스마트 건설 : 인공지능(AI) 편

AI 인공지능

AI(Artificial Intelligence) 인공지능 건설산업 적용

<출처 ; 위키백과>

인공지능(人工智能, 영어: artificial intelligence, AI)인간의 학습능력, 추론능력, 지각능력을 인공적으로 구현하려는 컴퓨터 과학의 세부분야 중 하나이다. 정보공학 분야에 있어 하나의 인프라 기술이기도 하다. 인간을 포함한 동물이 갖고 있는 지능 즉, 자연 지능(natural intelligence)과는 다른 개념이다.

인간의 지능을 모방한 기능을 갖춘 컴퓨터 시스템이며, 인간의 지능을 기계 등에 인공적으로 시연(구현)한 것이다. 일반적으로 범용 컴퓨터에 적용한다고 가정한다. 이 용어는 또한 그와 같은 지능을 만들 수 있는 방법론이나 실현 가능성 등을 연구하는 과학 기술 분야를 지칭하기도 한다.


<출처 ; 구글 cloud>

인공지능 정의

인공지능은 일반적으로 인간 지능이 필요하거나 인간이 분석할 수 있는 범위를 벗어난 대규모 데이터를 포함하는 방식으로 추론, 학습 및 행동할 수 있는 컴퓨터와 머신을 빌드하는 과학 분야입니다.

AI컴퓨터 공학, 데이터 분석 및 통계, 하드웨어 및 소프트웨어 엔지니어링, 언어학, 신경 과학은 물론 철학과 심리학 등 다양한 학문을 포괄하는 광범위한 분야입니다.

비즈니스의 운영 수준에서 AI는 주로 머신러닝과 딥 러닝을 기반으로 하는 기술로, 데이터 분석, 예측 및 예상, 객체 분류, 자연어 처리, 추천, 지능형 데이터 검색 등에 사용됩니다.

<출처> AI기반 스마트하우징 플랫폼 및 서비스 기술개발 최종보고서 전문

  • 제목 : AI기반 스마트하우징 플랫폼 및 서비스 기술개발 최종보고서
  • 저자 : 한국건설기술연구원; 한국토지주택공사; (사)생활환경디자인연구소; 아키큐플러스㈜; ㈜자림이앤씨건축사사무소; ㈜아이와즈; ㈜티앤엠테크; 고려대학교 세종산학협력단; 퍼스트마일㈜; ㈜에이치브레인; ㈜옴니벤트; 이화여자대학교 산학협력단; ㈜케이아이씨텍; ㈜케이사인; 서울주택도시공사; ㈜솔리데오시스템즈; 군산대학교 산학협력단; (사)한국환경건축연구원
  • 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
  • 출판년도 : 2024-05-30

1최종목표

사용자 중심의 안전ㆍ쾌적ㆍ편의 보장을 위한 미래형 주거인프라인 개방성/유연성이 확보된 스마트하우징 플랫폼 및 지능형 스마트하우징 융합서비스 개발

  • 주택과 거주자의 유기적 소통을 통해 최적화된 주거 환경 및 편의 제공이 가능한 개방형 스마트하우징 플랫폼 개발 및 실증
  • 안전ㆍ쾌적ㆍ편리한 주거생활을 지원하고 효율적 유지관리를 위한 AI 기반의 스마트하우징 융합서비스 기술 및 제도 개발
플랫폼

2전체 내용

2.1 스마트하우징 플랫폼 개발ㆍ실증 및 보급 활성화

  • 스마트하우징 보급 활성화를 위한 정책ㆍ제도 개발 및 실증
    • 스마트하우징 활성화 정책제도, 플랫폼 가이드 및 실증 총괄
    • 스마트하우징 주거서비스 표준체계 및 모델
    • 주거서비스 사업화모델 개발 및 고도화, 실증 모니터링
    • 스마트하우징 설계 가이드라인 및 실증주택 모델

  • AI기반 주거서비스 구현을 위한 스마트하우징 플랫폼 개발
    • AI 기반 스마트하우징 플랫폼 설계 및 데이터 표준참조 모델 개발
    • AI 기반 개방형 서비스 로직 최적화 및 데이터뱅크 통합관리 시스템 및 플랫폼 개발
    • 스마트하우징 데이터 수집 및 분석기술
    • 스마트하우징 플랫폼 검증 및 점검 기준ㆍ절차 수립

