大 韓 土 木 學 會 論 文 集 第29卷 第1D 號·2009年 1月 pp. 81~89
施 工 管 理
건설사업관리에서 형상관리에 관한 변경 프로세스 개선에 관한 연구
A Study of Development of Change Process for Configuration Management in Construction Project Management
고호은*·박형근**
Ko, Ho-Un·Park, Hyung-Keun
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Abstract
CM(Configuration Management) is a field of management that focuses on establishing and maintaining consistency of a product's performance and its functional and physical attributes with its requirements, design, and operational information throughout its life. Recently upcoming concept of CM, regardless of various definitions, consists of the organization and the process for value creation through project change management, value preservation by Risk, Project Management implemen- tation by Change management. The CM provide a basis for, and a record of, the project’s performance in meeting the scope, time, cost. Overseas international companies have already adopted the CM system and enjoyed the benefits arising from such systems. And the CM provides perspectives and insights applicable to all types of projects. This study presents the review on the current systems now in use at jobsites and known to be efficient, and the introduction and application of configuration sys- tems now at big issue. Hereby indicates the connective system consisted of work process, change control and knowledge refer- ring to the methods and actual cases as an effective promotion of CM.
Keywords :Configuration Management, Configuration, Change Management, Business Process
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요 지
형상관리는 생산품의 기능과 생애주기에 걸쳐 생산품의 요구사항, 설계 그리고 운전에 필요한 정보 등의 물리적인 특성 및 생산품의 성능을 일관성 있게 유지하며, 이를 확립하기 위한 관리의 한 부분이다. 최근 형상관리 개념이 조직의 구성과 프로젝트 변경관리를 통한 가치의 창출, 리스크에 의한 가치 보전, 변경관리의 사업관리 분야 적용 등 여러 가지로 형태로 정의되고 있음에도 불구하고, 점차 정립이 진행되어가고 있다. CM은 기본적으로 기록과 프로젝트 성능에 대하여 프로젝트의 범위와 시간, 비용을 만족하도록 제공하고 있다. 해외의 세계적인 기업들은 이미 형상관리 시스템을 도입하여 적용하고 있으 며, 그로 인한 효과를 보고 있다. 또한 형상관리는 모든 프로젝트에 대하여 전망과 통찰력을 제공한다. 본 연구는 현재 현 장에서 사용 중인 시스템을 검토하고 효율적으로 개선할 수 있도록 현재 이슈가 되고 있는 형상관리의 소개와 적용을 연구 하였다. 또한 작업절차에 대한 관련 시스템의 구성과 변경관리 및 형상관리의 방법을 보다 효율적인 프로세스 개선방안을 제시하였다. 마지막으로 이 과정에서 가상 프로젝트에 대한 시나리오를 작성하여 시뮬레이션을 통해 결과를 분석함으로서 본 연구의 실용가능성을 검토하였다.
핵심용어 : 형상관리, 형상, 변경관리, 업무프로세스
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1. 서 론
1.1 연구의 배경및목적
형상관리(Configuration Management)는 프로젝트를 수행 함에 있어 프로젝트의 최종목적을 위해 요구된 요건을 만족 시키기 위하여 프로젝트의 초기부터 완료까지 변경되는 모 든 것을 통제하고 관리하며, 이로 인한 영향과 조치를 포함 한 모든 행위를 사업관리의 새로운 체계로서 정리한 개념이
다. DOD(Department of Defense, 2001)에서는 프로젝트 생명주기(Life-cycle) 중에 최종 성과물이 설계와 운영정보에 따라 요구하는 기능과 성능 그리고 물질적인 특성의 일관성 을 확립하고 유지관리 될 수 있도록 관리하는 제반 절차를 의미한다고 설명하였다.
과거 건설사업관리 분야에서는 건설의 최종 성과물을 구조 물 중심으로 관리하는 단순 건설시공관리의 개념에서 시작 되었다고 한다면, 최근에는 초기 기획단계인 기획단계와 계
*정회원·국가핵융합연구소책임기술원 (E-mail : [email protected])
**정회원·교신저자·충북대학교 토목공학과 조교수 (E-mail: [email protected])
획단계를 재조명하려는 움직임과 더불어 Project Life
Cycle(프로젝트 생애주기)과 Product Life Cycle(생산품 생
애주기)로 관리 대상을 구분하면서 세분화하는 동향도 있다.
이는 공사발주 형태가 공사 중심에서 EC(Engineering Con- struction), EPC(Engineer ing Procurement Construction)로 변화되면서 관리를 수행해야할 분야의 범위가 크게 변화되 었으며, 이에 따라 공사초기에 발생하는 기획이나 설계, 구 매와 관련한 업무의 중요성이 강조되었고, 이러한 필요성에 의해 기존 사업관리 체계에서 프로젝트 초기단계에 필요한 업무와 더불어 프로젝트 성과물과의 연관성을 가지고, 리스 크를 최소화 하려는 프로세스를 개발하기 시작했다. 이에 따 라 최근 부각되고 있는 사업관리 분야가 형상관리이다.
