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글쓴이	운영자	날짜	2015-10-05
E-mail	info@pes21.com	홈페이지	http://www.pes21.com
		조회수 : 10955
제 목 : 한국의 해외 플랜트 시공 기술
http://www.pes21.com --- 목 차--- 머리말 1. 목 적 2. 현재의 플랜트 시공 기술 진단 1) 현대 과학 기술과 건설 시공 융합 기술 2) 엔지니어링과 건설 시공 융합기술 3. 해외 플랜트 건설 경쟁력 제고 방안 1) 강점과 약점 관리 2) 기회와 위험 관리 4. 해외 플랜트 미래 시공 기술 5. 플랜트 건설 시공 관리 1) 안전 관리 2) 공사 관리 3) 품질 관리 4) 납기 관리 6. 플랜트 건설 계약 조건 진단 방안 1) 계약 조건 검토 2) COST IMPACT 처리시 유의 사항 7. 해외 건설 인력(FCN)의 효율적 관리 방안 1) 통합형 관리와 독립형 관리의 장단점 2) 생산성 효율 향상 방안 글을 마치면서 필자 소개 부록 1) 배관 플랜지면 부식원인과 대책 방안(국문/영문) 2) 배관 플랜지 가스켓 파손 원인 및 방지책(국문) 3) 배관 손상 응력해석 4) 밸브 파손 응력 해석 5) 방수 콘테이너 사이폰 누수 현상 6) 피이에스엔지니어링 웹사이트-메인페이지 7) 피이에스엔지니어링 웹 프로그램 목차 8) 기계분야 기술사 서브 노트 소개 머리말 얼마 전 인터넷 뉴스에서 우리나라 좀비기업이 급증하고 있다는 뉴스를 보았다. 좀비 기업이란 간단히 말하면 기업이 이윤 없이 빚으로 운영하는 기업을 말하는데 주식에 비하면 깡통 계좌나 마찬가지다. 특히, 우리나라 중소기업이 기업 이윤 없이 적자로 운영되고 있는 기업이 상당할거란 우려는 누구나 짐작이 가는 정도이니 향후 한국 경제에 미치는 파장이 엄청 날 것이란 생각도 든다. 사실 정부 투자 기업인 한국 수출입공사의 현재까지 누적 빚이 60조라고 하니 사상누각이 따로 없구나 하는 생각이 든다. 아무튼, 국내 사정도 이렇지만, 해외 건설 시장 경기 또한 셸가스 여파로 국제 유가 하락과 더불어 전 세계 경기 침체로 더 이상 나아갈 수 없는 실정이다. 특히, 지금까지 중동이나, 아프리카와 같은 열악한 환경에서 해외 플랜트 건설 공사를 수행해 왔던 국내 대형 건설사들도 원천 기술이 없는 한국기업의 해외 건설 사업이란 그렇게 미래 희망이 많지 않는 사업이라 생각된다. 어느 대형 건설사는 오죽했으면 해외 건설 사업을 접겠다는 뉴스가 흘려 나오겠는가, 기업이란 이윤이 남지 않고, 해외 건설 사업에 지불한 수업료에 대한 만큼 미래 희망이 보이지 않는다면 더 이상미래에 대한 기대가 많지 않다는 것이다. 본 글은 과거 필자가 파퓨아 뉴기니 건설 현장에서 보고 느낀 점을 하나씩 노트에 목차만 기록해 왔던 것을 하나씩 정리를 하면서, 향후 한국의 미래 해외 플랜트 건설 사업에 대하여 해외 건설 사업에 참여하는 엔지니어들에게 조금이나마 도움이 되었으면 하는 바람이다. 건설 현장은 하루가 매우 바쁘다. 남의 글을 차근차근 읽을 시간도 없을 정도이다. 그렇다고 문장 앞,뒤 모두 짜르고 알맹이만 쓸까하는 생각도 들지만 그래도 구색은 갖추어야 되지 않나 싶다. 1. 목 적 이 글을 쓰는 목적은 서두에서 운을 조금 띄웠지만 필자는 현재까지 대형 해외 건설 공사 수행은 많지 않으며, 특히 지난 20년 넘게 설계 및 제작 분야에서만 공사를 수행해 왔기 때문에 현재까지 줄곧 건설 현장에서만 근무한 사람들과는 조금 다른 시각에서 건설 현장을 보아 왔던 것이 사실이다. 따라서, 이러한 차이점을 나름대로 정리를 하여 그들에게 조금만 도움이 된다면 하는 뜻에서 글을 쓰게 되었다. 2. 현재의 플랜트 시공 기술 진단 일반적으로, 플랜트 시공 기술은 검증된 기술이 아니면 건설 현장 적용이 불가하다. 다시 말하면, 새로운 시공 기술이라면 이는 연구소에서 수행해야하는 것이지 일반 건설회사에서 수행할 기술이 아니라는 뜻이다. 즉, 화공 플랜트 건설 시공이라는 것은 수 년 동안 경험한 지식과 경험을 바탕으로만 가능 하다는 것이다. 문제는 이러한 시공 기술이 갖는 가장 큰 맹점은 기술 정체성에 있으며, 획기적인 시공 기술 개발에는 구조적으로 제한을 받는 다는 것이 주목된다. 하지만, 현대 과학 기술은 날로 급변하고 있는 것이 사실이며, 우리가 쉽게 볼 수 있는 것이 자동차 기술이다. 그렇다고 자동차가 굴려가는 원리가 바뀌는 것은 결코 아니다. 다만, 좀 더 인간에게 편하게 효율적으로 굴려가도록 하는 기술은 끊임없이 발전하고 있는 것이다. 그렇다면, 플랜트 건설 시공 기술 또한 기본적인 기술은 크게 변하지 않겠지만, 생산성을 향상 시킬 수 있는 기술 개발은 한 없이 열려 있을 것이라고 기대할 수 있지 않겠는가. 1) 현대 과학 기술과 건설 시공 융합 기술 건설 시공 기술은 엔지니어링의 주체와 건설 시공의 주체가 같을 수도 있지만, 대부분이 그 주체가 다르다는 것이 특징이다. 특히, 한국은 아직까지 선진 기술 보유국의 특허망을 벗어나지 못해서 원천 기술 도입이 구조적으로 극히 제한되어 있는 것이 사실이다. 