- Holmes Fire, 클라우드 시스템 활용, 화재 예측 시뮬레이션 속도 개선 -

- NZ Strong Construction, 지능형 사물 인터넷(IoT) 기술로 공사현장 모니터링 -

디지털 경제 가속화 속에 IT 투자 늘고 디지털 트랜스포메이션 적극 추진

2020년 조사된 글로벌 회계법인 KPMG의 CIO Survey(2020) 조사에 따르면 기업들은 IT와 관련한 인력과 기술 투자를 계속 늘릴 것으로 예상하고 있으며, 이런 추세는 기술 관련 산업뿐만 아니라 여행, 교육, 의료, 유통 등 서비스 산업 전반에까지 확대되고 있다. 특히 가장 활발하게 적용되는 기술로는 전자상거래 솔루션과 클라우드 시스템, 인공지능 분야인 것으로 나타났다.

뉴질랜드 기업의 임원들은 IT 투자에 대한 기대효과로 일관되고 안정적인 IT 서비스의 제공, 시스템을 활용한 비즈니스의 성과 창출, 그리고 IT를 통한 고객 경험의 향상을 꼽았다. 많은 기업에 IT는 사업을 지원하기 위한 중요한 도구일 뿐만 아니라 비즈니스를 선도하고 차별화하는 핵심 역량으로 자리매김하고 있다.

활용 가능성이 높아지는 디지털 기술 분야

자료: KPMG 2020 Global CIO Survey

전통적으로 혁신기술 수요가 높은 SCM(Supply Chain Management)뿐만 아니라 재무, 인사, 고객 서비스, 마케팅, 신제품 개발분야에서도 서비스 기반 SW솔루션과 인공지능 기술 등의 수요가 꾸준할 것으로 예상하고 있다.

뉴질랜드에서는 혁신적인 디지털 기술을 국가산업 전반에 확산하고자 하는 노력이 정부 주도로 펼쳐지고 있다. ‘Building a Digital Nation’을 슬로건으로 하는 이 중장기 사업은 디지털의 확장 가능성을 활용, 산업계 전반의 혁신을 견인하기 위한 프로젝트로 고용혁신부(MBIE)와 뉴질랜드 기술협회(NZ Tech)가 공동으로 추진 중에 있으며 전체 산업의 성장을 지원하기 위한 디지털 경쟁력 갖추는데 목표를 두고 있다.

뉴질랜드 정부의 Digital Nation 추진

자료: 뉴질랜드 디지털 정부 홈페이지(https://www.digital.govt.nz/)

뉴질랜드 건축산업의 디지털 트랜스포메이션

글로벌 시장조사기관인 IDC(International Data Corporation)의 2020 건설 분야 디지털 트랜스포메이션 보고서에 따르면, 전 세계 건설업체의 72%가 디지털 트랜스포메이션을 사업 혁신을 위해 필요한 우선과제로 보고 있다 전했다. 특히 호주·뉴질랜드 건설업에서는 빅데이터에 기반한 데이터 분석, IoT 기술의 접목, 증강현실의 등이 디지털 트랜스포메이션을 위한 혁신 기술로 주목받고 있다.

호주·뉴질랜드(ANZ) 건설업 디지털 트랜스포메이션 성숙도

자료: 2020 IDC 건설업 디지털 트랜스포메이션 보고서

BIM(Building Information Modelling) 솔루션의 도입 여부는 디지털을 기반으로 한 공사관리체계를 갖췄는지 알 수 있는 척도로 업계에서 인식되고 있다. 이와 관련해 많은 뉴질랜드 건설사들은 향후 BIM 솔루션을 활용한 프로젝트 관리를 희망하는 것으로 나타났다.

정부는 건설업과 디지털 산업의 대표자들로 구성된 BIM 가속 위원회를 설립하고 건설업계 디지털 트랜스포메이션을 선도하고 있으며, 최근에는 뉴질랜드 건설현장에서 로봇공학, 3D 프린팅, 드론의 사용이 점차 보편화되고 있으며 자율주행 트럭, 웨어러블 장비, AR/VR 등의 증강현실 기술도 향후 5~10년 안에 현장에서 활용될 대표적인 디지털 기술로 전망하고 있다.