본 연구에서는 형상관리와 관련하여 국내·외에 적용되고 있는 표준 규격과 적용사례를 조사하여 형상관리 프로세스 의 적합성을 검토하여, 현실적으로 적용시 수행상의 문제점 을 검토하고, 비효율적인 요소를 제거하며, 유관 프로세스와 의 관계를 재정립하여, 보다 효율적인 프로세스의 개선 방안 을 제시하고자 한다. 또한 이 과정에 가상 프로젝트 시나리 오를 작성하여 이에 따른 시뮬레이션을 통한 결과를 분석함 으로써 본 연구의 실용가능성을 제시하였다.
1.2 연구의방법 및범위
본 연구에서는 해외 사업관리 분야에서 적용되는 형상관리 의 역할과 기능 그리고 타 지식체계와의 연관성을 고찰하여, 형상관리 자체의 기능보다는 현장에서 이를 수행하기 위한 기본 체계구축과 이와 상호 연관되는 작업과의 관계를 재정 립하며, 개선방안을 도출하여 건설업계에서 보다 효율적으로 사용할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 형상관리와 관련 하여 프로세스를 개선할 경우, 그 영향을 미치는 유관 프로 세스는 비용관리, 공정관리, 품질관리, 안전관리, 리스크관리 등이 있으나, 본 연구에서는 형상관리 절차를 개선함으로써 얻어지는 효과를 공정관리 분야를 중심으로 일정상의 이득을 통해 개선됨을 검증하였다. 이를 입증하기 위하여 형상 프로 세스 흐름 중에 일정분석을 위한 가상 시나리오를 통해 수 행하였으며. 일정 분석을 위해 사용된 방법은 미지의 일정 을 추정하기 위해 많이 사용되는 PERT (Program Evaluation
& Review Techniques), 즉 프로그램 평가검토 기법의 일정 산정 수식을 이용하였다.
Te (가중평균치) =
α : 가장 낙관적인 기간(Optimistic) β : 가장 비관적인기간(Pessimistic)
m : 가장 달성할 수 있을 것 같은 기간(Most likely)
이 수식을 이용하여 시뮬레이션을 수행하기 위해 Prima- vera사의 Pert-Master라는 툴을 사용하였다.
2. 형상관리에대한 고찰
2.1 형상관리개요
형상관리는 ISO 9004-1의 5.2.6(ISO 9004 2000년 7.5.2)
에 형상관리, 구성관리, 형식관리, 설계변경관리 등으로 표현 되고 있으며, 품질관리분야에서는 통상 도면관리 혹은 기술 문서관리 측면에서 활용하고 있다. 1950년대 미 국방성에 의해 무기체계의 개선을 위하여 개발된 형상관리는 IEEE 610의 표준에 따르면 “변경 프로세스에 기술 및 관리 지시 와 감독분야에 적용하는 것을 원칙으로 형상 항목의 기능적 이고 물리적인 특성을 식별하여 문서화하고, 그러한 특성의 변화를 관리하며, 변경절차와 구현 상태를 기록 및 보고함으 로써, 명시된 요구사항에 적합한지를 검증하는 것이다.”라는 정의와 같이 개념설계부터 연구개발, 설계, 생산, 운영, 유지 보수에 이르기까지의 발생되는 모든 과정의 정보를 관리하 려는 목적으로 운영되었다. 형상관리에 대한 여러 가지 기준 들이 있으나 가장 중요한 프로세스는 변경관리라고 보고 있 다. 모든 국제표준에서는 여러 가지 형태로 표현하고, 기능 을 설명하고 있으나 최종적인 결론은 변경으로 인한 과정의 정립과 변경과정에 발생한 그 결과물의 관리, 또한 결과물에 대한 추적방법을 위한 체계를 수립하는데 연구가 그 집중되 고 있다.
그러나 건설 분야의 적용을 위해서는 대상물 자체에 대한 형상관리뿐 아니라 이와 연관된 영향을 분석할 수 있는 프 로세스가 개발1)되어야 한다. 현재 제시된 형상관리는 형상 자체의 유지를 위한 프로세스로 한정되어 개발되어, 프로세 스와 관련한 유관 작업에 대한 검증 등 많은 개선이 요구되 고 있다. 그림 1은 형상관리와 관련한 프로세스를 잘 보여 주고 있다. 설계 및 구매, 훈련, 운전 및 유지보수와 관련하 여 초기설계의 요구사항을 근거로 변경통제, 작업관리, 설계 요구 사항 등의 관리를 통해 계속적으로 유지 감시하고 있 음을 보여주고 있으며, 또한 모든 형상은 설계요건을 기준으 로 하고 있음을 보여주고 있다.
