<제 1 주제 >

제 1 발표 :

국내 건설업계의 CIC 및 정보화 현황과 발전과제

문 성 우 (文聖寓), 한국건설산업연구원 부연구위원

Computer-Integrated Construction (CIC)는 컴퓨터를 이용하여 설계, 시공, 그리고 유지보수의 통합관리와 건설 시스템의 자동화를 이루는 것을 목적으로 한다. 건설 프로젝트 수행에 있어서 CIC의 도입은 기술 개발의 요구에 부응하기 위한 하나의 전략으로서 필요하며, 공사 기간 단축, 인력 감축 및 원가 절감등 경쟁력 강화에 도움을 줄 것이다.

특히 최근에 활발히 진행되고 있는 건설업계의 정보화는 CIC 기술요소를 전산망 환경에서 이용함으로써, 건설사업의 특성상 발생되는 공간적 그리고 시간적 문제들을 극복할 수 있도록 돕는다. 즉, 정보화의 도입은  건설 사업의 각 단계에서 정보교환, 공정보고, 공정관리 등의 업무처리를 신속하게 하고, 자재구매, 설계변경 등을 위한 의사결정 속도와 신뢰도를 높임으로써, 사업 관리의 향상을 가져 올 수 있게 한다.

그러나, 현재 국내 건설업계에 있어서 CIC와 정보화는 아직 도입단계라고 하여도 과언이 아니다. 따라서, 도입 초기의 경험과 인식부족으로 업계에서는 투자에 대해 미흡한 점이 있으며, 또한 기존의 투자도 비효율적으로 사용되는 경우가 많다. 국내 건설업계의 현황조사 결과에 따라 다음과 같은 사사점을 찾을 수 있다.

첫째, 국내 건설업계의 CIC 구축과 건설 정보화는 빠르게 진전되고 있으며, 효율적 투자로 비교적 짧은 기간에 시스템을 구축할 수 있을 것으로 보인다.

둘째, 정보화 추세에 발맞추어 정보환경안에서 CIC를 이용한 현장관리 기법의 습득이 필요하다.

셋째, 대형업체는 종합업체로서 전반적 건설 사업관리 능력읠 향상을 위해 CIC 시스템과 정보화를 구축해야 하며, 중소형 업체는 전문화된 특정분야의 기술을 개발해야 한다.

넷째, CIC 구축과 건설 정보화는 종합적인 사업수행 방법에 따라 체계적인 접근이 필요하며, 장단기 계획에 따라 투자확대를 기해야 한다.

다섯째, 업계의 CIC와 정보화 구축을 위해 협력업체와의 역할분담과 상호협조, 그리고 정부의 적극적인 지원이 필요하다.

결론적으로, CIC와 건설 정보화는 시장경쟁에서 생존하고, 협력업체간의 관계를 발전시킴으로써 경쟁력을 향상시킬 수 있는 기반을 제공한다. CIC 기술을 확대적용 시키기 위해서는 건설 사업관리 체계의 정비, 정보 인프라 구축, 그리고 제도정비등을 동시에 성숙시켜야 한다. 반면, 효과적 건설 사업관리의 수행을 위해서 CIC와 건설 정보화 시스템이 구축되어야 한다. 궁극적으로 CIC와 건설 정보화는 업계간의 표준화를 통하여 건설 CALS 환경을 구현시킬 수 있을 것이다.

제 2 발표 :

일본 건설업계에서의 CIC 및 건설정보화 현황

Computer-Integrated Construction in Japan

Mr. Shinji Matsumoto, Deputy Head

Institute of Technology, Shimizu Corporation

일본에서 CIC는 약 15년전에 시작되었으나, 아직까지도 현장관리자들은 CIC가 효과적이지 않다고 생각하고 있다. 그러나, 정보화의 발달에 따라서, CIC는 사용하기 쉬워지고, 또한 효과적이 되고 있다. CIC의 기술은 다양하게 적용될 수 있으며, 다음은 최근 개발되고 있는 CIC 기술의 몇가지를 보여준다.

1. 3D CAD 시스템을 이용한 건설계획

이 시스템은 건물의 구조물과 작업활동, 그리고 인력과 자재등의 자원을 연결시킴으로써 건설 프로세스를 가시적으로 보여준다.

