자재 선적과 수신을 추적하는데 사용돼 효율성 강화
건설 업계는 최신식 마천루와 박물관, 교각, 제조 설비를 건축하느라 분주한 나날을 보내고 있으며 이 분야는 제조 및 항공 등 정보 기술이 생산성 향상에 기여해온 다른 업종과는 달리 첨단 기술 수용에 가장 뒤쳐진 업종으로 알려져 있다. 비용 초과지출, 안전 문제, 지연, 품질 문제 등은 건설 업계에게 지속적인 어려움을 주고 있으며 보스턴의 빅 딕(Big Dig) 건설의 경우 14억 달러의 초과 지출이 발생하고 있고 덴버의 국제 공항 건설은 30억 달러의 예산이 초과되었으며 16개월이나 지연되고 있다.
사무실 빌딩이나 공장, 교각, 공항 등 건설 프로젝트는 고도의 협력 체제가 요구되며 스케줄에 따라 가동되어야 하는 복잡한 운영 시스템으로 진행된다. 스케줄을 지키기 위해서는 적합한 자재와 툴, 장비, 인력이 적재적소에 배치되어야 한다. 하지만 자재가 언제나 주문한 대로 공급되는 것이 아니며 장비가 잘못 배치되거나 분실되는 경우도 있다. 건설 공기가 하루라도 지연되면 근로자의 급여나 임대 장비, 안전 유지 등 계약 업체에게 추가로 많은 비용이 투입될 수밖에 없어 예산이 초과된다. 또한 건물이나 터널, 공장 등을 예정된 시간에 가동할 수 없어 고객에게도 피해를 입히게 된다.
"공사 완료일 맞출 수만 있으면 비용 부담"
건설 업계에 속해있는 일부 기업들은 RFID가 자재의 선적과 수신을 추적하는데 사용되어 효율성을 강화해줄 수 있을 것으로 판단하고 있다. 텍사스와 런던 등 일부 건설 현장에서 도난이나 분실을 방지하기 위해 망치나 드라이버에서부터 착암기와 용접 장비 등에 이르는 건축 도구의 추적을 위해 RFID에 대한 테스트가 진행되고 있다. 크레인이나 불도저 등을 공급하는 중장비 업체들의 경우 임대 수익을 극대화하고 건설 현장에서 사용되지 않고 방치되는 것을 막기 위해 장비를 추적하고 사용을 모니터링하기 위해 RFID를 도입하고 있다. 또한 여러 회사들이 근로자들의 안전과 생산성을 위해 RFID를 시범적으로 도입하고 있다.
영국에서는 RFID의 테스트와 구축을 촉구하기 위해, 지난해 7월 RFID 센터와 건설 업계에서의 정보 기술의 사용을 추진하고 있는 건설 업계 컴퓨팅 협회(Construction Industry Computing Association)가 협력 관계를 체결했다. 이번 협력 체제를 통해 RFID와 무선 기술 등에 대해 기업들을 교육시키기 위한 세미나를 개최하고 있다.
미국의 경우, RFID 기술이 건설 현장의 생산성 향상과 안전 향상에 얼마나 기여할 수 있는지 알려주기 위한 시도를 수년 전부터 진행하고 있다. 2003년에는 건설 업계의 수익을 향상시켜주는 기술 도입을 가속화하기 위해 업계 리더로 구성된 그룹인 FIATECH (Fully Integrated and Automated Technology)의 주도아래 RFID 파일럿 프로젝트들이 진행된 바 있다. 미국 최대의 건설 업체들인 벡텔(Bechtel), 플루어(Fluor), KBR(핼리버튼; Halliburton), 자크리 건설(Zachry Construction Co.) 등이 파일럿 프로젝트 결과에 매우 높은 관심을 나타냈다.
FIATECH의 리차드 잭슨 이사는 "건설 업계에서 최첨단 RFID 기술을 도입한다면 근로자의 신원확인이나 자재 추적, 장비 확인 등이 훨씬 수월해질 수 있다. 도입 비용은 전혀 문제가 되지 않는다. 공사 완료일을 맞출 수만 있다면 훨씬 더 많은 비용을 절감할 수 있기 때문"이라고 말했다.