2.2 스마트 주거 서비스 및 유지관리 기술 개발

  • 스마트 주거 안전 서비스 기술 개발
  • 스마트 주거 쾌적 서비스 기술 개발
  • 스마트 주거 편의 서비스 기술 개발
  • 블록체인 기반 스마트 유지관리 서비스 기술 개발

기술개발

3연구개발성과

  • 스마트하우징 보급 활성화를 위한 정책 제도
  • 스마트하우징 플랫폼 가이드라인
  • 스마트하우징 실증 구축 및 검증
  • 스마트하우징 주거 서비스 표준체계 및 프레임웍
  • 스마트하우징 표준모델 가이드라인
  • 스마트하우징 서비스 비즈니스 모델
  • 지능형 주거서비스 구현을 위한 스마트하우징 플랫폼
  • 스마트하우징 공간정보 데이터 분석 및 AI 서비스를 위한 개방형 서비스 로직
  • 주거공간 데이터 체계 및 수집/전송/관리/보안 OC-IGW시스템
  • 상황인지 기반 능동형 스마트 화재안전시스템 및 대응 기술
  • 스마트하우징 플랫폼 기반 능동형 화재안전 대응 시스템 S/W
  • 스마트하우징 플랫폼과 연계된 주거 방범 안전 서비스 시스템
  • AI 기반의 스마트하우징 융합서비스 기술의 실증택 통합유지 관리시스템
  • 스마트계약 기반의 주택 유지관리 서비스를 위한 개방형 블록체인 기술
검증

4연구개발성과 활용계획 및 기대효과

4.1 활용계획

  • 공공ㆍ민간 주택 실증(현장적용/리빙랩) 기술적용을 통하여 성능 검증 및 주거서비스 플랫폼 사업 발굴
  • 스마트하우징 모델ㆍ플랫폼ㆍ가이드라인/지침 배포 통해 주택건설 및 기술개발 시 이론과 실무서로 활용
  • 개발 플랫폼과 구축 데이터를 활용하여 스마트 시티 연계 활용 등 신규 주거서비스 개발로 확대
  • 스마트홈/하우징/시티 분야 산업 활성화 및 융합 기술 개발 지원을 위한 국가 정책 수립 근거 자료로 활용

4.2 기대효과

  • 공동주택 성능 향상 및 거주자 안전ㆍ쾌적ㆍ편의ㆍ유지관리 효율성 증대
  • AI 기반 서비스 제공을 통한 초개인화 기술 실현 및 기술 수준 향상
  • 스마트하우징 기술적용을 통한 건축물의 전생에 비용(LCC) 경감
  • 스마트하우징 산업 활성화 기반 마련 및 수출을 통한 기술 선도
  • 스마트하우징 주거서비스 사업화를 통한 일자리 확대 및 창출
상품화

<출처> 에너지 자립 건물을 위한 AI 진공단열 시스템 개발 최종보고서 전문

  • 제목 : 에너지 자립 건물을 위한 AI 진공단열 시스템 개발 최종보고서
  • 저자 : 주식회사 그린인슐레이터; 서울대학교 산학협력단; 영남대학교 산학협력단
  • 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
  • 출판년도 : 2024-05-20

1최종목표

내장형진공단열시스템(EVIS) 개발 및 인공지능(AI)기술 적용을 통한 건축물에너지 운전관리 지능화 기술 개발

개념

2전체내용

  • 인공지능 에너지홈 응용을 위한 고성능 내장형 진공단열 패널시스템(EVIS) 개발
  • 친환경 보호단열스트립 개발을 통한 엣지(edge) 열전달 억제 및 연소 억제 (화재저항성 향상) 기술 개발.
  • 마이크로 중공구/나노 입자기술을 이용한 보호단열구조체 제조공정 및 접합기술 개발
  • 인공지능 예측진단 모니터링을 통한 단열시스템 운전관리기술개발 및 데이터베이스 축적
반응

3연구개발성과

  • EVIS 개발 및 성능확보
    • 열전도율 0.002W/mㆍK 이하의 단열성능을 가진 단열재 개발
    • 준불연 및 불연성능의 단열재 개발
    • 가혹조건 시험을 통한 단열재 신뢰성 확보
    • 중금속 (Pb, Cd, Hg, Cr6+) 미검출로 사용상 안전성 확보
    • 개발제품을 건축물에 적용시 에너지 효율 약 28% 이상 절감 가능
  • 패널 엣지 열전달 억제 기술 개발
  • 인공지능 기술을 활용한 에너지 효율 향상
    • AI 계산을 위한 기초자료 도출
    • 인공지능 기술을 적용한 운전관리 기술 개발
    • 일반 제어 대비 AI제어를 사용하여 에너지 효율을 11.5% 향상 시킴.
  • 진공단열재 생산라인 및 시공법 구축
  • 사업화 기반 구축
모델