2. 프로세스 콘트롤과 품질검사 시스템

현장 기사에게 있어서 품질관리는 중요하나, 시간이 많이 소요되는 문제가 있다. 이에 대처하기 위해 Shimizu 건설은 컴퓨터와 휴대용 터미널을 이용하여 아파트나 호텔 현장에서의 품질관리를 실시하고 있다.

3. 건설현장 모니터링 시스템

건설현장, 특히 지하구조물 공사에서는 많은 측정기구가 사용되며, 이를 모니터링할 때 발생되는 많은 데이터를 처리하는 것은 쉬운 일이 아니다. Shimizu 건설은 웝사이트를 사용하여, 모니터링시 발생되는 데이터를 일괄적으로 처리하며, 이를 그래프나 테이블로 만들어 데이터 분석을 돕는다.

4. 전사적 통합관리

건설 정보화에 의한 데이터와 정보의 처리는 concurrent engineering을 가능하게 하고, 전반적 사업관리의 효과를 증가시킨다.

5. CALS

현재 일본 건설성에서는 CALS/EC를 2004년 까지 구축하기 위한 노력을 기울이고 있으며, 향후 공공공사는 모두 CALS/EC 환경에서 수행할 계획을 갖고 있다.

상기와 같은 CIC 시스템의 통합 전산화의 효과를 높이기 위해서는, 건설 사업 관리의 모든 범위를 포함하는 시스템을 구축하여야 한다.

제 3 발표 :

설계/시공 통합관리시스템

정영수 쌍용건설/이용일 인하대학교

급격한 신기술발전에 힘입어 산업계 전반의 생산성이 증대되고 있음에도 불구하고 건설산업의 생산성은 나아지고 있지 못하다.  이러한 문제를 해결하고자 하는 노력들 중의 하나로서, 건설산업에서의 정보시스템 활용에 대한 연구개발이 가속화되고 있다.

그럼에도 불구하고 건설산업의 정보화 수준은 타 산업에 비하여 낙후되어 있을 뿐 아니라, 기존의 전산시스템은 각기 독립적으로 운용되어 정보의 공유 및 활용 효율이 문제시 되고 있다.  이에 해결책의 한 가지로서, 건설통합정보시스템(Computer Integrated Construction-CIC)에 대한 관심이 증대되고 있으며, 하계와 산업계에서 많은 연구개발이 이루어지고 있다.

최근의 한 연구결과에 의하면 CIC는 □건설 프로젝트의 전체과정(Projcet Life Cycle)과 서로 다른 업무기능(Business Functions)을 총괄하여 경영전략, 경영관리, 정보시스템 그리고 전산기술을 통합하는 것□(정영수 & 깁슨 97)으로 정의되고 있다.  이 정의에서 보듯(Business Requirements)와 기술적 진보(Technology Development)의 복잡한 상관관계에 의해서 결정된다.

이러한 맥락에서, 본 고에서는 과학기술처 연구사업으로서 현재 진행중인 □건설프로젝트 관리기술개발을 위한 통합된 프로젝트 정보시스템의 개발□의 내용을 소개한다.  본 프로젝트의 목표는 CIC 개념의 정의 및 이해, 핵심업무기능 분석, 시스템 개발 및 응용방법론 개발, 프로세스 모델링 및 프로덕트 모델링, 데이터베이스 및 지식베이스의 구축, 응용프로그램 모듈의 개발, 그리고 CIC시스템 프로토타입 개발 이다.

본 연구에서는 경영적인 요구분석과 더불어, 기술적 문제 해결을 통한 프로토타입 개발을 위하여 여러 가지 방법론의 개발 또는 응용되었다.  개발의 도구로서는 여러 종류의 3차원 캐드, 개체 지향형 3차원 그래픽 시뮬레이터, 프로세스 모델링 툴, 관계형 데이터베이스, 전문가 쉘, 공정관리 프로그램, 견적/원가 관리 프로그램, 그리고 각종 프로그래밍 랭귀지 등이 광범위하게 이용되고 있다.

연구개발된 프로토타입은 시험현장의 자료를 이용하여 실용성에 대한 검증을 하고 있으며, 향후 고도화된 건설산업 정보화 구현, 프로젝트 관리의 선진화, 그리고 경쟁력 강화를 위한 정보시스템의 모형이 되기를 기대한다.

