1. 서 론
1.1 연구의 배경
1.2 연구의 목적
2. 문헌고찰
2.1 스마트건설 기술 동향
2.2 국가 단위의 기술수준 평가
3. 연구 방법
3.1 기술정의 매트릭스 개발
3.2 정량적 기술수준 분석
3.3 정성적 기술수준 분석
4. 연구의 결과
4.1 기술정의 매트릭스 개발 결과
4.2 정량적 기술수준 분석 결과
4.3 정성적 기술수준 분석 결과
4.4 시나리오 기반 국가별 협력 전략
5. 결 론
5.1 연구 요약
5.2 기여점 및 향후 연구 방향
1. 서 론
1.1 연구의 배경
건설산업은 오랜 기간 낮은 생산성과 안전 문제, 인력 부족 등의 구조적 한계에 직면해 왔다. 이를 해결하기 위해 4차 산업혁명 기반의 스마트건설 기술이 주목받고 있으며, 세계적으로 이를 활용한 산업 혁신 전략이 적극 추진되고 있다. 예를 들어, 일본은 2016년 i-Construction 정책을 발표하여 정부 주도의 제도적 개입을 추진하였다. 영국은 Construction 2025 전략을 수립하여 BIM 활용 의무화를 추진하였고, 미국은 Autodesk와 Bentley를 비롯한 민간 기업이 혁신을 활발하게 주도하였다. 한국도 이런 흐름에 발맞추어 2018년 “스마트건설기술 로드맵”을 수립하여 제도적 ∙ 산업적 기반을 강화하였다(MOLIT, 2018).
그러나 기술의 발전 양상은 국가별로 상이하며, 산업 기반과 정책 지원 수준에 따라 도입 속도와 적용 범위에도 뚜렷한 격차가 나타난다(Archibugi and Coco, 2004). BIM 표준화, 모듈러 공법 상용화, 자동화 건설장비 운영, 데이터 기반 현장 관리 등은 글로벌 수준의 협력과 상호 보완적 역량 활용이 필수적인 영역이다(Saliu et al., 2024). 따라서 국가 간의 상호 보완적 협력을 통해 기술격차를 해소하고, 기술 도입 속도를 높이며 적용 영역을 확장하는 것이 효과적이다(Grimpe and Hussinger, 2013). 한국은 효과적인 국제협력을 위해 주요 국가들의 기술경쟁력을 체계적으로 비교 ∙ 평가하고, 협력 잠재력이 높은 파트너 국가를 도출하여 구체적이고 전략적인 협력 방안을 마련할 필요가 있다.
1.2 연구의 목적
본 연구는 스마트건설 분야에서 효과적인 국제협력 전략을 마련하기 위해, 주요 국가들의 기술수준을 종합적으로 분석하고 한국과 주요 국가 간 협력 우선순위를 도출하였다. 이를 위해 스마트건설의 특성을 반영한 기술정의 매트릭스를 설계하고, 12개 주요국의 기술수준을 정량적으로 비교 ∙ 평가하였다. 이후 기술수준이 높은 상위 5개국에 대하여 정성적 경쟁력 평가와 SWOT 분석을 수행하였다. 마지막으로, 정량적 ∙ 정성적 분석 결과를 종합하여 국가별 협력 전략과 로드맵을 제안하였다.
2. 문헌고찰
2.1 스마트건설 기술 동향
스마트건설은 BIM(Building Information Modeling), 디지털 트윈, 로봇 ∙ 자동화 시공, 모듈러 ∙ OSC(Off-site Construction), AI ∙ IoT 기반 현장관리 등 다양한 기술을 통합하여 설계–시공–운영 전 과정의 디지털 전환을 실현하는 핵심 패러다임으로 자리 잡고 있다(Chung et al., 2024). 이러한 기술군은 건설장비의 자동화 ∙ 지능화, 프로세스의 디지털화, 제조업적 시공 방식의 도입, 데이터 기반 의사결정 지원 등으로 구체화되며, 결과적으로 생산성과 안전성을 동시에 제고하는 역할을 한다(Heggond, 2025). 건설장비에 기술을 적용하여 정밀 시공을 지원하고, 로봇 기반 시공 기술을 통해 고위험 작업의 무인화 및 원격화를 실현할 수 있다(Melenbrink et al., 2020). 최근에는 드론, 3D 프린팅 기반의 자동화 시공 기술과 더불어, 인공지능을 활용한 로봇의 현장 활용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다(Li et al., 2024). 이와 같이, 스마트건설은 단순한 기술 도입을 넘어 산업 구조와 관리 방식의 변화를 촉진하고 있다.