자재 추적 같은 관리 향상이 최대 장점
RFID의 대표적인 장점 중의 하나는 건설 현장의 관리를 향상시켜준다는 것이다. RFID 솔루션 제공 업체인 아이덴텍 솔루션즈(Identec Solutions)의 기술 총괄 부사장인 배리 앨런은 "10만평에 달하는 대규모 건설 프로젝트의 경우, 직원들이 어디에 있는지 파악하기란 쉽지 않다"면서, "건설 프로젝트가 중요한 단계에 도달하게 되면 더욱 세밀한 부분에 신경을 써야 하며 적절한 장비가 적합한 장소에 제때 공급되지 않는다면 프로젝트를 중단해 해당 장비가 도착할 때까지 기다리는 수밖에 없다. 이러한 지연으로 인해 발생되는 추가 비용은 엄청나다. 일부 프로젝트의 경우 단 하루만 지체해도 10만 달러가 낭비되는 것으로 보고되고 있다"고 말했다.
2004년에 플루어는 정유공장 건설과 관련, 공급망의 조립 파이프 추적을 자동화하기 위해 FIATECH 파일럿에 참여했다. 일반적으로, 각각의 파이프에는 제조에 사용된 페인트와 물질에 대한 스펙이 명시되어 있는, 프로젝트 이름이 적힌 금속성 태그의 ID가 부착된다. 파이프를 적재한 트럭이 건설 현장에 도착하게 되면 이 금속 태그가 담당자에게 전달되어 필요한 부품이 맞게 도착되었는지를 확인하는 과정을 거친다. 하지만 이러한 프로세스는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 실수도 발생하는 경우가 많았다.
RFID 파일럿 프로젝트에서는 각각의 파이프에 부품 정보가 포함된 액티브 RFID 태그가 부착되었다. 이 파이프들은 트레일러에 선적되어 건설 현장으로 들어올 때 출입문에 설치된 RFID 리더를 통해 판독된다. 파이프들에 부착된 수많은 태그들이 한번에 판독되며 전자 데이터베이스에 기록되었다. RFID는 부정확성을 줄여주었으며 인증에 걸리는 시간과 파이프 정보 기록과 문서화에 소요되는 시간을 대폭 줄여주었다.
이 파일럿 프로젝트에 RFID 기술을 제공했던 아이덴텍의 앨런은 "트럭이 300개의 파이프 라인을 수송한다고 생각해보라. 만일 하나라도 분실한다면 조립할 수가 없게 되어 큰 문제가 된다"면서, "파이프에 태그가 부착되고 건설 현장의 출입구 리더를 통해 판독된다면 모든 파이프가 정확하게 도착되었는지를 확인할 수가 있다"고 설명했다.
플루어의 관계자는 조립형 파이프 추적에 RFID를 아직 상용화하지는 않고 있지만 태그 가격이 낮아지고 소프트웨어 표준이 건설 공급망에 채택될 경우 조만간 도입할 계획이라고 밝혔다(파일럿 당시 태그 가격은 40~50달러 선이었다).
다른 장애 요인들도 극복해야 한다. 건설 업계의 자재는 상당수가 금속으로 이루어져 있어 RF 판독에 전파 간섭을 야기할 수 있다. 실험 결과 태그와 리더의 위치를 조정하고 판독 범위가 넓은 액티브 태그를 도입할 경우 이러한 문제를 해결할 수 있는 것으로 나타났다. 이보다 어려운 문제는 건설 현장의 자재에 부착된 태그가 취급 부주의나 거친 환경에 노출되어 손상을 받을 가능성이 높다는 점이다. 태그 제조 업체들은 건설 업계를 위한 태그를 설계할 때 이점을 고려해야 하는데 이점은 FIATECH의 권고 사항이기도 하다.
하지만 결국에는 RFID가 건설 프로젝트의 납기일을 완수하고 자재의 적시 공급을 가능하게 해줄 것으로 기대된다. 주요 건설 프로젝트의 경우 공사 기간이 2~3년 정도이기 때문에 스케줄을 맞춰 완료할 경우 절감 가능한 비용은 수백억 달러에 달한다.
