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유저소개/제135회
국토교통부
국토기술정책종합연구소 기획부 기획과

국토교통부가 추진하는 인프라 DX, 관련 기술의 개발을 담당하는 국가종합연구소
코로나 팬데믹 상황을 계기로 BIM・CIM・VR활용의 일환인 '대형 4KVR 입체DS'와 'VR국가종합연구소'를 도입

「국토교통부는 인프라 DX(디지털 혁신)을 추진하려는 움직임이 있고, 국토기술정책종합연구소는 기술개발에 참여하고 있습니다.」

국토교통부는 2016년부터 건설 현장에서 ICT(정보통신기술)를 활용해 건설생산시스템의 생산성 향상을 목표로 하는 'i-Construction'을 추진하고 있습니다. 그 배경에는 인프라 분야의 재해 대책 및 노후 대책의 필요성이 커지고 있지만, 건설산업의 노동력 부족 악화에 대한 우려가 커지고 있습니다. 또한, 2020년 초부터 일본을 포함한 전 세계적으로 코로나 펜데믹 상황이 장기화 되면서 공공사업장의 감염 위험을 줄이면서 국가 회복력과 경제 발전에 이바지하기 위해 비접촉식 및 원격 업무 스타일로 전환할 필요가 있었습니다. 이와 같은 성명서에 따라 다양한 조치를 통해 얻은 인프라 개발과 관련된 다양한 데이터 및 디지털 기술을 활용합니다. 사회경제를 둘러싼 환경이나 요구변화에 대응하여 사회자본, 공공서비스 방식, 인프라 정비에 관련된 업무 자체나 조직, 프로세스, 건설업 및 국토교통부의 문화와 풍토, 일하는 방식을 혁신하여 인프라에 대한 국민의 이해를 증진함과 동시에 안심하고 풍요로운 생활을 실현하려는 인프라 분야의 DX가 추진되고 있습니다. 이에 따라 국토기술정책종합연구소 기획부 기획과장 오자키 유타(Yuta Ozaki)는 1) BIM/CIM 모델과 같은 3D데이터를 중앙 집중적으로 집계하고 활용하기 위한 「DX 데이터 센터」구축 2) 무인 건설 산업과 관련 산업 발전을 위한 '건설 DX 실험 분야'를 개발하여 무인 산업 개발 및 산업 발전을 도모하고 있다고 말합니다.

이번에 소개하는 유저는 「국토기술정책종합연구소 기획부 기획과」로, 각 연구부 기획 조정과 연구 환경의 정비를 담당하고 있습니다. 이 부서는 기존의 i-Construction과 관련된 노력을 통해 BIM/CIM 및 VR기술의 활용에 중점을 두고 있습니다. 2020년 초부터 FORUM8의 3D 실시간 VR 소프트웨어 'UC-win / Road'와 2020년 말부터 가상 플랫폼 시스템 'F8VPS'를 적용한 VR국가종합연구소를 기반으로 한 '대형 4KVR 입체 드라이브 시뮬레이터(DS)' 의 도입이 실현될 예정입니다. 또한 앞서 언급한 DX 데이터 센터와의 협업 및 새로운 홍보도구로 개발을 고려하고 있습니다.


FORUM8 가상 플랫폼 시스템(F8VPS)을 통해 아사히 정부청사를 재현한「VR국가종합연구소
가상 투어를 통해 현장을 견학할 수 있고, 실험시설 소개 영상도 재생할 수 있습니다.


 국토기술정책종합연구소 기획부, 창립 20주년 기념

국토기술정책종합연구소는 주택과 사회적 자본을 담당하는 국토교통부 내 유일한 국립연구소 입니다. 기술을 원동력으로 자리 매김하면서 "현재와 미래의 안전하고 활기찬 국가와 사회를 실현하는 것을 목표로 한다."는 사명을 가지고 있습니다. 이를 구체화하기 위해 1) 기술 전문가로서 행정의 관점을 바탕으로 국토교통부의 정책개발에 참여 2) 연구활동을 통해 육성된 고도의 종합적인 기술력을 실무 현장에 환원 3) 국가와 사회의 미래상을 홍보하고 기술개발의 촉진을 통해 새로운 정책 수립합니다.

2001년에는 국토교통부 토목공학연구원, 건축연구원, 항만기술연구원이 통합되었습니다. 국토기술정책종합연구소를 비롯한 토목, 건설, 항만 및 공항 기술을 담당하는 국가종합연구소와 기타 독립행정기관(당시 국가연구개발법인)의 각 연구소가 역할 분담 체제로 개편되었습니다. 이후 오자키 과장은 "국토기술정책종합연구소는 국토교통부와 협력하여 국토교통부 관할 하에 프로젝트에 연계할 수 있는 기술에 대한 연구개발을 많이 해왔다."고 말했습니다.