2.2 국가 단위의 기술수준 평가
국가 단위 기술수준 평가에 널리 활용되는 방법론으로는 논문 ∙ 특허 등 정량지표 분석, 전문가 델파이(Delphi) 조사, 그리고 기술성장모형을 기반 평가가 있다. 논문 ∙ 특허지표 기반의 정량분석은 객관적이고 재현성 높은 비교가 가능하나, 정량지표로 포착되지 않는 제도 ∙ 시장 ∙ 생태계 특성을 담지 못하는 한계가 있다(Vershinin, 2021). 델파이 방법은 전문가들의 반복적인 피드백을 통해 집단적 합의에 도달하는 정성적 평가기법으로, 복수 국가 간 기술역량 비교 등 실무적 활용도가 높다는 이점이 있다. 그러나 의견 주관성, 표본 불균형 등의 한계가 있다(Fink-Hafner et al., 2019). 기술성장모형 접근법은 기술의 발전 단계와 속도, 미래 성장성까지 포괄적으로 진단하여 중장기 전략수립에 활용할 수 있다. 다만, 충분한 시계열 데이터 확보가 필수이고, 특정 산업의 복잡한 제도 ∙ 환경 요인 등 현장 특수성을 정확히 반영하기 어렵다는 한계가 있다(Ulku, 2004).
스마트건설은 건설 규정과 인허가 제도, 표준화 체계, 데이터 인프라, 안전 규제, 전문 인력 생태계가 동시에 갖춰져야 상용화가 가능하다(Harty, 2006). 기존 접근법들은 산업 전반의 평균적 지표 ∙ 과정을 사용하기 때문에, 이런 복합적 조건을 직접적으로 설명하지 못한다. 따라서 스마트건설의 특수성을 반영한 맞춤형 평가 체계가 필요하다.
3. 연구 방법
국가별 스마트건설 기술수준 평가와 협력전략 설계를 위해 연구 프레임워크를 구성하였다(Fig. 1).
3.1 기술정의 매트릭스 개발
스마트건설 분야에서 국가 간 기술수준을 평가하기 위해 우선 기술정의 매트릭스(Technology Evaluation Matrix)를 개발하였다. 기존의 국가 기술수준 평가 틀(UN, OECD, EU 등 국제기구 지표)을 참고하되, 국내외 정책 문서와 산업 현황 자료를 종합적으로 분석하여 스마트건설 영역에 적합하게 체계화하였다. 결과적으로 29개 세부지표를 추출하고, 이를 Technology, People, Governance, Impact 4개 대분류로 체계화하였다. 추출된 29개 세부지표는 평가의 중요도에 따라 가중치를 부여하였다. 가중치는 기존 국제기구(UN, OECD, EU 등)의 국가 기술수준 평가체계에서 활용하는 항목 비중을 참고한 초기값을 설정한 뒤, 스마트건설 분야의 특수성을 반영하기 위해 전문가 자문 과정을 거쳐 확정하였다.
3.2 정량적 기술수준 분석
3.2.1 분석 대상 국가 선정
기술수준 분석 대상 국가 선정 시 글로벌 건설산업에서 두드러진 연구성과를 보유하거나 정책 ∙ 제도적 기반이 잘 갖춰진 국가, 그리고 한국과 외교 ∙ 산업 차원에서 협력 잠재력이 높은 국가를 중심으로 분석 대상을 선정하였다. 그 결과 네덜란드, 독일, 미국, 스위스, 싱가포르, 영국, 일본, 중국, 캐나다, 프랑스, 한국, 호주 총 12개 국가가 선정되었다.
