건설 현장 안전 시뮬레이션: 크레인과 장비 동선을 착공 전에

1. 도입 이유

도심 고층 현장이라 크레인과 장비가 부딪히면 현장 밖 도로와 보행자까지 위험해질 수 있었습니다. 공정마다 겹치는 구간을 미리 확인하고, 언어가 다른 작업자에게도 그림으로 보여 줄 자료가 필요했습니다.

2. 현장 조건

도심 한가운데에 고층 건물을 짓는 현장이었습니다. 부지가 좁아 자재 야적장과 장비 동선이 늘 겹쳤고, 현장 바로 옆에 도로와 보행로가 있어 크레인이나 장비가 부딪히면 현장 밖 보행자까지 위험해질 수 있었습니다.

타워크레인 두 대는 회전 반경 일부가 서로 겹쳤습니다. 골조 층수가 올라갈수록 크레인 높이와 작업 구역이 바뀌어 크레인과 장비가 겹치는 구간도 공정 단계마다 달라졌지만, 이 구간을 미리 확인할 방법이 없어 현장에서 위험한 상황이 생긴 뒤에야 알 수 있었습니다.

장비는 협력사마다 따로 현장에 진입했습니다. 펌프카, 덤프트럭, 고소작업차의 진입 시간이 하루에도 여러 번 바뀌어, 어느 시간에 어떤 장비가 크레인 작업 구역과 겹치는지 미리 파악하기 어려웠습니다.

안전 계획은 2D 배치도에 색연필로 표시해 왔습니다. 층이 올라가면 평면 배치도로는 높이 방향의 위험을 보여 줄 수 없었고, 공정이 바뀔 때마다 배치도를 새로 그려야 했습니다.

협력사 작업자는 공정마다 바뀌었고, 국적과 언어가 다른 작업자도 많았습니다. 아침 안전 교육 시간에 위험 구간을 말로만 설명해서는 잘 전달되지 않았지만, 위험 구간을 그림으로 보여 줄 자료가 없었습니다.

기존 방식의 한계

• 크레인과 장비의 작업 반경이 겹치는 구간을 착공 전에 확인할 방법이 없어, 현장에서 위험한 상황이 생긴 뒤에야 알 수 있었습니다.
• 공정이 바뀔 때마다 2D 배치도를 새로 그려야 했고, 높이에 따라 달라지는 위험은 배치도에 표시할 수 없었습니다.
• 협력사 장비 담당자에게 위험 구간을 설명할 때 배치도와 말에만 의존해야 해서, 위험 구간이 정확히 전달되지 않았습니다.

3. 해결 방법

설계 모델과 부지 촬영을 합치기

건물 설계 모델(BIM)에 드론으로 촬영한 주변 부지를 합쳐, 도로와 인접 건물까지 들어간 현장 트윈을 만들었습니다.

공정 단계별로 장면 바꾸기

골조 층수에 따라 건물 높이, 크레인 높이, 야적장 위치가 달라지도록 공정 단계를 나눴습니다. 단계를 선택하면 그 시점의 건물과 크레인, 야적장 배치를 트윈에서 확인할 수 있습니다.

장비 움직임 시뮬레이션하기

크레인 회전, 펌프카 붐, 덤프트럭 진입 경로를 시간대별로 움직여 서로 겹치는 구간을 색으로 표시했습니다.

검토했다가 뺀 방법

• 현장 실시간 센서 연동: 착공 전 계획이 목적이라 이번 범위에서는 제외하고, 센서 연동은 골조 공사 중 다음 단계로 남겼습니다.

4. 진행 과정

1. 현장 조사 · 요구 정리: 공무팀, 안전관리팀과 사고 위험이 큰 작업과 공정 단계를 정리했습니다.
2. 현장 촬영 · 측량: 드론으로 부지와 주변을 촬영하고, 기준점을 측량해 설계 모델과 맞췄습니다.
3. 트윈 구축 · 최적화: 공정 단계별 장면과 장비 모델을 만들고 Unity로 시뮬레이션을 돌렸습니다.
4. 연동 · 검증: 협력사 장비 담당과 함께 겹치는 구간을 확인하고 장비 진입 시간을 조정했습니다.
5. 운영 이관: 현장 사무실에 올리고, 공정이 바뀔 때 단계를 고치는 방법을 공무팀에 넘겼습니다.

5. 납품 결과물

• 현장 3D 트윈
• 공정 단계별 장면
• 장비 동선 겹침 분석 보고서
• 안전 점검 동선안
• 단계 수정 가이드

6. 도입 후 달라진 점

프로젝트를 함께 진행해 보니 어땠나요?

드론 촬영과 측량으로 설계 모델과 현장을 맞추고, 공정 단계별 장면을 만들어 주셨습니다. 협력사 장비 담당과 함께 겹치는 구간을 확인하며 진입 시간을 조정했기 때문에, 현장에 바로 적용할 수 있었습니다.

도입하고 나서 무엇이 달라졌나요?

장비 진입 시간을 정하는 방식이 달라졌습니다. 예전에는 크레인과 장비가 겹치는 구간을 현장에서 위험한 상황이 생긴 뒤에야 알 수 있었는데, 이제는 시뮬레이션에서 겹치는 구간부터 확인할 수 있게 됐습니다.

운영하면서 특히 나아진 점이 있다면 무엇인가요?

협력사 안전 교육이 쉬워졌습니다. 공정 단계별 장면을 보여 주며 설명하니, 말로만 할 때보다 위험 구간이 잘 전달됩니다. 안전 점검 동선도 트윈에서 먼저 걸어 보고 현장에 나가고, 공정이 바뀔 때마다 배치도를 새로 그리던 일이 줄었습니다.

— 현장 공무팀 담당자