2.1 종이 기반 공사관리 프로세스 이해
모든 분야에서 디지털화가 진행되고 있는데 왜 건설현장은 유독 종이서류에 머물러 있는가? 의문이 생긴다. 그 이유는 공사현장 업무 프로세스의 특성과 장애요인에서 기인한다고 할 수 있다. 이 모든 특성들은 건설 현장이 디지털화에 어려움을 겪는 이유를 설명해 준다.
복잡하고 다변화된 공사관리 프로세스와 다중협업의 필요성, 그리고 기술 경험칙의 중요성 등이 디지털 전환을 더디게 만드는 장애 요인으로 작용한다. 그러나 이러한 특성을 이해하고, 디지털 도구와 프로세스를 점진적으로 도입함으로써 효율성과 안전성을 동시에 높일 수 있을 것이다. 구체적으로 살펴보자.
1) 공사관리 프로세스 특성
건설 현장의 업무 프로세스는 크게 공정, 안전, 품질, 원가관리라는 네 가지 카테고리로 나눌 수 있다. 이 항목들은 상호 맞물려 있으며, 균형 있게 보완하면서 공사를 수행해야 한다. 건설 현장은 제조, 서비스 같은 타 산업 분야와는 확연히 다른 물리적, 인적 여건이 전제적 특성으로 작용한다. 이 특성들은 공사 프로세스를 복잡하게 만들며, 소홀할 경우 예기치 못한 상황이나 오류에 직면할 수 있다.
① 옥외(outdoor)
건설 산업과 타 분야의 가장 큰 차이점은 "땅(나대지)"이라는 필수적 요소를 전제로 한다는 점이다. 이를 옥외(Outdoor)라는 물리적 환경으로 정의할 수 있다. 기초, 지하층 공사는 대지의 모양, 상황, 지반 상태, 매설물 상황에 따라 큰 영향을 받으며, 기상 여건도 중요한 변수로 작용한다. 예를 들어, 한랭지, 비가 많은 지역, 동절기, 장마철 등을 공정 계획에 반영해야 한다.
② 주문제작(custom order)
건설의 또 다른 특성은 "주문 제작"이다. 건축물이나 대형 시설물은 자동차처럼 대량 생산으로 만들 수 있는 물건이 아니다. 건설은 발주처나 건축주가 요구하는 규모, 용도, 성능, 기능을 가진 물건을 축조하는 과정이다. 발주자가 주문하는 요구 사항들을 반영하는 것을 "설계"라고 하며, 설계변경은 공사 내내 발생할 수 있다.
③ 설계도서(blueprint)
건설 과정을 시작하기 위해서는 "개별화된 설계"가 필수적이다. 모든 건축물은 발주자의 요구, 대지 형태, 고저차, 방위, 도로와의 관계가 각각 별개의 이슈이기 때문이다. 결과물은 건축주의 의도가 반영된 플래닝, 디자인, 디테일, 세부 성능 검토, 계약 및 공사에 필요한 도서로 나타난다. 시공자와 감리자는 설계도서를 지참하고 다녀야 한다.
④ 다중협업(multi-collaboration)
건설 산업은 타 산업에 비해 전문 협력업체의 참여가 많이 필요하다. 전문 분야별로 수많은 기능인력이 참여하며, 큰 현장은 하루 천 명 이상 기능공들이 출입하기도 한다. 이들을 안전하게 통제하고 적정한 공사를 수행하기 위해서는 체계적이고 긴밀한 다중협업이 필수적이다. 공정 단계별로 감리자의 검측 승인을 받아야 한다.
⑤ 기술경험칙(experience)
마지막으로 기술경험칙을 들 수 있다. 건설 산업은 개인의 기술 경험 자산에 크게 의존한다. 자격증 제도로 기술자와 기능공으로 분류하고, 세부적으로 특급, 고급, 중급, 초급으로 나눈다. 기술자 경력에 따른 PQ 가산점도 비슷한 맥락이다. 고난도의 현장에서 개인의 기술 경험 자산은 더욱 중요해진다. 예를 들어, 원자력발전소 현장 책임자가 순수 아파트 경력자라면 다들 의아해할 것이다. 기술 인력의 갑작스런 이직은 중요 공정에서 업무 단절로 이어져 공정 지연, 결함 발생을 초래할 수 있다.
2.2 디지털 전환의 장애요인
건설 현장에 근무하는 기술자들은 공사 관리 업무의 디지털 전환 필요성을 부정하지 않는다. 하지만 많은 기술 인력들이 고령화되어, 오랜 경험을 바탕으로 특정한 업무 처리 방식에 익숙해져 있다. 이들은 새로운 기술이나 효율적인 방법을 쉽게 받아들이지 않는 경향이 있다.
이런 경향은 전통적인 업무 관행으로 고착화되고, 변화와 혁신을 가로막는 장애물이 될 수 있다. 기존 인력의 오랜 경험과 노하우를 활용하는 것도 중요하지만, 업무 방식의 변화를 장려하고 새로운 기술을 적극적으로 도입할 수 있는 문화를 만들어 나갈 필요가 있다. 건설 현장의 디지털 전환이 늦어지는 이유를 좀 더 구체적으로 살펴보자.