3.2.2 데이터 수집 및 전처리
본 연구는 데이터의 신뢰성을 확보하기 위해 국제적으로 공인된 학술 ∙ 특허 ∙ 정책 데이터베이스를 활용하였다. 학술 성과는 Web of Science와 InCites에서 2014–2024년 기간의 논문 데이터를 수집하였으며, 스마트건설과 직접적으로 연계되는 분야를 식별하기 위해 “Construction & Building Technology”, “ Engineering, Civil”, “Remote Sensing” 등의 주제 영역을 선별하여 총 106,444편의 논문을 확보하였다. 특허 데이터는 Keywert를 통해 같은 기간 동안 스마트건설 관련 IPC 분류에 해당하는 특허를 추출하였으며, 총 67,126건 가운데 국제적으로 통용성이 높은 삼극특허를 중심으로 분석을 진행하였다. 정책 및 시장 지표는 국가별 산업 규모, 전문가 인력 규모, R&D 투자 규모, 관련 정책 및 제도 기반 등을 반영할 수 있도록 OECD, 국가별 정부의 공식 통계 및 정책 보고서를 바탕으로 데이터를 수집하였다.
이후 수집된 데이터를 전처리하여 국가 간 비교 가능성을 확보하였다. 최대–최소 범위 내에서 0–100 범위로 표준화 하였으며, 각 지표의 중요도를 반영하기 위해 가중합 방식을 적용하여 최종 점수를 산출하였다.
3.3 정성적 기술수준 분석
정량적 평가에서 도출된 상위 5개국을 추출하여, 각 국가의 특성을 반영한 SWOT 분석을 시행하였다. 강점(Strength)과 약점(Weakness)은 각국의 기술적성과, 제도 ∙ 정책 기반, 연구 인프라, 시장 구조 등 내적 요인을 중심으로 검토하였으며, 기회(Opportunity)와 위협(Threat)은 국제협력 확대, 시장 진입 가능성, 신기술 적용 여건, 규제 장벽과 정책 불확실성 등 외부 환경을 분석 대상으로 삼았다. 국제기구 발간 자료, 학술 논문, 정책 보고서를 종합하여 교차 검증하였으며, 이를 통해 각국의 특수성을 반영한 맞춤형 협력 전략을 제시하였다. 마지막으로 스마트건설 분야의 전문가 자문을 통해 개발한 기술정의 매트릭스 및 분석 결과를 검토받아 연구 내용의 타당성과 적절성을 검증하였다.
4. 연구의 결과
4.1 기술정의 매트릭스 개발 결과
본 연구에서 개발한 스마트건설 기술정의 매트릭스는 Technology(50%), People(15%), Governance(20%), Impact(15%) 4개의 대분류로 구성되며, 각각의 세부 지표는 Fig. 2에 제시되어 있다.
4.2 정량적 기술수준 분석 결과
국가별 스마트건설 기술수준을 정량적으로 분석한 결과는 Table 1과 같다.
Table 1.
Smart construction quantitative technology gap analysis
분석 결과, 미국이 59.19점으로 가장 높은 점수를 기록하며 전반적인 기술 경쟁력에서 우위를 보였다. 특히 Technology 부문(33.91점)에서 논문 ∙ 특허 실적과 혁신 역량 등 기술적 성과가 두드러졌고, 글로벌 시장에서도 선도적인 지위를 차지했다. 중국은 56.92점으로 2위를 기록하였으며, 대규모 연구 성과와 방대한 시장 규모를 바탕으로 빠르게 성장하고 있으나, 제도적 안정성과 규제 체계 측면에서는 취약함이 드러났다. 일본은 42.45점으로 3위에 올랐으며, 정책 로드맵과 산업 인프라가 잘 구축되어 있어 상위권을 유지하였다. 한국은 35.94점으로 7위를 기록하였다.
4.3 정성적 기술수준 분석 결과
정량적 분석 결과 상위 5개국(미국, 중국, 일본, 영국, 호주)을 대상으로 수행한 SWOT의 결과는 Fig. 3과 같다.
