건설 현장 특성을 고려한 출역관리시스템 선정 프레임워크 개발 A Development of Framework for Selecting Labor Attendance Management System Considering Condition of Construction Site원문보기
출역관리는 전통적으로 출역점검표 작성에 의해 수작업으로 진행되기 때문에 많은 노력과 시간을 요구했다. Bar Code, QR code, RFID와 같은 전자장치들이 발달하면서 자동화된 출역관리시스템이 출현하였고, 최근에는 지문, 정맥인식과 같은 생체인식과 융합된 다양한 유형의 출역관리시스템이 등장하고 있다. 출석체크를 위해 사용되는 다양한 인식 장비들의 출연에도 불구하고, 건설현장 마다 적합한 출역관리시스템을 선정하기 위한 체계적인 기준이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 출역관리에 사용되는 다양한 인식 장비를 건설 현장에 적합한 시스템을 선정하기 위한 체계적인 의사결정프레임워크를 제시하는 것이 목적이다. 본 연구는 건설현장에서의 사용성을 테스트하기 위해 인식장비 마다 특징들을 살펴보고, 기존 문헌 및 전문가 인터뷰를 수행하였다. 테스트 결과, 가장 빠른 시간 내에 많은 인원의 출석을 확인하는 것에는 RFID가 적합한 것으로 나타났다. 그리고 손혈관과 지문의 경우, 손가락 변형과 상관없이 페인트, 시멘트와 같은 오염물질이 많이 묻어있는 경우 인식이 되지 않는 것으로 나타났다. 이러한 테스트 결과를 반영하여 본 연구는 출역관리시스템 선정을 위한 모델을 제시하였으며, 보다 효율적인 출역관리시스템 구축에 기여할 것으로 기대한다.
출역관리는 전통적으로 출역점검표 작성에 의해 수작업으로 진행되기 때문에 많은 노력과 시간을 요구했다. Bar Code, QR code, RFID와 같은 전자장치들이 발달하면서 자동화된 출역관리시스템이 출현하였고, 최근에는 지문, 정맥인식과 같은 생체인식과 융합된 다양한 유형의 출역관리시스템이 등장하고 있다. 출석체크를 위해 사용되는 다양한 인식 장비들의 출연에도 불구하고, 건설현장 마다 적합한 출역관리시스템을 선정하기 위한 체계적인 기준이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 출역관리에 사용되는 다양한 인식 장비를 건설 현장에 적합한 시스템을 선정하기 위한 체계적인 의사결정 프레임워크를 제시하는 것이 목적이다. 본 연구는 건설현장에서의 사용성을 테스트하기 위해 인식장비 마다 특징들을 살펴보고, 기존 문헌 및 전문가 인터뷰를 수행하였다. 테스트 결과, 가장 빠른 시간 내에 많은 인원의 출석을 확인하는 것에는 RFID가 적합한 것으로 나타났다. 그리고 손혈관과 지문의 경우, 손가락 변형과 상관없이 페인트, 시멘트와 같은 오염물질이 많이 묻어있는 경우 인식이 되지 않는 것으로 나타났다. 이러한 테스트 결과를 반영하여 본 연구는 출역관리시스템 선정을 위한 모델을 제시하였으며, 보다 효율적인 출역관리시스템 구축에 기여할 것으로 기대한다.
Labor attendance management has traditionally been carried out by writing a table for checking an attendance of labor, which requires a lot of time and effort. As electronic devices with additions such as barcodes, Quick Response codes, and Radio Frequency Identification(RFID) have been developed, h...
