1. 공사문서 작성 방식 디지털화
1.1 암묵지의 명시지화
건설 현장의 암묵지, 즉 숙련된 기술자들이 경험을 통해 쌓아온 노하우와 직관적인 지식은 문서화하기 쉽지 않지만, 다음과 같은 SECI 모델을 통해 효과적으로 명시화할 수 있다. 최근 디지털 기술의 발전은 암묵지를 명시지로 전환하고, 이를 효율적으로 관리 및 활용할 수 있는 새로운 가능성을 제시한다.
① 공통화 (Socialization): 암묵지 → 암묵지
- 숙련된 기술자가 지니고 있는 암묵지를 신입 기술자에게 전수하는 과정
- 멘토링, 현장 견학, 팀 협업 등을 통해 경험과 노하우를 공유
② 표출화 (Externalization): 암묵지 → 명시지
- (사례) 품질, 검측, 시방관리 문서 작성
- 작업 프로세스 및 안전 수칙 매뉴얼화
- 현장 경험담 및 문제 해결 사례를 서면으로 기록
- 주요 기술 노하우 도식화, 시각 자료화
③ 연결화 (Combination): 명시지 → 명시지
- 문서자료 디지털 자료화
- 과거 사고 사례 데이터, 안전 교육 자료, 법규 종합 공사 관리 시스템
- 검색 가능한 기술 라이브러리 개발
- 모바일 기반 공사관리 시스템구축 및 데이터 통합
④ 내면화 (Internalization): 명시지 → 암묵지
- 모바일 앱을 통한 현장 즉시 정보 접근 시스템 구현
- 온라인 학습 플랫폼을 통한 지속적인 교육 제공을 통해 명시지를 습득하고, 실제 현장에 적용, 개인의 암묵지로 내재화
1.2 명시지 정보의 플랫폼화
공사 현장의 명시지의 Digital by Design 개념은 모바일 디바이스를 통한 스마트 검측, 자재 승인, 안전 서류, 공사 일보, 공사 사진·동영상처리등 복합업무가 가능한 SSaaS형 플랫폼으로 구현하여, 시공자, 감리자, 협력업체 간의 다중 협업에서 발생하는 문서들을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 데 초점을 맞춰야 한다.
이때 플랫폼의 주요기능은 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.
① Eliminate (제거): 프로세스에서 중요하지 않은 요소 제거, 비용절감과 집중도 향상
② Reduce (축소): 효율성 평균을 밑도는 요소를 축소해 자원을 재배치
③ Raise (강화): 프로세스의 중요요소를 업무 최고수준으로 향상, 차별화된 가치 제공
④ Create (창출): 프로세스에 없었던 새로운 요소 창출, 사용자에게 혁신적 경험 제공
공사관리 플랫폼은 시공자가 모바일 기반 협업 프로세스를 통해 공사현장의 감리자와 검측협업 문서를 실시간 전자문서로 작성하는 디지털전환 시스템이어야 한다. 또한 공사관리 정보의 디지털 전환은 공종별 사진, 동영상, 검측, 품질, 안전, 자원정보의 메타데이터 추 출, 건축물 생애주기정보 관리 빅데이터화에 포커스가 맞춰져야 한다.
발주처는 공정 단계별로 온라인 보고를 받을 수 있고, 준공 후 데이터 이관도 가능해야 한다. 요약하면, 하드카피는 없애고 (Eliminate), 수동 프로세스는 줄이고 (Reduce), 업무 생산성은 높이고 (Raise), 디지털화를 통해 새로운 디지털 데이터를 창출하는 것 (Create)이다. 문제가 복잡할수록 해법은 단순해야 한다.
