개 요

□ CERIK

	건설산업동향

- 건설 공사의 발주는 프로젝트의 특성, 목적, 그리고 환경을 고려하여 가장 효율적인 방식을 선정하게 됨. 따라서, 모든 프로젝트에 이상적인 유일한 방식은 없음. 그러나, 최근 국내외 건설 시장에서 턴키 발주가 증가하고 있음.

) 이복남·정영수, 1998, "턴키 발주 방식의 동향과 평가", 건설산업동향 제37호, 한국건설산업연구원.

- 이렇듯, 전통적 분리 발주(design-bid-build)에서 탈피하여 턴키(design-build) 또는 CM(Construction Management) 등의 다양한 발주 방식 활용이 증가하고 있음. 이러한 다양화의 요인 중, 주요 사항으로서는 발주자 조직 축소로 인한 사업관리 기능의 이양(outsourcing)과 위험의 분산, 패스트 트랙(fast track)과 시공성 향상 등을 통한 공기 단축 및 공사비 절감, 그리고 복잡화 또는 대형화된 건설사업의 효율적 관리를 들 수 있음.

- 따라서, 발주 방식에 따라 건설 프로젝트의 관리 방법이 다르게 수행되며, 관리 방법의 차이는 건설 정보 시스템의 구성에 영향을 주는 주요 요소 중의 하나가 됨.

- 이러한 맥락에서, 본 고에서는 발주 형식에 따른 건설통합정보시스템의 차이를 건설 관리자의 관점에서 살펴보고자 함.

- 비교 분석을 위하여 평가의 기준을 설정하였으며, 이러한 평가 기준을 바탕으로 하여 3개 사례 현장의 정보 시스템 활용 현황을 직접 방문 조사하였음.

) 본 고의 일부는 과학기술부 연구비 지원에 의해 당 연구원이 수행 중인 □건설프로젝트 관리 기술 개발□ 과제의 결과물임.

발주 방식과 건설 정보화

- 발주 방식에 따른 건설 정보화의 차이를 고찰하기 위하여 이들의 정의와 함께 영향 요소를 도출하여 정리하면 다음과 같음.

발주 방식(Project Delivery Methods)

- 건설 프로젝트의 발주 방식은 다양한 형태로 이루어 질 수 있으나, 본 고에서는 3가지 대표적 형태, 즉, 전통적 분리 발주 방식, CM 방식, 그리고 턴키 방식으로 나누어 고찰하고자 함(<표 1> 참조).

<표 >                건설 프로젝트의 발주 방식

발주 방식	내 용	비 고
전통적 분리 방식 (Design-Bid-Build, DBB)	설계와 시공 분리 발주 설계 완료 후 시공자 선정
CM 방식 (Construction Management, CM)	건설관리 조직 운영 발주자의 대리인	CM for Fee CM at Risk
턴키 방식 (Design-Build, DB)	설계와 시공 일괄 발주 단일 조직에 책임 위임

건설통합정보화(CIC)

- 건설산업의 정보화 수준은 다른 산업에 비하여 낙후되어 있을 뿐 아니라, 기존의 정보 시스템도 각기 독립적으로 운용되어 정보의 공유 및 활용 효율이 문제시되어 왔음. 이에 대한 해결책으로서, 최근 건설통합정보시스템(CIC : Computer Integrated Construction)에 대한 관심이 증대되었으며 많은 연구 개발이 이루어지고 있음.

- CIC의 효과로는 자료의 재입력, 재구성, 물리적 송부와 같은 인위적 처리가 제거될 뿐 아니라, 프로젝트 관리의 자동화로 신속성 및 정확성이 극대화될 수 있음. 따라서, CIC는 경쟁력 강화, EC화, 그리고 CM화의 도구로 인식되고 있음.

) 이복남·정영수, 1998, "건설통합정보화의 효과와 필요성", 건설산업동향 제43호, 한국건설산업연구원.