Labor attendance management has traditionally been carried out by writing a table for checking an attendance of labor, which requires a lot of time and effort. As electronic devices with additions such as barcodes, Quick Response codes, and Radio Frequency Identification(RFID) have been developed, however, automated labor attendance management systems have appeared. Recently, various types of labor recognition devices converged with biometrics (fingerprint, vein, face recognition, etc.) have been released. However, although these devices can be used to check attendance automatically, there is insufficient guidance when it comes to selecting the appropriate labor attendance management system for construction sites. Therefore, this study proposed a decision framework to determine which labor attendance management system would be suitable for a construction site and to select the labor recognition device. This study investigated different labor recognition devices, focusing on how they worked, and tested the performance of devices and their usability for construction labor attendance management. The test results showed that RFID is most suitable when verifying the attendance of many laborers over a short period of time. The devices for hand vein and fingerprint recognition did not function when there was a foreign material such as cement or paint on the laborer's hand, except for a deformed finger. Reflecting these test results, this study suggested a framework for selecting a labor attendance system and recognition device; this is expected to contribute to the development of more efficient labor management systems.
Labor attendance management has traditionally been carried out by writing a table for checking an attendance of labor, which requires a lot of time and effort. As electronic devices with additions such as barcodes, Quick Response codes, and Radio Frequency Identification(RFID) have been developed, however, automated labor attendance management systems have appeared. Recently, various types of labor recognition devices converged with biometrics (fingerprint, vein, face recognition, etc.) have been released. However, although these devices can be used to check attendance automatically, there is insufficient guidance when it comes to selecting the appropriate labor attendance management system for construction sites. Therefore, this study proposed a decision framework to determine which labor attendance management system would be suitable for a construction site and to select the labor recognition device. This study investigated different labor recognition devices, focusing on how they worked, and tested the performance of devices and their usability for construction labor attendance management. The test results showed that RFID is most suitable when verifying the attendance of many laborers over a short period of time. The devices for hand vein and fingerprint recognition did not function when there was a foreign material such as cement or paint on the laborer's hand, except for a deformed finger. Reflecting these test results, this study suggested a framework for selecting a labor attendance system and recognition device; this is expected to contribute to the development of more efficient labor management systems.
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문제 정의
건설현장의 특성을 반영한 출역관리시스템 선정을 위해 본 테스트는 인식속도, 오염물질에 따른 반응 여부 등 앞서 도출한 요인들을 토대로 사용자 관점에서 인식장비의 성능을 확인하는 것이 목적이다. 테스트에 사용된 인식장비는 RFID, 손혈관, 지문, 얼굴 인식이며, 테스트에 투입된 인원은 총 3인이다.
건설참여자들은 자신의 현장에 맞는 출역관리시스템을 과거 자료 또는 공급하는 업체 측의 의견을 토대로 선정할 수 밖에 없는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 각 건설현장 마다 적합한 출역관리시스템을 구축하기 위해 출역관리시스템에 적용되는 다양한 인식장비들을 체계적으로 선정하기 위한 의사결정 프레임워크를 제시하고자 한다.
2장에 추가로 설명하고 있다. 본 연구에서는 출역관리 또는 출결관리시스템에 적용되는 매체 중에서 가장 인식율이 높고 인식속도가 빨라 효율성이 높은 RFID를 연구 범위로 설정하였으며, 생체인식 기술 중에서는 지문, 손혈관, 얼굴인식을 출역관리시스템 선정을 위한 연구 범위로 설정하였다.
본 연구에서는 출역관리시스템에 적용되는 다양한 인식 기술들을 조사하고, 시스템 공급업체와의 인터뷰를 통해 실제 적용 현황 및 문제점을 정리하였다. 이를 바탕으로 인식 장비들의 성능을 테스트하고, 테스트 결과를 바탕으로 필요한 장비대수, 장비 선정 시 고려해야할 요소들을 정리함으로써 출역관리시스템 인식장비 선정을 위한 프레임워크를 제시하였다.
출역관리시스템에는 매체에서부터 생체에 이르기까지 다양한 인식 기술이 적용되고 있는데, 본 연구에서는 출역관리시스템에 적용되는 다양한 인식장비 중에서 RFID, 지문, 손혈관, 얼굴인식을 중심으로 건설현장의 특성을 고려한 의사결정 프레임워크를 제시하고자 한다. 생체인식 시장 규모에서 53.
