을 하고 있다. 그러나 국내 에서 4차 산업혁명을 바라보는 시각은 매우 다양하다. 선진국의 마케팅 용어에 지나지 않는다는 부정적 시각에 서부터 기존 정보화시대 연장이라는 주장과 드론과 IoT 등 ICT 기술과의 융합이라는 주장까지 다양하다. 건설은 IT나 제조업과 다르기 때문에 4차 산업혁명이 미치는 영향이 크지 않다는 주장도 많다. 한편으로는 국내 건설산 업이 4차 산업혁명의 변화를 받아들일 준비가 되어있나 생각해 볼 필요도 있다. 세계 인구의 17%가 아직 2차 산 업혁명을 경험하지 못하고, 세계인구 중 40억 명은 인터넷을 사용하지 못하고 있다고 하는 것처럼, 어쩌면 4차 산업혁명은 우리에게 요원한 것일지도 모른다.
국내 건설산업과 관련된 4차 산업혁명은 정부가 주도하고 있는 모양새를 취하고 있다. 정부는 올해 6차 건설 기술진흥 기본계획 중 주요전략 중 하나로 “4차 산업혁명에 대응하는 기술개발”을 발표하고, 스마트 건설기술 을 통한 생산성 향상, 해외 수요 대응형 건설기술 개발, 분야 간 융복합을 통한 경쟁력 강화, 건설 빅데이터 유통 을 통한 신사업 육성, 건설의 안전·환경 관리를 중점추진과제로 제시했다. 정부가 산업육성을 위한 정책을 마련 하고 산업생태계를 조성하기 위해 노력하는 것은 바람직하나, 4차 산업혁명이 말 그대로 산업전반에 혁신적인 변화를 일으키는 혁명임을 고려할 때, 정부 주도의 기술개발 및 산업적용이 바람직한지에 대해 재고할 필요가 있 다. 4차 산업혁명 관련 기술개발이 곧 혁명을 의미하지는 않으며, 기술을 개발 및 활용할 수 있는 생태계를 만드 는 것이 필요하다는 인식이 필요하다. 기술개발은 혁명을 위한 기반을 제공하지 그 자체로서는 기존의 패러다임 을 뒤집는 수준의 혁명을 이루기는 어렵다. 예를 들어, 최근 활발히 도입되고 있는 건물정보모델(BIM)의 경우
4차 산업혁명과 관련된 국내 건설 동향
우 5년도 걸리지 않음), 향후 몇 년 내로 기존에는 상상할 수 없었던 기술의 개발이 이루어질 것이다. MIT에서 발 표한 2018년 10大 breakthrough technology를 살펴보면 (1)3D 금속프린팅, (2)인공배아, (3)센싱도시, (4)모든 사람을 위한 인공지능, (5)결투신경망, (6)바벨피쉬 이어버드 (실시간으로 번역해 주는 이어폰), (7) 무탄소 천연가스, (8)완벽한 온라인 프라이버시, (9)유전자 기반 예측기술, (10)재료의 양자도약으로 몇 년 전 에는 상상하기 어려웠던 혁신적인 기술들이 매년 새로이 등장하고 있다.
4차 산업혁명으로 대변되는 기술혁신 움직임의 궁극적인 목표는 기술우위 선점과 생산성 향상일 것이다. 각 나라와 기업은 정체된 기술의 혁신을 통한 기술우위를 차지하고 이를 기반으로 새로운 제품과 서비스를 창출하 여 지속가능성을 높여나가기 위해 노력하고 있으며, 기존 제품과 서비스에 대해서는 4차 산업혁명 관련 기술을 활용하여 생산성 향상을 도모하고 있다. 이를 위해 기술개발에 투자하고, 산업생태계를 조성하기 위해 노력하고 있다.
산업 전반에 걸친 협력과 통합적 프로젝트 수행을 위한 매우 좋은 기반을 제공하고 있으나, 정작 적용은 기존의 틀을 벗어나지 못하고 있다. 포드의 대량 생산 시스템, 종이에서 컴퓨터로의 전환 등과 같은 혁명적인 변화를 만 들기 위해서는 생각의 전환이 필요하다.
건설산업에서도 지상과제는 역시 기술우위 선점과 생산성 향상일 것이다. 새로운 기술을 개발하여 우위를 선 점하고, 이를 바탕으로 생산성을 향상시켜 수익을 창출하고 지속가능성을 향상시켜야 한다. 건설산업은 타산업 대비 생산성의 저하를 겪어 왔다. IHS Global Insight에 따르면 건설산업의 생산성은 1994년 이후 정체되어 있 어 급속히 성장한 타 제조업에 비해 59% 수준에 머물러 있다. 4차 산업혁명이라는 명분이 아니더라도 새로운 기술을 도입하고 개발하여 경쟁력을 높이기 위해 노력해야 한다.
이미 세계 각국에서 경쟁적으로 4차 산업혁명 관련 기술을 도입하고 이를 적용하기 위해 노력하고 있 다. World Economic Forum2)은 사전조립 및 모듈공법, 고성능 건설자재, 3D 프린팅 및 제작기술, 건설 자동화, VR 및 AR 적용 기술, 빅데이터 및 예측기술, 무선통신장비, 클라우드 및 실시간 협업기술, 3D스캐 닝 및 사진측량법, BIM기술 등이 미래 건설산업을 이끌 기술로 선정하였다. 또한, 해당 기술들은 점차적으 로 건설 산업에 도입되어 인프라, 건축물 등의 설계, 건설, 운영 및 유지되는 방식을 변경할 것으로 전망하였 으며, 10년 이내에 본격적인 디지털화로 인해 연간 1조~1조 7천만 달러를 절약할 수 있을 것으로 예상했다.