- 국내의 경제 위기 하에서, CIC를 위한 투자와 연구 개발이 다소 위축된 것은 사실임. 그럼에도 불구하고, 그 규모와 내용에서는 차이가 있으나, 현재도 많은 건설기업에서 통합 정보화 노력이 계속되고 있음은 CIC의 중요성과 필요성을 반증하고 있음.

- 정보 기술을 이용하여 건설 프로젝트의 수행을 시스템화, 최적화하려는 CIC의 개념은 매우 포괄적이며 전략적으로 이해되어야 함. 이는 정보 시스템 자체가 건설 업무의 절차를 바탕으로 구성됨에 인함.

- 이러한 맥락에서, CIC는 □건설 프로젝트의 전체 과정(project life cycle)과 서로 다른 업무 기능(business function)을 총괄하여 경영 전략, 경영 관리, 통합 정보, 그리고 정보 기술을 통합하는 것□이라고 정의할 수 있음 (<그림 1> 참조).

<그림 1> CIC 개념의 모델4)

) Jung, Youngsoo and Gibson, G. E., 1999, "Planning for Computer Integrated Construction", Accepted to the Journal of Computing in Civil Engineering, ASCE.

건설통합정보시스템(CIC)의 평가 요소 4)

- 정보 시스템의 평가는 내재된 '복잡성'과 평가의 '주관성'으로 인하여 매우 어려운 문제임. 본 고에서는 이러한 복잡성과 주관성을 다소 단순화, 객관화할 수 있는 CIC 평가 요소를 활용하고자 함. 이러한 평가 요소로 Jung과 Gibson의 'CIC 개념 모델' 중, □CIC 구현을 위한 고려 요소□ 변수의 네 가지 요소(즉, 경영 전략, 경영 관리, 통합 정보, 정보 기술)를 선정함.

평가 요소 1 : 경영 전략

- 경영 전략은 한 조직의 최상위 목표로서 정보 시스템뿐 아니라 그 조직의 모든 활동을 연출함. 따라서, 정보 시스템의 전략적 활용은  그 중요성이 강조되어 왔음.

<그림 2> 건설기업의 경영 전략 (남충희, 1993)

- 경영 전략은 그 구체적 내용이 각 조직의 특성에 따라 매우 다를 수 있으므로 CIC의 추진의 전략적 활용을 위해서는 건설업체의 경영 전략을 이해할 필요가 있음. 남충희의 연구에 의하면, 대형 건설업체의 일반적 경영 전략은 크게 기능의 종합화, 시장의 국제화, 그리고 공종 및 상품의 전문화의 3가지 축으로 설명됨(<그림 2 참조>). 이는 단순 시공에서 탈피하여 기획, 자금, 설계, 구매, 시공, 유지 보수를 총괄하는 기능의 종합화를 이루고, 이를 바탕으로 하여 기술 집약적인 공종 및 상품의 전문화를 이루며, 여기서 발생하는 시장의 한계를 극복하기 위해서는 시장의 국제화를 이룬다는 논리임.

) 남충희, 1993, "전환기를 맞은 우리나라 대형 건설기업의 경영혁신", 한국건설, 창간호, 26∼46p.

- CIC 평가 요소로서의 '경영 전략'은 정보 시스템이 여하히 이러한 경영 전략 수행을 지원할 수 있는지를 측정함.

평가 요소 2 : 경영 관리

- 경영 관리 측면에서, CIC 구현에 고려되어야 할 사항으로서, 첫째는 정보 시스템의 구현에 있어 경영층의 지원은 절대적인 영향을 끼친다는 점임. 두 번째로는, 새로운 관리 기법은 경영 효율을 증대시킨다는 점이며, 세 번째는 정보 시스템의 구축과 함께 경영 혁신을 시도할 수 있다는 것임.

- 이러한 정보화를 통한 경영 관리 변화는 경영 혁신, 그리고 프로젝트 관리 관련 연구에서 찾아 볼 수 있음.