<제 2 주제 >

제 1 발표 :

3차원 그래픽을 이용한 설계 및 시뮬레이션

21세기 CIC를 대비한 건설엔지니어링 자동화 기술개발

대우건설    조용성□조원성

21세기 건설시장에서는 건설상품의 다변화 및 전문화를 예견할 수 있다.  하나의 목적을 가진건물 시공으로는 이제 그 상품성을 극대화시킬 수없게 된다.  소비자 계층분석에 따른 정보, 용도 다양화에 따른 정보, 환경에 대한 정보, 교통에 대한 정보, 통신에 대한 정보, 자동제어에 대한 정보 등 2010년 이후의 건설문화는 항공산업과 유사한 여러 가지 복합화된 응용고학의 유기적인 결합체로 성장할 것이며, 다목적 유연자동건설 시스템의 도입을 예견할 수 있을 것이다.

향후 건설영역에서는 단지 콘크리트 건물 또는 그에 속하는 기본적인 설비 시설만을 시공하는 정도로 그치지 않는다는 점이다.  신소재 도입 및 신공법개발, 시공자동화, 사후관리 및 재시공을 고려한 설계, 자동운영시스템 등과 같은 다양한 영역을 건설업체 및 연관학계 주도하에 선도하게 될 것이다.

이러한 건설산업의 발전은 자동화(Construction Automation)와 시스템 통합(Computer Integrated Construction)에 의하여 그 인프라가 구축될 것이며, 자동화에서는 3차원 컴퓨터 그래픽을 이용한 공학적 시뮬레이션 기술을 기반으로 설계자동화 및 시공자동화가 이루어 질 것이다.

따라서 본 대우건설에서는 3차원 그래픽을 기반으로 하는 엔지니어링 시뮬레이션 기술 축척을 통하여 설계 자동화를 유도하고, 이를 기반으로 시공자동화를 점진적으로 실행해 나가고자 한다.

그 단계 중 올해, 배관 시스템 최적설계를 위한 3차원 설계 및 엔지니어링 시뮬레이션 프로그램을 개발 완료하였다.  또한 배관 제작도 및 평면도 자동 생성 프로그램에 대한 개발도 올 연말까지 완료 예정에 있다.  대우는 내년도 목표로 구조 설계부문과 공조설계 부문에 대한 설계 자동화 기술개발을 추진하고있다.

제 2 발표 :

건설정보화 전략을 위한 전문가 시스템

윤 재 호   현 대 건 설(주)

오늘날 국내/외의 건설환경은 다양화와 전문화가 진전되면서 동시에 응용기술의 평준화현상이 확산되고 있다. 특히 건설산업에 첨단 기법을 도입하므로써 경쟁력을 현저하게 발전시키고 있음은 주지의 사실이다. 그 중에 한가지가 전문가 시스템으로써 최근에는 국내에서도 이 분야에 관한 관심이 점증하고 있다.

건설사업은 제조업의 반복적인 프로세스와는 상이한 프로젝트의 성격을 띄고 있다. 따라서 전문가의 지식을 Knowledge-Base화하여 규칙적인 알고리즘을 적용한 전문가 시스템을 개발, 이를 상용화하기에는 아직까지 어려운 실정이다. 최근 건설관련 전문가시스템의 연구개발은 초보적인 수준이며, H/W환경으로는 PC를 기반으로 운용되고 있고, 주로 사례(Case-Based) 및 규칙베이스(Rule-Based)의 지식표현을 기반으로한 전문가 시스템 TOOL을 이용하여 점차 상용화하려는 추세이다.

전문가시스템은 모든 산업에 적용되는 것이지만 특별히 건설업에서는 시설물의 계획과 설계, 공법과 공사관리, 시설물 유지관리등 건설업의 전 과정에 걸쳐서 다양한 분야의 전문가적인 정보와 판단을 제공 또는 수행하는 역할을 담당할 것이다. 당사에서는 도심지 지하굴착시스템, 공사현장 환경관리시스템, 현장도시스템, 품질관리시스템 및 표준 네트워크에 의한 공정관리시스템 등 몇 개 분야에 관한 시스템을 개발 중에 있으며 실무에 적용하고 있다.

