수천 년 전 이집트, 메소포타미아, 인도의 기술자들은 강에 다리를 놓을 때 통나무와 판자만을 사용했습니다. 로마 시대에는 돌과 콘크리트를 결합하여 튼튼하고 견고한 다리를 만들었습니다.

오늘날 다리는 강뿐만 아니라 바다를 가로지르고, 폭풍을 견뎌내고, 고속 열차를 지탱합니다. 그러나 기술은 발전했지만, 이 산업은 심각한 인력 부족 위기에 직면해 있습니다.

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중국에 있는 세계 에서 가장 긴 단일 경간 현수교. 사진: cxshb.gov.vn

인력 부족과 건설 침체 위험

미국 리치먼드 연방준비은행의 자료에 따르면, 건설업의 노동 생산성은 1970년부터 2020년까지 30% 이상 감소했습니다. 올해 이 산업은 국내 수요를 충족하기 위해 약 439,000명의 추가 인력이 필요합니다.

미국 토목학회(ASCE) 회장인 페니오스키 페냐모라 박사는 Interesting Engineering과의 인터뷰에서 "인프라에 대한 수요가 증가하고 있을 뿐만 아니라, 이 분야를 떠나는 사람들의 수도 늘어나고 있는 반면, 진입률은 감소하고 있습니다." 라고 경고했습니다.

그에 따르면, 미국 노동통계국은 2024년부터 2034년까지 매년 은퇴나 직업 변화로 인해 대체되어야 할 토목공학 직책이 약 23,600개 있을 것으로 예측합니다.

페냐모라는 "이것은 시급한 과제이며, 인적 자원 부족은 지식 전수와 국가 인프라의 발전에 직접적인 영향을 미치기 때문에" 이러한 추세를 모니터링하는 것이 중요하다고 말했습니다.

로봇이 건설 현장에 진입한다

인력 부족 속에서 건설업체들은 로봇 공학, 자동화, 모듈화에 눈을 돌리고 있습니다. 중국은 2022년에 로봇 팀이 건설한 세계 최장의 단일 주탑 현수교를 완공할 예정이며, 노르웨이는 야강 위에 레이저 로봇을 사용하여 강철을 용접하는 세계 최초의 교량인 야교를 공개할 예정입니다.

페냐모라는 "노르웨이에서 야 브리지는 디지털 트윈과 자동화된 조립 공정을 활용한 새로운 이정표로 여겨진다" 며, ABC-UTC 연구소에서는 초고내구성 콘크리트 보를 생산하는 로봇을 개발 중이라고 덧붙였다. 이는 생산 시간을 단축하고 품질을 개선하는 데 도움이 될 것이다.

"로봇 용접은 품질, 생산성, 그리고 비용 절감을 보장하는 핵심 요소입니다. 핀란드 북부에서 노르웨이의 제조업체인 Prodtex로 조립식 부품을 간편하게 보낼 수 있습니다."라고 Ya Bridge에 강재를 공급한 SSAB의 지역 엔지니어링 매니저인 프레드릭 린드크비스트는 덧붙였습니다.

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노르웨이의 야 다리는 레이저 로봇을 이용해 강철을 용접한 세계 최초의 다리입니다. 사진: SSAB

오늘날 교량 건설 기계가 어떤 작업을 더 잘 수행할 수 있는지에 대한 질문에 페냐모라 박사는 로봇이 많은 위험한 작업을 대체하고 있다고 답했습니다. 로봇은 교량 하부나 수면 위처럼 사람이 접근하기 어려운 곳을 자율적으로 검사할 수 있습니다.

그에 따르면, 로봇은 이제 강철을 묶고, 강철 구조물을 용접하고(Ya Bridge 프로젝트처럼), 적외선 기술, 레이더, 음향 센서를 사용하여 다리를 검사할 수 있습니다.

또한, 그들은 손상이나 악화의 조기 징후를 감지하기 위해 구조물의 청소와 모니터링을 수행합니다.

그러나 그는 인간 엔지니어가 판단력, 유연한 적응력, 설계 시 사회적, 환경적, 경제적 요소의 균형을 이루는 능력 덕분에 여전히 기계보다 우수하다고 주장했습니다.

그는 "지금까지 인간은 복잡하고 제약이 많은 상황에서 창의성과 문제 해결 능력 면에서 우위를 점해 왔습니다."라고 지적합니다.

현재 AI는 보고서 작성, 교량 설계, 그리고 프로젝트 계획 최적화를 지원하고 있습니다. 미래에는 AI가 "평가 단계에서 여러 엔지니어를 동시에 시뮬레이션"하여 설계의 정확성과 속도를 높일 수 있을 것입니다.

미래의 엔지니어에게 필요한 자질은 무엇인가?

교량 건설 프로젝트에 AI를 적용하는 것은 아직 초기 단계이며, 대부분의 도구는 시범 테스트 단계에 있습니다.

하지만 건설업계는 교육, 프로세스 조정, 신뢰 구축에 더 많은 투자를 해야 합니다. 그래야 기술이 인간을 대체하는 것이 아니라 지원 도구가 될 것입니다.

페니오스키 페냐모라 박사에 따르면, 이러한 전환은 점진적이지만 그 방향은 명확합니다. 인간의 판단과 기계의 정밀성을 결합한 하이브리드 시스템이 점점 더 표준이 될 것입니다.

그는 산업의 미래는 인간과 기계 간의 협력이 점점 더 긴밀해지는 것이라고 강조했습니다.

한편, SSAB의 프레드릭 린드크비스트는 완전 자동화를 방해하는 기술적, 규제적 장벽이 여전히 많다고 말했습니다.

그는 현재의 유로코드와 국가 규정이 여전히 로봇 다리 건설에 ​​핵심적인 소재인 고강도 강철의 사용을 제한하고 있다고 설명했습니다.

페냐모라는 또한 원격으로 조종할 수 있는 모듈식 로봇을 개발하여 대규모 도로 폐쇄 없이 다리 건설을 수행할 수 있도록 제안했으며, 이를 통해 안전성과 효율성을 높일 수 있다고 밝혔습니다.

그는 미래의 엔지니어들이 AI와 새로운 기술에 대한 적절한 교육을 받아야 한다고 믿습니다. AI와 새로운 기술은 설계, 평가, 프로젝트 관리에 필수적인 도구가 되고 있기 때문입니다.

"차세대 교량 엔지니어들은 인공지능과 자동화 기술을 접목하여 작업하게 될 것입니다." 라고 그는 말했습니다. "이전에는 젊은 엔지니어들이 직접 수작업으로 처리해야 했던 많은 설계 및 레이아웃 작업을 이제 AI가 지원하게 될 것입니다."

하지만 그는 미래의 엔지니어들에게는 여전히 판단력, 실무 경험, 그리고 AI가 생성하는 결과를 평가하는 능력이 필요하다고 강조했습니다. 적응력이 뛰어나고, 학제 간 사고를 하며, 모든 기술 혁신이 사람, 지구, 그리고 사회에 이롭게 작용하도록 해야 합니다.

페냐-모라는 "미래의 엔지니어는 엔지니어링의 모든 혁신이 사람, 지구, 사회 전체에 긍정적인 영향을 미치도록 헌신해야 합니다."라고 결론지었습니다.

출처: https://vietnamnet.vn/ngay-mai-ai-se-xay-cau-2451231.html