4연구개발성과 활용계획 및 기대 효과

4.1 성과 활용계획

  • 노후주택 그린리모델링 특별법에 맞춰 30년 이상의 노후주택 그린리모델링의 고단열 벽체에 적용
  • 동ㆍ하계 온도편차로 냉ㆍ난방 에너지 소요가 큰 기후 조건을 고려하여 건축물 용도별 단열 시스템 구축
  • 연구기간 내 취득한 인증을 바탕으로, 성능인증 및 조달우수제품 인증 등 추가 인증 취득. 국내의 공공건축물 및 노후화된 공공 공동주택 그린리모델링 시장에 단계적으로 적용

4.2 기대효과

  • 기술적 측면
    • 에너지시스템에 인공지능 기술을 적용하여 4차 산업혁명의 미래경쟁력 확보
    • 친환경 보호단열층 도입을 통한 단열시스템 유용성 향상 및 가시광/적외선 이미지융합기술 개발로 미래 건설산업 분야의 핵심기술 확보 및 건축물 단열 연구의 확장.
    • 생활 밀접형 건물단열, 친환경 단열재의 소비자 친화성 증대.
    • 불연 건축자재 개발로 건축물 화재시 인명 및 재산 피해 감소.
  • 경제적 측면
    • 고성능 내장형진공단열시스템(EVIS) 개발로 진공단열재 수입량 감소 및 완제품의 가격 경쟁력 제고.
    • 에너지 사용량을 약 28% 절감하여 운영비용의 절감 효과 발생.
  • 사회적 측면
    • 에너지 슈프리머로서 제로에너지빌딩, 친환경에너지타운 등 주거환경을 에너지 친화형으로 변모하여 작게는 제로에너지빌딩, 넓게는 에너지자립섬으로 적용범위를 확장.
    • 생활 밀접형 건물단열, 친환경 단열재의 소비자 친화성 증대.
사진

<출처> AIㆍ빅데이터 기반 공공임대주택 사업지원 통합플랫폼 구축 기획 최종보고서 전문

  • 제목 : AIㆍ빅데이터 기반 공공임대주택 사업지원 통합플랫폼 구축 기획 최종보고서
  • 저자 : 이화여자대학교; (주)동림피엔디
  • 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
  • 출판년도 : 2023-12-13

1최종목표

공공매입임대주택의 진단 및 평가에 기반한 최적의 주택공급ㆍ입주자 매칭과 운영ㆍ관리를 위한 기술 개발

목표

2전체 내용

  • 공공매입임대주택 수요 예측 및 주거성능 자동평가 기술 개발
    • (목표) 국토부, LH, 지자체 도시공사 등 공급자 측면에서 향후 수요 예측 기술, 매입임대주택(기축/신축) 거주성능, 설계 적정성 평가 기술 개발을 통한 체계적 임대사업 지원
    • (주요 연구내용) 매입임대주택 현황 분석 및 수요 예측 기술, 기존주택 성능평가 및 매입 후 모니터링 자동화 기술, 신축매입주택 설계 적정성 자동 평가 기술 등
  • 공공매입임대주택 적정가치 산정 및 자산관리 효율화 기술 개발
    • (목표) 주택관리공단 및 유지보수 담당자 등 관리자 측면에서 전생애주기를 고려한 주택 적정가치 평가와 스마트 유지관리 기술 개발 등을 통한 운영관리의 효율화
    • (주요 연구내용) 기존주택/신축매입주택 적정가치 산정 기술, IoT기반 임대주택 자산관리 효율화 기술, 매입임대주택 관리 효율화를 위한 통합 기술 개발 및 실증 등
  • 최적 매입임대주택 자동 추천 및 주거만족도 모니터링 기술 개발
    • (목표) 일반국민, 임차인 등 공공매입임대주택 입주자 측면에서 맞춤형 정보제공과 주택 추천, 주거복지 지원을 위한 기술 개발 등을 통한 만족도 향상
    • (주요 연구내용) 임대 수요 기반 최적 주택 자동 추천 기술, 입주자 주거만족도 향상을 위한 관리기술 효율화 등
모델개발