) 예로서, 정보 기술을 이용한 경영 혁신의 연구(Weill 1992 ; Davenport와 Short 1990), 새로운 관리 기법을 활용한 프로젝트 관리 효율성의 증대(Rasdorf Abudayyeh 1991 ; Rowings 1991), 그리고 정보 시스템을 이용한 경영 관리의 시스템화로서 엔지니어 출신 프로젝트 관리자의 관리 기술 보완 등을 들 수 있음.

- 본 고에서 평가 요소로서 '경영 관리'는 CIC 개념의 활용이 여하히 경영층의 지원을 획득하며, 업무 효율을 증대시키고, 더 나아가 경영혁신을 이룰 수 있는지를 평가함.

평가 요소 3 : 통합 정보

- CIC 구현에 있어 기술적으로 중요 사항은 각 정보 시스템의 통합임. 전산 기기와 소프트 웨어의 발전으로 인하여 물리적인 통합의 장애 요인은 많은 부분 해결이 되었음. 그러나, 업무 프로세스, 공통된 표준 체계, 그리고 프로젝트 관리 기술이 결부된 통합의 문제 해결을 위해서는 아직도 많은 노력이 필요함.

- 이러한 정보 합은 건설 프로젝트 관리에 있어 획기적 발전을 가능케 하고 있음. 본 연구에서 CIC 평가 요소로서의 '정보 통합'은 각 정보 시스템이 자료 공유의 관점에서 여하히 전체 통합에 기여하는 가를 평가함.

평가 요소 4 : 정보 기술

- 급격한 정보 기술의 발전은 건설산업의 정보화도 가속화시키고 있음.  CIC에 활용되는 대표적인 정보 기술로는 관계형 데이터베이스, 객체지향형 프로그래밍, 전문가 시스템, 3차원 CAD, 시뮬레이션 도구, 그리고 통신 시스템 등을 들고 있음. 또한, 로봇을 이용한 자동화 기술도 경제적, 기술적, 사회적 관점에서 더욱 상용화 가능성이 높아지고 있음.

- 이렇듯, 고도화된 정보 기술을 이용하려는 노력이 가속화되는 이면에, 건설산업에서는 아직도 재래적인 기술에의 의존도가 높음. 혁신적인 성공 현장의 기술을 분석한 결과 대부분이 보편적인 기술을 적절히 활용하였다는 연구 결과는 이러한 현실을 보여줌. 따라서, 재래적인 기술의 정보화도 간과 될 수 없는 CIC의 목표임은 자명함.

) Nam, C.H. and Tatum, C.B., 1992,  "Strategies for Technology Push: Lessons From Construction Innovations",  Journal of Construction Engineering and Management, 118(3), 507∼524p.

- 이러한 맥락에서, 평가 요소로서 '정보 기술'은 각 정보 시스템이 정보 기술을 적절히 활용함으로써 현재보다 여하히 개선될 수 있는지를 평가함.

- 앞서 설명된 네 가지 고려 요소는 CIC의 기획 또는 평가를 위해 활용되기 위해서는 상호 독립적으로 정의, 검증되어야 함. 네 가지의 CIC 평가 요소를 요약하면 <표 2>와 같음.

CIC의 평가 - 사례 연구

- 앞서 정의된 CIC의 네 가지 평가 요소를 기준으로 현장 사례를 비교 분석함으로써, 세 가지 다른 발주 방식에 따른 CIC 구현의 특징을 고찰하고자 함.

<표 >                       CIC 평가요소4)

평가 요소	평가 기준
경영 전략	각 정보 시스템이 여하히 경영 전략 수행 또는 수립을 지원할 수 있는지를 평가
경영 관리	각 정보 시스템이 여하히 경영층의 지원을 획득하며, 업무 효율을 증대시키고, 나아가 경영 혁신을 이룰 수 있는지를 평가
통합 정보	각 정보 시스템이 자료 공유의 관점에서 여하히 전체 통합에 기여하는지를 평가
정보 기술	각 정보 시스템이 정보 기술을 적절히 활용함으로써 여하히 개선될 수 있는지를 평가

사례 1 : 전통적 분리 발주 프로젝트의 CIC 사례

- 첫 번째 사례는 고층 상업 건축물 건설로서, 설계와 시공이 별도로 집행되는 전통적 분리 발주 방식을 취하고 있으며 CIC 활용을 통한 전문화된 빌딩 프로젝트의 수행이라는 전략적 의미를 가짐.