그렇다고 건설 시공 기술 개발에 제한을 받는 것도 아니다. 이유는 건설 시공 기술을 지배하는 요인은 인력관리, 장비관리가 주된 관리 기술이기 때문이다. 필자가 제목을 융합 기술이라고 하였지만, 여기에는 인력과 장비의 융합, 장비와 공학기술의 융합을 지칭한다고 보면 된다. 그렇다고 대단한 현대 과학 기술을 요구하는 분야도 아니다. 쉽게 생각하면 지금까지 사용하는 집을 더 살기 편하게 리모델링한다고 생각을 해 보자 즉, 현재의 보유 장비를 현재 상용화 되어 있는 기술을 접목시키는 것이다. 가령, 장비에 GPS를 부착시키고, 사용 장비의 현재 소요 시간 및 향후 예상 소요 시간 등을 관리하며, 장비의 활동 상황을 자동 기록 장치를 부착시켜서 운영 실태를 파악 할 수 있도록 하고 이러한 정보를 웹으로 실시간으로 정보를 주고받는 기술이면 융합 기술이라 할 수 있다. 필자가 과거 신기술 개발에 참여하였던 차압식 풍력 발전기 운영 시스템을 다시 예를 들어보자. 차압식 풍력 발전기는 수 십층의 수직축 타워를 구성하며, 각각의 층에 설치된 터빈의 운영 상황을 웹으로 전송받아 웹 상에서 모든 운전을 자동으로 제어 하도록 되어 있다. 바로 이것을 유비커터스라고 할 수 있을 것이다. 필자가 한 때 크레인 와이어 파손 예측 방법을 전류 저항 측정법으로 가능할 것이라 믿어 연구를 한 적이 있다. 즉, 와이어에 전류를 흘려 파손된 와이어와 그렇지 않은 와이어와의 저항 값이 각각 다르게 나타난다는 원리를 이용한 것이다. 이러한 기술은 이미 자동차 분야에서 널리 사용되고 있는 기술이지 결코 신기술은 아니다. 하지만, 타 분야의 기술을 내 집 리모델링하는데 응용하면 이것 또한 융합 기술이라 할 수 있을 것이다. 대부분의 건설장비의 감가상각 기간을 5년으로 본다면, 현재 보유 장비에 대하여 리모델링에 대해서 이제는 생각 해 볼 때가 됐다고 필자는 생각한다. 2) 엔지니어링과 건설 시공 융합 기술 한국 건설 업체들 중에는 엔지니어링 회사가 해외건설 시공을 하는 경우가 많다. 언듯 보기엔 엔지니어링 기술을 보유하지 않은 업체보다 시공을 잘 할 것 같지만 실제 현장에서는 별로 인정을 못 받고 있는 것 같다. 그 이유를 자세히 살펴보면 재미있는 것을 하나 발견 할 수 있다. 바로 원천 기술을 보유하지 못한 채 실제 엔지니어링 기술을 해외 전문 업체에 의존하여 이에 투입되는 엔지니어 또한 전문 지식이 부족하여 이래저래 끌려 다니다 설계 납기를 넘기게 되고 결국, 시공 분야에서는 공정 납기가 부족하여 끝까지 허우적거리다 엄청난 손실만 보게 되는 경우를 본 적이 흔히 있다. 융합 기술이라는 것은 내 몸집에 맞지 않으면 안하는 것 보다 못하는 결과를 초래하는 것이 융합 기술의 속성이다. 이를 용접으로 표현하면 모재 상호간 융해점에서 완전히 녹아서 새로운 접합 물질을 구성하는 것이라면 설명이 될련지 모르겠다. 이렇지 않고 중간 매개체를 사용하여 접합된 상태와는 완전히 다르다는 것을 말한다. 필자가 엔지니어링의 중요성을 언급하다가 잠시 주제가 빗나갔다. 여기서 말하는 엔지니어링은 플랜트 원천기술을 말하는 것이 아니라, 바로 공학적인 응용 기술을 건설 시공 분야에 응용해 보자는 것을 강조하기 위해서 언급한 것이다. 앞에서 플랜트 시공은 과거 시공 경험을 바탕으로 한다고 하였는데 엔지니어링이 왜 필요 하느냐고 반문 할 수도 있겠지만 사실은 현장 시공에서는 그렇지 않음을 몇 가지 지적하고자 한다. 건설 시공만 수행한 업체의 가장 큰 취약점을 하나 들라고 한다면 계약 단계에서 공급 조건부터 하나 지적하고자 한다. 공급 계약 부분은 나중에 별도로 설명을 할 기회가 있겠지만 엔지니어링을 안 하면 인적 자원이 취약하게 되는 것을 하나 꼽을 수가 있다. 즉, 상위 메니저맨트 층이 약하게 되고, 결국 우수한 인적 자원을 보유 하는데 한계가 있다. 예를 하나 더 들어보고 넘어가자 필자가 잘 아는 프랑스 담수 엔지니어링 회사인 S사는 구매자가 될려면 설계와 품질 분야에서 각각 5년 이상의 경력을 보유해야만 구매 담당자가 된다고 한다. 이는 제품의 원가를 모르면 구매가 어렵다는 것을 말하는데, 제품의 원가는 기본설계에서 시작되고 여기서 제조원가가 산출된다. 재료비와 제작비 또는 시공비에 대한 원가 개념은 바로 엔지니어링에서 출발 한다는 것이다. 이렇지 않으면 천원짜리 제품을 이천원짜리 라고 하고 나중에 천원을 할인 해 주면 마냥 고맙다고만 할 수 밖에 없다. 아니면, 타 업체와 비교하여 최저가를 선정하게 되는데 그 업체가 나중에 부도라도 나게 되면 구매자는 고스란히 그 대가를 다시 현장에서 지불하게 된다. 우리는 이를 수업료라고 하기도 하는데 해외 건설 시공 현장에서 흔히 일어나는 문제이다. 엔지니어링을 인적 자원 구성과 비교하여 예를 하나 더 든다면 이렇다는 것이다. 참고로, 엔지니어링에 해당되는 전문 용어를 간단히 정리해 보면 다음과 같다. - 기본설계 : 원천기술사(라이센서)가 제공하는 공정설계 패키지. Flow diagram, P&ID, 기기 사양서를 포함하는 핵심 공정 설계분야를 말함. - FEED(Front & End Engineering & Design) 설계 : 기본설계의 End와 상세설계의 Front를 이어주는 설계라고 하여 연결 설계라고도 한다. 