국토기술정책종합연구소는 현재 3개의 관리부(총무부, 기획부, 관리조정부)와 11개 연구부(하수도 연구부, 하천 연구부, 토사 재해 연구부, 도로교통 연구부, 도로 구조물 연구부, 건축 연구부, 주택 연구부, 도시 연구부, 해안해양 방재 연구부, 항만 연구부 및 공항 연구부), 1개 센터(사회자본관리연구센터)로 이루어져 있습니다. 각 부서와 센터는 이바라키현 츠쿠바시를 비롯하여 카나가와현 요코스카시, 구마모토현 미나미 아소 촌에 본사를 배치했습니다. 이러한 활동은 1) 국토교통정책의 기획·입안, 보급을 지원하는 연구개발 2) 재해·사고 대응에 대한 고도의 기술적 지원과 대체 기술의 고도화 3) 지역 개발국과 같은 현장기술력 향상을 지원 4) 정책 형성의 기술적 기반이 되는 데이터의 수집·분석·관리, 사회에 환원을 중심으로 전개되고 있습니다.

올해로 출범 20주년을 맞이한 국토기술정책종합연구소에서는 1) 방재 및 완화를 포함하여 국가를 강화하고 국민의 생명과 생활을 보호하기 위한 연구 2) 인프라 DX나 i-Construction의 추진을 포함한, 사회의 생산성과 성장력을 높이는 연구 3) 스마트시티 추진과 3D 도시 모델의 활용 촉진을 포함한 쾌적하고 안전한 생활을 지원하는 주제로 연구하고 있습니다.

국토기술정책종합연구소 기획부는 기획과, 연구평가추진과, 시설과 및 국제 연구 추진실로 구성되어있습니다. 그 중 기획과는 국토기술정책종합연구소의 각 연구부에서 연구업무가 원활하게 진행 될 수 있도록 기획 조정과 연구 환경의 정비 등을 담당하고 있습니다. 최근에는 그 일환으로 기존의 i-Construction 또는 BIM / CIM 등의 노력 이외에 인프라 DX를 추진이 요구됨에 따라 앞서 기술한 바와 같이 3D 디지털 데이터 활용의 핵심 DX 데이터 센터의 구축 및 관련 기술 개발의 기반이 되는 건설 DX 실험필드의 정비가 진행되고 있습니다.

국토교통부
국토기술정책종합연구소 기획부 기획과
URL http://www.nilim.go.jp/
위치 이바라키현 츠쿠바시
업무내용 :
연구소 내 각 연구업무의 기획조정 및 연구환경 정비
국토기술정책종합연구소
기획부 기획과
과장
오자키 유타(Yuta Ozaki)
국토기술정책종합연구소
기획부 기획과
건설전문가
유아사 료(Yuasa Ryo)


사회의 '미래'를 만드는 연구소는
올해로 국토기술정책종합연구소가 설립 20주년을 맞이했습니다.
이를 계기로 20년간의 활동을 정리 및 기록해왔습니다.
「국토기술정책종합연구소 20년사」를 발간했습니다.

「국토기술정책종합연구소 20년사」 다운로드는 여기를 클릭하세요



 대규모 4KVR 입체 DS를 연구플랫폼으로 도입하고 DX 데이터 센터와의 협업

국토교통부가 인프라 DX를 통해 실현하고 싶었던 것 중에 i-Construction으로 이전부터 추진해온 '생산성 향상'이 있습니다. 또한, 한때 '3K'라고 불렸던 토목산업을 변화시키기 위한 '업무방식 개혁'을 목표로, 건설현장을 포함한 업계에서 일하는 모든 사람들에게 더 나은 근무환경이 되었습니다. 이런 관점에서 국토기술정책종합연구소 기획부 기획과의 건설전문가인 유아사 료(Yuasa Ryo)는 "BIM/CIM과 VR 기술은 큰 무기가 될 것"이라고 했습니다.

즉, 현장에서 실험을 수행하는 것과 비교하여 이러한 기술을 잘 활용함으로써 위험과 비용 낭비를 제거하면서 최대한의 성과로 이어질 수 있어야 한다고 생각했습니다. 또한 대규모 실험이 되면 연구자에게 있어서는 때때로 문턱이 높아지는 경우에도 시뮬레이터인 경우 부담없이 시도하는 자세로 접근할 수 있어야한다고 가정했습니다.

또한, 2020년 초부터 전 세계로 급속히 확산된 신종 코로나바이러스의 확산은 접촉의 업무 비중이 높은 토목업계에서도 업무방식 개혁을 추진하는 추세로 이어졌습니다. 실험을 포함하여 가능한 사람과 접촉하지 않게 하거나 원격으로 작업을 하도록 했습니다. 그 결과, 생산성 향상에도 이바지하는 큰 변화를 가져오는 계기가 되었습니다.

원래 각 연구부에서는 VR기술과 DS를 개별적으로 활용하고 있는 사례가 있었습니다. 오자키 과장은 "이 시기에 우리는 업무 방식을 바꿔야 한다는 사실을 고려하여 이 지역에서 쉽게 사용할 수 있는 무언가를 만들기로 결정했습니다."라고 말했습니다.

게다가 3D로 다양한 것을 시각화할 수 있는 DS는 하천의 인프라 구조 및 홍수 조건에 대한 검사 기술을 재현할 수 있습니다. 따라서 각 특수 필드를 가진 각각의 부품 플랫폼으로 필드 간에 효과적으로 사용할 수 있는 시뮬레이터를 도입해야 했습니다.