도구와 장비의 보안 강화
건설 현장에 대한 훼손과 장비 도난을 방지하기 위해 구성된 비영리 조직인 건설산업범죄예방프로그램(CICPP)은 도구와 장비의 도난과 파손으로 인해 발생되는 손실이 퍼시픽 노스웨스트에서만 연간 2,600만 달러를 넘는 것으로 추산되고 있다. 전미주택건설업체들(National Association of Home Builders)은 주택 건설 업무 현장이 훼손되어 입는 피해가 새로운 주택 건축에 드는 평균 비용의 1~2%를 차지하고 있다고 밝혔다. 또한 미국에서의 건축 자재 도난은 연간 10억 달러를 상회하는 것으로 나타났다. 게다가, 현장 보호를 소홀히 해서 도로 포장 기계나 트랙터 등 중장비를 도난당하면서 미국 제조 업체들과 소유주, 보험 업체에게 입히는 피해는 연간 10억 달러에 이르는 것으로 보험사무국(Insurance Services Office)이 밝혔다.
이러한 손실은 미국에만 국한된 것이 아니다. 플로리다 대학의 지미 힌즈 교수는 2001년 일본에서 1,000대의 건설 기계가 도난당했으며 캐나다의 경우 건설 장비 도난으로 청구된 보험금액이 연간 4,600만 달러를 넘는 것으로 조사되었다고 밝혔다.
이러한 점 때문에, 훼손이나 도난을 방지하고 건설 현장에 장비를 배치하는 것을 지원하기 위해 RFID가 도입되고 있다. 예를 들면, 런던의 히드로 공항에서 80억 달러 규모의 터미널 5 프로젝트 건설 사이트를 추진하고 있는 국제적인 엔지니어링 회사인 AMEC는 고가의 장비 관리 및 추적을 위해 RFID를 사용하고 있다. 이 회사는 휴대용 리더로 장비에 부착된 태그를 판독하는 기술을 제공하고 있는 액세던트 테크놀로지스(Ascendant Technologies)가 개발한 Tooltagz RFID 시스템을 구축했다. 장비의 종류와 위치, 유지 보수 연혁에 관한 데이터가 보관된 중앙 데이터베이스로 정보가 수집되고 입력된다. RFID는 분실이나 도난을 방지해주며 프로젝트의 지연을 막기 위해 장비의 위치를 관리하고 있다.
지난 2005년, 자크리 건설은 출입구에 리더를 장착한 RFID 포털을 통해 태그를 부착한 장비의 추적 가능성을 알아보기 위해 FIATECH와 두 단계에 걸친 파일럿 프로젝트를 진행했다. 현재 이 회사는 바코드 기술로 장비를 추적하고 있는데, 건설 근로자가 카운터로 가서 장비의 위치를 물으면 해당 장비가 어디에 있는지를 알려주는 방식이다.
자크리 파일럿 프로젝트의 첫 단계는 이틀간 진행되었는데, 텍사스 샌 안토니오의 본사에서 통제된 환경하에서 이루어졌다. 45일간 진행된 두 번째 단계에서는 발전 단지 유지 보수 프로젝트에서의 RFID의 현장 적용이 시도되었다. 액티브 RFID 태그가 부착된 도구에는 띠톱과 용접 기기용 산소 측정기, 압축 렌치 등이 포함되었다. 이번 프로젝트를 총괄한 자크리의 토드 수턴 매니저는 "당시 알아보고자 했던 것은 건축 공구의 출납과 관련한 RFID와 바코드의 비교 분석이었다"고 말했다. 프로젝트 시행 결과, RFID 태그를 부착한 공구에 대한 평균 스캔 시간은 1.66초였지만 바코드의 경우 4.92초가 걸린 것으로 나타났다. 바코드의 판독률이 좀더 정확했지만 파일럿에 사용된 미들웨어에 문제가 있었기 때문인 것으로 조사되었다.