이러한 조사결과들을 속성나열법(Attribute Listing)에 의해 장비 선정 의사결정에 영향을 미치는 요소로 나열하고, 이를 인식 장비 성능테스트를 위한 측정 지표로 활용함으로써 출역관리 시스템의 인식장비별로 성능을 테스트하였다. 테스트 결과를 바탕으로 출역관리시스템 선정을 위한 의사결정 프레임워크를 제시하고자 한다(Fig. 1).
가설 설정
테스트에 사용된 인식장비는 RFID, 손혈관, 지문, 얼굴 인식이며, 테스트에 투입된 인원은 총 3인이다. 출퇴근 시 여러 명이 대기하고 있는 것을 가정하여, 3인이 3번 이상 연속해서 테스트를 수행하였다.
제안 방법
그리고 이러한 성능 지표는 장비의 규격(Spec)과도 관련이 있어, 장비 공급업체의 홍보책자(Brochure)에 응답시간이 표시되어 있을 수 있다. 그러나 철저히 사용자 입장에서 응답시간을 분석하는 것이 필요하기 때문에 직접 테스트를 통해서 응답시간을 도출하였다.
)을 추가해야한다(식 3). 그리고 생체인식 장비는 오인식율(FAR)과 오거부율(FRR)에 의해 성능을 평가하고, RFID와 같은 매체인식 장비는 인식율(AR)에 의해 성능을 평가한다. 출역관리 인식 장비에 오류가 발생할 경우 재시도 하는데 소요되는 시간은 생체인식(Tretry-bio)과 매체인식(Tretry-med)으로 구분하여 ‘식 4와 5’로 표현할 수 있다.
그리고 온도변화에 따른 손혈관 인식 여부를 시험하기 위해 섭씨 8도의 차가운 물과 43도의 뜨거운 물에 각각 10분씩 손가락을 담아두고 인위적으로 손가락의 온도 변화를 일으킬 수 있도록 유도하였다. 얼굴인식은 안경과 마스크를 착용한 다음 인식 여부를 테스트 하는 것을 추가적으로 계획하였다.
다양한 인식 장비의 특징과 공급업체와의 인터뷰를 통해 현장 적용 시 나타나는 문제점들을 조사하였다. 이러한 내용을 종합하여 출역관리시스템 인식 장비별 성능 테스트를 위한 요인을 도출하고, 소규모 테스트(Lab Test)를 수행하였다.
지문, 손혈관 인식은 오염물질에 따른 반응 여부를 시험해보기 위해 건설현장에서 사용하는 자재 중에서 대표적으로 시멘트와 페인트를 선정하였다. 시멘트 가루와 가루를 물에 갠 시멘트 풀, 그리고 수성페인트 총세 가지 경우에 관하여 인식 여부를 테스트하였다(Table 2).
그리고 온도변화에 따른 손혈관 인식 여부를 시험하기 위해 섭씨 8도의 차가운 물과 43도의 뜨거운 물에 각각 10분씩 손가락을 담아두고 인위적으로 손가락의 온도 변화를 일으킬 수 있도록 유도하였다. 얼굴인식은 안경과 마스크를 착용한 다음 인식 여부를 테스트 하는 것을 추가적으로 계획하였다.
연구 절차는 우선 기존 문헌고찰을 통해 건설현장의 특수 성과 출역관리시스템에 적용되고 있는 기술들을 조사하고, 실무자 인터뷰(FGI, Focus Group Interview)를 통해 건설현장에서 발생하는 인식장비별 문제점 등을 조사하였다. 이러한 조사결과들을 속성나열법(Attribute Listing)에 의해 장비 선정 의사결정에 영향을 미치는 요소로 나열하고, 이를 인식 장비 성능테스트를 위한 측정 지표로 활용함으로써 출역관리 시스템의 인식장비별로 성능을 테스트하였다.
다양한 인식 장비의 특징과 공급업체와의 인터뷰를 통해 현장 적용 시 나타나는 문제점들을 조사하였다. 이러한 내용을 종합하여 출역관리시스템 인식 장비별 성능 테스트를 위한 요인을 도출하고, 소규모 테스트(Lab Test)를 수행하였다. 이러한 테스트 결과를 토대로 인식장비 선정을 위한 프레임 워크 개발을 진행하였다.