IDC는 건설업에서 디지털 트랜스포메이션을 추진하면서 얻게 되는 효과를 크게 세 가지로 언급하고 있다. 첫 번째로 광범위한 고품질의 현장 데이터를 활용해 워크플로우를 개선하고 현장 자원 관리를 최적화해 시공 비용을 절감하게 되는 장점을 들 수 있고 두 번째 Connected Construction과 같이 클라우드 기반 소프트웨어, IoT 및 모바일 앱 등을 활용, 프로젝트 현장에 대한 가시성(Visibility)을 확보하고 생산성을 향상시키는 것을 들 수 있다. 세 번째로는 실시간 공사 장비에 대한 모니터링과 선제적인 장비 상태 점검이 가능한 관리 시스템 도입을 통해 현장 안전성 강화와 리스크 절감 효과를 기대할 수 있다고 전한다.

건설업 디지털 트랜스포메이션 도입 효과

자료: 2020 IDC 건설업 디지털 트랜스포메이션 보고서

뉴질랜드 건설업계의 디지털 트랜스포메이션 추진은 더이상 먼 미래의 이야기는 아니다. 다음 두 개의 현지 건설관련 기업이 추진한 디지털 트랜스포메이션 사례는 클라우드 기반 시스템과 사물 인터넷(IoT) 장비 등을 활용해 프로젝트 현장에서 새로운 방식으로 문제를 해결하고 혁신적인 가치를 창출한 사례들이다. 이들 기업이 디지털 트랜스포메이션 추진을 통해 어떻게 차별화된 기술력을 확보하고 시장에서 우위를 점할 수 있었는지 사례를 통해 살펴보도록 하겠다.

화재예방 건축설계기업 Holmes Fire사의 클라우드 시스템 활용 사례

(기업 개요) Holmes Fire사는 1997년에 설립된 화재 예방 건축설계 및 관련 컨설팅 회사로 소방안전 엔지니어링 분야에 있어 탁월한 설계 역량으로 뉴질랜드뿐만 아니라 호주, 미국에 서도 관련 프로젝트를 서비스하는 기업이다.

화재예방 건축 설계 기업 Holmes Fire 회사소개

자료: Holmes Fire 홈페이지(https://www.holmesfire.com/)

(디지털 트랜스포메이션 추진 계기) Holmes Fire는 고성능 컴퓨터를 활용해 빠른 시간에 다양한 화재예방 시뮬레이션을 수행한다. 검증된 예측모델을 기반으로 최적화된 소방안전 설계와 서비스를 제공하는 것이 기업의 핵심역량이다. Holmes사의 기술혁신 담당 세바스찬 허만(Sebastian Herrmann: Technology Transformation Director) 이사는 정교하고 아름다운 건축 구조물이라 할지라도 화재가 발생했을 때 사람들을 밖으로 내보낼 수 없는 건물이라면, 그것은 최악의 구조물일 것이라 전하며 사전 시뮬레이션은 설계의 완성도를 높이는 중요한 과정이라 밝혔다.

초를 다투는 순간에 가장 안전한 건축물을 설계하기 위해서는 보다 많은 시뮬레이션이 필요한데 보통 작은 시뮬레이션은 평균 48시간이 소요되며, 대형 모델의 경우 300시간 이상의 컴퓨팅 시간이 필요하기 때문에 이들 시뮬레이션을 동시에 또는 여러 개를 실행하기 위해서는 제한적인 서버(Server)의 리소스를 어떻게 유연하게 확장할 지가 가장 큰 문제였다.