즉, 계통 설계 분야의P&ID 및 사양의 표기법 등을 통일시켜서 건설 시공사가 공급 범위를 이해 할 수 - 상세설계 : 제작 또는 건설 시공을 수행 할 수 있도록 상세한 자재, 제작/시공 품질 요구 사항을 상세하게 기재한 설계 분야를 말함. - EPCC와 EPC의 차이점 : EPCC의 마지막 C는 커미셔닝(시운전과 성능검사)이다. EPCC는 계약자가 커미셔닝까지 해서 최종 보장을 해 주는 것으로, 종종 "Turn key"라고 부르기도 한다. 따라서, 엄밀한 의미에서 EPC를 턴키라고 할 수 없다. - EPCIC: 여기서 I는 Installation의 약자. 해양 플랜트 예를 들면, 바다 위 및 바다속에 까지 장치를 설치해야 하므로 상당한 기술력을 필요로 한다. 3. 해외 플랜트 건설 경쟁력 제고 방안 필자가 글 서두에서 경쟁력 제고 방안이라고 하였지만, 이는 결코 쉽게 되는 것이 아니라고 본다. 마치 필하모니단의 합주곡 같이 지위자와 연주자가 혼연 일체가 되어 야만 좋은 하모니를 들을 수가 있듯이 특별한 기술적 우위에 있는 요소가 있다면 그걸 하나 믿을 수가 있겠지만 건설 시공분야는 사정이 조금 다르다. 이는 현장 운영에 대한 축적된 기술과 경험, 정보공유기술, 인력관리, 장비관리 등을 들 수가 있을 것이다. 플랜트 건설 경쟁력 제고에 대한 결과는 많은 수주와 높은 영업 이익으로 대변 할 수 있다. 즉, 시공사에 대한 최종 평가는 발주처에서 결정하게 된다. 이는 과거 실적과 시공 능력에 대한 평가를 말한다. 그러면, 자신에 대하여 무엇이 강점이고 무엇이 약점인가를 먼저 제대로 알아야 할 필요가 있다. 그렇지 않으면 발주처와 싸워서 이길 수가 없으며, 경쟁 상대자와도 힘에 버거운 싸움이 될 것이기 때문이다. 1) 강점과 약점 관리 앞에서 잠시 국내 엔지니어링사의 해외시공에 관하여 언급한 적이 있지만, 반드시 엔지니어링사가 시공을 잘 한다는 보장은 없다. 상대적으로 엔지니어링사는 시공에 대한 경험과 기술이 취약 할 수밖에 없다. 주문주가 원하는 것을 제때 제대로 지원이 안 된다는 것이다. 쉽게 말해 장기를 두면 훈수는 잘하는데 실전에는 약하다는 것이다. 이는 엔지니어링 기술이 시공까지 모든 걸 해결을 못해준다는 것과 같다. 엔지니어링사 입장에서는 착각 할 수 있는 강점 아닌 약점이 되는 셈이다. 필자가 개발한 차압식 풍력 발전기 예를 또 들어 봐야겠다. 수 년 전에 차압식 풍력 발전기에 대한 원리를 규명할 때 처음에는 개발에 참여한 모대학 교수 모두가 대기상의 바람이 유체역학에서 말하는 연속의 법칙이 성립된다고 주장하였고, 그 당시 필자는 안된다고 주장하였다. 즉, 일반 사람들은 빌딩간의 바람이 연속의 법칙으로 풍속이 더 거세게 된다고 믿고 있지만, 유체역학적으로는 이는 착각이라는 것이다. 빌딩간에 들어가는 바람은 면적이 좁아질수록 바람의 속도는 떨어지게 되고 결국 정체하더라는 것을 입증하였다. 바로 이것이 차압식 풍력 발전기의 원리이다. 필자가 이러한 예를 드는 이유는 정확한 과학기술적인 원리와 시공 현장에서 실제 발생되는 것과는 때로는 반대 현상이 많이 발생하기 때문이다. 한 해 국내에서 개발되는 아이디어 제품이 약 5천 건이 넘는다고 한다. 하지만, 국내 중소기업에서 발명되는 대부분의 제품이 공학적인 지식이 부족한 이유에서 착각한 나머지 실증 단계에서 실패를 보는 경우가 많다는 것이다. 서두에서 플랜트 경쟁력 제고 방안을 얘기 하다가 주제가 많이 벗어났다. 필자가 주장하는 것은 강점과 약점을 정확히 모르면 착각하게 된다는 것을 강조하고 싶어 주제 넘는 말을 하게 되었다. 강점과 약점을 제대로 평가할려면 경쟁력 우위에 있는 요소를 하나씩 들어 정확한 과학기술적인 규명이 필요하다는 점을 다시 강조하고 싶어서 이다. 실제 해외 건설 현장에서 경쟁력 우위에 있다는 국내 건설사가 실전에서 좋은 성적을 못 내는 이유가 바로 이러한 강점과 약점을 제대로 구분을 못하기 때문이고, 마치 착각한 상태에서 해외건설 시장에 뛰어드는 경우가 있어 필자가 지적한 것이다. 어느 기업이고 이러한 평가에 대한 결정은 최고 경영자의 몫이다. 하지만, 정확한 의사 결정을 할 수 있도록 정보를 제공하는 쪽은 실무자이다. 실무자가 가장 정확한 정보를 가지고 있기 때문이다. 그러면 강점과 약점을 정확히 진단 할 수 있는 방안은 무엇인가에 대하여 생각해 보자. 바로 정보 처리 기술을 꼽을 수가 있다. 1990년 초까지는 최고 경영자의 의사 결정을 지원하는 시스템을 MIS라고 불렸다. 즉, 중앙정보처리 시스템을 말한다. 이제는 2000년 도를 넘어서면서 인터넷을 기반으로 하는 각종 자료를 공유하는 업무처리 시스템이 나타났다. 전자 결재 시스템이 대표적이다. 필자가 개발한 pes21.com 웹프로그램도 이 때 시작하여 약 10년 만에 완료하였다. 젊은 30대 후반과 40대 초반을 인터넷 프로그램 개발에 올 인한 셈이다. 하지만, 후회는 안한다. 지난 세월에 뭔가를 남겼다는 자부심이 있기 때문이다. 글이 또 주제를 벗어나서 이제는 안 되겠다. 