연구 절차는 우선 기존 문헌고찰을 통해 건설현장의 특수 성과 출역관리시스템에 적용되고 있는 기술들을 조사하고, 실무자 인터뷰(FGI, Focus Group Interview)를 통해 건설현장에서 발생하는 인식장비별 문제점 등을 조사하였다. 이러한 조사결과들을 속성나열법(Attribute Listing)에 의해 장비 선정 의사결정에 영향을 미치는 요소로 나열하고, 이를 인식 장비 성능테스트를 위한 측정 지표로 활용함으로써 출역관리 시스템의 인식장비별로 성능을 테스트하였다. 테스트 결과를 바탕으로 출역관리시스템 선정을 위한 의사결정 프레임워크를 제시하고자 한다(Fig.
앞에서 설명한 바와 같이 출역관리시스템에 적용되는 다양한 인식 장비마다 특징을 가지고 있다. 이러한 출역관리시스템이 실제 건설현장에 적용된 사례들을 조사하고, 현장에서 발생하는 문제점들을 분석하기 위해 국내 출역관리시스템을 공급하는 업체와 인터뷰(FGI)를 시행하였다.
이러한 내용을 종합하여 출역관리시스템 인식 장비별 성능 테스트를 위한 요인을 도출하고, 소규모 테스트(Lab Test)를 수행하였다. 이러한 테스트 결과를 토대로 인식장비 선정을 위한 프레임 워크 개발을 진행하였다.
본 연구에서는 출역관리시스템에 적용되는 다양한 인식 기술들을 조사하고, 시스템 공급업체와의 인터뷰를 통해 실제 적용 현황 및 문제점을 정리하였다. 이를 바탕으로 인식 장비들의 성능을 테스트하고, 테스트 결과를 바탕으로 필요한 장비대수, 장비 선정 시 고려해야할 요소들을 정리함으로써 출역관리시스템 인식장비 선정을 위한 프레임워크를 제시하였다.
인식속도는 시스템의 반응속도가 아닌 사용자 관점에서 시스템이 응답하는 속도를 측정하기 위해 초시계(Strop Watch)에 의해 수동으로 측정하였다. 지문, 손혈관 인식은 오염물질에 따른 반응 여부를 시험해보기 위해 건설현장에서 사용하는 자재 중에서 대표적으로 시멘트와 페인트를 선정하였다.
대상 데이터
건설현장의 특성을 반영한 출역관리시스템 선정을 위해 본 테스트는 인식속도, 오염물질에 따른 반응 여부 등 앞서 도출한 요인들을 토대로 사용자 관점에서 인식장비의 성능을 확인하는 것이 목적이다. 테스트에 사용된 인식장비는 RFID, 손혈관, 지문, 얼굴 인식이며, 테스트에 투입된 인원은 총 3인이다. 출퇴근 시 여러 명이 대기하고 있는 것을 가정하여, 3인이 3번 이상 연속해서 테스트를 수행하였다.
성능/효과
그리고 시멘트 풀과 수성페인트가 손가락에 묻은 경우 지문, 손혈관 모두 인식 불가능한 것으로 나타났다. 시멘트 풀과 페인트를 완전히 제거할 경우 인식이 가능한 것으로 나타났다.
인터뷰 결과, 대형건설업체는 RFID 또는 스마트폰의 QR 코드를 선호하는 경향이 있는 것으로 나타났으며, 생체인식 장비들도 장비 대수를 늘이거나, 데이터 전송 속도를 조절하는 방식으로 적용하고 있다고 응답하였다. 그리고 현장 규모가 다소 작은 전문건설업체에서는 대리출석방지를 위해 생체인식을 선호하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 출역인원이 200명 이하인 경우, 출역관리시스템을 사용하는 것보다 기존에 출역점검표 작성을 통한 수기관리가 더 효율적일 수 있다는 의견도 있었다.
