국내 건설업은 장기 침체와 구조적 위기에 직면해 있으며, 인력난과 고령화, 청년층 기피로 숙련 기술자 공백이 심화되고 있다. 기술혁신의 가속화로 로봇의 도입은 선택이 아닌 필수가 되고, 반복적이고 위험한 작업의 자동화를 통해 현장 안전성과 생산성을 동시에 확보할 수 있다. 이를 위해 현장 인력의 재교육과 디지털 역량 강화 뿐만 아니라 정책적 지원과 제도적 기반 마련, 실증사업 추진을 병행해야 한다.
사진. 게티이미지
건설업의 장기 침체와 구조적 위기
국내 건설업계는 장기 침체 국면에서 좀처럼 벗어나지 못하고 있다. 건설경기실사지수(CBSI)는 10년 평균에도 미치지 못하는 수준을 지속하며, 기업들이 체감하는 경기는 금융위기 이후 최저 수준에 머물러 있다. 물량 감소, 경쟁 심화, 이익률 저하가 겹치면서 대다수 건설사는 수익성 악화와 함께 구조적 어려움에 직면했다. 2024년 기준 건축 착공 등 선행지표가 일부 회복세를 보이고 있으나, 주거용 민간 건축 부문 부진과 지역별 경기 양극화 심화로 2025년까지는 회복이 지연될 것이란 전망이 우세하다.
특히 폐업·부도 건설사 증가가 두드러진다. 2024년 1분기 종합건설업 폐업 신고 건수는 160건으로, 이는 2020년대 1분기 중 가장 높은 규모다. 단순 계산으로는 2024년 1분기 동안 하루 평균 1.8곳의 종합건설업체가 문을 닫은 셈이다. 이는 2021년 72건, 2022년 119건, 2023년 134건으로 점차 증가하다가 기록한 수치다.
전문가들은 이러한 부진의 배경으로 인력난과 산업재해에 취약한 건설 현장의 구조적 한계를 지적한다. 제조업과 달리 건설업은 자동화 전환 속도가 느려, 고령화와 청년층 기피 현상이 맞물리며 인력 수급 불균형이 심화되고 있다. 이에 따라 건설업의 생산성과 안전성을 동시에 개선할 수 있는 혁신적 대안이 절실하다.
대안을 필요로 한 현 상황에서 건설업계는 단순한 경기 부양책이나 단기적 지원을 넘어, 산업 구조 전반을 혁신할 수 있는 해법을 모색해야 한다. 그 중심에는 건설로봇을 비롯한 첨단 자동화 기술이 있다. 로봇 기술은 반복적이고 위험도가 높은 작업을 대체해 인력난과 안전 문제를 동시에 완화할 수 있으며, 데이터 기반 공정 관리와 품질 향상을 가능하게 한다.
해외 주요 건설 시장에서는 이미 로봇을 활용한 시공, 검사, 유지보수 사례가 빠르게 확산되고 있으며, 국내 역시 관련 기술 개발과 실증 사업이 속도를 내고 있다. 건설업의 패러다임이 ‘노동집약형’에서 ‘기술집약형’으로 전환되는 이 시점에서 건설로봇은 단순한 보조 장비를 넘어 업계 생존과 경쟁력 강화를 위한 필수 전략 자원으로 부상하고 있다.
생산성·안전·인력난 해소의 핵심, 건설로봇
현장의 생산성을 향상시키는 주역인 건설로봇은 인간보다 빠르고 정확하게 작업을 수행해 건설 공사 기간을 단축하고 전반적인 생산성을 높일 수 있다. 콘크리트 타설, 용접, 벽돌 쌓기와 같이 반복적이면서도 육체적 부담이 큰 작업을 자동화하면 작업 속도가 향상되고 작업자의 피로도가 줄어든다. 이는 단순히 하루 작업 시간을 줄이는 데 그치지 않고, 전체 프로젝트의 진행을 원활하게 하며, 예상하지 못한 지연 가능성을 최소화하고 공사 비용 절감에도 기여한다. 나아가 건설 정보 모델링(Building Information Modeling, 이하 BIM), IoT 센서, 드론 등의 디지털 기술이 융합되면 설계부터 시공, 사후 관리까지의 프로세스를 일관되게 관리할 수 있다. 이를 통해 불필요한 공정 반복을 줄이고, 데이터 기반의 효율적인 업무 운영이 가능해진다.