3연구개발성과 활용계획

  • 공공매입임대주택 사업 적용 (LH, SH, 지자체)
    • 공공임대주택 사업 정보 디지털화 및 통합
    • 빅데이터 기반 수요 예측 기반의 공급 계획 수립
    • 매입 대상 주택 주거성능 및 설계적정성 자동 평가
    • 임대주택의 통합적인 자산관리
    • 매입임대주택 관리의 고도화 및 장기적 유지관리 계획 수립
    • 수요자 중심의 매입임대주택 정보 제공
    • 매입임대주택 주거만족도 관리 및 향상
  • 주택 및 부동산 분야 기술 실용화ㆍ제품화 (민간기업, 연구기관, 대학교)
    • 빅데이터 기반 주택 수요 예측 및 공급 계획 기술 제품화
    • 인공지능 기반 주거성능과 설계자동화 기술 제품화
    • 빅데이터 기반 주택 관리 기술 실용화
    • 빅데이터 기반 주거만족도 관리 기술 실용화
    • AIㆍ빅데이터 기반 부동산, 주거성능, 설계자동화 관련 연구 활용 및 관련 분야 학과, 연구분야 증대, 인력양성
핵심과제

4연구개발성과 기대 효과

  • 정책적 기대효과
    • 주거 안정 및 주거복지 실현을 위해 공공임대주택을 지속적으로 공급하고자 하는 정부정책에 기여
    • AIㆍ빅데이터 기반 기술을 공공임대주택 사업에 적용하여 사업 효율성과 주거복지 향상시키고자 하는 정부정책에 기여
  • 과학기술적 기대효과
    • 매입임대주택 사업의 전 과정을 통합 관리함으로써 사업 수행의 각 과정의 효과적인 사업 수행
    • 매입임대주택 사업의 정보 디지털화, 정보 연계 및 통합, AIㆍ빅데이터 기반 기술 도입을 통한 사업 수행의 효율성 및 적정성 향상 및 관련 기술의 공공ㆍ민간 확산
  • 경제적 기대효과
    • 사업 집행 과정의 업무효율 및 정확성 향상을 통한 예산 효율성 향상
    • 수요-공급 예측 및 매칭 기술 기반의 맞춤형 주택 제공으로 매입임대주택 공가율 감소와 입주자 만족도 향상
  • 사회적 측면
    • 매입임대주택 서비스 품질을 상향 평준화하여 모든 국민이 동일 수준의 복지서비스를 받음으로써 보편적 주거복지 실현 가능
    • 매입임대주택 관련 인프라의 디지털 전환으로 임대주택의 질적 혁신, 효율적 예산 투입 등으로 전반적인 품질 향상 기대
기대효과
  • 제목 : 3D GPR 및 인공지능을 활용한 교량 바닥판 상태평가체계 구축(Development of Bridge Deck Condition Assessment System using 3D GPR and AI)
  • 저자 : 정진덕; 이진호; 신동훈; 김주연
  • 발행처 : 한국도로공사 도로교통연구원
  • 출판년도 : 2024-02
  • 제목 : 인공지능을 활용한 차세대 스마트 포장 관리체계 개발(Development of next generation pavement management platform based on artificial intelligence technology)
  • 저자 : 손덕수; 권순민; 이재훈; 문기훈
  • 발행처 : 한국도로공사 도로교통연구원
  • 출판년도 : 2024-02
  • 제목 : 자율협력주행용 LDM layer4 정보생성을 위한 AI카메라의 고도화 및 연동기술 개발 최종보고서
  • 저자 : 위드로봇(주); 세종대학교 산학협력단
  • 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
  • 출판년도 : 2024-05-27
  • 제목 : 이면도로 비신호교차로 교통사고 예방을 위한 교통상황 대응형 교통안전 AI표지판 개발 및 실증기술 개발 최종보고서
  • 저자 : (주)인트랜; 유티정보(주)
  • 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
  • 출판년도 : 2024-05-14
  • 제목 : AI 탑재 생체모방 소프트 로봇을 활용한 폐쇄적 관로 이상 탐지, 진단 및 조치 기술 개발 최종보고서
  • 저자 : (주)모핑아이; 가천대학교; 써로마인드; 큐테크코리아
  • 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
  • 출판년도 : 2024-05
  • 제목 : AI기반 현장 상황인지 디바이스 개발 및 스마트 공정관리 시스템 상용화 최종보고서
  • 저자 : 주식회사 무스마; 주식회사 노타; 롯데건설(주); 한국산업기술시험원
  • 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
  • 출판년도 : 2024-05