1.1 연구 배경 및 목적

국내 건설리스크 관리는 건설기술진흥법 시행령 제59조에 건설사업관리 업무내용으로 규정하고 있다. 그러나 위험요소 관리라는 애매한 용어로 표현되고 있어서 안전관리와 혼돈 가능성도 배제하지 않고 있는 실정이다. 실제로 건설사업관리 계획서를 조사해 보면 위험요소 관리의 내용이 안전사고 방지와 다를 바 없다.

국내 건설리스크 관리 수준을 평가한 연구를 보면 리스크 관리에 대한 만족도는 10점 만점의 5.6점으로 중간 정도에 그쳤으며, 희망하는 리스크 관리 정도는 평균 7.9점으로 상당히 높은 수준을 원하는 것으로 나타났다^{(Karunarathne and Kim, 2021)}.

이런 상황을 정리해 보면 국내 건설리스크 관리는 제대로 이루어지지 않고 있으며 법적 기준도 충족하지 못하는 것으로 판단된다. 또한, 건설리스크 관리와 관련한 연구는 대부분 재정적리스크나 법적리스크 등과 같은 거시적인 관점에서의 리스크를 다루고 있으며 프로젝트 시공단계에서의 공정리스크를 다룬 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 공정리스크에 대한 연구가 필요한 상황이며 공정리스크 중 흙막이공정의 리스크는 최근의 안전사고 저감을 통한 사망만인율을 줄이려는 정부의 노력과 맞물려 시기적으로 적절한 연구 주제이다.

국토부는 지난 2020년 굴착공사와 옹벽공사 시 안전사고 예방을 위한 상주 감리 의무화 등을 개정하면서 깊이 10 m 이상의 굴착공사와 높이 5 m이상 옹벽 설치공사에는 비상주 감리 대상에도 관련 분야 감리원이 상주하도록 강화하였다^{(Seong and Jung, 2017)}. 도심지에서 이뤄지는 개착식 굴착공사에 필수적인 흙막이공은 타 구조물에 비하여 지반이 갖는 불확실성 및 굴착공사 대형화로 인해 사고가 빈번히 발생하고 있으며, 이는 기술적 측면과 관리적 측면 등 여러 요인이 작용하여 발생하는 사고이다^{(Seong et al., 2011)}.

따라서 본 연구에서는 공정리스크 중 흙막이공의 리스크 요인을 분석 및 중요도에 따라 정리하여 확률 및 영향력으로 리스크를 분석하고 대응방안을 제시하고자 한다.

1.2 연구 범위 및 방법

본 연구는 도심지 소재의 아파트 건설 현장 중 흙막이 공을 대상으로 하여 발생할 수 있는 리스크 요인들을 분석하였다. 이를 위하여 건설업에 종사하는 리스크 전문가들의 워크숍을 통해 리스크 요인을 도출하고 각각의 확률 및 비용을 산정한 뒤 시뮬레이션을 통하여 리스크 대응 전후의 발생 예상 비용을 산출하고 이를 분석하였다.

연구 방법은 다음과 같다.

1. 리스크 교육을 이수한, 시공 및 설계에 종사하는 리스크 전문가들의 워크숍을 통하여 리스크를 식별한다.

2. 이후 개략적 비용과 확률을 비교하여 리스크 간의 중요도를 평가하는 정성적 평가를 통하여 주요 리스크의 우위를 정하고, 영향이 큰 리스크를 대상으로 정량화 작업을 통해 구체적인 비용과 확률을 계산하였다.

3. 이렇게 정량화된 요인들을 기준으로 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 리스크 비용을 계산하였고, 이를 분석하였다.

1.3 기존연구고찰

리스크란 사업목적에 영향을 주는 불확실성의 효과로 정의하고 있으며, 여기서 영향이란 기댓값으로부터 멀어지거나 가까워지는 것을 의미한다. 긍정적이거나 부정적인 요소 모두를 포함하고 있으므로 기회와 위협을 창출할 수 있는 모든 사건을 의미한다^{(ISO, 2018)}. 즉, 리스크 관리란 프로젝트를 진행하는 과정에서 발생할 수 있는 긍정적이거나 부정적인 사건 일체를 리스크 식별, 정성 및 정량적 분석, 리스크 대응계획 수립, 리스크 대응 및 감시와 같은 프로세스로 프로젝트의 성공 가능성을 높이는 행위이다^{(PMI, 2017)}.

해외 건설프로젝트의 리스크에 관한 연구로는 ^{Park et al.(2019)}은 국내 상위권 CM 업체 15개의 임원을 대상으로 인터뷰를 시행하여 CM 업체의 프로젝트 실행에 주요한 리스크를 조사하였으며, AHP (analytic hierarchy process) 기법과 FMEA (failure mode and effects analysis)기법을 활용하여 그 순위를 책정하였으며, ^{Baek et al.(2019)}은 국내 대형 건설기업이 해외에서 수행한 124개의 프로젝트에 대한 입찰 전 예측 리스크와 수주 후 실제 리스크 발생 수준을 비교 평가하여 실제 리스크 수준과 실행 원가 증감의 상관성을 분석하였다. 또한 ^{Lee et al.(2021)}은 국내 건설사가 해외에서 시행한 20개 프로젝트에 대하여 요인별로 분류하고 몬테카를로 시뮬레이션으로 분석 및 다중 의사결정 방법의 하나인 스와라(Stepwise Weight Assessment Ratio Analysis; SWARA)를 통해 관리자들의 인식도를 조사하여 리스크의 영향도와 관리자들의 인식을 비교하였다.