현대로보틱스 건설로봇 / 사진. 현대로보틱스
건설 현장은 추락, 붕괴, 질식 등 다양한 위험 요인이 상존하는 고위험 작업 환경으로 건설로봇은 인간을 대신해 위험 지역에 투입됨으로써 작업자의 안전을 확보한다. 특히 고소 작업, 위험 물질 취급, 구조적 불안정성이 높은 구간의 시공 등은 로봇의 활용 가치가 큰 분야다.
예를 들어, 자동화된 크레인이나 운반 로봇을 활용하면 고층 작업을 최소화해 추락 사고를 예방할 수 있으며, 원격 조종 로봇을 통해 위험 물질이 있는 구역에서 인력을 대체하면 작업자의 건강과 생명을 보호할 수 있다.
인력난 해소 측면에서도 건설로봇은 중요한 해법이 된다. 현재 건설 현장이 직면한 가장 심각한 문제 중 하나는 숙련된 기술자의 부족이다. 고령화 사회가 가속화되면서 다수의 숙련공이 은퇴하고 있으나, 청년층은 고된 노동 환경과 낮은 처우 문제로 건설업 진입을 기피하고 있다.
이로 인해 프로젝트 일정 지연과 품질 저하가 빈번히 발생하는 경우가 많은데 건설로봇은 숙련 기술자가 부족한 상황에서도 공정을 안정적으로 유지할 수 있게 해준다. 로봇이 기초적인 반복 작업을 담당하면 남은 숙련 인력이 고난도 작업과 건설 현장 관리 업무에 집중할 수 있어 인력 효율성이 극대화된다.
품질 측면에서도 건설로봇의 장점은 뚜렷하다. 로봇은 정밀 제어를 통해 인간의 수작업으로는 구현하기 어려운 정밀도를 달성한다. 예를 들어 로봇 팔을 이용한 용접으로 일정한 속도와 압력을 유지해 접합 강도를 균일하게 확보할 수 있다. 로봇을 활용하면 대규모 콘크리트 타설에서 균등한 압력과 속도로 시공해 표면 품질을 높이는 것도 가능하다.
또한 3D프린팅 기술과 결합한 건설로봇은 복잡한 구조물도 높은 정확도로 구현할 수 있어 설계 의도를 충실히 반영한다. 로봇은 사전 프로그래밍된 데이터와 센서 입력을 기반으로 작업하기 때문에 작업자 피로, 부주의, 환경 변화 등에 따른 오류 발생을 최소화한다. 이는 곧 건물 구조적 안전성과 마감 품질을 동시에 향상시키는 결과로 이어진다.
국내 건설로봇 산업 현황
국내 건설로봇 산업은 최근 스마트 건설 기술과 맞물려 빠르게 성장하고 있다. 주요 기업으로는 아이티원(IT-1), KCC, 고레로보틱스(Gole Robotics), 마션케이(MartianK)가 있으며, 각각 특화된 기술과 솔루션으로 현장 자동화에 기여하고 있다.
‘암스트롱(Armstrong)’ / 사진. 아이티원(IT-1)
아이티원의 양팔로봇 ‘암스트롱(Armstrong)’은 위험한 환경에서 인간을 대신하도록 개발됐다. 이 로봇은 기존 전동식 로봇보다 강력한 힘을 발휘하는 유압식 팔을 갖추고 있어 최대 200㎏의 물건 운반이 가능하다. 팔 끝에는 0.5㎜ 이하 정밀도로 제어 가능한 그리퍼가 있어 볼트나 밸브 제어 등 정교한 작업 수행이 가능하다.
암스트롱은 고해상 시각 센서로 실시간 환경을 인식하며, 험지 주행이 가능한 무한궤도 바퀴를 장착해 원전, 재난 현장 등 고위험 작업 수행에 적합하다. 미니어처 버전인 ‘마스터 디바이스’를 통해 실시간 원격 조종도 가능해, 화재 진압, 유해물질 처리, 구조물 해체 등 다방면의 고위험 작업에 활용될 수 있다.
‘스마트캔버스(Smart Canvas)’ / 사진. 로봇기술
KCC는 도장 공정 자동화 로봇 ‘스마트캔버스(Smart Canvas)’를 공개했다. 스마트캔버스는 AI와 첨단 센서를 활용해 도장 공간을 인식하고 사용자가 설정한 작업 조건에 따라 자동으로 도장 작업을 수행한다. 넓은 공간에서도 균일한 두께의 도막을 형성하며, 작업자의 숙련도에 따른 품질 편차를 최소화한다.