플랜트 건설 경쟁력 제고를 간단히 정리하면 정보처리 기반 기술이다. 강점을 한 곳에 담을 수 있는 능력과 모두가 이용 할 수 있는 기술을 요구하는 것이다. 약점에 너무 인색할 필요는 없다. 하지만, 약점이 무엇인가는 정확히 진단할 필요는 있다는 것이다. 강점과 약점에 대한 진단은 하루 아침에 되지도 않을 뿐더러 하루 아침에 이루어지는 것도 더욱 아니다. 기업을 움직이는 요소 중, 인력 자원을 제외 할 수 없다. 결국 사람이 기업을 움직인다는 것이다. 필자가 건설 시공 현장에서 느끼는 것 중 하나가 교육에 대한 기회가 너무 적다는 것이다. 필자는 대학을 졸업하고 국내 중공업회사에 입사하여 화공장치 설계 분야 중 기본 설계인 열정산 설계를 시작한 엔지니어로 출발 하였다. 신입 사원부터 선배들로부터 여러 가지를 보고 듣고 배우게 된다. 하지만, 건설시공 회사는 하루 종일 현장에서 인력관리 장비 관리에 취중하다 보면 이러한 교육에 대한 기회가 상대적으로 적을 수밖에 없을 것이다. 이런 점은 국내 건설사의 약점 중의 약점이다. 경쟁력 제고 방안을 다른 곳에서 찾을려고 할 필요가 없다. 가장 가까운 곳에서 먼저 찾는 것이 순서상으로도 맞을 것이다. 보유 인력에 대한 강점과 약점은 교육을 통해서 강점을 살리고 약점을 보완하는 방법을 말하고 싶은 것이다. 이러한 약점을 보완하는 방법 중 하나를 권고한다면, 분야별 기술사를 초빙하여 정기적인 교육 시스템을 갖추면 이것이 약점을 강점으로 전환 할 수 있는 방법이라 할 것이다. 다른 하나 예를 더 들어보자. 물건을 운송하는데 운송하는 방법은 여러 가지가 있을 것이고 제품의 특성과 납기 및 운송비를 고려하여 결정할 것이다. 만일, 내가 운송 장비를 보유하고 있다면 운송비 계산이 용이하고 운송에 대한 소요 시간 산출에 정확한 계산이 가능할 것이다. 하지만 장비를 자체 보유하고 있지 않으면 운송비를 비롯한 운송에 소요되는 시간을 장비 보유 업체에 의존할 수밖에 없고 신뢰성도 확보가 안 될 것이다. 여기서 우선 장비를 보유하고 있는 경우는 보유하고 있지 않은 경쟁 업체와는 가격과 납기에 경쟁력 우위에 있다고 보는 것이다. 이것은 강점 중에서 가장 큰 강점인 것이다. 국내 건설사중 타 경쟁회사들과의 건설 시장 경쟁에서 건설 시공 장비를 보유하고 있다는 것은 대단한 경쟁력 우위에 있다고 보는 것이다. 2) 기회와 위험 관리 필자는 기회와 위험 관리는 최고 경영자의 결정 권한 중의 하나라고 본다. 그 이유는 해외 건설 시장에서 가장 최신 정보를 접할 수가 있고 정확한 정보를 받을 수가 있기 때문이다. 어느 국내 건설사는 인도네시아 화력발전 수주를 하기 위해서 3년 전부터 현장에 파견한다고 한다. 이러한 정보는 해당 국가의 중장기 전력 수급 계획에서 나온다. 그곳에서 유명 골프장에서 하루 종일 골프만 하면서 유명 인사들이 오면 함께 사교를 하면서 현지 정치 경제 사정을 실시간으로 모니터링하여 최고 경영자에게 정보를 전달하게 된다. 해당자의 수행 업무가 부렵다는 생각이 먼저 들지만 이것이 결코 쉬운 것이 아니다. 바로 기술과 외국어 능력을 겸비해야만 해당 정보를 정확히 받을 수가 있다는 것이다. 엔지니어링을 갖추지 못한 기업에서는 이것이 약점이 되기도 한다. 건설 시공 기업에서는 외국어 능력은 되는데 기술이 부족한 경우가 많기 때문에 필자가 한 번 더 지적하는 것이다. 해외 건설 시장은 계약금액이 크기 때문에 자치 악성 공사를 수주를 하게 되면 기업의 자금 유동성에 큰 영향을 미치게 된다. 필자는 오만에서 MILL PLANT를 턴키 방식으로 국제 입찰에서 수주하여 설계에서 시공 업무를 약 3년 기간에 걸쳐 수행한 경험이 있는데, 그 곳에서 건설시공을 수행하는 국내 업체들의 사정을 들어 보면 그 당시까지 중동에 진출하여 영업이익을 낸 국내 건설 업체가 없었다는 것을 그 곳 대사로부터 직접 들은 적이 있다. 중동 시장은 국내건설사에게는 큰 기회가 될 수도 있지만 그 만큼 위험도 많다는 것이다. 중동 국가는 대부분이 70대 초에 영국으로부터 독립한 국가로서 지식층 대부분이 현재까지도 영국에서 유학하는 실정이다. 따라서, 이들의 사고 방식은 완전한 영국식이어서 계약서 문구 하나 하나에 합리주위와 실용주위가 들어 있다. 자치 한국기업들이 알아서 해 준다고 걱정 말라는 식으로 계약 했다가는 결코 성공적인 공사를 수행 할 수가 없다는 것이다. 4. 해외 플랜트 미래 시공 기술 필자가 이 제목을 좀 잘 못 갖다 붙인 것 같다. 플랜트 미래 시공 기술은 하드웨어적인 것과 쇼프트웨어 적인 것으로 나눠야 되는데 어떻게 나눠야 될 지 우선 난감하다. 필자는 기계분야 기술사라서 일반인들은 건설기계를 잘 아는 사람이라고 오해 하겠지만 사실은 그렇지도 않다. 기계공통 분야에서 90% 정도이고, 나머지 10% 정도가 해당 종목이라서 필자는 해당 종목 부분은 자신이 없어 그냥 넘겼다. 하지만, 나중에 2차 시험에서 이것 때문에 좀 힘들었던 경험을 했다. 필자가 갑자기 기술사 시험 얘기를 하는 이유는 가끔 플랜트 미래 시공 기술에 대한 시험문제가 출제되기 때문에 이 분야에 지금까지 생각을 많이 해 보았다는 것을 얘기 하다 보니 그렇게 된 것이다. 