| 주요 사항 | 기존 방식 | Digital by Design |
1 | 공사검측 사진, 동영상 관리 | 현장에서 스마트폰으로 촬영 후 스마트폰에 저장 또는 PC에 업로드, 촬영자가 일일이 일자별, 공정별 폴더 정리하여 관리 | 현장에서 모바일로 촬영한 사진, 동영상 은 실시간으로 클라우드 서버에 저장됨. 별도의 작업 없이 일자별, 공종별 사진 및 동영상 정리 및 공사 사진첩 자동 작 성 |
2 | 도면관리 | 하드카피 도면 | PDF도면 업로드 / 태블릿 기반 도면 공유 / 마크업 작업지시, 전송 |
3 | 공사서류 (체크리스트, 감리일 지, 품질, 자재) | 현장에서 수기식 작성 서식을 사무실 이동 후 PC에서 추가 작업 | 각종 공종별 체크리스트 내장되어 있어 개별 공종에 대한 적정성 여부를 모바일 기기를 이용하여 현장 실시간 체크, 서명으로 감리업무의 효율성 극대화 가능 |
4 | 업무 협업 | 수기 서명후 복사, 스캔 하드 카피 송수신 |
1.3 전자문서 전자서명 법적 근거
디지털 공사관리 플랫폼의 출발은 현장 기술자의 복합업무에서 발생하는 다양한 복합문서를 디지털 전자문서로 전환하는 것에서 시작되어야 한다. 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. 전자문서와 전자서명의 인정에 대한 법적 근거 규정은 다음과 같다.
(1) 전자문서 및 전자서명법
- 전자문서의 법적 효력 인정: 전자문서는 다른 법률에 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고는 종이 문서와 동일한 효력을 가진다 (전자문서법 제4조1항).
- 전자서명의 법적 효력 인정: 전자서명법에 따라 적법하게 생성된 전자서명은 서면 서명과 동일한 효력을 가진다 (전자서명법 제3조1항).
(2) 건설공사 사업관리방식 검토기준 및 업무수행지침
- 건설사업관리기술인은 건설사업관리업무 보고시스템을 이용할 경우 관련 공문 또는 서명이 들어있는 문서는 원형 그대로 스캐너를 이용하여 입력하여야 하며, CAD, 문서 편집용 프로그램, 표계산 프로그램 등 상용 소프트웨어로 작성한 자료는 전자파일 형태 그대로 입력할 수 있다. 또한 발주청의 온라인 건설사업관리업무 보고시스템을 이용하는 경우 문서는 CAD(Computer Aided design, 컴퓨터 보조설계), 문서 편집용 프로그램(워드프로세서), 표계산 프로그램(엑셀 등)의 전자파일 형태 업로드 후 전자결재로 서명을 대신하고, 스캐너는 전자파일 입력이 불가한 문서에 한정하여 이용할 수 있다. (78조)
1.4 (예시) 검측문서 디지털화
현장에서 기사의 시공 확인과 검측 서류 준비 과정, 감리자의 검측과 동시에 실시간 검측 작성 과정은 아래와 같은 Digital by Design으로 구현된 모바일 기반 프로세스로 전환된다.
이 프로세스는 클라우드 플랫폼을 활용하여 검측 데이터를 저장하고 관리하며, 검측관계자가 실시간으로 데이터에 접근하고 공유할 수 있어야 한다. 전자서명 시스템을 도입하여 검측 결과 승인 절차가 동시에 이루어져야 한다.
2. 공사사진·동영상 데이터 중앙화
공사 사진과 시공 동영상의 체계적인 관리와 취합은 쉽지 않다. 기존 사진 보드 앱을 사용하는 경우도 있지만, 클라우드 기능이 없는 경우가 많아 공유가 어렵다. 또한, 사진 보드 작성 자체도 동일 작업을 반복해야 하는 일이 많다. 이는 전형적인 수동 프로세스이기 때문에 인력과 시간의 투입이 필수적이다. 따라서 공사 사진 및 동영상 데이터의 중앙화가 필요하다. 서울시에서는 작년 10월부터 공사 검측 과정에 대한 동영상 촬영을 의무화했다.