2.2 국내·외연구동향및고찰
형상관리는 수많은 기술관리 모델과 시스템설계, 종합연계 지원모델, 모델상호간의 연계지원과 ISO 9000, 사업관리방법 론, 생산품 생애주기 관리 방법 등에 광범위하게 적용되는 개념으로, 본 연구에서는 세 가지 형태의 형상관리를 검토하 α 4m β+ +
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1) CMII, 2007
그림 1. IAEA 원자력설계변경구조
고 국제표준에서 제시한 방법을 고찰하기로 한다.
2.2.1 전통적인 형상관리
전통적인 형상관리는 가장 기본적인 관리방법으로 1)형상 의 정의 2) 형상 변경통제(혹은 변경관리) 3)형상 현황보고 4)형상의 검증 및 감사의 4가지의 요소로 구분될 수 있다.
형상의 정의는 형상대상물의 특성에 따라 모든 부분을 정의 하는 프로세스를 의미하며, 형상대상물은 최종사용자가 원하 는 성과물이 되어 이러한 대상물의 변경에 대한 기본 체계 와 프로세스의 일반적인 변경절차를 수립하는 것을 의미한 다. 형상변경통제는 이러한 기본체계의 변경과 형상대상물의 특성 변경시 요구되는 승인절차를 관리하는 것을 의미하며, 형상 현황보고는 각 형상 대상물에 대한 기본 변경체계를 기록하거나 기록할 수 있는 체계를 의미한다. 형상 감사는 형상대상물에 대한 기능적인 면과 물리적인 면에 대하여 밝 혀내는 것을 의미하며, 성과물의 특성에 대한 기능과 역량에 대한 감사 및 상세 설계문서의 요구에 따라 충분히 반영되 어 생산되었는지를 감사하는 물리적인 감사를 포함한다. 그 러나 이러한 전통적인 방법은 미 국방성의 군수물자의 관리 를 목적으로 개발된 개념으로 여러 가지 복잡한 시스템의 기술적인 측면을 관리하기 위해 사용되어 목적물의 추적관 리 및 감독을 위한 방법의 요건으로 최종 결과물을 중심으 로 관리되도록 구성되었음을 알 수 있다. 이러한 형상관리방 법은 프로젝트 수행중 변경이 발생한 후 조치하는 방법의 하나로 최근 프로젝트에서 요구하는 형상관리를 통한 리스 크나 전망관리는 그 관리대상이 아니다. 또한 관리대상이 변 경자체인 관계로 관련된 유관 작업에 대한 관리방안이 제시 되지 않고 있어, 운영시 간섭으로 인한 문제가 계속 발생되 고 있다.
2.2.2 예방차원의 형상관리
우주선이나 잠수함, 복합 플랜트 등 여러 복잡한 프로젝트 에서는 또 다른 여러 가지 요소에 의해 구성되고 만들어지 고 있다. 프로젝트의 성공여부는 수많은 각 부품 하나하나의 성능과 적합한 조립 그리고 검사결과에 따라 좌우될 수 있 다. 이러한 이유로 모든 부품에 대한 예방차원에서 조립한 이후, 보수후, 기타 여러 제한적인 제약조건에 대한 처리기 록을 유지 관리하는 차원에서 관리하고 있다. 이러한 형상관 리 방법을 유지관리 차원의 형상관리 혹은 예방보전
(Preventive maintenance)라 한다. 원자력 발전소에서 수행되
는 용접봉의 추적관리 및 기타 기록관리가 이에 속한다고 볼 수 있다. 건설에 포함된 모든 구성물들의 상태와 품질 검수 등을 통해 기록되고 관리되며, 이에 따라 최종 성과물 의 형상을 유지하겠다는 개념으로 관리되고 있는 것이다. 그 러나 이러한 형상관리는 그 한계성에 의해 해당 분야별로는 관리 개선효과를 거둘 수 있으나, 프로젝트 전반에 대한 변 경 통제의 효과를 기대하기는 어렵다. 선진 유럽의 형상관리 는 단순한 설계변경정보 외에 변경시 발생되는 비용의 예산, 그리고 이에 따른 대략적인 수행일정을 기록하여 결정권자 에 보고되고 승인되어야 종료되는 것이다. 이 프로세스도 운 영상의 문제는 가지고 있다. 변경 승인후 진행하다 예상치 못한 리스크가 발생하거나, 작업간의 간섭이 발생하는 경우,
이 문제의 해결을 위해 다시 변경을 수행해야하는 문제를 여전히 가지고 있다.