해외 플랜트 미래 시공 기술은 한 마디로 한다면 지금까지는 노동집약 산업으로 보아 왔다면, 미래는 기술 집약 산업으로 보는 것이 맞을 것이라 생각된다. 그 이유 중 주된 요인이 기후이다. 건설 산업은 기후에 많은 영향을 받을 수밖에 없는 산업이다. 바로 옥외 현장에서 건설을 하기 위해서는 현장 기후 여건에 따라 생산성이 결정되기 때문에 미래 건설 기술은 이러한 조건에 부합되는 새로운 기술로 갈 것이라는 예측이다. 서두에서 하드웨어적인 것과 쇼프트웨어를 나눠려고 하니 고민이 된다는 것은 이걸 두고 했던 것이다. 즉, 혹한 기후 조건에서 인력을 가능한 줄이고, 장비에 의존하는 기술 개발로 갈 것이라는 것이다. 이것은 건설회사의 몫이 아니라 건설 장비를 설계 제작하는 기업의 몫이다. 하지만, 건설 시공사 측에서도 준비가 필요하다. 현재 사용하고 있는 장비가 메카토로닉스로 가게되면 결국 인력 대신 로봇이, 현장에서 제어가 아니라 콘트롤 룸에서 시공이 된다는 것이다. 또한, 시공 공법 또한 현재의 단위 시공법에서 모듈 공법으로 갈 것이 분명 해진다. 모듈 공업은 국내 조선사에서 FPSO(해양시추선) 시공에 많이 사용되고 있는 공법이다. 미래를 예측하는 목적은 사전에 준비를 해야 되기 때문이다. 모든 것이 그렇듯이 하루 아침에 변하지도 않을 뿐더러 하루 아침에 되지도 않기 때문이다. 필자가 언듯 보기에도 모듈 공법과 병행해서 개발해야 되는 것이 있다면 바로 운송장비 개발이다. 설계 제조회사와 공동으로 개발할 수도 있겠지만, 최소한 제조회사의 장비 개발에 따라는 가야 되지 않는가 하는 것이고, 여기에 적합한 공법 개발을사전에 준비를 해야 되기에 제목을 하나 붙여 놓고 언급한 것이다. 5. 플랜트 건설 시공 관리 필자는 플랜트 건설 시공에 관한 이론적인 지식은 PM 교육에서 얻은 것이 전부다. 2000년 영문(버젼 3)판을 오만에서 공사를 수행 할 당시 몇 번 읽어보고 나름대로 응용도 해보았다. 공사 관리에 대한 이론적으로 많은 연구를 했다는 느낌을 받았다. 하지만, 실제 건설 현장에서는 그 현장의 사정과 시공사의 여건에 따라 이론적으로 접근하는 데는 많은 제약이 따른다. 그 중 하나가 한국인들의 가장 큰 약점이라고 할 수 있는 합리주의가 선진국에 비해서 상대적으로 많이 떨어지기 때문이다. 하나의 재미있는 예를 들어 보자, 개미 이론이라는 것이 있다. 이탈리아의 사회학자 파레토가 개미를 연구 하던 중 전체 개체 중 20%만 먹이를 물고 움직이는 것을 보고 제안한 이론이다. 학교 교실에서 수업을 듣는 학생 중 20%만 선생님 강의를 이해를 하더라는 것이다. 산업 현장에서도 마찬가지로 전체 중 20%만 일을 하더라는 것인데, 문제는 일을 하지 않는 나머지 80% 개체를 제거한 이후에도 마찬가지로 전체 개체 중 20%만 일을 하더라는 이론이다. 좀 다른 예가 되겠지만, 중동 국가의 이슬람의 종교가 20%의 시아파와 나머지 80%의 수니파로 구성되어 시리아와 같은 국가는 20%로 구성하는 시아파가 집권하는데 반해 UAE 같은 국가는 80%의 수니파가 집권을 하고 있다. 이것이 오늘날의 중동국가의 정치적 대립과 사회 갈등을 낳고 있는 이유이다. 이러한 이유는 제4대 할리파 알리의 사후에 이렇게 만들어진 것이다. 또한, 기하학적으로 원과 원을 내접으로 하는 사각형의 면적 또한 20:80 수준이고, 지구 대기권을 구성하는 공기 또한 20%(산소와) 80%(질소)로 구성되어 있는 것을 보면 우주의 창조주가 뭔가 숨겨놓은 비밀이 있는 것 같기도 하다. 필자가 건설 시공 관리 방안을 찾다가 또 주제를 잠시 깜박했다. 건설 시공 관리에 주요 관리 항목을 들라고 한다면, 흔히 안전관리, 공사관리, 품질관리, 납기관리 이상 4가지 항목을 주요 관리 항목으로 꼽을 수가 있다. 그럼 이제부터 필자가 제안하는 각 항목 별 관리 기법에 관하여 한 번 살펴보기로 하자. 1) 안전 관리 안전 관리의 목적은 사고를 미연에 방지하기 위하여 사고 발생 이전에 적절한 안전 대책을 수립하는 것을 말하는 것이라 생각된다. 또한, 현재 건설 시공 현장에 적용하는 대부분의 안전 시스템 구성 요소는 선진국가의 발주처로부터 과거의 풍부한 경험과 이론을 바탕으로 검증된 안전 관리 기술을 사용하고 있음에는 의심의 여지가 없다고 본다. 다만, 필자가 한 가지 지적하고자 한다면, 이러한 안전관리 기술에 공학적인 이론이 조금 부족하다고 본다. 즉, 사고 발생에 대한 메카니즘을 작업자로 하여금 충분히 이해할 수 있는 교육이 필요하다고 본다. 가끔 필자도 현장에서 안전교육을 짧을 시간 동안 하는 경우가 있는데, 지금까지 해 왔던 안전 교육과는 내용 자체가 달라서 삼국인 작업자들이 적응을 못하는 경우를 본 적이 있다. 즉, 사고의 종류는 제한되지만, 해당 종류 별 사고가 발생되는 형태는 인간의 능력으로 완전히 예측하기는 어렵다는 것이다. 쉬운 예를 들어보자, 고소 작업장에서 작업자가 떨어지는 사고는 사고의 종류이고, 왜 떨어졌는가에 대해서는 사고의 형태라고 봐야 된다. 만일, 안전 교육을 고소에서 떨어지지 않도록 조심하라고만 한다면 작업자는 매일 듣는 식상한 소리밖에 안 될 것이다. 