시공과정 동영상 촬영의 기대효과는 표면적으로 부실공사 방지, 안전사고 예방이나, 내면적으로는 지금까지 드러나지 않았던 암묵지 상태의 시공정보를 기록하여 추후 설계도면대로 시공하는지를 추후 검증하고, 사고 발생 시 원인규명 및 증빙 자료로 활용하겠다는 의도가 내재되어 있다고 할 수 있다.
2.1. 공사 사진과 시공동영상의 중요성
(1) 품질 관리
문서화 및 기록: 공사 사진과 시공 동영상은 시공 과정의 각 단계를 기록하여 품질 관리에 중요한 자료로 활용된다. 이는 문제 발생 시 원인을 추적하고 해결하는 데 도움을 준다.
시각적 증거 제공: 시공 상태를 시각적으로 확인할 수 있어, 시공의 정확성과 품질을 평가하는 데 유용하다.
(2) 진행 상황 모니터링
실시간 모니터링: 공사 현장의 진행 상황을 실시간으로 모니터링할 수 있어, 계획 대비 실제 진행 상황을 쉽게 비교하고 조정할 수 있다.
진행 상황 보고: 정기적인 사진과 동영상 촬영을 통해 공사 진행 상황을 이해관계자에게 명확하게 보고할 수 있다.
(3) 커뮤니케이션 및 협업
이해관계자 소통: 공사 사진과 동영상은 건설사, 설계사, 감독관, 고객 등 다양한 이해관계자 간의 소통을 원활하게 한다. 시각 자료는 복잡한 문제를 쉽게 설명하고 이해시키는 데 효과적이다. 문제 해결 협업: 문제가 발생했을 때, 사진과 동영상을 통해 문제의 위치와 상태를 정확히 파악하 고, 관련 전문가들과의 협업을 통해 신속하게 해결할 수 있다.
(4) 법적 및 계약적 증거
법적 증거 자료: 공사 과정에서 발생하는 문제나 분쟁에 대비하여 법적 증거 자료로 활용될 수 있다. 이는 시공사의 책임을 입증하거나, 하자 보수의 근거로 사용될 수 있다. 실제 건축법 시행규칙 제19조에서는 공사 사진 및 동영상 기록과 제출을 의무화하고 있다.
계약 이행 증명: 계약된 시공 범위와 품질 기준을 충족했음을 증명하는 자료로 활용될 수 있다. 이는 계약 이행에 대한 신뢰성을 높이고, 분쟁 발생 시 증거 자료로 활용될 수 있다."
(5) 암묵지 관리 및 평가
프로젝트 평가: 시공 과정의 각 단계에서 발생하는 암묵지에 대한 기록 사진과 동영상은 프로젝트 완료 후 명시지로 활용되어, 향후 프로젝트에 대한 개선점을 도출하는 데 도움이 된다. 건설 프로젝트의 이력을 체계적으로 관리하여, 동일한 유형에서 비롯되는 문제의 재발을 방지하고, 지속적인 품질 향상을 도모할 수 있다.
이처럼 공사 사진과 시공 동영상은 공사 현장에서 품질 관리, 진행 상황 모니터링, 커뮤니케이션, 법적 증거, 교육, 프로젝트 관리 등 다양한 측면에서 중요한 역할을 한다. 비용 절감 및 효율성 증대의 관점에 서 공사 사진과 동영상의 Digital by Design 개념은 다음과 같이 공사 사진 보드, 마크업, 공사 사진첩 작성, 클라우드 기반의 동기화와 동영상 자동 캡션 등의 기능이 구현되어야 할 것이다.
2.2. 공사 시각자료의 Digital by Design
(1) 공사사진보드
공사 사진 촬영 시 공종, 위치, 날짜를 적어 현황 보드판을 첨부하는 것은 정보 제공, 기록의 일관성, 추적 관리 측면에서 중요한 의미를 가진다. 과거에는 소형 칠판에 분필로 정보를 적고 촬영했다. 최근에는 스마트폰의 보급으로 공사 사진 보드 앱을 많이 사용하고 있다. 사용자가 앱을 통해 날짜, 위치, 공정 등 의 정보를 입력하고 사진을 촬영하면 자동으로 보드판이 삽입되는 형식이다.