- 일본의 CIC 추진은, 단기적 기대 효과보다는 시장 변화에 대비한 전략적 기술 축적의 의미가 높은 것으로 판단됨. 고층 상업 시설물 건축을 모델로 한 일본 S사의 건설 자동화 시스템은 90년부터 현장 적용하였으며 97년까지 두 개의 시범 현장을 완료하였음. 요코하마에 위치한 두 번째 시범 현장의 경우, 지상 31층, 연면적 74,927 평방 미터의 규모임.

- 이 시스템은 크게 다음의 여섯 가지로 구성되어 있으며, 이 모든 기능들이 설계시부터 통합된 시스템을 기반으로 하여 이루어짐.

) Maeda, J., 1994, "Development and Application of the SMART System", Proceedings of the 11th International Symposium on Automation and Robotics in Construction, 457∼464p.

□ 우선, 자동화 시공을 위한 장비를 갖춘 를랫폼을 밀어 올려주는 4개의 재킹 타워가 있음.

□ 운송 시스템은 철골 부재 등을 컴퓨터 통제에 의해 정확히 설치 위치까지 운반하여 줌.

□ 운반된 철골 자재는 특별히 고안된 접합부를 이용하여 설치되고, 즉시 레이저를 이용한 수평, 수직 검사가 이루어짐.

□ 설치된 부재는 자동화 용접이 이루어짐.

□ 같은 개념으로 PC 콘크리트 슬라브, 외벽 커튼 월, 실내 마감재, 파이프, 그리고 설비재가 운송, 설치됨.

□ 마지막으로, 전반적인 공사 관리(노무, 안전, 품질, 공정, 가설 시설물, 그리고 시공도) 및 자동 제어를 위한 전산 시스템이 있음.

- S사의 사례를 바탕으로 하여, Miyatake와 Kangari는 "시공 자동화 시스템, 공장 생산 자동화 시스템, 그리고 통합된 관리 시스템"을 세 가지 축으로 하는 CIC의 모델을 제시하였음.

) Miyatake, Y. and Kangari, R., 1993,  "Experiencing Computer Integrated Construction", Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 119(2), 307∼322p.

사례 2 : CM 발주 프로젝트의 CIC 사례

- 두 번째 사례는 CM 발주 형태의 대규모 프로젝트로서, 미국 보스턴 시내의 고속도로 공사임. 이 프로젝트의 수행을 위해서는 미국의 B사와 P사가 컨소시엄을 형성함으로써 건설사업관리자(CM for fee)의 역할을 맡고 있음. 건설사업관리자는 발주자와 직접 계약을 맺은 27개의 설계회사와 100여 개의 시공회사(multiple prime contractors)를 조정하고 관리하는 매우 복잡한 계약 형태를 갖고 있음.

- 사례 프로젝트는 약 160마일(lane miles)의 도로, 고가도로, 터널, 그리고 인터체인지 신설 및 보수 공사를 포함하며, 14년의 공기와 12조원의 예산이 소요됨. 이 프로젝트에서는 기존의 교통량 처리, 도로 신설의 병행, 환경 보존, 그리고 주민 불편의 최소화가 강조됨으로써 프로젝트의 복잡성이 증대되었음.

- 본 사례 현장에서는 다양한 정보 시스템이 프로젝트의 특성에 맞게 효율적으로 운영되고 있음. 대표적인 예로서:

□ 공정 관리와 원가 관리를 통합 운영하고 있음(Cost Loaded Critical Path Method Scheduling). 각 작업 단위의 공정을 CPM 상에서 관리하면서, 동시에 기성 청구 및 원가 분석이 이루어지므로 많은 조직이 관련된 복잡한 대형 프로젝트의 주요 문제 중의 하나를 해결하였음.