안전 관리자로서는 교육에 대한 그 책무를 다했다고 하겠지만, 사고는 발생하였고, 그 사고에 대한 발생 형태에 대해서는 전혀 예측이 불가하였다고 한다면 안전 교육에 뭔가 부족한 점이 있다는 것이다. 바로, 사고 형태에 관한 발생 메카니즘 교육이 부족했던 것이다 고 볼 수 있다. 이렇게 사고의 형태를 미리 예측하고, 사전 준비 훈련을 하는 것을 우리는 위험예지훈련(Danger Prediction Training)이라고 하고 있으며, 건설 시공 현장에서 많이 채용하는 안전 관리 교육이다. 2) 공사 관리 안전 관리 다음으로 중요한 관리 항목으로 공사 관리이다. 공사 관리에 따라 플랜트 수주에 따른 영업 이익을 적자로 갈 수도, 흑자로 갈 수도 있다. 일반적으로 공사 관리는 현장 지원부서 정도로만 볼 수도 있는데 공사 관리는 고도의 기술과 공사 관리에 대한 전문 지식을 요구하는, 마치 전투에서 작전 지휘관에 해당 되는 부서이다. 작전에 따라 병사가 전몰 할 수도 있고, 전승 할 수도 있다는 것인데 이런 걸 두고 전장에서 가장 무서운 것이 적이 아니고, 바로 무능한 지휘관이라는 것이다. 대충 공급계약서 한 번 읽어보고 공사 계획서에 따라 작업자들에게 물이나 공급하는 정도라면 아주 쉬운 일이겠지만, 사실은 그렇지 않다. 공사 관리는 그 현장의 장비, 인원을 직접 지휘하는 부서로서 안전, 품질과 납기에 대한 실무적인 책임 부서이다. 작업에 대한 정확한 지시와 효율적인 시공을 하기 위해서는 조직적인 관리 시스템을 요구하고, 여기에 따르는 현장 작업자와 중간 관리자간의 상호 의사 교환이 원활해야 된다. 필자가 건설 시공을 하면서 한 가지 아쉬운 점이 있다면, 작업 방법에 대한 Method 검토 과정이 없다는 것이다. 발주처에 제출하는 Method Statement에는 작업 방법만 기술되어 있지 “어떻게” 라는 부분은 없다 이는 시공사의 몫이고, 작업 관리자(Supervisor)의 역할로만 생각한다는 것을 지적하고 싶다. 오늘날의 대부분의 현장 Supervisor는 삼국인을 채용하고 있으며, 삼국인에게 작업 효율성까지 미루는 것은 이건 아니다 싶다. 마치 알아서 잘해 달라는 식이다. 이것은 순수 한국식이다. 문제는 하나 더 있다. 삼국인 대신에 한국인을 채용하는 경우도 많이 있다. 즉, 한국인 작업반장을 말하는데 삼국인과의 의사소통에도 문제가 있지만, 작업에 대한 “어떻게” 라는 부분은 전무한 실정이라고 한다면 필자가 제대로 본 것일까. 필자가 과거 중동 공사를 하면서 인도인 Supervisor를 현장 바닥에 앉혀 놓고 작업에 대한 “어떻게”라는 것을 땅바닥에 용접봉으로 그림을 그려가면서 설명했던 것이 생각난다. 이 부분에 대한 것은 앞으로 건설 시공 현장에서 풀어야 할 과제로 남겨 놓고 다음 항목으로 가야겠다. 3) 품질 관리 품질 관리에 대한 부분은 과거 필자가 공장 제작 관리시 품질 관리 업무를 직접 수행한 경험을 비추어서 하나를 지적하고자 한다. 일반적으로, 품질 관리를 비 생산직무로 분류한다. 즉, 생산직무 시계는 납기와 동일한 방향이라고 한다면, 품질관리 직무는 납기와 반대 방향으로 시계가 간다는 것이다. 현장 작업 시간에 대기하는 작업자는 전부 검사 시간인 것이다. 작업자 입장에서는 합법적으로 쉴 수 있는 절호의 기회가 온 것이고, 품질 관리는 생산 직무하고는 별도의 활동이라고 본다면, 분명히 시계는 거꾸로 간다고 볼 수도 있다. 여기서 바로 풀어야 할 과제가 주어진다. 품질검사 시간과 작업대기 시간을 줄여야 한다는 것이다. 가장 쉬운 방법 중 하나는 검사시간에 필요한 작업 인원 수 만큼 작업자 수를 줄이는 방법도 하나 있겠지만 이는 필자가 그냥 논리적으로 해 본 것이고, 가장 합리적인 방법은 품질 검사 시간과 시공 시간과의 틈을 현장에서 직접 해결하는 방법일 것이라고 본다. 하지만, 이러한 현장 관리 체계를 갖추는 것은 쉽지는 않을 것이지만 풀어야 할 과제다. 공장에서는 자주 검사제도라는 것이 있다. 생산자가 직접 검사를 수행한다. 그러면 이런 공백이 자동적으로 없어지게 된다. 그렇다고, 건설 시공 현장에서는 도입도 안 되고, 검사 내용도 다르기 때문에 해당이 안 된다. 4) 납기 관리 납기 관리는 현장 시공팀에서 수행하는 것이 아니고, 일반적으로 계약 관리를 수행하는 팀에서 수행 한다. 즉, 납기관리는 공사 관리와는 다르게, 공사 관리부서에서는 납기를 관리 할 권한도 그런 능력도 없다. 납기 관리를 계약 관리부서에서 하는 이유는 이러하다. 어떤 공사든 납기 준수와 영업 이익을 내게 되면, 그 공사는 성공한 공사가 되는 것이고, 납기 준수도 실패하고 영업 이익 또한 적자 공사가 됐다고 한다면, 그 공사는 실패한 공사가 되는 것이다. 그 중 어느 하나라도 성공 했다고 한다면 50점 정도는 줄 수도 있다. 필자는 납기와 계약 관리에도 고도의 전문적인 지식이 필요하다고 본다. 이것은 발주처와의 계약 단계부터 싸우게 되는 무기가 되는 것이다. 아무리 우수한 공격형 헬기라고 하지만 장착된 무기와 실탄이 충분하지 못하면 적과 싸워서 이길 수가 없다는 것이다. 6. 