문제는 기존 사진 보드 앱들이 단순히 사진 게시판 기능만을 제공하는 데 그치고 있다는 점이다. 업무의 효율성을 위해 사진 보드판 작성 과정을 간소화할 필요가 있다. 몇 번의 클릭만으로 현장의 위치, 공정, 날짜, 검측 내용을 미리 입력해 둘 경우, 반복 작업을 최소화할 수 있다. 또한, 다수의 사진을 한 번에 불러와 사진 보드판을 생성할 수 있어야 한다.
(2) 마크업
최근에는 사진만으로는 파악하기 어려운 정보를 정확히 전달하기 위해 마크업 기능이 요구되고 있다. 마 크업을 통해 사진에 텍스트, 화살표, 원 등을 추가하여 설명을 더할 수 있다. 이 기능은 현장 작업자, 관 리자, 클라이언트 간의 의사소통을 원활하게 만들어, 공사 진행 상황이나 문제점을 효과적으로 공유할 수 있게 한다.
(3) 공사사진첩
건축법 시행규칙 제19조는 공사 사진 및 동영상 기록과 제출을 의무화하고 있다. 이러한 법제화는 품질 관리 문서화 및 기록, 진행 상황 모니터링, 다양한 구성원 간의 커뮤니케이션 및 협업, 계약된 시공 범위 와 품질 기준 충족을 증명하는 이력 관리 자료로서 중요한 의미를 갖는다. 따라서 공사 사진을 시계열 별, 공종별로 분류하여 사진첩을 작성해야 한다. 대부분은 이를 엑셀 파일로 작성한다.
문제는 공사 사진의 수가 너무 많다는 것이다. 공사 사진 파일의 분류와 엑셀을 통한 공사 사진첩 작성 은 전형적인 수동 프로세스다. 공사 사진이 많을 경우 과다한 인력과 시간이 투입될 수밖에 없다. 다중이 찍은 공사 사진을 취합하고, 사진을 선택하면 사진 대지를 즉시 작성하며, 엑셀 사진첩을 자동으로 생성하고 PDF 형식으로 제작할 수 있는 고도화된 기능이 필요하다.
(4) 동영상 캡션
동영상 촬영도 중요한 이슈이다. 서울시가 발표한 건설공사 동영상 기록관리 개정 매뉴얼에 따르면, 건설 현장에서 동영상을 촬영할 때는 현황판을 제작하고 검측 도면을 삽입하며 검측 내용을 설명해야 한다. 이를 캡션으로 동영상에 삽입해야 한다.
문제는 동영상 편집의 특성상 전문 인력이 필요하다는 점이다. 공사 동영상 파일에 캡션을 추가하거나 설계도면을 삽입하려면 PC에서의 편집 작업이 필요하다. 이 업무를 위해 임시직 1명을 고용하면 연간 3,000만 원 정도의 비용이 소요된다. 3년이면 1억 원 가량의 비용이 발생한다.
과다한 인력과 편집 시간을 줄이기 위해서는 동영상 캡션 편집의 자동화가 필요하다. 촬영과 동시에 처리하느냐, 아니면 촬영 후 별도로 처리하느냐에 따라 생산성에 큰 차이가 생긴다. 현장 기사들이 공사 동영상 촬영과 동시에 편집 작업을 수행할 수 있도록 하는 것이 핵심이다.
동영상 파일의 관리도 문제다. 1개 공종 5분 촬영 시 대략 1∼2 GB 용량의 파일이 생긴다. 하루에 5개 정도 촬영하면 5~10GB 정도의 파일이 생성된다. 이를 PC로 옮기기 위해서는 USB 연결 등의 번거로운 과정이 필요하다. 요구 규격에 맞는 압축과 함께 클라우드로 업로드하여 실시간으로 감리자와 공유할 수 있는 플랫폼이 필요하다. 결국, 동기화 시스템이 필요하다.