Holmes사가 보유하고 있는 시뮬레이션 서버나 다른 국가의 시뮬레이션 서버의 가용성에는 늘 한계가 있기 때문에 설계팀에서는 다양한 시뮬레이션을 진행하는데 제한적일 수 밖에 없었고 이를 해결하기 위해서는 추가적인 하드웨어 증설을 통해 서버의 용량을 늘리거나 비싼 서비스 비용을 지불하는 것 외에는 방법이 없는 상황이었다.

Holmes Fire 화재예방 시뮬레이션

자료: Holmes Fire 홈페이지(https://www.holmesfire.com/)

설계팀의 선임 엔지니어 거스 헤이(Garth Hay: Senior Fire Engineer)는 컴퓨터를 활용한 시뮬레이션 횟수가 줄어들게 되면 이는 결국 전체적인 설계 프로세스의 지연으로 연결된다고 전하며 어떤 설계사들도 지금처럼 제한적인 서버 가용성으로 시뮬레이션 시간이 늘어나는 것을 결코 원하지 않는 상황이기 때문에 이에 대한 시급한 대책이 필요했다.

물론 서버의 용량이 부족할 경우 기존 서버를 증설하거나 새로운 서버를 추가 구매해 가용성을 높일 수 있지만, 이 경우 하드웨어의 구매와 관련 소프트웨어의 설치 기존 서버시스템들과의 통합 이슈 등 다양한 문제들을 해결해야 한다. 또한 4~5년 이후 노후화 되는 서버의 교체 역시 기업에는 큰 부담이 되기 때문에 Holmes Fire는 이를 해결할 혁신적인 대안이 필요한 상황이기도 했다.

(디지털 트랜스포메이션 추진 과정) 회사는 결국 설계도 생산성(Productivity)을 극대화하기 위한 방법으로 시뮬레이션 서버의 가용성 확보를 위해 클라우드 시스템을 활용 하는 것을 적극 검토하게 됐다. 이는 최근 들어 많은 기업들이 투자대비 효과 측면에서 자사의 서버관리 영역과 클라우드 시스템의 활용 영역을 구분하는 트렌드와도 일치했으며, 필요한 만큼의 고성능 서버를 즉시 활용할 수 있는 클라우드 시스템의 장점은 Holmes Fire사에도 적합한 대안이 될 수 있다.

Holmes Fire사는 클라우드 시스템 공급사와 유기적인 협업체계를 갖추고 시뮬레이션에 적합한 시스템의 가용성 측정을 위한 노력을 기울였다. 해당 클라우드 시스템 공급 프로젝트를 수행한 마이크로소프트는 Holmes Fire IT팀과 함께 시뮬레이션을 위해 방대한 데이터를 효과적으로 시스템에 업로드 하기 위한 적절한 애플리케이션 서비스를 선정하고 효율적인 워크 플로우(Work-Flow)를 지원하는 소프트웨어를 활용해 시뮬레이션이 종료될 시 자동으로 엔지니어에게 메일이 발송되는 기능도 추가하게 됐다. 다양한 시뮬레이션의 결과를 기록하고 장기간 보관하기 위한 아카이빙 프로세스를 지원하는 시스템도 적용돼 보다 완성도 높은 고성능 시스템을 공급할 수 있었다.

클라우드 기반 고성능 컴퓨팅 기술

자료: 마이크로소프트사 홈페이지(https://www.microsoft.com/en-nz/)

(추진 결과 및 시사점) 클라우드 시스템으로의 전환 이후 개선된 시뮬레이션 처리 속도는 놀라울 정도였다. 기존 시스템에서 336시간의 시뮬레이션을 필요로 했던 화재예방 모델은 새롭게 전환된 클라우드 시스템에서 56시간 만에 결과를 확인할 수 있었다. 이는 기존 처리시간 대비 약 6배 빨라진 시뮬레이션 속도였다.

기술혁신 담당 세바스찬 허만 이사는 “앞으로 엔지니어들이 시뮬레이션을 돌리기 위해 서버를 찾거나 작업이 완료되기까지 오랜 시간 기다리는 일들이 많이 줄고 대신 시뮬레이션 결과를 분석하고 개선하는데 집중할 수 있게 되기를 기대한다고” 전하며, 클라우드 플랫폼으로의 전환을 통해 서버 가용성이 확보됐고 동시 작업 처리 능력의 향상을 통해 회사 비즈니스에도 뛰어난 유연성을 제공하게 됐다고 밝혔다.