이 로봇은 라이다(LiDAR) 기반 자율주행 기능으로 주변 사물을 인식하고 회피하는 동시에 도장을 수행하며, 학습된 공간에서는 24시간 무인 작업도 가능하다. KCC글라스 남여주 물류창고에서 실제 현장 테스트를 진행해 실용성을 입증했으며, 올해 말 1.5버전 양산을 목표로 연구개발을 진행 중이다.
‘위로(Wero)’ / 사진. 고레로보틱스(Gole Robotics)
고레로보틱스는 ‘위로(Wero)’ 브랜드를 통해 건설 현장을 지원하고 있다. 위로는 지하 주차장 등에 적재된 건설 자재를 엘리베이터를 통해 각 층으로 운반하는 자동화 프로세스를 의미하며, 3㎝ 턱과 10° 경사를 주파할 수 있는 자율주행 로봇(AMR)을 활용한다.
지난해 인천 송도 재미동포타운 2단계 조성사업에서는 자율주행 로봇을 이용한 자재 운반 실증 테스트를 성공적으로 진행했다. 로봇은 롤테이너 도킹, QR코드 인식, 상·하차까지 모두 자동으로 수행하며, 공정 진행 상황을 실시간으로 모니터링 시스템에 전송함으로써 현장 효율성을 높였다.
3D프린터 건설로봇 / 사진. 로봇기술
마션케이는 3D프린터 건축 전문 기업으로, 비정형 건축물을 로봇으로 구현하는 기술을 선도하고 있다. 동대문디자인플라자와 같은 곡선형 건축물 등 사람이 시공하기 어려운 구조물 시공에 주력하고 있다. 10m급 이상 대형 3D프린터 건설로봇을 1시간 이내에 세팅할 수 있으며, 재료, 공정 방식, 프린팅 구조 등 전체 생태계를 스스로 구축했다.
직교형, 델타형, 켄틸레버형, 스카라형 등 다양한 프린팅 구조의 장비를 통해 우주, 사막, 전쟁터 등 다양한 분야에 적용 가능하도록 연구개발을 진행하고 있다. 마션케이는 해외 프로젝트와 NASA 주관 화성기지 건설 3D프린팅 챌린지 등에서도 기술력을 인정받았다.
성장 걸림돌과 지원 정책의 필요성
국내 건설로봇 기술은 많은 기업의 노력에도 불구하고 선진국 대비 80~85% 수준이다. 2022년 기준 건설업의 디지털 전환 수준은 평균 6%로, 농업(10%)이나 제조업(28%)에 비해 낮아 개선 여지가 크다. 대한건설정책연구원은 건설업 디지털화 수준을 제조업 수준으로 끌어올릴 경우 생산성이 약 25% 증가할 수 있다고 분석했다.
하지만 국내 건설로봇 도입과 확산에는 여전히 비용, 기술, 제도 등 여러 장애물이 존재한다. 비용 측면에서는 초기 투자와 유지보수, 교육이 큰 부담으로 작용한다. 로봇 본체와 관련 장비, 소프트웨어 도입 비용이 높아 중소기업에서는 경영 부담이 상당하며, 유지보수와 직원 교육에도 추가 비용과 시간이 소요된다.
일부 프로젝트에서는 로봇이 수행할 수 없는 작업이 존재해 인간과 로봇의 협업 과정에서 비용이 이중으로 발생하기도 한다. 이를 극복하기 위해 기업들은 도입 효과를 구체적으로 측정하고 투자 회수 계획을 세워야 한다. 최근에는 리스·구독 등 유연한 도입 방식으로 초기 부담을 완화하려는 시도다.
기술적 측면에서도 한계가 존재한다. 건설 현장은 환경이 불규칙하고 다양한 변수에 노출되며, 현장마다 특유의 과제가 존재한다. 현재의 로봇 기술은 특정 작업에 특화된 경우가 많아 불규칙한 환경이나 예측 불가능한 장애물에 대응하는 데 제한적이다.
또한 다양한 재질과 구조물에 대한 이해와 정확한 조작이 요구되지만, 이를 충분히 수행할 수 있는 AI와 센서 기술은 아직 완벽하지 않다. 이로 인해 현장 적용 범위가 제한되며, 완전 자동화보다는 인간과 로봇의 협업을 기반으로 한 반자동화 단계에 머물 수밖에 없다.