□ 여러 설계회사와 시공회사들로 분화되어 있음에도 불구하고, 모든 자료는 건설사업관리자가 제시한 기준에 의하여 작성되고 공유됨.

□ 시공상의 문제점 파악과 교육은 물론이고 설계상의 의사 결정도 진보된 3차원 그래픽 시뮬레이션에 의해 해결하고 있음.

□ 민원 발생의 요인인 지반 침하와 심지어 쥐의 양 변화까지도 지리정보시스템에 연동되어 파악하고 있음.

- 이 사례에서 통합 원가·공정 시스템은 건설사업관리(CM for fee) 계약의 수직적 조직간의 전략적 통합을 효율화 한 사례로 판단되며, 3차원 그래픽 시스템의 적절한 현장 활용도 건설관리의 효율성을 높이고 있음.

사례 3 : 턴키 발주 프로젝트의 CIC 사례

- 앞서 소개된 보스턴 프로젝트의 건설사업관리자인 미국의 B사는 전통적으로 석유화학 플랜트 공사에 전문화된 기업으로 알려져 있음.  따라서, 보스턴 프로젝트와 달리 B사의 석유화학 플랜트 프로젝트는 대부분 설계, 구매, 그리고 시공을 포함하는 Design-Build의 계약 형태를 취하게 됨.

- 프로젝트 전 과정을 통하여 기본설계, 상세설계는 물론 시공까지도 대부분을 직영 운영함으로써 전문화의 정도를 높이고 있음. 따라서, 이러한 프로젝트 조직은 완벽한 통합 정보 운영을 가능케 하는 밑받침이 되고 있음.

- 사례 회사의 턴키 프로젝트에서는 필요한 정보들이 설계 단계에서부터 시공 단계까지 최신 기술을 이용한 정보 시스템을 통하여 자연스럽게 공유되고 있음. CIC구현을 위한 업무 조건과 함께 기술 능력을 보유한 사례임. 이러한 예로서:

□ 3차원 설계도면에 의한 물량 산출, 시공 계획, 공정 관리, 그리고 구매 및 일반 업무까지도 통합되어 운용되고 있으며, 이렇듯 복잡한 자료의 공유는 중간 매개 시스템(information exchange layer)을 통하여 이루어짐.

□ B사의 이러한 시스템은 오랜 시간과 노력을 투자하여 개발한 건설 관리 기술과 정보 활용 기술의 총체적 결과물로서 세계적인 전략적 우위의 유지를 가능케 하였음.

□ 또한, B사의 업무 조직은 직원, 부서, 회사가 모두 철저한 매트릭스 구조로서 운영됨. 전문화된 회사 운영의 장점을 극대화할 수 있는 조직 형태이기 때문임. 매트릭스 구조로 운영함으로써 지역성을 극복하여 세계화를 이룸은 물론이고, 또한 이의 운영에 있어 정보 시스템의 활용이 큰 역할을 함은 자명한 사실임.

사례의 비교 분석

- 앞에서 소개된 세 가지의 사례는 저마다 다른 형태의 프로젝트 관리를 위하여 정보 시스템을 효율적으로 활용하고 있음. 이들 각 사례를 본 고에서 설정된 기준에 의해 비교하면 <표 3>과 같음.

- 비교 내용을 CIC 고려 요소의 각 항목별로 살펴보면:

□ '경영 전략' 평가 요소 중 '종합화'의 관점에서, 사례 3은 직접적으로, 그리고 사례 2는 간접적으로, 정보 시스템의 활용이 기획, 설계, 구매, 시공, 유지 보수 단계까지 긴밀하게 공유되며 수직적 통합의 근간이 되고 있음.

□ '전문화'의 관점에서, 사례 1과 사례 3은 특정 공종(상업 시설물과 플랜트)에 한정되어 기업의 전략적 사업 영역을 집중적으로 지원하고 있는 반면에 사례 2는 범용성이 내재되어 있어 전문화의 지원 정도는 다소 미약함.