(5) 클라우드 동기화
예를 들어, 10명이 함께 회식을 하고 단체 사진을 찍는 상황을 가정해보자. 이때 그 단체 사진을 모두가 공유받기 위해서는 어떻게 하는 가? 그냥 카카오톡 메신저 앱의 그룹 채팅방에 사진을 올리면 된다. 그 즉시 모든 구성원이 볼 수 있다. 많은 현장에서 카카오톡으로 공사 사진을 공유하는 것도 이러한 이유 때문이다. 그러나 카카오톡으로 사진을 관리하는 데는 분명 한계가 있다.
SNS에 올린 사진들은 산발적으로 관리되어 체계적인 정리가 어렵다. 사진을 찾고 관리하는 데 별도의 시간과 노력이 소요된다. 사진의 진위 여부나 촬영 시점을 입증하기 힘들고, 공식적인 증빙 자료로 활용 하기도 어렵다. 공사 내용이 외부에 무분별하게 노출될 위험도 있다. 공사 사진 관리 측면에서 보면, 직원들이 사진을 촬영하고 개인 휴대폰이나 개인 PC에만 저장해 놓는 경우가 많다. 특히 담당자가 다른 현장으로 전보되거나 이직할 경우 공사 사진과 동영상 관리는 더욱 어려워진다.
공사 현장 사진은 체계적인 관리와 보존 방법이 필요하다. 공사 사진은 공종별, 공간별, 시간 순서에 따라 분류해야 한다. 그래서 공사 사진 동기화의 핵심은 클라우드 기반 동기화다. 현장 기사가 사무실로 돌아와 PC를 켜면 자동으로 조회하고 다운로드할 수 있어야 한다.
여러 사용자가 찍은 사진들도 동기화할 수 있어야 한다. 관계자들이 실시간으로 최신 정보를 확인해 의사소통이 원활해질 것이다. 암묵지 정보처럼 사일로에 머물러 있는 정보가 명시지화 되는 개념이라고도 할 수 있다. 여기에 동영상 관리와 사진첩 제작 기능까지 자동화되면 공사 현장 사진 관리의 효율성은 혁신적으로 향상될 것이다.
이는 고속도로 톨게이트에서 현금을 지불하는 것과 하이패스로 통과하는 것의 차이와 유사하다. 처리해야 할 사진의 양이 적을 때는 큰 차이가 없을 수 있지만, 양이 많아지면 자동화를 통한 생산성 향상 효과는 극대화될 것이다. 이런 시각 자료는 데이터베이스로 축적되어 AI 시대의 객체 인식 및 추출 인공지능 모델 개발을 위한 중요한 자료가 될 것이다.
3. 하드카피 설계도면의 전자도면화
3.1 하드카피 도면의 단점
BIM이 점차 보급되고 있지만 아직까지 BIM의 채택은 대형 건설현장 일부에만 국한되어 있다. 모바일화도 어렵다. BIM이 주류 설계 단계와 전체 공사 현장에 적용되기까지는 상당한 시간이 소요될 것으로 보인다. 그때까지는 2D도면의 활용이 불가피한다. 문제는 전형적인 핸드아웃 하드카피 형태의 설계도면은 건설 현장에서 정보 접근성과 공유를 제한한다는 것이다.
작업자는 도면 확인을 위해 이동해야 하고, 여러 사람이 동시에 열람하기 어려우며, 수정 및 업데이트 시 변경 사항 공유가 쉽지 않다. 또한, 훼손 및 분실 위험이 높고, 보관 공간 및 관리 비용이 발생하며, 버전 관리 및 추적이 어렵다. 최종 버전에 대한 공유가 제대로 되지 않으면 재작업이 발생할 수 있다. 공사 현장의 도서관리를 위한 "Digital by Design" 개념이 요구되는 이유다.