Holmes Fire사의 사례에서 볼 수 있듯이 클라우드 기반 컴퓨팅 시스템으로의 전환은 일종의 패러다임의 변화로 볼 수 있다. 불과 몇 년 전만 해도 많은 기업이 자사 시스템의 증설 투자 없이 이렇게 쉽게 회사가 필요로 하는 IT시스템의 가용성과 확장성을 확보한다는 것은 상상할 수 없는 일이었다. 하지만 이제는 언제든지 회사가 필요할 때 고성능의 시스템을 확장해 비즈니스를 신속하게 지원할 수 있는 유연성을 확보 할 수 있게 됐다.

혁신적인 디지털기술과 연결된 공사현장, Wynyard100 Connected Construction 사례

(기업 개요) 오클랜드 항구에 인접한 Wynyard Quarter 지역 재개발 공사 프로젝트는 현지 건설사인 NZ Strong을 포함해 이동통신사업자인 Spark Internet, 건설 분야 IT솔루션 기업인 Vault 그리고 마이크로소프트가 참여한 뉴질랜드 최초의 Connected Construction 사이트이다.

Winyard100 Connected Construction 사업 참여기업

자료: 사업 참여기업 홈페이지

이 프로젝트는 클라우드 시스템을 기반으로 IoT, 3D 솔루션과 같은 다양한 디지털 기술이 결합된 사례로 다수의 전문 기업들 간의 협업을 통해 건설현장에서 성공적인 디지털 트랜스포메이션을 추진한 사례로 볼 수 있다.

(디지털 트랜스포메이션 추진 계기) 뉴질랜드 최대의 도시인 오클랜드에 위치한 Wynyard 지역은 노후화된 해운업 관련 사무실, 어업관련 장비 보관창고, 오래된 상가 등이 밀집된 곳으로 재개발 사업이 추진되는 사이트였다. 인구 500만의 작은 나라 뉴질랜드에서는 나름 큰 재개발 공사 프로젝트로 신축 빌딩 6개와 호텔, 다양한 소매업 상가, 주차시설이 들어서는 사업이었다.

이렇게 규모가 크고 다양한 형태의 건물과 상업단지가 조성되는 프로젝트여서 투입되는 공사 인력의 안전관리, 프로젝트 납기를 위한 일정관리, 실시간 프로젝트 수행에 대한 모니터링 등 사업 관리의 복잡성은 큰 이슈였다. 전체적인 프로젝트 관리의 어려움 외에도 공사현장에서 발생하는 소음과 빛으로 인한 환경영향도 검토 등 사업 수행과정상에서 발생하는 다양한 정부 규제(Regulation)에 대응하는 것도 사업관리에 있어 중요한 부분이었다.

결국 복잡한 이슈의 해결을 위해 건설업 분야에 적용이 가능한 다양한 디지털 솔루션 등의 활용이 검토됐으며, Connected Construction과 같이 IoT 센서와 디지털 카메라의 연동, 3D영상 기술이 적용된 현장정보 모니터링, 공사현장의 인력과 자재의 공급망에 대한 관리 시스템의 도입이 적극 추진됐다.

Wynyard 지역 재개발 공사현장에 도입된 IoT 기술

 자료: 디지털솔루션 공급사 VAULT 홈페이지(https://www.asbuiltvault.com/)

(디지털 트랜스포메이션 추진 과정) Wynyard 재개발 공사 프로젝트에서 IoT 관련 사업을 담당한 Spark사 미래 커넥티비티 리더인 르네 마테파래(Future of Connectivity Lead, Renee Mateparae)는 본 프로젝트의 디지털화에 있어 IoT 기술의 적용과정을 다음과 같이 설명했다.