2.2.3 예측 가능한 형상유지관리
많은 종류의 기기들은 현재 동작중인 상태의 정보를 제공 받기위한 전기적인 센서를 이용하고 있다. 이러한 자료는 여 러 컴퓨터에 의해 원격으로 제어되고 분석되어, 잠재적인 문 제를 예측하는 알고리즘에 의해 발생 가능한 미래의 사고나 실패의 원인을 예측하게 한다. 이러한 개념의 형상관리를
Michelle(2006)은 예측유지를 위한 형상관리(Predictive
Maintenance) 혹은 예지 보전이라고 표현한다. 최근 도입되
는 형상관리 개념은 이러한 예측 개념을 바탕으로 프로세스 를 개발하려 하고 있다. 이러한 개념은 제품생산을 중심으로 한 관리개념으로 부품이나 구성품의 성능이나 반응 결과에 따른 예측개념으로 제조업에서는 많이 알려진 프로세스이나, 건설 분야에서는 아직 이러한 개념의 프로세스는 개발되고 있지 않으며, 알려진 사례도 없다. 그러나 본 연구에서 주안 점을 두고 검토된 부분이 이 부분으로 생산품의 생애주기관 리 개념에서 도입된 개념을 건설 프로젝트의 생애주기관리 에도 적용할 수 있다는 가설아래 변경에 따른 형상의 변화 를 예측하고 이에 따른 리스크를 최소화 할 수 있는 방안을 검토하게 되었다.
2.3 국제표준에서의형상관리 2.3.1 ISO 9001
ISO 시리즈는 ISO(국제 표준화기구) 품질경영시스템에서 만든 국제규격을 말한다. 이 규격은 글로벌 비즈니스 환경 에서의 조직의 품질경영시스템 요구사항을 표준화하여 국제 적인 통상의 편리함을 도모하자는 데 그 목적이 있다.
ISO9001(2000)에서 표현하고 있는 형상관리의 구성 중 주된
내용은 문서통제와 문서관리 절차를 확립하기 위한 요구사 항을 중심으로 하고 있으며, 설계변경에 대한 내용의 절차와 관리 그리고 검증을 통한 최종 생산품이 최초 사용용도를 만족해야한다는 조항으로 정의하여 전통적인 형상관리 체계 를 따르고 있다. 그러나 이 표준에서 제시하고 있는 방법은 원칙적인 운영과 관리단계에서는 유용할 수 있으나, 예측 혹 은 리스크의 최소화를 목적으로 한 실질적인 형상관리를 위 한 구성에는 다소 부족해 보인다.
2.3.2 ISO 10007
ISO 10007의 정식명칭은 Quality Management-Guidance
for CM으로 품질경영 중 형상관리를 위해 작성된 지침이다.
ISO10007(2003)은 형상관리의 목적물에 대하여 “형상관리의
주 대상은 문서화되어야 하고 생산물의 현재 형상을 가시적 으로 제공하여야 하며, 물리적이고 기능적인 요구사항을 만 족하여야 한다. 그리고 프로젝트 생애주기 상에 있는 모든 작업자들이 정확하고 정밀한 정보를 사용할 수 있다.”라고 정의하여 변경에 대한 모든 정보가 문서화되어 모든 관련 작업자에게 공유가 되어야 한다는 의미를 제공한다. 이 문서 는 형상관리에서 수행해야하는 세부업무를 보다 자세하게 규 정하고 있다. 그러나 이 ISO10007의 형상관리 개념도 원칙 적으로 전통적인 형상관리 접근법에 따라 형상의 대상자체
에 대한 평가와 관리개념을 자세히 언급했을 뿐, 변경승인과 관련하여 수행되는 프로세스에 대해서는 언급하고 있지 않 아, 형상 변경으로 인한 문제를 예측하거나 전망하는 용도로 는 사용하기가 어려운 상태로 구성되어 있다.
2.3.3 CMII (Configuration Management II)
국제CM전문기관인 ICM(Institute of Configuration Ma-
nagement)의 CMII(2007)에서는 형상관리를 “재 고안된 형
상관리”라는 새로운 형태를 취하고 있다. 이 재 고안된 형상 관리 프로세스는 기존의 사업관리 체계에서 사업 분야의 관 리와 품질보증체계로 2분화되어 있는 것을 형상관리라고 하 는 별도의 분야를 제시하여, 3개의 분야로 관리하자는 개념 의 형상관리 방법을 주장하고 있다. 이 안은 과거 검증과 검사를 중심으로 한 품질보증 체계와는 별도로 사업 프로세 스 성격을 가진 독립적인 관리 분야의 개념을 정립하여 요 구사항 관리, 변경관리, 개정관리, 데이터 관리, 기록관리, 문 서관리, 도서관리 등의 개념을 세부적으로 절차 화하여 도입 하고 있다. 여기서 재 고안되었다는 뜻은 업무 프로세스를 최종적으로 정상적인 행위(Correct Action)를 하기 위한 방 안을 제시하고 개선했다는 뜻으로 정의하고 있다.
