모바일 디바이스를 활용한 마감품질 AI관리모델
 

1. 세미나 개최 개요

본 세미나는 인공지능(AI) 기술을 건설 산업에서 어떻게 활용할 수 있을지 살펴보기 위해, 한국건설관리학회 건설AI위원회 주관으로 지난 8월 19일 개최되었다. 2016년 알파고(AlphaGo)의 등장과 함께 4차 산업혁명과 AI에 대한 관심이 높아지기 시작하였고, 2022년에는 챗GPT(ChatGPT)가 출시되어 다양한 산업에서 업무 혁신을 주도하고 있다. ‘특이점이 온다’라는 책에서는 2045년에는 인공지능이 인간의 지능을 앞설 것으로 예측하기도 하였다. 이러한 배경 속에서 도배공사 전문기업인 한솔데코 황순영 대표께서 도배공사 하자데이터와 AI를 어떻게 접목했고 또 효과는 무엇이었는지 그 사례를 소개하는 자리가 마련되었다. ‘모바일 디바이스를 활용한 마감품질 AI관리모델’을 주제로 발표 및 질의응답 진행 후에 ‘건설업에서의 챗GPT 활용방안’에 대한 발표가 추가적으로 진행되었다. 세미나는 무더운 한여름에 온라인 형식으로 진행되어 더 쾌적하게 발표내용에 집중할 수 있었다.

2. 주요내용 및 질의응답
2.1. 마감품질 AI관리모델 소개
발표의 첫 부분에서는 본 프로젝트를 시작하게 된 계기와 함께, 프로젝트의 배경과 목표가 설명되었다. 건설 현장에서 하자관리가 얼마나 중요하지, 그리고 이를 효과적으로 처리하기 위해 왜 AI기술이 필요했는지에 대해 구체적 사례를 들었다. 특히, 발표자는 도배와 같은 인테리어 마감재에서 발생할 수 있는 다양한 하자유형을 AI를 통해 어떻게 분류하고 분석할 수 있는지에 대해 설명하였고, 이는 현재 건설현장에서 발생하는 많은 문제를 해결하는 좋은 예시가 되지 않을까 생각되었다. 본 개발모델에서 하자를 찾아내는 방법은 사진과 동영상 두 가지 기능을 모두 포함함으로써 사용자의 필요와 상황에 따라 적합하게 사용할 수 있게 기획되어 있었다.

  ⦁ 이미지 분류(Image Classification)
     - Vision Transformer(ViT) 기반 자가 지도 학습을 통해 이미지의 중요한 특징을 학습
     - 이미지 패치를 입력으로 받아 각 패치를 독립적으로 처리, 이미지를 전역적으로 이해 

  ⦁ 모바일 디바이스 기반 AI모델 프로세스
     - 휴대폰 애플리케이션 실행
     - QR코드 촬영을 통한 위치인식
     - 하자위치 카메라 사진촬영 및 실시간 영상
     - 하자유형 및 하자확률(정확도) 표기
     - 작업지시 및 챗봇응답

한솔데코는 도배를 중심으로 실내공사를 본업으로 하는 전문업체인데, 전통적인 문서처리 방식과 인력 중심의 수작업이 위주인 기존의 건설업을 혁신하기 위해서 AI분야에 뛰어들게 되었다. 당시 도배공사는 하자문제가 소송으로 반복적으로 이어지고 있었고, 도배공종은 최다 하자 발생 건수를 보이고 있었기 때문에 하자분야에 AI기술을 적용하는 것은 매우 자연스러운 방향이었을 것으로 추측되었다. 발표자는 AI를 현장에 적용한 결과, 기존에 3명이 일주일간 8시간씩(10,080분) 수행하던 하자처리업무가 100분만에 끝났고, 여기서 발생된 직원들의 여유시간은 품질관리에 집중해서 배치할 수 있었다고 하였다. 실제로도 약 1/100로 단축하는 AI의 놀라운 생산성 향상을 실감했고, 동시에 건설산업에서 노동력 부족 위기에 중요한 솔루션 중 하나가 될 것으로 기대되었다. 또한 경영 측면에서는 하자 점검 매니저의 업무에 의해 기존 방식 대비 약 43%의 인건비를 절감할 수 있다고 하였다. 발표의 마지막 부분에서는 최근 거대언어모델(Large Language Models)에 대해 연구를 집중하고 있으며, 전문지식에 능통하지 않는 관리자(또는 입주자)도 챗봇 형태의 자연어 명령으로 쉽게 하자처리방법, 하자법률지식, 통계자료, 그래프 등을 생성할 수 있는 API-KEY 서비스 개발을 목표로 하고 있다.