4.4 시나리오 기반 국가별 협력 전략
기술수준 분석 결과를 종합하여 국가별 협력 순위에 따라 최우선/차순위/후순위 국제협력 대상국으로 나누어 국제협력 전략을 도출하였다. 최우선 협력 대상국으로는 미국과 일본이, 차순위 대상국으로는 영국과 호주, 그리고 후순위 대상국으로 중국이 선정되었다.
미국은 스마트건설 기술의 세계적 선도국으로서, 한국의 현장 적용 경험과 미국의 선진 연구역량을 결합하면 글로벌 표준화 및 상용화 측면에서 높은 시너지를 기대할 수 있다. 일본은 건설 자동화 기술을 선도적으로 발전시켜 왔으며, 양국 학계 간 네트워크와 교류 의지가 이미 형성되어 있어 단기적 ∙ 실질적 협력 성과 창출이 가능하다. 영국은 BIM, 모듈러 건축, 로보틱스 등 첨단 기술을 빠르게 도입 ∙ 활용하고 있으며 기술무역을 통한 시너지를 기대할 수 있다. 호주는 인구 대비 넓은 국토로 인해 자동화 수준이 높고, 국제협력 의지가 강해 연구 협력 기회가 풍부하다. 다만 영국과 호주 모두 정부의 지원 수준에 비해 연구성과 및 기술수준이 상대적으로 낮고 내수시장 규모가 작아 산업 ∙ 경제적 장벽이 존재한다. 마지막으로 중국은 일부 스마트건설 세부 분야에서의 기술 우위와 지리적 인접성을 바탕으로 단기적 교류는 가능하나, 정치적 불안정성과 정부 제약 조건으로 인해 장기적 협력 및 시장 진출에는 불리한 환경을 갖고 있는 것으로 평가되었다.
5. 결 론
5.1 연구 요약
본 연구는 스마트건설 분야에서 효과적인 국제협력 전략을 마련하기 위해, 12개 주요국을 대상으로 기술정의 매트릭스를 활용한 정량적 ∙ 정성적 분석을 수행하였다. 정량적 평가 결과, 미국(59.19점), 중국(56.92점), 일본(42.45점), 영국(40.38점), 호주(38.94점)가 상위권에 위치하였으며, 한국은 35.94점으로 7위에 해당하였다. 세부적으로 살펴보면, 중국은 Technology 부문에서, 영국은 People 부문에서, 미국은 Impact 부문에서, 싱가포르는 Governance 부문에서 가장 높은 점수를 기록하며 국가별 차별화된 경쟁 우위를 보여주었다.
정성적 분석에서는 국가별 특성을 반영한 협력 전략을 도출하였으며, 특히 미국과는 스마트건설 표준화 분야에서의 협력이 유망한 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 체계적 평가 틀과 협력 전략은 국가 간 기술격차 해소와 스마트건설 기술의 글로벌 확산을 촉진할 것으로 기대된다.
5.2 기여점 및 향후 연구 방향
본 연구에서 제안한 기술정의 매트릭스는 스마트건설 기술의 특성을 반영하여 기존의 평가체계의 한계를 극복하였다. 이를 기반으로 제안한 기술수준 분석 방법론을 활용하여 협력 우선순위 국가를 도출하고, 국가별 협력 전략을 수립한 데 의의가 있다.
향후 연구에서는 기술 경쟁력 평가를 논문 ∙ 특허 중심의 데이터에 한정하지 않고, 스마트건설 인증 실적, 산업 적용 사례, 상용화 지표 등 실증적 데이터를 반영하여 기술을 더 세밀하게 평가할 수 있다. 또한 국제공동연구의 성과 확산 효과를 장기적으로 추적할 수 있는 성과관리 및 지식정보화 데이터베이스가 구축된다면, 협력 과정에서 발생할 수 있는 정책적 ∙ 제도적 리스크까지 관리할 수 있는 연구로 발전 가능하다. 궁극적으로 글로벌 건설산업의 표준 정립과 시장 선점, 지속가능성 제고로 이어질 것으로 기대된다.