2.4 국제기구의형상관리운영현황사례
2.4.1 IAEA (국제 원자력 기구)
IAEA(International Atomic Energy Agency, 2003)의 형 상관리시스템은 원자력 플랜트 건설을 위해 운영해온 결과 로서 플랜트 기술 부분의 변경이 핵심 시스템의 변경으로 이어지며, 안전성의 문제, 그리고 운전상의 요구에 의해 계 속적인 변경으로 이어져, 발생가능한 사람의 실수 가능성과 여러 가지 요소를 관리하기 위해 집중적으로 관리가 되고 있다. IAEA의 사고보고시스템(IRS)에서는 평균 25%정도의 사고기록이 형상에러와 불일치에 의한 원인으로 발생하고 있 다고 발표하고 있으며, 현재 IAEA는 건설, 운전, 유지보수 및 물리적 시험 등의 요구사항과 모든 설계 자료가 형상프로 세스에 의해 정리되고 있다. 현재 IAEA에서 적용하고 있는 형상관리의 개념은 원자력 안전의 측면에서 접근하고 있다.
IAEA 원자력 형상관리 절차는 Configuration Management
in Nuclear Power Plants라는 문서에 잘 나타나고 있으며,
이 문서에서는 그림 2와 같이 물리적인 형상관리는 설계변
경에서 요구하는 시설 형상정보에 의해 승인되어야 한다고 명시하고 있으며, 최종 도면과 운전 절차에 포함된 이 시설 형상정보는 설계요건과 물리적인 형상 모두에 의해 이 영향 을 정확하게 반영되어야 한다고 주장한다. IAEA의 형상관리 가 타 표준과의 차이는 원자력 운전이라는 특성상 인적요건 과 안전요소를 최종 형상관리의 목적물로 하여 형상관리가 이루어지고 있다는 것이며, 세부적인 관리지침이 잘 명시되 어 있다는 부분이 되겠다.
2.4.2 ITER-O2) (ITER 국제기구)
ITER-O는 2006년도에 세계 선진 7개국이 공동 협력하여
2018년 국제핵융합실험로의 공동건설을 목표로 구성된 조직 으로, 이 프로젝트는 7개국(한국, 미국, EU, 일본, 러시아, 중국, 인도)이 전체 시설을 국제협정에 의해 할당된 분담비 용만큼 물품이나 기기를 제작하여 납품하는 형태로 운영되 고 있다.
ITER 국제기구는 각 국의 기기설계와 조달품을 검사 관리
감독하며, 종합건설을 위한 사업관리를 책임지고 있다. ITER 국제기구는 이 프로젝트를 성공적으로 운영하기 위하여
MQP(Management and Quality Programme)라고 하는 사
업관리와 품질체계를 결합한 새로운 관리개념의 사업관리 체 계를 도입하여 운영하고 있다.
형상관리는 MQP 체계의 상위 문서에 근거를 두고 있으 며, 형상관리의 목적은 모든 변화의 추적성을 확립하고 변경 에 대한 결정을 지원하며 프로젝트 생애주기에 있어 거의 모든 정보의 신뢰를 확보하겠다는 차원에서 정의하고 있다.
이러한 ITER기구의 형상관리는 기존의 형상관리체계를 개선 하여 변경승인을 위한 절차에서 유관 작업과의 영향을 검토 한 후 진행하는 프로세스를 개발하려 하였으나, 영향의 리스 크를 조정하고, 영향을 평가하는 부분에 있어, 각국의 이해 와 평가기준이 명확하지 못하여, 각 참여국들이 형상관리 계 획에 대하여 수정을 요구하고 있는 상태이다. 유관 작업과의 평가를 검토하고, 반영하려는 의지는 있었으나, 그 세부적인
그림 2. IAEA 원자력설계변경구조
그림 3. 표준화된형상관리프로세스
2) International Thermonuclear Experimental Reactor-Organization, ITER 국제기구
개선방안을 제시하지 못하였기 때문이다.
3. 형상관리 프로세스 개선
3.1 프로세스개선모델 수립
기존의 표준화된 프로세스의 가장 큰 문제점은 그림 3에 서 보는 바와 같이 설계변경 승인후 모든 리스크가 현장에 서 시행되는 가운데 발견된다는 것이다. 전통적 프로세스에 따르면 시행의 변경승인을 위해 우선적으로 대략적인 총괄 비용이나 총 소요일 정도를 보고하고 승인후, 시행단계에서 세부계획을 수립하도록 구성되어, 시행단계의 발생 리스크는 사업의 정상적인 수행에 직접적인 영향을 끼칠 수 있으며, 재 변경이나 추가비용, 일정지연 등의 문제가 빈번히 발생되 고 있다.