□ '국제화'의 관점에서는, 사례 3의 경우, 전문화된 공종을 바탕으로 세계 각 지역을 통한 매트릭스 구조로서 활용토록 하여 주는 정보 시스템의 활용이 매우 인상적임.

□ 두 번째 평가 요소인 '경영 관리'의 측면에서, 사례 1은 시범 현장의 의미가 클 뿐더러, 기술적 요소가 다소 강조되고 있음. 사례 2는 매우 복잡하고 분화된 조직 구조 관리를 위한 정보 시스템의 효율적 이용 관점에서 경영 관리의 요구 조건을 충족시켜 주고 있음. 사례 3의 경우에는 수년간의 경영 혁신을 바탕으로 설계된 정보 시스템이며 경영 관리의 요구 충족은 성공적이라고 판단됨.

□ '통합 정보'의 측면에서는 각 사례의 특성에 따라 적용 범위와 방법론은 다르나 모든 사례에서 공히 강조되고 있음.

□ '정보 기술'의 활용 측면에서도, 모든 사례에서 최신의 기술 활용이 적절히 이루어지고 있으며, 특히 사례 1의 자동화 기술의 강조가 돋보임.

<표 >                       CIC 사례 비교

고려 요소	구분	사례 1	사례 2	사례 3
계약 형태		전통적 계약	CM for fee	Design-Build
경영 전략*	종합화**	□	□□	□□□
	전문화**	□□□	□	□□□
	국제화**	□□	□□	□□□
경영 관리*		□	□□	□□□
통합 정보*		□□	□□	□□□
정보 기술*		□□□	□□□	□□□
건설 유형		건축 상업 건물	토목 도로 시설	플랜트 산업물
CIC 주도 역할		시공자 (GC)	사업관리자 (CMr)	턴키자 (EC)
CIC 중점 대상		시공 정보화 및 현장 자동화	관리 기술 정보화 및 조직간 공유	엔지니어링 및 관리기술 정보화
범례 : □ 비교열위, □□ 보통, □□□ 비교우위 주 : * Jung & Gibson(1999)의 CIC 4가지 고려 요소. ** 남충희(1993)의 3가지 경영 전략 형태.

- <표 3>의 CIC 사례 비교에서, 비교 열위와 비교 우위는 프로젝트의 목적과 환경에 의해 결정되는 것이므로 절대적인 평가는 아님. 즉, 비교 열위가 발주 방식에 따라서는 장점이 될 수도 있음. 그럼에도 불구하고, 사례 3은 전체 항목에서 비교 우위를 차지함으로써 CIC의 관점에서 볼 때 성공적인 사례로 평가될 수 있음.

- 이러한 성공의 배경에는 전술한 바와 같이 회사의 전략, 조직, 기술 능력, 경영 능력, 그리고 환경이 뒷받침하고 있음. 사례 비교에서 보듯이, CIC의 현실적 구현은 기술적인 개발보다도 경영, 관리적 요구에 의해서 더욱 성패가 좌우된다는 것을 알 수 있음.

결론 및 시사점

- 본 고에서는 CIC 구현의 영향 요소 중, □발주 방식□의 차이에 따른 현장 정보 시스템 활용의 차이를 고찰하였음.

- 사례 연구의 수가 제한적이기는 하나, 결론적으로, 전문화되고 수직적으로 통합된 조직이 턴키 계약을 통하여 프로젝트를 수행하는 경우에 이상적인 통합 정보화를 성취할 수 있는 가능성이 가장 높은 것으로 판단됨. 이는 물리적으로 통합되어 있는 조직에 의한 자료 공유와 전문화된 조직의 유사 자료 축적과 활용에 기인함.

- 또한, 사례 연구를 통하여, 각 발주 방식에 따라 통합 정보화의 유형과 기대 효과가 다르며, 이에 부합하는 정보 시스템을 구축하는 것이 현장 활용 효용성을 높일 수 있음을 고찰하였음.

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