자크리는 RFID 기술 도입을 고려하고 있지만 건설 업계에서의 표준화가 완료될 때까지는 유보할 것이라고 수턴이 밝혔다. 이와 동시에, 로버트 보쉬 툴(Robert Bosch Tool Corp.)과 같은 업체는 고객들에게 RFID 태그를 부착한 공구를 제공하고 있다. 보쉬는 공구의 ID 확인에 사용되었던 바코드가 도난된 뒤에 제거되거나 작업 도중에 파손되는 경우가 많다고 지적했다.
건설 현장의 공구 추적 외에도, 일부 기업들은 보다 고가의 장비 추적에 RFID를 도입하고 나섰다. 아랍에미레이트(UAE)의 건설 업체인 Al Jaber는 2005년 10월부터 건설용 차량과 트레일러에 액티브 RFID 태그를 부착해왔다. Al Jaber와 협력하고 있는 접근 제어 및 보안 시스템 전문 업체인 암텔 시큐리티 시스템즈(Amtel Security Systems)의 타판 드자이(Tapan Desai)는 "Al Jaber가 현재까지 7,000여 장비에 태그를 부착했다"면서, "장비의 사용 현황을 추적하고 유휴 장비를 없앰으로써 RFID 도입비용 대비 수익이 훨씬 높은 것으로 나타났다"고 밝혔다.
근로자의 안전과 생산성 향상
건설업은 매우 위험한 직종에 해당된다. 미국의 국립 직업안전 및 건강 연구소(NIOSH)에 따르면, 1980년과 1995년 사이에 미국에서 최소 17,000명의 건설 인력들이 업무상 재해로 인해 사망한 것으로 나타났다. NIOSH는 다른 업종에 비해 특히 건설 업종에서 외상을 입는 비율이 높다는 보고서를 발표했다.
건설 환경이 위험한 곳일수록 근로자의 위치 파악은 매우 중요해진다. 주로 건설 업계를 위한 연구 개발을 진행하고 있는 스위스 회사인 VSH Hagerbach는 지난해 9월, 노르웨이 회사인 Wtek과 협력해 터널과 광산, 해안 등에서 굴착 업무를 수행하는 근로자들을 추적하기 위해 RFID를 도입키로 했다고 발표했다. Wtek의 RFID 시스템은 5km에 달하는 지하 터널을 위해 VSH Hagerbach의 네트워크에 설치될 예정이다. 태그와 리더로 구성된 Wtek의 RFID 시스템으로부터 생성된 데이터는 와처(Watcher)라 명명된 중앙 데이터베이스에 저장되며, 태그가 부착된 근로자의 위치에 대한 정보를 제공하며 각 근로자의 태그가 발송한 정보에 따라 근로자의 최종 위치를 매니저에게 보내준다.
이러한 안전 강화 외에도, RFID는 근로자의 현장 파견 인원을 정확하게 할당해주며 주어진 예산 범위 내에서 프로젝트가 완료되도록 지원할 수 있다. 직원들의 위치 추적 시스템을 제공하기 위해 건설 업체와 협력하고 있는 런던의 업체인 APS(Advanced Positioning Systems)의 콜럼 모이는 "건설 업계에서 시간 엄수는 매우 중요하며 시간이 바로 예산에 직결된다"고 밝혔다.
최근, 영국항공국(BAA)의 히드로 공항의 터미널 5 건설 프로젝트에서는 출근과 퇴근시 현장 근로자의 인원수가 맞는지를 파악하기 위해 이틀간에 걸친 파일럿이 진행되었다. 당시 프로젝트는 직원의 이름이나 어디에서 작업을 하고 있는지, 어떤 프로젝트를 수행했는지는 추적하지 않았다. 인원만 확인하는 수준에서 진행된 것으로, 효과가 입증될 경우 좀더 세밀한 분야로 확대가 가능할 것으로 예상된다.
라이프 사이클 데이터 수집
건축 자재와 건설 근로자들을 추적하는 것은 예산을 초과하거나 시일보다 지체되는 위험성을 줄여줄 수 있어 건설 업체들에게 매우 매력적인 장점이다. BT 오토-ID 서비스는 지난해 10월에 제조 업체에서 건설 현장에 이르기까지 자재를 추적함으로써 공급망의 효율성을 강화할 수 있도록 개발된 실시간 추적 솔루션인 BT Constructnet을 출범했다.