이전에 도로 교통에 대한 연구를 할 때 DS를 사용한 경험이 있는 오자키 과장은 이번 DS 검토함에 있어서 필요한 사양으로 1) 자동차뿐만 아니라 자전거와 보행자의 시뮬레이션도 고려해 시각적으로 발밑까지 커버하는 몰입감 2) 사실적인 운전환경 3) 구조물의 점검을 가정하여 보행시 관점이 반영된 현장감 실현 4) 여러 엔지니어가 구조물의 진단 교육를 가정한 단일 구조에 대해 동시에 같은 상황을 공유 가능 5) 미래 발전성을 고려한 고해상도 등은 2020년 가을에 설정된다고 말합니다. 이러한 사양을 충족하는 시스템을 광범위하게 모집했으며 같은 해 말에 UC-win/Road DS를 채택하기로 결정했습니다. 그 후, "대규모 4KVR 입체 DS"의 기본 시스템이 구축되어 연말까지 넓은 시야각과 높은 몰입감을 실현하는 대형 4면 스크린이 있는 몰입형 입체 디스플레이 시스템을 구축하고 실제 자동차 부품을 사용하여 현실적인 주행 환경을 재현합니다.

"우리는 최소한의 사양을 갖춘 플랫폼을 만들었습니다. 그것을 잘 활용해나가고 싶고, 지역 외부 사람들에게도 활용될 수 있는 방안을 검토해 나가겠습니다."

이러한 관점에서 건설 전문가인 유아사 씨는 국토기술정책종합연구소가 주력하고 있는 DX 데이터 센터에 접합니다. 이는 초고속 통신 인프라로 연결되는 연구소의 대용량 서버에서 교육부 사업의 BIM/CIM 등 3D 데이터를 중앙 집중적으로 집계하고 최소한의 CIM 소프트웨어를 탑재하여 VR, AR, 자율건설장비의 사용을 촉진하기 위한 것입니다. 병행하여 개발 중인 '건설 DX 실험 필드'와 아울러 대형 4KVR 입체시 DS와의 협업을 통해 가능성의 확대를 기대하고 있습니다.

BIM/CIM 데이터 이용 모범사례로서 'VR국가종합연구소'의 데이터를 3D프린터로 출력한 모형이 전시됩니다. 대형 4면 스크린으로 넓은 시야각과 높은 몰입감을 동반한 운전 시뮬레이션


 새로운 홍보도구 'VR국가종합연구소', 발전적인 활용도 기대

"우리는 홍보에 집중하기 위해 아이들이 실험 시설 및 기타 시설을 방문할 수 있도록 일년에 여러번 행사를 개최합니다."

코로나 팬데믹 상황에 의해 연구소 직접방문하지 못하는 상황이 되어, 먼 곳에 사는 사람들을 포함해 어린이부터 어른까지 국토기술정책종합연구소의 시설에 대해 알리기 위한 새로운 방법을 모색하고 있습니다. 앞서 언급한 대형 4KVR 입체 DS와 마찬가지로 2020년 봄 무렵부터 검토를 시작했고, 같은 해 말에 F8VPS를 도입하기로 결정했습니다. 2021년 봄에는 아사히 청사 부지를 3DVR로 재현하는 "VR국가종합연구소"를 만들었습니다. 그 후, 수정 및 보완을 통해 지난 6월부터 연구소 웹사이트에서 공개되었습니다. 인터넷 환경이 있으면 VR내 연구소를 돌아다니며 수많은 실험 시설을 가까이에서 느끼고 스케일의 크기를 어느 정도 파악할 수 있게 되었다고 건설전문가 유아사가 말했습니다.

"기획 부문에서는 'VR국가종합연구소'가 내부 전체를 홍보하는 플랫폼이 되었으면 좋겠습니다." 국토기술정책종합연구소의 각 연구부에서는 항상 다양한 실험과 기술개발이 이루어지고 있으며 그 실험과 성과에 관한 동영상이나 정보를 VR국가종합연구소에 두고 접근할 수 있는 구조로 발전시켜 나갈 계획도 언급했습니다.

F8VPS(FORUM8 가상 플랫폼 시스템) 
-FORUM8 도쿄 본사 쇼룸을 3DVR로 재현
가상 캠퍼스 사례
도쿄공업대학


 ICT의 자유와 큰 발전성에 주목

이번 i-Construction 및 인프라 DX 등 국토교통부가 주력하고 있는 대책과 더불어 코로나 바이러스 대책에도 통하는 효과에 대한 기대로부터 VR 등 첨단 ICT를 최대한 활용하는 '대형 4KVR 입체 DS'와 'VR국가종합연구소'를 도입했습니다. 예를 들어, VR국가종합연구소를 한번 사용해봄으로써 재현성과 발전 가능성을 실감했다고 합니다.

ICT는 자유도가 상당히 넓고 발전성이 큽니다. 그래서 계기를 잘 잡고 최대한 도입해 나가는 것이 좋을 것 같습니다.

집필 : 이케노 타카시
(Up&Coming '21 가을호 게재)



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