3.2 전자도면화 요구 기능
공사 현장에서 사용하는 모바일 전자도면은 효율적인 작업과 협업을 위해 다양한 기능을 갖춰야 한다. 핵심적인 기능들을 단락별로 나눠 설명하면 다음과 같다.
(1) 자동 분류 기능
도면 종류, 공종, 작성일, 프로젝트 단계 등 다양한 기준에 따라 도면을 자동으로 분류하고, 필요한 도면을 빠르게 찾을 수 있도록 지원해야 한다. 예를 들어, "철근 배근도", "전기 설비도", "A동 3층 평면도" 등의 키워드 검색 또는 필터링 기능을 통해 원하는 도면을 쉽게 찾을 수 있어야 한다.
(2) 마크업 기능
현장에서 도면에 직접 메모, 수정 사항, 지시 사항 등을 기록하고 공유할 수 있는 마크업 기능은 필수적이다.텍스트, 선, 도형, 기호 등 다양한 마크업 도구를 제공하고, 색상, 굵기 등을 자유롭게 설정할 수 있어야 한다. 마크업 내용은 다른 사용자와 공유하고, 수정 이력을 관리할 수 있어야 한다.
(3) 확대/축소 및 줌 아웃 기능
모바일 기기의 작은 화면에서도 도면을 선명하게 확인할 수 있도록 자유로운 확대/축소 및 줌 아웃 기능을 제공해야 한다. 특정 영역을 확대하여 세부 정보를 확인하거나, 전체 도면을 축소하여 전반적인 구조를 파악할 수 있도록 지원해야 한다. 터치 스크린 조작에 최적화된 직관적인 확대/축소 및 줌 아웃 기능을 제공해야 한다.
(4) 실시간 공유 기능
변경된 도면 정보를 실시간으로 모든 프로젝트 참여자에게 공유하여 정보 격차를 해소하고 협업 효율성을 높여야 한다. 클라우드 기반 플랫폼을 활용하여 도면 데이터를 중앙에서 관리하고, 모든 사용자가 최신 버전의 도면에 접근할 수 있도록 해야 한다. 도면 변경 사항 발생 시, 관련 작업자에게 알림을 전송하여 즉각적인 대응이 가능하도록 지원해야 한다.
(5) 추가 필요 기능
- 오프라인 모드: 인터넷 오프라인 환경에서도 도면 열람 가능 오프라인 모드 제공
- 3D 모델 뷰어: 2D 도면뿐만 아니라 3D 모델을 열람 조작 기능 제공.
- AR 기능: AR 기술 활용 현장 실제 객체에 도면을 겹쳐, 작업 효율성 향상
- 측정 도구: 도면에서 길이, 면적, 체적 등을 측정할 수 있는 도구 제공
- 음성 인식 및 검색: 음성 명령을 통해 도면 검색, 마크업 작성 수행 지원
- 현장 사진 및 비디오 연동: 현장 촬영 사진, 비디오를 도면과 연동, 검증 자료 활용
3.3 디지털 전자도면 기대효과
모바일 기반 PDF 도면은 건설 현장의 효율성과 생산성을 높이고, 안전하고 지속 가능한 건설 환경을 구축함으로써 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
① 작업 효율성 향상: 언제 어디서든 도면 확인, 필요 정보로 작업 시간 단축
② 협업 강화: 모든 관계자가 최신 도면 공유, 변경 사항 실시간 확인 의사소통 오류 최소화, 협업 효율성 향상
③ 도면 관리 효율 증대: 도면 보관 및 관리 비용 절감, 분실 및 훼손 위험 축소
④ 시공 품질 향상: 정확한 도면 기반으로 시공, 오류를 줄이고 품질 향상 극대화
⑤ 안전사고 예방: 현장에서 최신 도면 정보 즉시 확인하여 안전사고 위험 축소
⑥ 환경 보호: 줄어든 종이 사용량으로 탄소배출량 감소, 환경 보호 기여
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