이에 따라 개선된 프로세스는 이 시행단계의 리스크를 최 소화하는데 중점을 두어 개선모델을 수립하였다. 개선된 프 로세스는 형상관리 자체에 대한 프로세스 보다는 건설여건 에 맞도록 설계변경으로 인한 시행과 이 과정에서 발생하는 리스크를 최소화하기 위하여, 설계변경 승인 전에 설계변경 이후에 나타날 문제를 사전에 검증을 위한 시뮬레이션을 통 하여 설계 변경으로 인한 후속 공정의 리스크를 최소화 하 고, 변경절차에 따른 승인이후, 시행단계에서의 소요되는 시 간과 노력, 그리고 이에 따른 영향을 최소화 할 수 있는 프 로세스로 개선하고자 하는 것이다.
그림 4의 개선된 프로세스에 따를 경우 기술 검토 시에 일정계획과 비용 및 후속영향에 대한 검증을 위해, 일부 리 소스의 증가와 추가 일정이 필요하게 된다. 그러나 이 프로 세스가 완료되면, 승인후 실행 부서에서 계획을 재수립하는 과정과 이에 따른 리스크 변수로 의해 발생될 수 있는 일정 상의 손실을 최소화 할 수 있으며, 이미 시뮬레이션을 통해, 현실적인 가능성을 검증하여 공기지연에 대한 부담을 최소 화할 수 있다. 또한 대부분의 리스크는 이미 변경 승인 전 에 해소가 되고, 변경 후에는 다른 연관 작업에 대한 별도 의 계획을 수립하지 않아도 시행이 가능하게 되는 장점이
있다. 설계 검토단계에서 시행에 대한 검토와 영향이 분석되 었기 때문이다.
3.2 운영시나리오작성
3.2.1 시나리오 구성
이 시나리오에서는 현장여건으로 설계변경이 일어나게 되 고, 이 변경에 대한 영향을 분석함에 있어, 변경통제 전체부 분에 대한 내용은 너무 광범위한 관계로 일반적인 공정관리 부분의 분석을 통해, 시뮬레이션 함으로써 일정에 대한 사업 신뢰도를 높이고 확인하는 형태로 구성하고자 한다.
비교할 표준 형상관리 프로세스의 작업은 사안별로 차이가 있겠으나 기존 ITER기구에서 사용하는 변경요청서를 기반으 로 작성된 내용과 DOE에서3) 나온 변경시 소요되는 표준일 정을 기준으로 하였다. 운영시나리오는 다음과 같다.
1)핵융합 진공용기 건물의 설계 변경을 가정하고 변경 신 청서를 작성
2)변경 승인시 제시된 자료를 근거로 공정표 작성후 시뮬 레이션을 시행
3)일정에 대한 시뮬레이션 결과를 검증 및 분석 4)승인된 변경을 근거로 시행까지의 소요일 산정
3.3.2 시나리오 환경
형상관리의 설계변경에 따른 일정에 관한 부분을 검증하기 위하여, 공정표는 세계적으로 가장 많이 사용하고 있는 공정 관리 툴인 P5(Primavera Project Planner Version 5)를 사 용하여 작성하였다. P5는 복합프로젝트나 대형프로젝트에서 주로 사용하는 Pert-CPM방식의 공정관리 툴로서 ITER 기 구가 현재 표준 공정 관리 툴로서 사용하고 있기에 동일한 환경에서 시험하고자 하였다. 또한 서론에서 언급한 바와 같 이 검증을 위한 일정산정은 PERT4)(프로그램 평가기법) 수식 을 사용하였으며, 시뮬레이션을 위한 툴은 Pert-Master라는 툴을 사용하였다. 이 시뮬레이션에서는 공정의 일정을 평균 일정을 기준으로 최단 시일 내 끝날 수 있는 일정(α)을 75%로 하고 가장 지연되어 작업이 될 경우의 일정(β)을 125%로 설정하였다. Pert-Master는 Pert산출 공식에 의해 시 뮬레이션을 실시하고 최적의 일정을 예상하고 분석해 주는 역할을 담당하고 있다. 시스템은 일반 업무용 PC수준인 펜 티엄4 1.83GHz에 1.00GB RAM을 사용한 노트북을 사용하 였으며, OS는 MS XP 환경이다.
3.3 시뮬레이션
3.3.1 변경요청서 작성
ITER기구에서 사용하고 있는 양식을 이용하여 시나리오에 해당하는 변경요구서를 작성하였다.
기본 내용은 설계변경과 관련한 개요와 관련 WBS5), 그리 고 추진현황과 배경 등이 기입될 수 있도록 작성하였다. 기 타 내용은 실제 설계 변경된 내용을 샘플로 사용하였다.
-진공용기의 최초 현장 도착 6개월 전에 건물이 완공됨 -소요 공기는 약 400일 정도가 소요(IO 산정)
그림 4. 개선된형상관리프로세스(안)
3) Department of Energy
4) Program Evaluation & Review Techniques 5) Work Breakdown structure
-준공에 영향여부 확인
3.4 영향검토 및분석
변경사항에 대한 기술적인 검토가 진행이 완료된 후 일정 분석을 위한 Schedule을 작성한다. 초기 산정된 공정표를
요약공정표로 작성하여 연관되는 Activity를 작성하고, P5를 이용하여 공정표를 개발하였다.