플랜트 건설 계약 조건 진단 방안 플랜트 계약 조건은 지금까지 유사 선행 실적 기준으로 계약이 되기 때문에 이로 인한 위험 요소는 많지 않을 것으로 판단된다. 하지만, 계약 담당 부서와 실행 부서간의 피드백 기능을 갖추어 차후 유사 공사에 적용할 수 있는 시스템을 마련하는 것은 꼭 필요할 것으로 판단된다. 다음은 일반적으로 플랜트 건설 시공에 적용하는 계약 형태를 기술하면 다음과 같다. 1) 계약 조건 검토 가) 확정금액계약 또는 총액계약(fixed-price or lump-sum contract) FP계약은 계약시에 확정금액이 정해져 있는 계약형태로서, 잘 정의된 제품에 대한 계약에 적합하며, 따라서 어느 정도까지 제품이 잘 정의되지 않았을 경우, 구매자와 공급자 모두 위험요소를 안고 있다. 확정-금액 계약은 또한 일정목표와 같은, 선택된 프로젝트 목적의 만족 또는 초과에 대한 인센티브를 포함할 수 있다. 나) 실적급 정산계약 방식(cost-reimbursable contracts) CR계약은 판매자에게 실제 투입된 비용에 판매자 이익을 나타내는 금액을 더한 비용을 지불하는 계약 형태이다. 비용은 보통 직접비(direct cost)와 간접비(indirect cost)로 분류되는데 직접비는 프로젝트의 독점적인 이익만을 위해 쓰인 비용이고( 프로젝트 직접 종사자의 급여 등), 간접비는 Overhead Cost라 불리기도 하는데, 사업 수행에 관련된 비용으로써 프로젝트 수행조직에 의해 프로젝트에 할당된 비용이다(임원과 같은 간접종사자의 급여 등). 간접비는 통상적으로 직접비에 대한 비율로 계산된다. 실적급 정산계약 방식은 종종 일정 목표 또는 총 원가와 같은 선택된 프로젝트 목표를 만족 또는 초과에 대한 인센티브를 포함한다. 다) CPPC(Cost Plus Percentage of Cost) : 발주자가 발생한 원가와 원가의 적정이익율을 보장 라) CPFF(Cost Plus Fixed Fee) : 발주자가 발생한 원가와 확정된 요금을 부담 마) CPIF(Cost Plus Incentive Fee) : 발생한 원가와 목표달성에 대한 인센티브 제공 바) 시간 및 재료(Time & Material) 계약 /단가계약 T&M계약은 작업의 단위수량에 대하여 고정급을 지급하나, 공사비 총액은 공사 완료시에 확정되는 계약형태이다. T&M 계약은 FP계약 및 CR계약 모두의 측면을 포함한 계약적 합의의 하이브리드 형태로서, 계약 시 총액이 정하여지지 않은 점에서는 CR과 유사하나, 단가가 정하여져 있다는 점에서는 FP와 유사하다. 2) COST IMPACT 처리 시 유의 사항 SI (Site Instruction)은 해당 작업 내용과 방법이 정확히 기술되어야 하고, 여기에 해당되는 Daily Report는 해당 SI에 대한 작업임을 나타내는 명확한 Statement 가 주어져야 한다. 간혹, 발주처에서 발행되는 SI가 Daily Report와 일치하지 않은 경우가 있는데 이는 나중에 발주처와 비용 정산 시 문제가 되는 경우가 허다하다. 7. 해외 건설 인력(FCN)의 효율적 관리 방안 현재 국내 대부분의 건설회사에서 채용하고 있는 삼국인 인력에 대하여 보다 과학기술적인 관리 방안 마련이 시급하다고 판단된다. 아직까지 전문 기관에서 삼국인을 활용한 전문 연구 보고서가 나와 있는지는 모르겠지만, 연구 보고서와 현장 사정에는 차이가 있을 것 같해서 필자가 미리 짚어 보면 다음과 같다. 1) 통합형 관리와 독립형 관리의 장단점 필자가 조금 어려운 표현을 한 것 같은데 통합형 관리라는 것은 작업자(Labor)와 중간 관리자(Foreman), 상위 관리자(Supervisor)들이 모두 동일한 삼국인으로 구성한 것을 이렇게 표현한 것이다. 이런 관리 형태에서는 작업 지시가 정확하고 관리가 용이한데 반하여 작업 효율은 상대적으로 떨어진다고 볼 수 있다. 어떻게 보면 동일한 삼국인 Supervisor이기 때문에 작업 효율 보다는 작업자의 작업 내용에 더 우선 관리가 될 수 있기 때문이다. 반면에, 독립형 관리형이라는 것은Supervisor 가 한국인 또는 작업자와 다른 삼국인 Supervisor인 경우는 작업 효율은 조금 나아진다고 볼 수 있다. 문제는 작업자와 Supervisor자 간의 마찰이 있을 수가 있고, 결과적으로 오히려 작업 효율이 더 떨어 질 수 있다는 것이다. 실제 현장 시공에서 필리피노 작업자에 나이지리아 Supervisor를 채용해 보니 이러한 현상이 나타나는 것을 경험 하였다. 결국, 나이지리아 Supervisor가 퇴출되고 말았다. 2) 생산성 효율 향상 방안 이제 삼국인 작업자 관리에 과학기술적인 기법을 적용할 때가 온 것 같다. 이는 필자가 보기에는 현재의 삼국인 작업자 관리에는 아무런 기법이라는 것이 전무하기 때문에 서두에 좀 강하게 표현하게 되었다. 삼국인은 최소의 노동으로 최대한의 작업 시간을 가져가는 것이 목적이고, 발주처는 최대한의 인력으로 단 하루 만에 작업을 마치자는 것이고, 계약자는 최소의 인원으로 납기를 지키는 것이 각자의 관리 전략이다. 여기서 이제 진단이 나왔으니 처방은 진단에 따르기만 하면 된다. 계약자는 작업자와 발주처가 원하지 않은 방법을 채택하면 될 것이다. 