플루어의 기술 전략 부사장인 존 맥쿼리는 "건설 업계는 신기술 도입이 비교적 느린 편"이라면서, "향후에는 신기술에 관심이 높아질 것으로 보인다… 특히, 현장 관리와 자재 및 장비 추적을 향상시켜주는 기술 도입에 대한 열의가 높다. 장비의 수명 주기를 위한 유지 보수 정보를 추적하는 분야도 잠재력이 높다"고 말했다. 맥쿼리는 터빈 등 일부 부품의 경우 유지 보수 정보 판독에 사용될 수 있으며 교체 시기 파악이 가능한 액티브 태그와 센서가 부착될 가능성이 높은 분야라고 언급했다.
건설업계의 RFID 확산을 가로막는 요인
건설 프로젝트마다 각기 다른 소프트웨어 사용으로 호환성 없어
건설 업계에서의 RFID 확산을 저해하는 대표적인 요인은 업체 프로젝트마다 다양한 소프트웨어가 사용되고 있으며 이들은 전혀 호환되지 않아 자재와 장비 추적을 통해 수집된 정보 공유가 이루어지지 않는다는 점이다. 이 문제는 다른 업종에 비해 특히 건설 업종에 파급력이 큰데, 건설 프로젝트가 세분화되어 진행되기 때문이다. 프로젝트들은 설계와 엔지니어 회사로 나뉘어 할당되며 시공 업체와 하청 업체들에 의해 건설되고 그런 뒤에는 프로젝트 소유주에게 넘겨진다.
미국 정부는 2004년에 건설 업종에서의 IT 상호 운용성 문제로 인해 매년 158억 달러가 낭비되고 있다고 발표했다. 비영리 정부 기관인 국립표준기술연구원(NIST)이 발표한 당시 보고서는 건설 업계 고유의 분업화된 작업 프로세스와 서류에 의존하는 사업 관행 및 기술 도입 표준화의 부재를 그 원인으로 지목했다.
건설 업계의 수익을 향상시켜주는 기술 도입을 가속화하기 위해 업계 리더로 구성된 그룹인 FIATECH의 리차드 잭슨 이사는 "아직까지 미해결로 남아있는 유일한 문제는 소프트웨어 문제"라고 밝혔다. 그는 "리더기를 통해 판독하고 수집한 정보를 어디에서든지 다시 접속할 수 있게 해주는 소프트웨어가 없다"고 언급했다.
FIATECH은 건설 업계의 상호운용 표준을 개발하기 위한 프로젝트와 필드 테스트를 진행하고 있다. 이 프로세스에는 과거 30년 동안의 건설 업종 및 다른 업종의 상호운용성 표준 개발 과정을 검토하는 내용도 포함되어 있어 과거의 실패 사례 및 성공 사례를 통해 배울 점은 무엇인지를 알아내며 새로운 인터넷 기반의 기술을 결합시키고 표준 도입을 가속화하는 방법을 모색할 계획이다. 잭슨은 RFID가 다른 업종에 비해 상대적으로 기술 채택이 더딘 건설 업계의 효율성을 강화하는데 매우 중요한 역할을 담당할 것이라면서, 건설 업계에서의 RFID의 도입은 개발도상국들이 유선 전화를 위한 인프라를 구축하는 대신에 휴대폰 기술 도입을 장려하는 것과 유사하다고 설명했다.
잭슨은 "RFID의 파급 효과는 엄청날 것"이라면서, "현재 건설 업계의 높은 관심사중 하나는 정보에 대한 액세스를 효율화하는 것이다. 모든 건설 업계에서는 건설 시작부터 완료까지 시공업체와 하청업체, 설계 업체 등으로부터 생성된 정보를 수집하고 활용하는데 가장 큰 관심을 보이고 있다"고 전했다.
김진희 기자
rfidkim@itdaily.kr