Korea Build Week 건설자동화·로보틱스 컨퍼런스 / 사진. 건설기술교육원
제도와 표준 부재도 건설로봇의 확산을 가로막는 요소다. 현장에서 인간과 안전하게 협업할 수 있도록 표준화된 작업 규정과 제도적 장치는 여전히 마련되지 않은 상태다. 현대건설 박영준 상무는 “건설로봇은 전문 서비스용 로봇으로 산업 내 비중이 0.28%에 불과하며, 개발 주체가 모호하고 기술적 난이도와 비용이 높아 상용화에 한계가 존재한다”라고 지적하며, “현장 특수성과 기술적 난제가 복합돼 개발이 답보 상태에 머물러 있다. 이를 극복하기 위해 시공로봇, 현장관리로봇, 3D프린팅 기반 시공 자동화 등 다양한 기술 개발과 그룹사 및 글로벌 협력이 필요하며, 관련 공법 혁신과 인간·로봇 협업을 위한 제도 마련이 시급하다.”라고 강조했다.
서울대학교 함영집 교수는 경제성과 투자 수익률(Return On Investment, 이하 ROI)의 불확실을 중요한 허들로 지적했다. 초기 개발과 도입 비용이 크고 ROI가 명확하지 않아 정부 지원 확대, 실증 프로젝트 추진, 지속적 데이터 축적 병행이 필요하다고 밝혔다. 또한 법제도와 안전규제 미비 문제에 대해서는 “자율 건설로봇 현장 투입과 관련한 안전 기준과 책임 주체가 모호해 실제 적용과 확산이 제한된다”라며, “건설로봇 작업 규정 마련과 시험·인증 제도 도입이 필요하다”라고 강조했다.
차세대 건설로봇은 현장 환경 변화에 대응할 수 있는 유연성, 실시간 판단력, 환경 적응력이 필수적이다. AI와 센서 기술을 활용해 로봇이 자율 학습하고 인간과 협업하며, 유지보수 자동화와 예지보전 기능으로 장기 가동률을 높일 수 있어야 한다. 함영집 교수는 “고자율성 건설로봇 달성을 위해 넘어야 할 대표적 허들은 표준화와 데이터 부족”이라며, 디지털 트윈과 BIM 연계 시뮬레이션 환경, 표준 데이터 구축 필요성을 추가로 강조했다.
그럼에도 건설로봇은 향후 높은 가능성을 지니고 있다. AI와 첨단 센서 기술 발전으로 로봇은 자기 학습 능력을 갖춰 다양한 현장 상황에 적응하고 로봇끼리 협력해 복합 작업을 수행할 수 있으며, 시공 생산성 향상, 안전성 강화, 품질 개선에도 기여할 수 있다. 기술적 한계를 극복하고 잠재력을 현실화하기 위해서는 학제 간 연구, 산업계와의 협력, 제도적 지원이 병행돼야 한다.
기술과 제도를 넘어 미래를 향해
전문가들의 의견처럼, 국내 건설로봇의 발전과 확산을 위해서는 정책적 지원과 제도적 기반 마련이 시급하다. 2022년 국토교통부는 건설 전 과정에서 디지털 정보를 통합 관리하는 BIM을 신규 공공사업부터 의무화할 방침을 밝혔다. 이를 통해 건설사의 BIM 역량 강화를 유도하고, 종합심사낙찰제 평가 항목에 BIM 역량 평가를 신설할 계획이다.
또한 드론, 로봇 등 첨단 장비를 안전 점검에 활용할 수 있도록 법적 근거 마련도 추진하고 있다. 기존에는 지방자치단체 등에서 시설물 관리 주체가 관행적으로 인력 중심 점검만 인정했으나, 향후 스마트 장비 활용의 근거가 확보될 전망이다.
2023년에는 스마트 건설 기술이 현장에 전면 도입됐다. 바닥판 설치와 외벽 도색을 수행하는 로봇이 실제 공사 현장에서 활용됐으며, 국토교통부는 기술 도입을 촉진하기 위해 관련 규제를 개선했다. 건설기계 자동 제어와 기계 운전자 보조 장치 기준을 표준 시공기준에 반영했으며, 일부 고비용 기술의 원가 산정 기준도 마련했다. 안전관리계획서 작성 절차는 핵심 항목 중심으로 간소화돼 현장 업무 효율성을 높였다.