일반적인 건설현장과 달리 Wynyard 현장에는 빛과 소리를 포함한 다양한 환경정보를 감지할 수 있는 센서를 설치했으며, 클라우드 시스템을 통해 이들 정보는 실시간으로 전송돼 현장을 감독하는 프로젝트 메니저들과 엔지니어들에게 가치있는 정보를 제공하며, 공사현장의 가시성(Visibility)를 극대화할 수 있었다고 전했다.

Wynyard 빌딩 건축현장에 설치된 IoT 장비들

자료: 디지털솔루션 공급사 VAULT 홈페이지(https://www.asbuiltvault.com/)

또한 현장에 설치된 디지털 카메라는 생생한 정보를 실시간으로 전달하며 공사현장의 인력, 크레인과 같은 각종 장비의 움직임까지 잡아내며 이상 징후를 사전에 포착할 수 있도록 해 안전사고를 예방하는데도 효과적으로 활용될 수 있었다. 현장 곳곳에 설치된 디지털 카메라는 공사 자재의 운송을 위해 들어온 자재 운송 차량의 움직임을 자동으로 인식하고 번호판까지 식별할 수 있어 차량의 입고와 출고 상황을 빠짐없이 모니터링 할 수 있었다. 또한 입고된 자재를 건설현장 곳곳으로 이동 시켜주는 대형 크레인의 움직임까지도 모니터링 할 수 있었으며, 3D 기술이 적용된 공사현장 조감도도 제공돼 입체적인 현장 상황을 확인할 수 있었다.

디지털카메라와 3D기술의 적용

자료: 디지털솔루션 공급사 VAULT 홈페이지(https://www.asbuiltvault.com/)

(추진 결과 및 시사점) Wynyard 프로젝트에 참여하고 있는 건설사인 NZ Strong의 크리스 헌터 이사(Chris Hunter: Director)는 건설현장에 도입된 지능형 사물 인터넷 장비(IoT)의 효과를 언급하면서 이제 현장에 있는 모든 작업자들의 이동 상황과 이상 징후를 실시간으로 볼 수 있게 됐다고 밝혔다. 또한 건설 현장에서 설치된 센서를 통해 수집되는 온도, 습도, 음향 정보 데이터 역시 건설사인 NZ Strong의 신속하고 정확한 의사결정을 지원해 현지 건설업계에서 만들어 낼 수 없는 높은 수준의 안전관리를 가능하게 했다고 전했다. 특히 자재구매팀은 공사에 소요되는 각종 자재들의 수요와 사용에 대해 보다 정확하게 파악을 할 수 있게 되면서 불필요한 낭비요인을 줄일 수 있게 됐고 이는 결과적으로 프로젝트 비용을 절감할 수 있는 효과까지 가져오게 됐다.

Connected Construction은 이렇게 가시적으로 드러난 구체적인 성과들 외에도 클라우드 기반의 인프라스트럭쳐를 통해 건설프로젝트에 참여하는 모든 이해관계자들이 일관된 현장 정보에 접근할 수 있는 통합 인터페이스를 제공하는 역할을 할 수 있게 됐다. 프로젝트의 규모가 커질수록 공사에 관련된 팀 간의 협업과 조정 프로세스가 중요하고 이 때 의사결정에 활용될 다양한 데이터들에 대한 접근성과 정확성은 더할 나위 없이 중요한 것이기 때문에 디지털 트랜스포메이션을 통해 확보된 공사현장정보의 전달체계는 디지털 트랜스포메이션을 통해 역량 강화를 추진하려는 다른 건설분야 기업들에 시사하는 바가 크다고 할 수 있다.

자료: 2020 KPMG 글로벌 CIO 보고서, IDC 건설업 디지털 트랜스포메이션 보고서, 뉴질랜드 디지털 정부 홈페이지, 현지 디지털 트랜스포메이션 추진사 및 디지털 솔루션 공급사 홈페이지, KOTRA 오클랜드 무역관 조사 자료 종합