【해외 토픽】 건축현장 마감작업, 로봇이 대신한다…로봇 기술 진보로 페인트·석고 마감 자동화, 인력난·안전·생산성 대응 가능성 주목

미국 노스캐롤라이나대학교 샬럿캠퍼스 건축학과장인 블레인 브라운웰(Blaine Brownell)은 Architect Magazine 7월 기고에서, 건축현장 마감 작업의 자동화가 본격화되고 있다고 밝혔다. 노동집약적이면서도 인체에 유해한 물질이 동반되는 마감 공정에 로봇 기술이 적용되면서, 안전성·생산성을 동시에 확보하려는 움직임이 이어지고 있다.

Architect Magazine에 실린 블레인 브라운웰(Blaine Brownell)의 기고에 따르면, 1960년대 노르웨이 트랄파 공장에서 도장 로봇이 처음 개발됐다. 1980년대 일본은 건설 붐과 노동력 부족에 대응해 자동화 기술을 확대했다. 2010년대부터는 오키보(Okibo), 캔버스(Canvas) 등 기업들이 상용 로봇을 현장에 투입하기 시작했다.

센서, 컴퓨터 비전, 인공지능 기술이 결합되면서 로봇의 작업 정밀도와 처리 속도도 빨라졌다. 2021년 기준 글로벌 건설로봇 시장은 약 1,186억 원(9,120만 달러) 규모로, 2031년에는 약 4,655억 원(3억5,960만 달러)까지 확대될 것으로 예상된다. 페인팅 로봇 시장은 2029년까지 연평균 9% 이상 성장해 약 6조 450억 원(46억5천만 달러)에 이를 것으로 전망된다.

현재 중국 레전드 로봇은 실내 벽과 천장을 자동으로 도장한다. 본체는 약 76×76cm로, 문과 복도를 통과할 수 있다. 시간당 약 200㎡를 처리하고, 아파트 한 세대를 60∼90분 안에 마무리할 수 있다. 한 명의 작업자가 두 대의 로봇을 관리할 수 있고, 싱가포르 고층 아파트 현장에 투입된 사례가 있다.

MYRO는 실내 도장 작업에 사용된다. 공간을 스캔한 후 태블릿 앱으로 도장 구역을 설정해 작업을 시작한다. 시간당 약 약 93㎡를 처리하며, 기존 인력보다 속도가 빠르다. 자재 사용량은 약 30% 줄고, 공사 기간은 약 60% 단축된다.

미국 테네시주의 페인트젯(PaintJet)은 외벽 전용 도장 로봇 브라보(Bravo)를 운영한다. 전용 코팅제 ‘알파 실드(Alpha Shield)’를 분사하고, 냉방 비용 절감 효과도 제공한다. 컴퓨터 비전 기반의 예측 이미지 기술로 도장 정확도를 높이며, 도료 낭비를 약 25% 줄인다.

캔버스 로봇은 석고보드를 설치한 실내 벽체에 조인트 컴파운드를 분사하고 자동으로 연마하는 과정을 수행한다. 석고보드 벽체 마감 작업은 반복성이 높고 분진 발생이 많아 로봇 자동화에 적합한 공정으로 평가된다.

오키보 EG7은 도장, 석고, 연마 작업을 모두 수행하는 완전자율형 로봇이다. 폭 27인치, 무게 800파운드로 설계돼 표준 문을 통과할 수 있다. BIM 도면 없이 3D 스캔으로 공간을 인식하며, 헤드 교체를 통해 연마 작업으로 전환할 수 있다. 시간당 약 93㎡를 처리한다.

블레인 브라운웰(Blaine Brownell)은 “건축현장은 구조물, 자재, 인력 등이 한데 섞여 있어 공장처럼 일정하고 예측하기 어려운 작업 환경이다. 이런 복잡한 조건 속에서 로봇은 사람을 완전히 대신하려 하기보다, 작업자와 협력하는 방식으로 활용될 때 더 큰 가치를 발휘할 수 있다. 초기 비용이나 법적 책임, 인력 대체에 대한 우려도 있지만, 협업을 전제로 한 기술 도입이 현실적인 해법이 될 수 있다”고 말했다.