1) 현장서식 다양화, 개별화
건설 기업들은 하드카피와 수동 프로세스에서 발생하는 비효율성을 개선하고자 한다. 하지만 공사 관리 서식이 너무 다양하고 표준화가 어렵다는 문제가 있다. 심지어 같은 건설사 내에서도 현장 소장에 따라 서식이 다르기도 한다. 이러한 서식의 다양화와 개별화는 프로그램 개발에 큰 장애 요인이 된다.
공사 현장에서는 공정마다 외부 조직인 감리사와 검측을 해야 한다. 문제는 감리사와의 검측 서류에 연대 서명을 해야 하는데, 감리사마다 검측 서식이 각기 다르다는 것이다. 건설사와 감리사가 전국적으로 각각 1만 2-3천개사 정도인데, 이들이 어떤 형태로 만날지 알 수 없다. 경우의 수가 너무 많아 표준화가 어렵다.
2) 기술별 검측 프로세스 표준화 애로
건설 기술은 크게 건축공사, 토목공사, 전기, 정보통신, 설비 공사 등으로 분류된다. 동일한 현장에서도 기술 분야는 세분화되며, 각 분야마다 요구하는 서식이 다를 수 있다. 많은 기술자들은 현황과 사정에 맞게 수기식 하드카피로 검측 서류를 작성해야 한다고 생각한다.
다양한 공종의 협력업체와의 협업도 필수적이다. 이런 다양성과 복잡성을 경험한 기술자들은 검측이나 공사 관리 프로세스를 전산화하기 어렵다는 선입견을 가지고 있다. 이러한 고정관념 때문에 건설 현장의 디지털 전환에서 공사 관리 부분은 제외되는 경우가 많다.
3) 기술인력 고령화로 인한 고착화된 업무관행
건설 현장에 근무하는 기술자들은 공사 관리 업무의 디지털 전환 필요성을 부정하지 않는다. 하지만 많은 기술 인력들이 고령화되어, 오랜 경험을 바탕으로 특정한 업무 처리 방식에 익숙해져 있다. 이들은 새로운 기술이나 효율적인 방법을 쉽게 받아들이지 않는 경향이 있다.
이런 경향은 전통적인 업무 관행으로 고착화되고, 변화와 혁신을 가로막는 장애물이 될 수 있다. 기존 인력의 오랜 경험과 노하우를 활용하는 것도 중요하지만, 업무 방식의 변화를 장려하고 새로운 기술을 적극적으로 도입할 수 있는 문화를 만들어 나갈 필요가 있다.
2.3 공사관리의 Digital by Design
1) 공사관리 Digital by Design 목표
① 하드카피의 전자문서 전환
전자문서는 정보처리시스템에 의해 전자적 형태로 작성, 변환, 송신, 수신 또는 저장된 정보를 말한다. "정보처리시스템"은 전자문서의 작성, 변환, 송신, 수신 또는 저장을 위해 사용되는 전자적 장치나 체계를 의미한다.
다양한 서식유형이 라이브러리로 구축된 Saas형 플랫폼을 통해 공사문서를 전자문서화해야 한다. 검측문서는 전자서명이 필요하다. 검측 관련 문서뿐만 아니라 공사일지 작성 방식도 디지털화되어야 한다. 과거에는 현장 기사 한 명이 전체 공사일지를 작성했으나, 이제는 각자 자신의 공사일지를 작성해 이를 통합하는 방식으로 전환되어야 한다.
② 수동프로세스의 모바일 플랫폼 전환
공사 현장의 전자문서화를 위한 Digital by Design 개념은 모바일 디바이스를 통한 스마트 검측, 자재 승인, 안전 서류, 공사 일보, 공사 사진·동영상 관리가 가능한 Saas형 플랫폼을 요구한다. 특히 시공자와 감리자, 협력업체 간 협업 문서 구현에 초점을 맞춰야 한다.
이 설계는 수동 프로세스의 ERRC(가치혁신) 개념에 맞춰야 한다. ERRC는 Eliminate, Reduce, Raise, Create의 약자로, 기업이 중요하지 않거나 가치가 낮은 요소를 제거하고, 자원을 재배치하며, 고객에게 중요한 요소를 강화하고, 새로운 요소를 창출하는 방식으로 차별화된 가치를 제공하는 프레임워크다.
- Eliminate (제거): 프로세스에서 중요하지 않은 요소를 제거해 비용 절감과 집중도 향상
- Reduce (축소): 효율성 평균을 밑도는 요소를 축소해 자원을 재배치
- Raise (강화): 프로세스의 중요한 요소를 업무 최고 수준으로 끌어올려 차별화된 가치 제공
- Create (창출): 프로세스에 없었던 새로운 요소를 창출해 사용자에게 혁신적인 경험 제공
요약하면 하드카피는 없애고(Eliminate), 수동 프로세스는 줄이고(Reduce), 업무 생산성은 높이고, 디지털화로 새로운 디지털 데이터로 전환하자는 것이다. 문제가 복잡할수록 해법은 단순해야 한다.