즉, 작업자에게는 적정한 노동 시간 만큼의 보상을, 발주처에게는 계약자의 비용과 납기를 고려하면 될 것이다. 문제는 이것이 어렵다는 것이다. 그 대안은 이런 것을 제안하고 싶다. 각각의 작업 그룹 별로 일일 작업량과 시간을 정량적으로 관리할 수 있는 방안을 강구해 보기로 하자. 즉, 현장에 별도의 작업 관리 및 상황실용 콘테이너를 준비해서 일일 작업 내용과 진도 현황을 기록 관리할 수 있도록 하고, 여기에 기록을 관리하는 책임자는 Supervisor가 직접 하도록 한다면 될 것이다. 문제는 하나 더 있다 기록을 어떤 방법으로 하는가에 대해서는 숙제로 남긴다. 글을 마치면서 필자가 처음에는 제목에 맞는 글을 계획을 세워 제대로 써 볼려고 하였으나 하루만에 마치려고 한다. 오히려 생각 남김에 몇 자 남기는 것이 좋을 것 같해서 이다. 내일은 또 다른 내일이 기다리기 때문이다. 글을 마무리 하면서 조금 다른 말을 몇 자 적어면서 마치도록 할 생각이다. 아직까지 우리나라는 가스터빈 설계 및 제작 기술은 부족한 실정이지만, 미국에서 제작한 가스터빈을 보관하는 콘테이너 설계 수준은 형편없어 보였다. 가스터빈 보관 콘테이너는 항상 숨을 쉬도록 설계되어야 하는데 숨을 쉰다는 것은 상부와 하부의 카바가 사람의 심장이 뛰는 것과 같이 다이아프램 운동을 한다고 보면 된다. 따라서, 옥외 상태에서 강한 해 빛에 노출 시킨 이후, 비에 맞으면 순간적으로 내부 압력이 진공이 되는 경우가 발생되는데 이런 이유로 인하여 상하부 체결간의 플랜지 설계부분에는 사이폰 현상으로 외부 물이 들어오지 못하도록 해야 되며, 구조적으로는 진공에 대한 구조설계와 다이아프램 운동으로 인한 용접부 피로 응력 해석도 동시에 검토가 되어야 한다. 필자가 화공 장치기기 설계에 사용되는 피이에스엔지니어링 웹프로그램으로 구조 부분을 검토해 보니 구조 설계를 만족을 못하는 결과가 나왔다. 흔히, 완전 진공압이 대기압과 같다고 전제 할 때 진공에 요구되는 구조 강도는 내압 기준으로 5bar에 해당되는 구조 강도를 요구한다. 그 이유는 사람의 팔 힘을 비유하자면 동일한 팔이지만 안으로 굽힐 때와 밖으로 펼 때의 주어지는 힘의 강도가 다르기 때문이다. 정확히 표현 한다면 내압 기준으로는 설계된 볼록의 형상이 외부 압력에는 전혀 제 기능을 못하는 것이라고 보면 된다. 즉, 현재 설계된 상부 두께는 약 10mm 정도를 요구하나 실제는 그 절반 정도로 설계된 것이며 용접부 품질 또한 일반 가설물 용접 정도로 보였다. 필자가 부록에는 방수 콘테이너 사이폰 누수 형상이라고 영문으로 보고서를 작성했지만, 구조 부분은 일부려 삭제한 상태이다. 만일, 이러한 구조적인 결함 문제를 발주처가 사전에 알고 이에 대한 조치를 미리 요구 했다고 한다면, 이 문제는 심각해 질 수도 있기 때문이다. 필자가 글을 마무리 하면서 조금 어려운 글을 추가 한 이유는 한국의 해외 플랜트 건설 시공 현장에는 아직까지 엔지니어링이 약하다는 것을 다시 한 번 지적하고자 싶어 몇 자 적어 보았다. 결국, 건설 플랜트 시공에도 엔지니어링이 필요하고 자재 보관에도 공학적인 지식이 필요하다는 것을 적실히 느끼면서 글을 마무리하고자 한다. 피이에스 운영자 프로필(건설기계기술사/산업기계설비기술사) 주요 경력 1991년 ~ 1998년 : 탈기기 및 급수가열기 설계 1999년 ~ 2002년 : MARINE 보일러 및 ECONOMIZER 설계 2003년 ~ 2004년 : HRSG 및 산업용 보일러 설계 2004년 ~ 2006년 : 중저속내연엔진/발전 계통설계 1991년 ~ 2007년 : 압력용기 및 열교환기 구조설계 2007년 ~ 2010년 : 건설/기계시공 2010년 ~ 현재 : 차압식 풍력발전기 개발 피이에스프로그램 및 개발 안내(www.pes21.com) 2001년 : 피이에스21 홈페이지 오픈 2002년 : 탈기기 설계자동화 프로그램 개발 2002년 : PLATE NESTING 및 압력용기 전개도 프로그램 개발 2003년 : MARINE BOILER 설계자동화 프로그램 개발 2003년 : 화공열교환기 구조설계 및 강도계산 웹프로그램 개발 2004년 : 급수가열기 기본설계 프로그램 개발 2005년 : 압력용기/열교환기 제관제작 및 견적 자동화 프로그램 개발 2007년 : 무동력 가압 양수 발전기(발명특허 출원 번호 :10-2009-0100012) 2012년 : 하이브리드-자연순환식 수차 발전기(발명특허 출원 번호 :10-2012-0143279) 2014년 : 차압식 수직축 적층 풍력발전기(발명특허 출원 중) 부록 1) 배관 플랜지면 부식원인과 대책 방안(국문/영문) 2) 배관 플랜지 가스켓 파손 원인 및 방지책(국문) 3) 배관 손상 응력해석 4) 밸브 파손 응력 해석 5) 방수 콘테이너 사이폰 누수 현상 6) 피이에스엔지니어링 웹사이트-메인페이지 7) 피이에스엔지니어링 웹 프로그램 목차 8) 기계분야 기술사 서브 노트(총20권) “끝”

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26		한국의 해외 플랜트 시공 기술...	운영자	2015-10-05	10955