한국로봇산업진흥원은 규제혁신 로봇 실증사업을 통해 건설로봇을 포함한 다양한 로봇 개발과 보급을 지원하고 있다. 1단계는 BM 기획·설계, 서비스 실증 및 규제 개선 제안 지원, 2단계는 제품 개조·개량과 인프라 구축 지원, 3단계는 안전성과 효과성을 검증한 수요처 맞춤형 로봇의 상용화를 지원한다. 단계별 수행기간은 1~2단계가 약 2년, 3단계가 약 1년이며, 과제별 지원금은 최대 1억 원에서 3억 원 수준으로 국비와 민간부담금이 병행된다.
2025년에는 국토교통부가 ‘건설 현장 다목적 고소작업을 위한 로봇 플랫폼 및 XR 기반 인간-로봇 협업 기술 개발’ 사업을 공고했다. 본 사업은 2025년 4월부터 2029년 12월까지 추진되며, 2025년 한 해 정부 지원 연구개발비는 1,500만 원 이내로 책정돼, 건설로봇 기술 고도화, 현장 안전 확보, 생산성 향상, 표준화 기반 마련 등 정책적 의지를 구체화하고 있다. 향후 산업계, 학계, 정부 간 협력 체계를 강화해 건설로봇의 현장 확산과 지속 가능한 성장 기반 마련이 중요하다.
건설업의 새로운 미래 대비
건설로봇이란 새로운 시대를 맞이함에 있어 건설업계에는 유연한 사고와 적극적인 학습 자세가 요구된다. 기술혁신이 가속화되면서 로봇 기술의 활용은 선택이 아닌 필수가 됐다. 기존의 작업 방식에만 의존하지 않고 새로운 기술을 받아들이며 배우는 자세가 작업 효율성과 안전성을 높이고 현장 성과 향상에 기여한다.
NextCon 2025 / 사진. 로봇기술
때문에 지속적인 교육과 재교육은 필수적이며, 현장 인력은 디지털 기술 활용 능력을 강화하고 직무 전문성을 높여 고부가가치 업무에 집중할 수 있다. 새로운 시대를 향한 협력과 성장 의식은 산업 경쟁력을 높이는 핵심 요소이다.
미래를 향한 전망으로 건설 로봇의 발전은 산업 경쟁력과 현장 안전성을 동시에 높이는 핵심 수단이 될 것이다. 새로운 기술이 개발됨에 따라 위험하고 반복적인 작업은 로봇으로 대체되며, 비용 절감과 효율적 시공이 가능하다.
AI 도입으로 로봇이 자기 학습을 수행하면 다양한 상황에 대응할 수 있는 유연성도 확보된다. 이로 인해 건설 현장에서 인간과 로봇이 협력하며 새로운 시너지가 창출될 것으로 기대된다. 미래 건설업은 혁신과 성장의 가능성을 가지며, 변화에 대한 긍정적 수용과 도전이 필요하다.
건설 현장의 만성적인 인력난과 고령화는 더 이상 선택의 문제가 아니며, 기술 도입으로 해결해야 하는 구조적 과제이다. 특히 젊은 인력의 건설업 기피로 숙련 기술자 공백이 확대되는 상황에서 로봇 기술은 생산성과 안전성을 동시에 확보하는 핵심 대안이다.
따라서 단순 장비 도입을 넘어 기존 인력이 로봇과 함께 일할 수 있는 체계적인 재교육 프로그램이 마련돼야 한다. 건설업 종사자들이 로봇 운용, 데이터 분석, 현장 관리 등 디지털 기술을 습득할 수 있도록 교육 기회를 확대하는 것이 중요하다. 이로써 근로자의 직무 전문성이 향상되고 산업 경쟁력이 강화되며, 고부가가치 업무에 집중할 수 있다. 기업과 정부는 인력 재교육 투자를 확대하고, 기술 변화에 따른 새로운 직무 창출에 주력해야 한다.
계속되는 건설 경기 침체에도 불구하고 로봇 도입은 산업 지속 가능성을 위한 필수 과제이다. 인력난과 생산성 저하는 장기적으로 건설업 존립을 위협하는 근본적인 원인이 된다. 로봇 도입은 단순 생산성 향상에 그치지 않고 위험한 작업을 대신 수행함으로써 현장 안전성을 강화하며, 균일한 품질의 시공으로 건설물 품질을 높인다. 또한 건설업에 대한 부정적 이미지를 개선하고 젊은 인재 유입을 촉진해 첨단 산업 전환을 가속화할 수 있다. 정부와 기업은 단기 비용 부담에 머무르지 않고 장기적 관점에서 미래 경쟁력 확보를 위해 로봇 기술 도입을 적극 추진해야 한다.