흥미로운 AI 발표가 끝나고 질의응답 시간에 한 질문자는 하자유형 판별에 대한 충분한 정확도를 확보하기 위해 학습데이터 규모는 어느 정도인지에 대해 질의하였다. 발표자는 수 십년간 공사를 수행하면서 쌓여온 약 1만 건의 이미지를 선별하였고, 정확한 기준에 따라 라벨링, 학습을 시행함으로써 상당한 정확도를 가지는 모델이 구현될 수 있었다고 답변하였다. 

2.2. 건설업에서의 챗GPT 활용방안
챗GPT로 무엇을 할 수 있을까? 챗GPT는 시간이 많이 소요되는 반복업무, 복잡한 문서업무, 새로운 아이디어의 도출에 활용할 수 있는데, 건설업에서는 아래 그림과 같이 ‘기획·분석’, ‘디자인 설계’, ‘운영유지관리’, ‘공사관리’의 단계별 개별업무 수행에 상당한 도움을 받을 수 있다고 하였다. 

예를 들어, 공정표를 챗GPT에 업로드하면(무료버젼에서도 파일 업로드가 가능하다고 함), 챗GPT가 공정표를 검토하여 공정표 상의 문제점과 유의사항을 알려 준다는 것이다. 다만, 이때 챗GPT에게 잘 물어봐야 하는데 이러한 것을 ‘Prompt Engineering’이라고 하며, 발표자는 이것을 ‘챗GPT에게 가스라이팅을 한다라고 생각하라’고 하였다. 만약 건설원가 분야에 대해 정보를 얻고 싶다면 챗GPT에게 원가 전문가임을 주입시키고 응답한 대답에 칭찬을 지속하면 챗GPT가 건설원가분야에 최적화되어 좀 더 좋은 결과를 제공한다는 얘기를 듣고 거대언어모델과 AI에 대해 신기함을 느꼈다. 

마지막으로 챗GPT를 활용한 사무실 업무를 효율적으로 수행하는 방법에 대해 설명하였다. 자주 쓰는 품의서와 기안서를 챗GPT에게 작성을 요청하고 이를 활용함으로써, 실제로 사무실에서는 서류를 작성하는데 시간을 허비하지 않는다고 하였다. 또한 경영자로서 회사의 재무제표 검토에도 챗GPT의 분석을 활용하여 개인비서와 같은 도움을 받을 수도 있다고 하였다. 


3. 맺음말

필자는 국가 R&D 연구과제인 ‘디지털 기반 건축감리 및 시공자동화 로봇기술개발(2022.4.~2026.12.)’ 을 수행하면서 AI기술과 하자데이터 부족의 한계를 느끼고 있던 중, 뜻밖에 좋은 기회로 한솔데크 황순영 대표와 같이 협업할 수 있는 인연을 맺게 되었다. 중소 전문기업 중에서 현업에 AI를 적극 활용하려는 기업은 생각보다 많지 않았다. 개발자를 직원으로 고용하여 AI을 업무에 적용하는 경우는 있겠지만, 회사 CEO가 직접 코딩을 하면서 진행하는 것은 추진력에서 차이가 있을 수밖에 없다고 협업을 진행하면서 많이 느꼈다.

발표내용은 그동안 한솔데코와 회의를 진행하면서, 들었고 고민했던 내용이라 알고는 있었지만 이번 세미나를 통해 체계적이고 상세한 AI 이야기를 들을 수 있어서 의미있는 시간이었다. 아마도 다른 참석자분들도 적용사례와 최근 AI 이슈에 대해 쉽고 재밌게 들었을 것 같았다. 21세기에 반도체와 빅데이터의 비약적인 발전에 의해 인공지능의 발전속도는 하루가 다르게 변화하는 것을 느낀다. 앞으로 건설 분야에도 AI를 적극적으로 활용하여 생산성을 높이는 시대가 오기를 기대해 본다.

 

[작성자]
* 이학주 서울주택도시공사 책임연구원 / hju08@i-sh.co.kr
* 김태훈 건설AI위원회 위원장 / 조선대학교 교수 / thoonkim@chosun.ac.kr