둘째, 건설노무자들은 지문 손실이나 손가락 변형, 상처 등이 있을 수 있기 때문에 지문, 손혈관 인식장비는 단일로 사용하기 보다는 다른 인식장비와 혼용하여 사용한다. 지문 및 손혈관 인식 장비를 사용하는 현장에서는 노무자의 손이 청결하게 유지할 수 있도록 관리해야 한다.
이에 시멘트, 페인트와 같은 오염물질이 손혈관의 적외선 파장에 영향을 미쳐 인식율이 떨어지는 것으로 판단된다. 또한 손가락의 온도변화에 따른 손혈관 인식 여부를 테스트한 결과, 온도변화에 따라 아무런 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 체온변화가 동반되기 어려운 실험 조건 때문인 것으로 분석된다.
얼굴인식은 초기 사용자 등록 시 다양한 각도를 촬영해야 하므로 노무자들의 대기시간이 길어지는 경우가 발생하였으며, 추운 겨울에는 모자나 마스크 등을 착용하는 경향이 있어 인식 장비 사용에 어려움이 있는 것으로 나타났다. 또한 실제 건설현장 적용 결과, 얼굴인식 장비가 역광에 대해서는 인식율이 현저하게 떨어진다고 설명하였다.
실제 건설 현장에서도 출역관리시스템에 저장된 정보들이 보안 및 통제, 근태관리, 기성지급 이외에 노임 체불 방지 및 노무자의 정보 열람을 통한 안전 작업 확인 등에 활용되고 있는 것으로 조사되었다(Yoon et al 2012). 또한 현장에서 시행하는 안전 교육 출석 또는 이수 여부도 출역관리시스템을 이용하여 확인 가능하고, 삼진아웃제 등을 통한 개인 이력 사항도 관리하는 등 다양한 인식장비를 통해 수집된 출역관리 정보들이 건설현장에서 여러 방면으로 활용되고 있는 것으로 나타났다.
마지막으로 Fig. 2와 같이 데이터베이스에 테스트 대상이 되는 3인의 RFID 카드, 지문, 손혈관, 얼굴에 관한 정보를 등록함으로써 출역관리 인식장비의 성능 테스트를 위한 모든 준비를 마쳤다.
응답속도 외에 오염물질(Foreign material)에 따른 생체 인식 여부를 테스트한 결과, 시멘트 가루는 묻은 정도에 따라 인식에 차이가 있는 것으로 나타났다. 시멘트 가루가 과도하게 손가락에 묻은 경우 지문, 손혈관 모두 인식이 불가능했으며, 손가락에 묻은 시멘트 가루를 일부 제거한 경우 지문, 손혈관 모두 인식이 되는 결과를 얻을 수 있었다(Table 4).
그리고 시멘트 풀과 수성페인트가 손가락에 묻은 경우 지문, 손혈관 모두 인식 불가능한 것으로 나타났다. 시멘트 풀과 페인트를 완전히 제거할 경우 인식이 가능한 것으로 나타났다. 이에 시멘트, 페인트와 같은 오염물질이 손혈관의 적외선 파장에 영향을 미쳐 인식율이 떨어지는 것으로 판단된다.
얼굴인식은 기존 문헌과 같이 조도와 각도에 따라서 인식 율이 떨어지는 것을 확인하였으며, 마스크나 안경을 쓰는 경우에도 인식이 불가능한 것이 확인되었다. 실험하는 과정에서 추가적으로 표정변화에 따른 얼굴인식 여부를 테스트하였는데, 심하게 얼굴을 찡그린 경우에도 인식이 불가능하였다.
지문인식을 제외하고 출역인원이 180명 이하인 경우 장비 1대가 처리할 수 있는 인원보다 적기 때문에 출역관리 인식장비의 효율성이 떨어진다. 이에 대형 건설업체에서는 RFID를 선호하고, 출역인원이 200명 이하인 소규모 건설 프로젝트에서는 수기관리가 더 효율적이라는 출역관리시스템 공급자의 의견(Table 3)과 비교해보았을 때, 본 연구에서 제시한 프레임워크가 적절함을 알 수 있다.
