내년 1월 27일 시행되는 중대재해기업처벌법으로 안전관리 위반에 의해 사망사고가 발생하면 종전 단위사업장 책임에서 사업주 또는 경영책임자, 법인 또는 기관에 대한 처벌이 대폭 확대된다. 이에 따라 인명을 우선시하는 안전의식에 대한 관심이 고조되고 있다. 또 숙련공의 대거 은퇴, 근로시간 단축 등으로 실시간 품질 확인, 관련 자료의 디지털화, 인명 사고 방지를 위한 스마트 건설시공 기술 개발이 활발히 진행 중이며 이에 따른 정책적인 지원이 뒷받침되고 있다.

국토교통부는 제6차 건설기술진흥 기본 계획 및 스마트건설기술 로드맵에 따라 민간 건설대기업을 중심으로 건설장비 자동화 및 스마트 안전 통합 기술 개발을 활발하게 진행하고 있다.

건설장비 자동화 단계는 건설장비에 부착된 센서와 디스플레이를 통해 장비기사의 작업을 가이드하는 유인 시스템과, 건설장비에 부착된 센서와 고정밀 GPS 및 자동유압 제어기술 등을 이용해 컴퓨터가 작업을 도와주는 반자동 시스템 그리고 개별 장비 단위 무인화, 장비 협업 무인화로 분류된다.

기초공사의 반자동화 시스템 등은 아직 초기 단계로서 최근 LH와 한국건설기술연구원이 공동 연구를 추진하고 있다. 2018년 고용노동부 자료에 의하면 2012∼2017년사이에 대표적인 기초공사인 말뚝박기(항타기) 전도 사건 등이 총 11건 발생했다.

2020년 6월 인천 중구 영종대교 현장 부근 항타기 전도 사건등에서 알 수 있는 바와 같이 콘크리트 말뚝 상·하차 시 무리한 적재 하중, 와이어 로프의 절단, 연약한 지반에서의 항타기 전도 등에서 다수의 인명사고가 발생하고 있다.

이런 재해는 비숙련 인력의 증가 등과 매우 밀접한 관련이 있으므로 기초공사에 반자동화 시스템 등 스마트 기술을 도입하면 안전문제 해결과 합리적인 품질관리 측면에서 효과가 클것으로 판단된다.

특히 말뚝이 지반에 제대로 안착됐는지를 확인하는 관입량 체크는 작업자가 항타기의 해머 하부에서 수작업으로 진행하므로 해머 낙하나 파편물 낙하로 인한 손가락 절단, 깔림 사고등에 의한 인명 사고에 노출되어 있다. 관입량 체크 때 수작업의 대안으로 충분히 벗어난 위치에서 설치한 이미지, 레이저 디지털 데이터 기반 비접촉식 측정장비를 통해 측정가능한 비접촉식 스마트 측정장비가 개발되고 있다. 이때, 측정되는 관입량은 실시간으로 운전석과 감독의 테블릿 PC, 클라우드 서버 등으로 전송되어 반영구적 저장할 수 장점이 있다.

또 연약지반을 개량하는 심층혼합처리(Deep Cement Mixing, DCM) 공법이 기초공사에 적용가능한 효과적인 사례이다. 심층혼합처리 공법은 시멘트와 물을 혼합해 고화재를 지반내에서 주입하면서 지반을 개량하는 공법으로 안전한 작업을 실시해 울산신항, 시흥배곳, 싱가폴 현장등에서 호평을 받고 있다. 이런 연약지반 개량공사에 도입된 품질관리 시스템을 매입말뚝 특성에 맞게 도입하면 시공위치, 시멘트 페이스트 주입재의 측정이 가능하므로 구조물과 작업자의 안전을 모두 관리할 수 있을 것으로 기대된다.

앞에서 언급한 안전위주의 말뚝 품질관리용 반자동화 시스템 등 기술의 활성화는 관련 기술을 국가건설기준에 반영해 제작, 설치 및 운용비용을 발주처 시공비에 반영토록 해야 할 것이다.

또, 장기적으로 항타작업 준비부터 최종 품질관리까지 작업자와 감독자등이 실시간으로 체크할 수 있는 장비자동화, 지능형 건설장비, 디지털맵 및 모바일 제어시스템 등을 판매단계에서 장착한 스마트 말뚝 항타기 개발도 필요하다. 이를 통해 0.57% 수준인 전체 산업재해율과 인구 1만 명당 사망자 수(0.46%)를 줄이는 데 기여할 수 있을 것이다.

박용부 LH 토지주택연구원 연구위원