전문가 시스템의 개발은 첨단기술을 건설업에 접목시키므로써 사업수행을 도전적이고 전략적으로 전환함은 물론 기업의 경쟁력을 극대화시킬 것이다. 예컨데 전문가 시스템을 기업의 전략정보시스템(SIS)이나 전산화통합관리시스템(CIC)과 연계시키면 건설업의 총괄관리시스템이 눈에띄게 발전하고 나아가 건설업의 첨단전략사업 역시 급속하게 진전될 수 있을 것이다. 결국 건설업에서 전문가 시스템의 도입은 첫째, 사업수행에 필요한 광범위한 전문지식과 경험을 일반업무에서 손쉽게 활용할 수 있도록 함으로써 복합적인 원인에 의한 생산성재고를 달성하고, 전문적인 리스크관리 지식을 제공하여 사업의 위험부담을 최소화하며, 고도의 품질시스템을 유지하므로서 결과적으로 사업의 효과를 증대시킬 것이다. 둘째, 전문가 시스템은 생산성재고를 통하여 사업영역을 확대할 수 있는 여력을 기업에게 제공한다. 셋째, 이를 이용한 신규업종 진출도 가능하게 하는 등 기업의 중요한 발전전략인 확대전략의 실현에 크게 기여할 것이다.

제 3 발표 :

대규모 건설사업관리 정보시스템

김 혁 종, 신공항건설공단 사업관리팀장

대형 건설사업의 사업관리는 설계, 구매, 시공, 시운전, 운전의 건설사업 추진과정을 거치는 거대한 자료와 정보의 흐름에 대한 관리로 설명될 수 있으며 건설사업 추진과정에서 정보의 관리는 건설사업의 성패를 좌우할 만큼 중요한 것으로 판단된다. 규모가 크고 첨단 기술을 수반하는 사업일수록 자료와 정보의 양은 기하급수적으로 증가하게 되며 적절한 자료(Raw Data)의 수집과 관리, 그리고 분석을 통한 필요 정보의 도출은 점점 더 어려워지는 반면에 적절한 사업관리를 수행하기 위해서는 이러한 정보의 필요성과 중요도는 증가하게 된다. 따라서 역무분류체계, 사업번호체계 등이 결정되어 도면과 기자재의 식별번호체계가 확정되는 설계 단계부터 시공, 시운전, 운전 단계에서 요구될 자료와 정보의 필요성을 고려해야 되며 이러한 고려가 불충분 하거나 잘못되면 건설사업관리의 수행자체가 어려워 지거나 이의 개선에 시간과 노력의 투입이 필요하게 되고, 이로 인한 건설사업관리의 적기성 상실로 많은 시행착오를 겪게될 것이다. 건설사업의 정보관리가 잘못된 경우의 사업수행 전반에 대한 파급효과는 전술한 바와 같이 규모가 크고 첨단 기술의 이용도가 높은 건설사업 일수록 크며 이러한 사업일수록 구매, 시공, 시운전, 운전 단계의 정보관리에 대한 장기적인 전망과 필요사항에 대한 분석이 어렵다는 문제점을 가지고 있다.

국내에서 수행되는 대형 건설사업의 자료와 정보 관리실태는 그 중요성에 비해서 지나치게 경시되고 있는 것으로 판단된다. 특히 설계단계 부터 건설사업의 Life-cycle을 고려한 정보의 취득과 활용을 건설사업관리에 대한 경험과 지식을 토대로 필요성을 제대로 인식하고 사업정보관리를 추진하는 경우는 원자력과 화력 발전소 건설사업의 경우를 제외하고는 거의 없는 것 같다.

신공항 건설공단은 인천국제공항 건설사업을 효율적으로 관리하기 위해 건설 사업관리 체계를 도입했으며, 이를 지원하는 전산시스템을 개발해서 운영하고 있다. 현재는 시공정보관리 시스템의 목표인 개항일정, 사업비, 품질을 달성하기 위해 노력중이다. 신공항건설공단의 건설사업관리 체계는 역무, 일정, 비용, 품질, 자원, 의사소통, 위헙도, 구매 계약관리 등을 효율적으로 수행하기 위해서 개발되었다. 이를 지원하는 지원하는 전산시스템은 공정관리, 사업비관리, 자재관리, 사업정보관리, 자료관리, 시공정보관리 등의 분야별 시스템으로 구성되어 있으며, 분야별 시스템을 유기적으로 연계시키기 위한 통합시스템을 구축했다. 건설사업관리 시스템의 통합은 사료관리의 효율성 제고, 입추력기능의 표준화 가능, 시스템의 사용성 향상, 종합분석기능 수행용이 등으로 인해 운영효율과 이용율을 높일수 있는 것으로 평가되었다.