① P5 일정분석에 의한 요약일정 진공용기도착 : 2014.03 조립일정 : 2014.04~2018.07 진공용기연구실 : 2011.01~2012.08 준공일자 : 2018. 07
그림 5는 P5를 이용하여 시나리오를 공정표로 작성한 그 림이다.
② 검 증 : 분석된 공정표를 Pert-Master를 통해 리스크와 영향을 분석하였음.
일정 리스크 분석을 위해 일반 Pert 산정수식을 사용하였 으며, 일반 산정된 공기를 기준으로 Minimum Duration은 75%로 산정하고 Maximum Duration은 125%로 자동 산정 되도록 하였다.
Pert-Master를 이용하여 기본 공기를 조정하고 일정 리스
크 분석은 500회부터 10,000회까지의 시뮬레이션을 시행토 록 진행하였다.
그림 6는 Pert-Master를 이용한 일정계획 분석결과이다.
분석결과 초기 선정한 2012년 8월에 건설이 끝날 확률은
그림 5. P5를이용하여시나리오에따라작성한공정표
그림 6. Pert-Master를이용한일정계획분석결과 (계속)
약 50%에 불과하였으며, 완료할 수 있는 정확도를 80%로 하였을 때 2012년 10월말, 100%로 리스크를 최소화 할 경 우 2013년 2월까지 지연될 수 있다는 분석결과가 나왔다.
이 분석결과에 따르면 초기 요구조건인 진공용기의 조립을 위한 누설 검사 등이 건물의 준공지연으로 인하여 작업이 지연될 수 있으며, 이로 인한 프로젝트 전체의 준공에 영향 을 미칠 수 있음이 분석되었다. 시뮬레이션 결과 얻어진 일 정을 기준으로 할 때, 현재 산정된 일정으로는 정상적인 프 로젝트의 수행이 불가능하며, 이로 인한 추가 비용과 리스크 그리고 초기 산정된 일정에 약 2개월의 공기가 더 필요하다 는 결과를 얻었다.
P5 입력시간 약 3시간, Pert-Master를 이용한 시뮬레이션 에 소요되는 시간은 데이터 입력시간을 포함하여 약 3시간 정도, 분석 및 보고서 작성 시간 약 5시간이 소요되어 본 시뮬레이션에서는 개략 2일정도의 기간이 추가 소요되는 것 으로 집계하였다. 보다 정확한 시뮬레이션을 위해서는 공정
Activity를 보다 세분화하여야 하나, 이를 검토하는 시점이
설계변경을 위한 개념적 일정자료를 검토하는 시점이므로, 실험목적에 맞는 범위 내에서 최소화하는 형태로 시뮬레이 션을 하였다.
표 1은 Pert-Master를 이용한 분석결과를 취합한 자료이다.
표 1의 데이터는 관리자의 입장에서 프로젝트 일정을 달 성할 확률이 80%를 보장하기 위해서는 최소 공기가 645~
646일 정도 필요하다는 결론에 도달하고 있다. 또한 리스크 없이 안정적인 건설을 위해서는 742~747일 정도가 필요하다 는 것이다.
그림 7은 작업완료 예정일(준공일)을 기준으로 정리한 분 석그래프이다. 그림 7에서와 같이 프로젝트 신뢰도 80%인 그림 6. Pert-Master를이용한일정계획분석결과
표 1. 시물레이션결과집계표
회수 건설 일정 Duration(%)
20% 80% 100% 20 80 100
100 12-07-2012 25-10-2012 22-01-2013 540 645 734 200 16-07-2012 25-10-2012 31-01-2013 544 645 743 500 16-07-2012 26-10-2012 30-01-2013 544 646 742 700 16-07-2012 26-10-2012 30-01-2013 544 646 742 1000 16-07-2012 26-10-2012 30-01-2013 544 646 742 5000 16-07-2012 26-10-2012 04-02-2013 544 646 747 10000 16-07-2012 26-10-2012 04-07-2013 544 646 747
경우 약 500회의 시뮬레이션에서 2012년 10월 26일에 준공 되며, 100%의 신뢰도를 가진 경우는 1000회의 연산이후 2013년 1월 30일에 준공되는 안정화된 일정을 확인할 수 있었다.
그림 8은 소요일정(작업공기)을 기준으로 집계된 분석 그 래프로 프로젝트 신뢰도 80%는 646일, 그리고 100%의 신 뢰도를 확보하기 위해서는 약 740일의 공기가 필요하다는 결과에 도달하게 되었다. 이 결과 초기 공정표의 400일은 합리적으로 공사를 마칠 수 없는 상황이며, 최소 540일 이 상~740일까지의 기간에 건설이 가능하며, 초기계획에 대해서 는 최소 140여일이 더 필요함을 확인 할 수 있었다.