인터뷰 결과, 대형건설업체는 RFID 또는 스마트폰의 QR 코드를 선호하는 경향이 있는 것으로 나타났으며, 생체인식 장비들도 장비 대수를 늘이거나, 데이터 전송 속도를 조절하는 방식으로 적용하고 있다고 응답하였다. 그리고 현장 규모가 다소 작은 전문건설업체에서는 대리출석방지를 위해 생체인식을 선호하는 경향이 있는 것으로 나타났다.
그리고 현장 규모가 다소 작은 전문건설업체에서는 대리출석방지를 위해 생체인식을 선호하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 출역인원이 200명 이하인 경우, 출역관리시스템을 사용하는 것보다 기존에 출역점검표 작성을 통한 수기관리가 더 효율적일 수 있다는 의견도 있었다.
후속연구
본 연구에서 제시한 출역관리시스템의 인식장비별 성능 테스트 결과가 반영된 장비 선정 프레임워크를 통해 출역관리시스템 구축을 원하는 사용자들의 의사결정을 위해 보다 객관적인 자료를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.
비록 본 연구에서는 평균 출역인원과 대기시간을 가정하여 출역관리시스템을 이용하는데 소요되는 시간과 장비 대수를 산정하였으나, 추후 건설근로자의 출근시간 정보를 수집하여 보다 구체적이고 확률적인 계산이 가능할 것이다.
스마트폰을 사용하지 않는 인력에 대해서는 별도 관리가 요구된다. 이는 자동화된 출역관리시스템 사용 목적을 저해하는 행위이므로, 본 연구에서는 스마트폰을 제외하고 매체인식을 대표할수 있는 RFID를 연구범위로 제한한 것이다.
첫째, RFID는 대리출석 여부를 자동으로 확인할 수 없기 때문에 관리자가 정기적으로 확인하는 절차가 필요하다. 또한 RFID 카드 분실에 따른 재발급 및 유지관리비가 다소 소요되기 때문에 철저한 비용 분석이 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자동화된 출역관리시스템이 출현한 배경은?
출역관리는 전통적으로 출역점검표 작성에 의해 수작업으로 진행되기 때문에 많은 노력과 시간을 요구했다. Bar Code, QR code, RFID와 같은 전자장치들이 발달하면서 자동화된 출역관리시스템이 출현하였고, 최근에는 지문, 정맥인식과 같은 생체인식과 융합된 다양한 유형의 출역관리시스템이 등장하고 있다. 출석체크를 위해 사용되는 다양한 인식 장비들의 출연에도 불구하고, 건설현장 마다 적합한 출역관리시스템을 선정하기 위한 체계적인 기준이 부족한 실정이다.
출역관리는 어떻게 활용되는가?
출역관리는 건설현장에서 보안 및 출입통제, 근태관리, 안전관리, 노무비 지급 등과 관련하여 매우 기본적인 관리 요소 중 하나이다. 출역관리는 출역일보 또는 출역점검표 작성에 의해 이루어지고, 출역일보는 작업일보와 마찬가지로 당일의 출역인원, 작업내용, 근무시간 등을 작성하여 현장의 기초적인 정보로 활용된다(Won 2005). 현장 관리자들은 매일 1회 이상 업체별 당일 출역 현황을 점검하고 기록하는 방식으로 관리하고 있다(Kim 2004).
QR코드의 한계점을 극복하기 위한 인식기술로 검토되는 것은?
또한 QR코드는 스마트폰의 GPS 기능과 함께 적용되어, RFID 카드의 재발급 비용을 보완하고있으나, 대리출석은 예방하기 어려운 단점이 있다. 이에 대리출석을 사전에 예방할 수 있는 생체인식 기술의 도입이 검토되었으나, 건설노무자들의 경우 지문이 손실된 경우가 많아 일괄 적용에 어려움이 있는 것으로 나타났다(Choi 2004).
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