한국 건설에 필요한 4차 산업혁명은 무엇인가?
1 출처: The construction productivity imperative, McKinsery &
Company, 2015
2 출처: 6 ways the construction industry can build for the future, World Economic Forum, 2018
그림 1. 건설산업과 타제조업 간의 생산성 변화 비교1) (McKinsey&Company, 2015)
McKinsey&Company3)에 따르면 건설 및 엔지니어링 분야의 디지털화가 급속히 진행되고 있으며, 이에 대한 막대한 투자가 이루어지고 있다. 3D 프린팅, 모듈화, 로보틱스, 디지털 트윈 기술, 공급사슬 최적화 등의 건설기 술 회사들에 대해 2013년과 2018년 사이에 180억 달러가 투자되었는데 이는 2008년과 2012년 사이에 투자 된 금액의 2배에 해당하는 금액이다.
4차 산업혁명은 이종분야간의 융합이 시작이다. 급속히 발전하고 있는 관련 기술을 받아들여 새로운 아이디 어를 실현하는 것이 필수적이다. 4차 산업혁명의 총아인 자율주행자동차의 사례를 살펴보면 기존의 기계 중심 의 자동차에서 GPS/GIS/센서 등이 결합된 스마트카로 그리고 딥러닝/영상처리기술이 접목된 자율주행자동차 로 발전하였고, 최근에는 인터넷과 모바일기기 등이 결합된 커넥티드카로 발전하는 등 끊임없는 융합을 통한 진 화를 이루어 내고 있다. 자율주행자동차의 발전 모델에서 4차 산업혁명의 가치와 가능성을 찾을 수 있다. 가까운 미래에는 컴퓨터공학, 정보통신공학, 전자공학 분야의 기술들이 인프라와 건축물의 주요 기술로 등장하고, 해당 분야의 기업들도 건설을 하게 되는 사례가 등장할 것이다.
3 출처: Seizing opportunity in today’s construction technology
ecosystem, McKinsey
&Company, 2018
그림 2. Future of Construction (World Economic Forum, 2018)
Issue Paper는 국내외 건설산업에서 발생하고 있는 현안을 개략적으로 분석한 결과를 대한토목학회가 산업에 내놓는 짧은 목소리입니다.
KSCE Opinion 위원회
위원장 이복남
위 원 강상혁, 강영철, 김두연, 김한도, 박만우, 손정욱, 오명갑, 우재철, 윤성민, 조병욱, 지석호, 최봉준 4차 산업혁명은 전 세계적으로 급속하게 진행되고 있으며, 국내 건설산업도 직간접적으로 영향을 받고 있다.
국내에서도 이에 대응하기 위한 노력이 정부, 기업, 연구소, 학교 등에서 전방위적으로 이루어지고 있다. 이러한 노력이 산업의 경쟁력을 향상시키는 성과를 거두기 위해서는 각각의 역할을 하는 것은 물론 상호 연계하여 방향 을 수립하고 실행해 나아가는 것이 필요하다.
정부와 공공기관에서는 급속하게 변화하는 사회·산업의 변화에 대처할 수 있는 정책과 제도의 생태계를 조성 하는 것이 필요하다. 새로운 기술과 제품이 등장하면 이에 대해 정책과 제도를 마련하던 기존의 방식으로는 4차 산업혁명 시대의 발전 속도와 다양성을 감당하기 어렵다. 빨리 정책과 제도를 제정하는 것이 아니라 사회와 산업 의 변화에 민간하게 대처할 수 있는 생태계 및 시스템을 마련하여 유연하고 효과적으로 대응할 수 있어야 한다.
기업에서는 스스로의 경쟁력을 높이기 위한 기술개발이 전제되어야 한다. 4차 산업혁명 관련 기술들을 적극 적으로 도입하여 융합적 기술을 개발하고 새로운 비즈니스 모델을 창출하여야 한다. 아쉽게도 국내의 건설 관련 기업 중 4차 산업혁명의 성공 사례가 없다. 2018년 소프트뱅크에서 약 1조원의 투자를 받은 유니콘 기업으로 성 장한 미국의 Katerra 혹은 시장 가치가 1조원을 넘은 Procore 사례와 같이 기존의 사업 방식에서 벗어나 새로운 부가가치를 창출해야 한다.
4차 산업혁명을 성공적으로 이루기 위한 필수조건은 우수한 핵심인력의 보유 여부일 것이다. 기존의 값싼 노 동력을 바탕으로 제조분야를 유치하여 자본을 축적하고 기술을 모방하여 발전하던 성장 모델은 더 이상 작동하 지 않을 것이다. 세계 각국으로 진출했던 선진국들의 제조업이 다시 본국으로 회귀하는 리쇼어링(re-shoring) 현상이 발생하고 있음이 이를 나타내고 있다. 대학과 연구기관 등에서는 4차 산업혁명을 이끌 수 있는 핵심인력 양성을 위한 노력이 필요하다.