3.5 기존프로세스와개선 프로세스의비교
기존 프로세스와 개선 프로세스와의 비교를 위하여 시뮬레 이션을 실시한 결과 샘플 시나리오를 기존 방식의 프로세스 로 프로젝트에 적용하게 되면 그림 8의 결과와 같이 약 100일 이상의 지연이 있을 수 있으며, 이 리스크는 변경의 승인이후 혹은 현장 적용시 발견될 것이며, 이로 인한 리스 크가 발생할 수 있음을 알 수 있었다.
표 2는 전체프로세스에 대한 결과비교 표이다.
표 2는 프로젝트의 변경사안 및 리스크와 이에 대응하는 주변여건에 따라 결과가 달라지므로 일반적으로 적용되는 국 제표준을 기준으로 하였다. 이 비교표에 따르면 개선된 프로
세스로 진행할 경우 평균 1개월 정도와 리스크 개선에 효과 가 있음을 알 수 있다
4. 결 론
본 연구에서는 현재 국제적으로 적용되고 있는 형상관리의 종류와 현황, 그리고 이에 따른 프로세스의 개선을 통한 효 과에 대하여 연구하였다. 현재 국제적으로 적용되고 있는 형 상관리는 프로젝트의 성격에 따라 문서관리를 중심으로 개 발되기도 하고, 변경관리를 중심으로 관리되기도 하며, 품질 차원에서의 추적관리를 중심으로 연구가 진행되기도 했다.
본 연구에서는 프로젝트 수행시 형상관리에서 일반적으로 적 용하고 있는 방법인 변경내용을 중심으로 한 변경승인방식 의 진행프로세스에 대하여, 변경으로 인한 2차 영향을 검증 하는 사전검증방식으로 프로세스 개선안을 수립하고, 이에 따른 시나리오 작성과 시뮬레이션을 통해, 개선효과를 검증 하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
1.형상관리에서 국제표준의 형상관리 프로세스로 진행하는 경우보다 개선 프로세스에 따른 사전검증을 통하여 프로 세스를 진행하는 경우, 검증시간은 추가로 소요되나, 이후 프로젝트의 일정을 최소 1개월 이상의 기간이 단축 가능 하다는 것과 후속작업을 수행하는데 있어 기존의 프로세 스보다 리스크 발생에 대한 대응이 약 1개월 이상의 단축 효과가 있음을 확인 할 수 있었다.
2.개선 프로세스에 따라 검증후 변경 프로세스를 진행할 경 우, 이후 프로젝트 수행 중에 발생하는 재작업에 대한 리 스크를 최소화 하고, 프로젝트 가능여부에 신뢰도를 확인 후, 진행함으로써 실패시 발생될 수 있는 2차 리스크, 즉 타 작업과의 간섭발생으로 발생되는 유발 작업의 간섭 및 설계변경 혹은 지연, 일정조정 등에 대한 예방 효과도 있 음을 확인할 수 있었다.
형상관리는 국내 건설사업관리 분야에서는 생소한 개념으 로 실제 현장에 적용된 사례도 부족하며, 이와 관련한 자료 의 획득도 쉽지 않은 상태이다. 또한 국제 표준에 따라 국 그림 7. 시뮬레이션결과-작업완료예정일
그림 8. 시뮬레이션결과- 평균소요일
표 2. 기존프로세스와개선프로세스결과비교 영향항목 기존 프로세스 개선 프로세스 변경승인까지
소요되는 시간 20일 (D.O.E 기준) 좌동 사업계획 및
검증시간 1주~2주
변경 승인 후
세부계획 수립 2~4주
(D.O.E/ITER 기준) 약 1주
조정회의 약 1주 1~2일
(최소화, 사전검증) 수행후 리스크
발생시 조치 약 1주~∞ 0~2일 (최소화, 사전검증) 변경 재승인 요청 프로세스 재시행
(1개월) 최소
(최소1~2개월 단축) 리스크 영향 발생후 조치 사전예측 대응방안
수립가능 일정 소계(평균) 11주(약 2.5개월~∞) 6주
일정획득 효과 +5주~∞
내 도입된 개념도 각 기업의 여건과 필요에 따라 변형되고, 선택적으로 도입하여 사용하고 있는 상태이다. 특히 건설 산 업에서의 형상관리는 더욱 새로운 분야이며 개선이 필요한 상황 이다.
국제적인 대형 프로젝트를 수행하는 기구 및 국제표준 전 문기관에서 구축중인 표준화된 형상관리 절차를 현실적인 여 건을 고려하여 프로세스를 개선하고, 최근 많이 개발되고 있 는 리스크관련 전문 검증 소프트웨어를 활용하여 보완한다 면, 국내건설산업의 형상관리 분야에 보다 효과적으로 적용 될 수 있을 것이다.
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(접수일: 2008.11.18/심사일: 2008.12.7/심사완료일: 2008.12.16)