국내 프로젝트에 관한 연구로는 ^{Lee and Kim(2021)}이 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 도로 교량 공사의 세부공종 별 위험도를 평가할 방안을 제시하였다. 그러나 안전관리로 그 범위를 한정하여 분석하였다는 한계가 존재한다. ^{Ahn and Nam(2020)}은 교량 건설프로젝트에서 발생한 제삼자에 대한 피해를 분석하기 위하여 보험회사의 교량 건설공사 손해배상 지급 데이터를 기반으로 회귀분석을 실시하여 교량의 특성과 자연재해 발생에 따른 리스크와 제삼자의 피해에 관한 상관관계를 분석하였다.

이렇듯 현재 이루어지는 연구들은 프로젝트 규모의 대단위 리스크에 집중하고 있으며, 세부공종 별 리스크를 분석한 연구는 리스크의 범위를 안전관리에 한하여 연구하였다.

2.1 흙막이공 리스크 식별

리스크 식별이란 포괄적인 각종 리스크의 원인과 종류를 찾아내고, 각 리스크의 특성을 문서로 만드는 프로세스이다. 본 연구에서는 대구광역시 도심지 소재의 아파트 건설 현장을 대상으로 흙막이공 작업 간에 발생할 수 있는 리스크에 관하여 3일간의 리스크 워크숍을 실시하였다. 리스크 워크숍에는 25년 이상의 경험을 가진 건설전문가 10명이 참여하였으며 이들은 모두 리스크 전문교육 64시간 이상을 수료하였다.

워크숍 시행 결과 Table 1과 같이 총 33개의 리스크 요인이 도출되었으며, 각 리스크의 발생 가능성과 영향력 도출은 국제 프로젝트관리 협회(Project Management Institute; PMI)와 미국의 각 교통국(Department of Transportation)에서 권장하고 있는 방법인 전문가들의 경험을 기반으로 하여 개략적으로 책정하는 방법을 선택하였다. 해당 표에서의 발생확률은 0~100 %로 표기하였으며, 영향 정도는 Very Low, Low, Moderate, High, Very High의 다섯 단계로 표기하였다.

2.2 리스크 정성적 평가

식별된 리스크들은 발생확률과 영향을 평가하여 각 리스크의 우선순위를 매기는 정성적 평가 과정을 거친다. 본 연구에서는 ^{Caltrans(2012)}의 기준을 활용하여 리스크가 프로젝트에 미칠 것으로 예상되는 영향인 임팩트 점수를 계산하였다. 해당 점수를 계산하기 위해서는 우선 숫자로 책정된 리스크의 발생확률을 Table 2에 나타난 기준을 토대로 Very Low부터 Very High까지의 다섯 단계로 분류하였다. 이때, 리스크 발생확률 단계와 Table 1의 리스크 임팩트 단계를 Fig. 1의 리스크 매트릭스에 대입하여 각각 1~5점, 1~16점을 책정하고, 책정된 두 값을 곱하여 리스크 항목별 임팩트 스코어를 도출하였다. 예를 들어, 12번 지반조사 불량으로 인한 지층변형 리스크의 경우 발생확률은 30 %로 책정되었다. 이는 Table 2의 발생확률 Moderate에 해당하는 값으로 12번 리스크의 발생확률은 Moderate, 임팩트는 Very High로 분류된다. 이를 Fig. 1에서 확인하면 확률점수는 3점, 임팩트 점수는 16점으로 나타난다. 이 두 값을 곱한 48점이 해당 리스크의 임팩트 점수이다.

Fig. 1. Caltrans Risk Matrix(Caltrans, 2012)

산출된 임팩트 점수를 확인하였을 때 17개 리스크가 1~6점으로 낮은 중요도로 분류되었고, 8개 리스크는 8~12점으로 중간 중요도로 분류되었다. 8개 리스크 요인은 16점 이상으로 높은 중요도를 가지는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 중요도가 높은 것으로 분류된 8가지 항목에 대하여 리스크 정량화 및 시뮬레이션을 시행하였다. 8가지 리스크 요인은 Table 3과 같다.

2.3 리스크 정량적 평가

정량적 평가란 정성적 평가를 통해 도출된 우선순위가 높은 항목에 대하여 프로젝트의 목표에 영향을 끼치는 불확실성의 원인을 구체적인 수치로 분석하는 과정이다. 본 연구에서는 앞서 정성적 평가를 통하여 우선순위가 높은 8가지 리스크 요인들을 분류하였으며, 이후 정량적 평가를 통하여 Table 3과 같이 리스크 대응책을 고안하였다. 또한 리스크 대응 전과 대응 후의 비용 및 확률, 그리고 리스크 대응에 필요한 비용을 도출한 결과 Table 4와 같이 나타났다.

1, 3, 5, 6, 7, 8번 항목의 경우 대응 전후의 리스크 비용은 변화하지 않았으며, 발생확률에 많은 변화가 있었다. 이는 이들 항목이 지하 시설물 파손, 인장력 혹은 하중 계산 실수로 인한 붕괴 등에 관한 리스크로 이루어져 있기 때문에 리스크가 발생할 경우 그 손해가 일정하며 발생을 미연에 차단하는 리스크 대응 방안이 제시되었기 때문이다. 반면 2, 4번 항목의 경우 리스크 대응을 통해 리스크 비용과 확률을 함께 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 이는 2번 차수 그라우팅 부실로 인한 누수의 경우 조기 발견 시 그 영향을 줄일 수 있을 것으로 판단되며, 4번 지반조사 불량으로 인한 지층변형의 경우 추가 지반조사를 통하여 리스크 발생확률과 발생 시 영향을 줄일 수 있을 것으로 판단되기 때문이다. 또한 2, 3번 항목은 일상적인 품질검사와 작업 간에 한 번 더 확인하는 것만으로도 충분히 그 발생확률과 영향을 줄일 수 있으므로 리스크 대응 비용을 0원으로 책정하였다.