③ 공사관리 Digital by Design 목표
이 두 가지 핵심 개념을 통해 다음과 같은 목표를 도출하고자 한다.
가) 문서 리드타임 단축
하드카피를 없애면 작업 퍼포먼스는 획기적으로 향상될 것이다.
나) 문서관리 디지털 전환으로 업무 연결성 강화
시공자, 감리자, 협력업체 모두 동일 도면과 정보를 단일 시스템에서 공유하고 실시간 협업이 가능해야 한다.
다) 실시간 업무연결성 확보
하드카피를 스캔한 PDF 파일은 아날로그 정보다. 이 정보를 전자문서화해 실시간 사진, 동영상, 설계 도면 정보 데이터로 정렬해야 한다.
라) 재작업률 최소화
실시간 정보는 시공 오류를 최소화해야 한다. 감리자, 시공자, 협력업체의 정보 가시성을 확보하고, 최종 설계 변경 도면과 작업 지시 정보를 실시간 공유해 재작업률을 줄여야 한다.
마) 능동적 현장관리 가능
본사에서 10개 현장의 상황을 파악하기 위해 수동 프로세스를 거쳐야 한다. 이메일, 전화, 그룹웨어, PMIS를 활용해도 디테일에서는 한계가 있다. 실시간 건설 현장의 통합 데이터는 각종 건설 현안에 능동적으로 대응할 수 있어야 한다.
바) 기술경험 디지털 데이터화
디지털 데이터화는 문서에만 머무르진 않을 것이다. 기술자 개인의 업무역량이나 기술경험칙이 디지털 데이터가 되어야 한다. 쌓이고 쌓이면 빅데이터가 되어 새로운 차원의 공사관리가 구현될 것이다.
2) 검측협업 프로세스 Digital by Design (예시)
검측 과정의 Digital by Design 핵심은 현장에서 검측과 동시에 서류를 작성하고 승인까지 처리하는 재설계에 있다. 이를 통해 사무실 내 작업을 근본적으로 단축해야 한다. 또한 모바일 기반 프로세스를 통해 건설 현장의 다양한 업무를 전환할 필요가 있다.
건설 현장의 검측 프로세스를 면밀히 분석하고, 이를 모바일 기반으로 구현해 업무 효율을 높이는 것이 디지털 검측 플랫폼의 목표다. 데이터 기반 의사결정, 실시간 현장 관리, 자동화된 문서 작업 등을 통해 건설 생산성을 향상시킬 수 있다. 다양한 이해관계자들이 협업할 수 있는 플랫폼으로 발전시킨다면, 건설 산업의 디지털 전환을 선도할 수 있을 것이다.
3) 설계도서 관리
거의 모든 현장이 A3 반접이 제본 형태로 설계 도서를 관리한다. 전형적인 핸드아웃 하드카피 형태다. 문제는 설계도면이 자주 변경된다는 점이다. 이때는 다시 제본하기가 쉽지 않아 쪽도면으로 들고 다니기도 한다. 최종 버전에 대한 공유가 제대로 되지 않으면 재작업이 발생할 수 있다.
현재 BIM 기술의 발전으로 공사 현장의 설계도서는 2D 도면에서 통합 정보 모델로 진화하고 있다. 1980년대 중반부터 CAD 소프트웨어가 보편화되면서 설계 도면을 2D 평면 도면으로 작성하는 것이 일반적이었다. CAD 도면은 다양한 분야에서 활용되었으나, 도면 간 연계성이 부족하고 정보 관리가 어려웠다.
2000년대 중반부터 BIM 기술이 도입되면서 획기적인 변화가 일어났다. BIM은 건물의 모든 정보를 통합적으로 관리하는 데이터 중심의 모델링 기술이다. BIM 모델에는 3D 공간 정보 외에도 다양한 속성 정보가 포함되어, 설계-시공-운영 전 단계에서 효율적인 정보 공유와 의사결정이 가능해졌다.
문제는 BIM의 채택이 대형 건설현장 일부에만 국한되어 있다는 점이다. BIM이 주류 설계 단계와 전체 공사 현장에 적용되기까지는 상당한 시간이 소요될 것으로 보인다. 그때까지는 공사 현장의 전자문서화를 위한 "Digital by Design" 개념이 필요하다. 2D 설계도면 관리 역시 디지털 전환이 필요하다. 설계도면을 종이에서 전자정보로 전환하여 클라우드에 업로드해야 한다.
여러 구성원이 기존의 하드카피 방식에서 벗어나 파일 형태로 도면을 관리하고 공유하는 것이 효율적이다. 단일 소스 도면 정보를 각자 모바일 기기에서 손쉽게 열람할 수 있다면 종이가 해결하지 못하는 여러 문제를 해결할 수 있다. 도면을 업로드하고 실시간으로 공유하며, 도면 위에 마크업을 할 수 있는 기능도 필요하다. 도면을 불러와 검측할 부위를 표시하고, 마크업을 추가할 수 있어야 한다.
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